not0815 vulkanisch-titanische Transmission-Line Boxen aus Berlin

Meine persönlichen Erkenntnisse zu TML-Gehäusen im allgemeinen
Zum Aufbau einer TML sind Lautsprecherchassis mit tiefer Resonanzfrequenz, schweren Membranen und meist etwas höheren totalen Güten am Besten, Chassis mit Güten von unter 0,3 sind in der Regel nur bedingt für TML-Gehäuse geeignet. Im wesentlichen gibt es zwei Möglichkeiten eine TML aufzubauen, TML mit Vorkammer und TML ohne Kammer und Direkter-Line, wobei die Ausführungen im einzelnen sehr unterschiedlich ausfallen können. Bei Verwendung von Chassis mit höherem bis sehr hohem Qts (0,40 - 0,95) ist es meist zielführender eine TML ohne Kammer mit Direkter-Line zu wählen. Bei Chassis deren Qts jedoch unter 0,4 liegt kann auch eine Vorkammer TML eine gute Lösung darstellen.

Je höher Qts ist umso weniger ist eine Vorkammer-TML geeignet, da die erforderlich Vorkammer sehr groß werden müßte oder aber die Einbauresonanzfrequenz stark ansteigen und die Einbaugüte Werte von deutlich über 1 annehmen würde. Vorkammer-TMLs sind besser für Chassis mit niedrigeren fs und Qts von bis ca. 0,4 geeignet. D.h. z.B. für den Klassiker aller TML-Treiber den Isophon PSL 320/400 (PSL 320/400 Alu, PSL 320/400 OEM)kommt m.E. nur eine vorkammerfreie Direkte-Line in Frage. Wie eine derartige TML ohne Kammer mit Direkter-Line für einen alten PSL320/400 optimal aussehen würde, hängt von den konkreten TSP des Chassis ab und wird weiter unten erläutert.

TML mit Vorkammer
An eine Vorkammer fügt sich am Ende eine Schallführung mit relativ konstanten Querschnitt an. Die Größe der Vorkammer bestimmt sich in etwa nach den Regeln für eine geschlossene Box und wird auf Qtc ~ 0,7 bis 1 ausgelegt. Die Line wird mit einen relativ konstanten Querschnitt von etwa 80% -120% der Membranfläche und einer Viertelwellenlänge von etwa ftml ~ 0,6 bis 0,9 x fc abgestimmt.
Beispiel: .

TML ohne Kammer mit Direkter-Line (wie Box rechts: Meine "vulkanische" TML)
Bei einer TML ohne Vorkammer wird das Tieftonchassis direkt in der Line platziert. Die genaue Lage des Tieftöners ist unter anderem abhängig von der Gesamtgüte Qts des Chassis und der Trennfrequenz. Grundsätzlich tendiere ich dazu das TML-Chassis mit höheren Qts (>0,8) am Anfang zu platzieren und sehr tief zu trennen und bei Chassis mit niedrigeren Qts auf 1/3 der Line zu verschieben. Soweit das TML-Chassis auch noch recht weit in den Mitteltonbereich betrieben werden soll, sollte das Chassis stets auf 1/3 der Line gesetzt werden. Durch die Platzierung des Chassis auf 1/3 der Line sind die ersten Oberwellenresonanzen deutlich geringer ausgeprägt als bei Einsatz des Chassis am Anfang der Line. Werden zwei Tieftöner verbaut, hat es sich als sinnvoll erwiesen, einen auf 1/3 und einen auf 1/5 der Line zu platzieren. Durch diese Maßnahme kann die prinzipbedingte Welligkeit der TML noch etwas mehr geglättet werden.

Der Querschnitt der Line verjüngt sich i.d.R. stetig vom Anfang zum Ende. Die Anfangsquerschnittsfläche (AAn) sollte etwa 100% bis 350% (200%) und die Endquerschnittsfläche (AEnd) etwa 40%-120% (80%) der Membranfläche des Tieftontreibers betragen. Je höher der Qts desto größer sollte der Anfangsquerschnitt der Line sein, denn auch bei einer TML steigt der Bedarf an Arbeitsvolumen mit steigenden Qts des Treibers. Grundsätzlich geht mit jeder Verkleinerung des Endquerschnittsfläche meist eine zum Teile deutliche Abschwächung des Tiefbasspegels und mit abnehmenden Anfangsquerschnitte ein Anstieg des Oberbasspegels und noch stärkerem Absinken des Tiefbasspegels einher. Eine starke Verjüngung der Line bewirkt zudem eine tiefere Abstimmung als bei weniger stark verjüngten Line. Oder anders gesagt: Je stärker der Line-Querschnitt sich verkleinert, desto kürzer ist die für die gewünschte Abstimmungsfrequenz erforderliche tatsächliche Länge der Line. Bei Verwendung von Chassis mit niedrigem Qts und/oder kleimen VAS kann die TML auch mit konstanten Querschnitt aufgebaut werden, Beispiel für TML mit konstanten Line-Querschnitt siehe hier. Im übrigen führen zu geringere Querschnitte zu stark erhöhten Strömungsgeschwindigkeiten und bewirken oft hörbare Strömungsgeräusche bei höheren Ansteuerungspegeln.

Die Line (Länge) sollte auf ftml ~ f/√(2xQts), abgestimmt werden. Die effektive Länge ist abhängig vom Dämpfungsgrad der Line da die Dämpfung die Schallgeschwindigkeít in der Line reduziert. Dämpfungsfaktor (D) ~ 0,8 bis 0,95. Da sich zudem die tatsächliche Länge in Abhängigkeit von der Verjüngung ändert, ist die Länge noch um den Faktor Kl=√⁴(AAn/AEnd) zu korrigieren. Faustformel für TML-Länge in Meter: Ltml=343xD/ftml/4/Kl

Ansonsten gelten auch für Transmission-Line Gehäuse die gleichen Grundsätze wie für andere Gehäusekonstruktionen auch, je stabiler das Gehäuse desto besser.

Beispielhaft ergäbe dies unter Zugrundelegung der Werksangaben zum älteren Isophon PSL 320/400 (TSP fs~25 Hz, Qts~ 0,8, SD~500cm²) eine Anfangsquerschnittsfläche ca. 850 cm², eine Endquerschnittsfläche ca. 400 cm², eine ftml von ca. 17 Hz und einer effektiven Line Länge von ca. 3,7 m. Da diese Maße nun kaum noch als wohnraumverträglich angesehen werden können, wurde die nebenstehende TML mit dem Isophon PSL 320/400 (Version B) auf eine Länge von 2,7 m effektiv gekürzt und die Line stärker mit Dämpfungswatte versehen wird.

Es werden aber auch anderen TML-Varianten funktionieren, wie z.B. die T440 von Isophon oder die TML von B.Stark. Beide Konstruktionen sind ebenfalls mit einem PSL320/400 bestückt. Bei einer relativ höheren TML-Abstimmungsfrequenz setzt die B.Stark-TML auf ein erwischen der TML-Verstärkung. Die hohe TML-Abstimmfrequenz bewirkt zunächst eine deutliche Überhöhung bei ca. 35 Hz und 70Hz. Besonders bedingt ist dies auch aufgrund des hohen Qt des PSL320/400. Die starke Welligkeit des Frequenzganges zu reduzieren versucht Stark dadurch, der TML eine verschmierte Abstimmung zu verpassen. Die (theoretische) Laufzeitdifferenz beträgt innerhalb der B.Stark-TML immerhin ca. 68 cm oder ca. 12 Hz. Wohl aus diesem Grund wurde wohl der sehr asymmetrische Aufbau des Übergangs vom erster zum zweiten Line-Teil vorgenommen. Nachteil der Stark-TML ist der relativ hohe Anteil parasitärer höherfrequenter stehenden Wellen im Gehäuse. Dies geht nicht nur zu Lasten des Wirkungsgrades, sondern auch zu Lasten der Impulstreue. Die T440 von Isophon ist ähnlich dem hier favorisierten TML-Aufbau und m.E. konstruktiv schon günstiger. Zur Verbesserung des Strömungsverlaufs wurde bei meinen rechts dargestellten TMLs der Line-Verlauf kontinuierlich geführt, insbesondere auch im Umlenkungsbereich.

Also wie man sieht gibt's bei TMLs eine Menge zu "berechnen" aber noch mehr praktisch auszuprobieren. Aber mindestens genau wichtig wie der Aufbau des TML-Gehäuses ist deren korrekte Dämpfung. Die Aufstellung im Raum ist noch einmal ein weiteres schwieriges Kapitel. Für den Gesamtklang der Box dürfte zudem die Weichenauslegung noch viel wichtiger sein, als allein der Aufbau der TML.

weitere TML-Grundlagen siehe unter Links/Grundlagen

Die hier gezeigten zwei TML-Boxen sind für die Isophon Chassis PSL 265/200 (Version A) und PSL 320/400 OEM (Version B) optimiert.

Es sind aber für eine vergleichbare Klangqualität auch die unten konkretisierten weiteren Tieftonchassis einsetzbar.

Bedämpfung des Gehäuses:
Zur Unterdrückung ungewollter Resonanzen sollte das Gehäuse direkt hinter dem Tieftöner mit etwas scherer Mineralwoll (z.B. Sonorock) sowie hinter der Umlenkung zum Ende der Line mit Polyesterwatte / Volumenvlies gedämpft werden, Details (siehe Dämpfungplan). Eine Dämpfung mit Schafwolle ist m.E. heute nicht mehr wirklich sinnvoll, denn Schaftswolle kann nichts besser was heute verfügbare Syntetik nicht auch oder gar besser kann, Schafswolle hat sogar nicht wenige Nachteile. Das Maß der erforderlichen Dämpfung ist sehr stark vom Aufstellungsraum und -ort abhängig und muss daher experimentell ermittelt werden. Das Mitteltönergehäuse sollte locker mit Polyesterwatte (Teddywatte) geüllt werden.

In beiden Varianten werden der Isophon Mitteltöner PSM 120 Alu, PSM 120 OEM oder MTS 120 OEM und Magnetostaten von Technics TH-400 (Matsuhita EAS 400) als Hochtöner verwendet.

Die hier gezeigten Frequenzweichen sind auf diese Chassis ausgelegt und zeigen ein deutlich besseres Verhalten als die Weichen ähnlicher Industriemodelle. Jede Änderung auch in der Mittel- oder Hochtonbestückung macht eine Überprüfung und ggf. eine Anpassung der Frequenzweiche erforderlich.

Eine dritte Version mit der Isophon Hochtonkalotte SKK10-8 ist auf einen etwas höheren Wirkungsgrad hin abgestimmt und zeigt dafür einen etwas früheren Abfall aber sanften Verlauf des Basspegels.

Der Nachbau dieser TML in der Original Version ist jedoch kein sehr billiges Vergnügen. Die Herstellung von Isophon Chassis im industriellen Maßstab wurde bereits vor über zwei Jahrzehnten eingestellt. Seitdem wurden nur noch wenige Isophon Chassis im Rahmen eines kleinen Manufrakturbetriebs gefertigt. Die vormals recht günstigen Isophon Chassis sind daher heute nur noch als Gebrauchtware oder als sehr teure Nachbauten zu erhalten.

Alternative Mittel-Hochtonbestückung siehe unten.

Alternative Basschassis:
Die Nutzung anderer als im hiesige Bauvorschlagn genannten Chassis kommt nicht selten einer Neukonstruktion der Box gleich oder zumindest sehr nahe. Jedes Tieftonchassis verhält sich anders, so dass für jedes Chassis i.d.R. das Gehäuse entsprechend aufgebaut sein muss. Dies gilt auch und gerade für Lautsprecher in einer TML. Ein Tausch des TML-Treibers gegen einen anderen Tieftonlautsprecher ist nur sehr eingeschränkt möglich. Die TSP der Ersatzchassis sollten ein sehr ähnliches Alignment in dem hier gegebenen (TML-)Gehäuse ergeben. Dies ist u.a. bei gleichen oder sehr ähnlichen TSP möglich. In den aller meisten Fällen ändert sich jedoch die Abstimmung und damit die Bass- und Tiefbasswiedergabe deutlich. Kurz gesagt: Ohne Änderung des TML-Gehäuses passen nur sehr wenige Tieftöner in diese TML.

Bei Version A bieten sich als nahezu gleichwertige Alternativen zum Isophon PSL 265/200 der Monacor SPH-10M, der Peerless SLS10 und der Beyma 10BR60V2 an, bei dessen Einsatz muss jedoch der Pegel der Mittel- und Höchtöner um weitere 2-3 dB gesenkt (Spannungsteiler anpassen auf; MT: 4,7/4,7R, HT: 3,3R/6,8R) und beim Peerless SLS10 im Tieftonzweig der Weiche zudem der 22µF Kondensator des Zobelglieds auf 47µF vergrößert werden.

Bei Version B bietet sich mit leichten Abstrichen im Tiefgang als preiswerte aber kaum weniger beindruckende Alternative zum Isophon PSL 320/400 der Peerless SLS 12 und der Beyma 12BR70 an. Hierfür kann die Weiche der Version A mit PSM-120 und EAS-400 übernommen werden.