Private Anlage

Meine private Anlage ist ein gutes Beispiel für eine individuelle Lösung.

Alles davon habe ich seit jeher selbst gebaut!

In meinem Fall lauteten die Vorgaben:
Eine Audiowiedergabeanlage soll entstehen, die einerseits alle audiophilen Attribute bis auf’s mögliche Maximum ausreizt und auch beibehält, selbst wenn sie Pegel erzeugt, die “gefühlt” der originalen Darbietung entsprechen.
Oder anders: eine Audiowiedergabeanlage soll entstehen,, die tatsächlich in der Lage ist, dem Original sehr nahe zu kommen und die dabei noch „glockenklar“ klingt.

So etwas ist mit “üblichen” (auch großen!) HiFi-Anlagen kaum möglich und würde – selbst wenn eine Anlage es könnte – nie in üblicher Wohnraumakustik funktionieren.

Nur damit das nicht falsch verstanden wird: mit „Geplärre“ hat das was ich in mehreren Varianten im Laufe von mehreren Jahrzehnten auf die Beine gestellt habe, nicht das Geringste zu tun!

Eine Anlage, die dementsprechend leistungsfähig ist und die in einem speziell dafür ausgestatteten Raum spielt, wird auch bei hohen Pegeln nicht unangenehm klingen, weil nichts hörbar verzerrt (wegen der noch vorhandene Pegelreserven)  und weil es kaum störende Reflexionen im Raum gibt.
Viel mehr als sonst ist so eine Anlage aber von erstklassigen Aufnahmen abhängig und das macht die Sache noch schwieriger als sie ohnehin schon ist, denn davon gibt es leider nur sehr wenige.

Die “Schlüssel” zu so einer Anlage sind (bei viel Erfahrung auf diesem Gebiet) klar. Auf das Wesentliche reduziert sind es genau genommen nur fünf Punkte:

→ ein Hörraum, der sehr stark Schall absorbiert

→ symmetrisches Lautsprecher Umfeld

→ hochwertige und leistungsfähige Lautsprecherchassis mit ausreichend großen Membranflächen

→ Verstärker mit ausreichend hoher Leistung

→ Möglichst exakte Einmessung beim Hörplatz

Im Detail kommen im aktuellen Fall noch folgende Punkte hinzu:

→ vollaktive Technik (unter 4 Wegen pro Seite ist so etwas praktisch nicht möglich),

→ der Einsatz von DSPs (digitale Signal Prozessoren, denn analoge Frequenzweichen setzen hier frühe Grenzen),

→ aktive “Modenabsaugung” (übliche Schallabsorbtion wirkt im Tieftonbereich so gut wie gar nicht),

→ komplett außenliegende Elektronik (nicht zwingend notwendig, aber bei großen Anlagen praktischer),

→ ab dem höheren Mitteltonbereich aufwärts  nur noch ein einziges System, bzw. Schallzentrum

Anmerkung: früher habe ich diesen Bereich mit sehr hochwertigen Horntreibern samt diverser Hörner abgedeckt, bei der letzten Anlage habe ich mich für große (8 Zoll) AMTs (Air Motion Transformer) entschieden. Die Unterschiede sind Geschmacksache, beides hat Vor- und Nachteile. Die AMTs reagieren etwas „milder“ auf schlechte(re) Aufnahmen, die Hörner sind da wesentlich „zickiger“ aber so wie sie beispielsweise Blasinstrumente wiedergeben, das schafft kein anderes System.

Da ich auch gerne Musikvideos schaue (ist  wesentlich realitätsnäher als Audio alleine), gibt es im Raum auch einen Projektor.
Auf den alten Bildern sieht man noch eine 2,5m breite Leinwand im 4:3 Format, aber einerseits wird dieses Bildformat bei neuen Produktionen nicht mehr verwendet und andererseits (man glaubt es kaum!) hat die Leinwand die Raumakustik hörbar verschlechtert, es gab vereinzelt Flatterechos.
Jetzt wird einfach auf weißen Stoff projiziert, der über die gesamte Raumbreite geht. Das funktioniert absolut zufriedenstellend.

Für die Zuspielung von Bild und Ton habe ich im Laufe der Zeit mehrere speziell dafür zusammengestellte und ebenso speziell konfigurierte PCs verwendet. Seit Neuestem erledigt das ein Mac-Mini in erstaunlich guter Qualität.
Stereo reicht mir völlig. Multichannel würde viel zu aufwändig werden und bringt bei der Musikwiedergabe kaum etwas.

Frontseitig stehen zwei Subwoofer und an der Wand hinter dem Hörplatz genau die gleichen noch einmal. Der Hörplatz befindet sich ziemlich genau in der Raummitte. Die hinteren Subwoofer dienen nur zur Modenabsaugung. Sie werden gegenphasig und mit Laufzeit-Delay (20ms) angespielt. Jeder Subwoofer beinhaltet ein hochwertiges 18 Zoll Chassis von B&C mit 4 Zoll Schwingspule. Das Gehäusevolumen (geschlossen) beträgt netto 170 Liter. Der Frequenzbereich aller Subwoofer endet bei 75Hz/48dB. Spielt man sie alleine, ist nicht zu erkennen um welche Musik es sich handelt und so soll das auch sein.

Die Frontboxen „physikalisch“:

-> im tiefen Grundtonbereich arbeitet je ein JBL 15 Zöller mit 4 Zoll Schwingspule in geschlossenem 70 Liter Gehäuse (75-250Hz/48dB),

-> im höheren Grundtonbereich arbeitet je ein JBL 10 Zöller mit 3 Zoll Schwingspule in geschlossenem 20 Liter Gehäuse (250-800Hz/48dB),

-> im Mittel-/Hochtonbereich arbeitet je ein großer (8 Zoll) AMT von Mundorf. Früher gab es hier diverse Hörner mit JBL 2 Zoll Neodym-Treiber und 4 Zoll Schwingspule (800Hz-16khz/48dB).

Weiters:

Der DSP (Hersteller Xilica) beinhaltet drei Module, es stehen also 12 Kanäle zur Verfügung (zwei davon sind unbenützt).

Die 10 Verstärkerkanäle sind leistungsmäßig gestaffelt, alle Module sind von Hypex. Es sind also durchgehend Schaltverstärker in Verwendung, allerdings werden sie noch von 50Hz Netzteilen versorgt, weil ich die vorhandenen weiter verwenden wollte und weil in meinem Fall weder Gewicht noch Volumen eine Rolle spielen. Zwischenzeitlich gibt es von Hypex für alle Leistungsklassen Schaltnetzteile.

Die komplette Verkabelung ist billige Standardware. Alle LS-Kabel haben 2,5qmm Querschnitt. Es sind keine Stecker dran, die Kabelenden sind nur abisoliert und geklemmt.

ALLES IST SELBSTGEBAUT! Die Boxen, die Verstärker und der DSP.
Von „schön“ kann man dabei nicht sprechen, alles ist nur zweckmäßig gemacht, aber handwerklich makellos ausgeführt. Irgendwelchen „Murks“ gibt es nirgends, weder außen noch innen.

Gesamtansicht

Rechte Seite1

Rechte Seite3

Boxenfront

Boxenheck

Die rückwärtigen Bassabsauger (zur Vermeidung stehender Wellen/Raummoden)
Bassabsauger

Alle Verstärker und in der Mitte der DSP
Elektronik

Verstärker offen (gezeigt nur die rechte Seite, links der Verstärker für die Frontboxen, rechts der für die beiden Subwoofer – das Gleiche links noch einmal)
Verstärker offen

DSP offen (ohne Frontplatte, seitlich die Anschlüsse für den PC)
DSP schräg offen
DSP hinten offen

Ein neuer kleiner Vorverstärker musste es auch wieder einmal sein (Module von Funk Tonstudiotechnik)
Vorverstärker Front
Vorverstärker Heck
Vorverstärker innen

Bild und Tonquelle
Für die Audio und Video-Wiedergabe, zum Rippen von CDs, zum Einmessen der Lautsprecher und letztlich auch um im Keller alles machen zu können was mit einem PC möglich ist, habe ich einen Mac-Mini mit SSD gewählt. Dazu die übliche Peripherie wie Bildschirm, Maus und Tastatur.
Als Betriebsprogramm dient einerseits das aktuelle Mac-OS und alternativ dazu (zum Einmessen der Boxen) über Boot Camp das aktuelle Win-OS.

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Die ursprünglichen raumakustischen Maßnahmen

In meinem Einfamilienhaus habe ich mir vor etwa 30 Jahren einen Hörkeller eingerichtet. Ich habe darin schon unzählige schöne Stunden verbracht. In diesem Raum gab es zwischenzeitlich bereits mehrere, aber immer nur selbstgebaute Anlagen. Kurzzeitige Versuche mit großen und relativ teuren passiven HiFi-Boxen haben sich als völlig indiskutabel herausgestellt, weil sie meine Pegelansprüche – noch dazu im Zusammenhang mit der vorhandenen stark schallabsorbierenden Raumakustik – nicht annähernd erfüllen konnten. Also war Selbstbau angesagt. Meine Erfahrungen aus der Zeit als ich noch Bühnen- und Discothekanlagen gebaut habe, haben mir dabei geholfen. Wie wichtig die Raumakustik für hochwertige Musikwiedergabe ist, diese Erfahrung habe ich schon in frühen Jahren sammeln können, letztlich auch als Musiker, der ich nebenbei immer war. Jeder Raum „klingt“ anders und noch einmal mit oder ohne Publikum. Erlebt man so etwas oft, wird alles in diesem Zusammenhang zu einem ganz zentralen Thema.
Und genau da beginnt alles, nämlich bei der Raumakustik und nicht bei der Anlage! Berücksichtigt man das nicht, kommt man qualitativ nie über einen bestimmten Punkt hinaus und den bestimmt die Raumakustik.

Als Erstes habe ich im “nackten” Betonkeller (b=5,2m l=7,8m h=2,7m) sämtliche Wände und auch die Decke vollflächig (!) mit 10cm Mineralfaserplatten beklebt. In Summe ergab das ca. 15 Kubikmeter Dämmmaterial! Auf den Boden kam vollflächig ein hochfloriger Teppich. Die (messtechnische) Folge: bis hinab zu 175Hz gibt es praktisch keine Reflexionen mehr. Die üblichen Raummoden darunter sind natürlich vorhanden, da helfen selbst derartig extreme Maßnahmen nichts. Das war aber ohnehin klar.

Aktuelle Messungen ergeben dieses Bild:
Raumakustik

Deutlich ist erkennbar (obwohl 0,3 ohnehin schon ein „traumhaft“ guter Wert ist), dass der Tieftonbereich dem Rest hinterher hinkt.
Die immer noch vorhandenen Reflexionen im Mittel- und Hochtonbereich entstehen mit ziemlicher Sicherheit durch die glatten Boxenoberflächen und die sind kaum vermeidbar.

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ALLES WAS JETZT FOLGT, IST VERGANGENHEIT!

Die Hörner habe ich auf meiner Drechselmaschine hergestellt. Die Gehäuse sind aus 20, 22 und 27mm dickem Buchensperrholz.

Die Frontansicht (wie schon erwähnt ist die Leinwand nicht mehr aktuell, es wird auf weißen Stoff projiziert)
Vorne

Die beiden FrontboxenLautsprecher links

Lautsprecher rechts

 

Etwa 8 Jahre zuvor

Diese Lautsprechergehäuse hat mir ein befreundeter Tischler gebaut. Das Design war wesentlich schöner als das meiner aktuellen Anlage, aber aus Platzgründen konnte ich diese großen und schweren Lautsprecher nicht mehr aufrecht erhalten, denn es kamen geschäftsbedingt noch fünf weitere Lautsprecherpaare (aktive für den Verkauf) dazu, die ich ebenfalls an diesem Platz vorführen musste.
Deshalb dann meine aktuelle Anlage, die viel kompakter ist und die um nichts schlechter klingt.

Die damaligen Lautsprecher (noch 5-wegig und wie immer mit JBL-Chassis bestückt)

Rechte Box

Linke Box

Subwoofer

Dazu gab es zwei 5-kanalige Verstärker mit Modulen von Hypex (2x700W, 1x400W, 2x180W)Schaltendstufe vorne

Angesteuert wurde alles mit diesem DSP (drei Module von Xilica)Frequenzweiche

Letztlich habe ich noch diesen Vorverstärker dafür gebautVorverstärker

Dazwischen gab es eine Variante mit analogen – und wie immer selbstgebauten – Endstufen…..
endstufen1

…..und fertig gekauften 6-kanaligen DSPs.
DSP-dazwischen (1)

Bild- und Tonquelle war bereits ein PC
Rack2

Damals habe ich als Bild und Tonquelle, sowie zum Einmessen der Lautsprecher, als auch zum Rippen von CDs mehrere PCs selbst zusammengebaut und konfiguriertPC vorne

 

PC innen

Hier die erste Anlage vor etwa 30 Jahren (entsetzlich hässlich, aber damals schon klanglich irre gut! Der Grundtöner war noch ein 12 Zöller):

Frontbox schräg alt

Frontbox alt

Subwoofer alt

Endstufe-Front-alt

Endstufe-hinten-alt

Endstufe-seitlich-alt

Endstufe-Trafos-alt

Endstufe-Detail-alt

Frequenzweiche alt

Lautstärkesteller hinten alt

Lautstärkesteller Widerstände alt

Rack alt

Verkabelung alt

Diese erste vollaktive Anlage habe ich ebenfalls zur Gänze selbst gebaut. 2 Jahre meiner kompletten Freizeit gingen damals dafür auf. In Summe habe ich in dieser Zeit alles das hergestellt das man oben in den Bildern sieht. Also alle Boxengehäuse, fünf Stereoendstufen, zwei analoge 5-wegige Mono-Frequenzweichen, das Rack und einen Lautstärkesteller mit Stufenschalter und Fixwiderständen, der beim Hörplatz stand. Als Tonquelle habe ich mir einen Accuphase CD-Player gekauft.
Jede Endstufe wog 45 Kilo. Die Pläne und das Konzept für die Elektronik-Komponenten habe ich von einem mir bekannten Konstrukteur erhalten. Dieses Konzept beinhaltete alle Schaltpläne, die Bestückungspläne, die Materialauflistung, die unbestückten und ungebohrten (!) Leiterplatten und zum Teil das Baumaterial. Alles andere habe ich selbst gemacht. Die komplette Printplattenbestückung, die Fertigung der Gehäuse (Grundmaterial waren rohe Aluminiumteile, also zugeschnittene Platten- und Strangprofile) sowie der Zusammenbau samt Verdrahtung und Endabstimmung. Für alles das habe ich in meinem Keller feine Metallbearbeitungsmaschinen stehen (Drehbank, Fräsmaschine etc.), sowie die notwendigen Messgeräte für die Elektronik (Oszilloskop, Messgeräte für Bauteileparameter, Klirrfaktor-Messbrücke, Regeltrafo, Hochlastwiderstände zur Leistungsmessung etc.).
Für alles das war auch ein nicht zu unterschätzenden Kraftaufwand notwendig, denn abgesehen von den Endstufen waren vor allem die Gehäuse der Subwoofer verrückt schwer. Ab einem gewissen Baufortschritt war nun noch Kippen und Wenden am Boden möglich und auch das kaum noch alleine.
Für die akustischen Messungen habe ich einen Messschreiber von Neutrik samt hochwertigem Messmikrofon gekauft (PCs und Software für so etwas gab es damals noch nicht).

Als Chassis habe ich die besten genommen, die JBL für Studioanwendungen im Programm hatte. Es waren folgende Typen (dazu die jeweiligen Frequenzbereiche und Boxenvolumina netto):

Subbass: 18 Zoll von ~ bis 70Hz: 2240 (es gab mehrere 18 Zöller, dieser hatte 20Hz Eigenresonanz) in 320 Liter Bassreflex Gehäusen.

Tiefton: 12 Zoll von 75 bis 300Hz: 2206 in 100 Liter geschlossenem Gehäuse.

Mittelton: 10 Zoll von 300Hz bis 1,2kHz: 2012 in 40 Liter geschlossenem Gehäuse.

Mittelhochton: 4 Zoll Horntreiber (2 Zoll Mundöffnung) von 1,2kHz bis 7,2kHz: 2450 mit Hornaufsatz 2380.

Hochton: 2 Zoll Ringradiator von 7,2khz bis ~: 2405

Details zu den Endstufen

Alle fünf Endstufen sind gleich gebaut. Jede davon (es gibt sie noch, aber längst „arbeitslos“) beinhaltet 2 Stk. 1,2 kW Ringkern-Transformatoren. Im Ausgang gibt es pro Kanal12 bipolare Endstufentransitoren (MJ 15003 und MJ 15004) mit je 15A Stromlieferfähigkeit. Mit Blechplättchen kann man im Netzteil 3 Betriebsspannungen wählen. Für die Endstufen die im Tieftonbereich gearbeitet haben, habe ich die höchste Spannung gewählt und sie im A/B-Betrieb laufen lassen. Die Endstufen darüber habe ich sowohl bezüglich Betriebsspannung als auch bezüglich Ruhestrom abgestuft, bis hin zu hohem A Betrieb für die Hörner (damals noch in dem Glauben, dass das klanglich besser sei).
Die Ausgangsleistung an 8 Ohm betrug im A/B-Betrieb 350 Watt pro Kanal, den reinen A Betrieb habe ich auf etwa 30 Watt eingestellt.

In den beiden analogen Mono-Frequenzweichen gibt es ein großes Motherboard und pro Kanal mehrere Steckkarten für die einzelnen Funktionen.

Der Lautstärkesteller beinhaltet vier Ausgangsbuffer (da „echt symmetrisch“) und einen 24-stufigen Drehschalter mit 4 Ebenen. Diese 4 Ebenen waren mit genau berechneten Metallfilmwiderständen bestückt.

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WIEDER ZUR GEGENWART

Wenn man sich damit auskennt und alles richtig macht (nämlich die Einmessung im Raum beim Hörplatz mittels Messmikrofon und Einmess-Software), kommt etwa das dabei heraus:

Gesamtschrieb (hier noch von der 5-wegigen Anlage)
Gesamtschrieb

Groupdelay dazu:
Groupdelay

Wären die Reflexionen nicht so gering, wäre das alles nicht annähernd so!

Sämtliche mechanischen Arbeiten erledige ich an diesen Maschinen (mein ursprünglich erlernter Beruf ist Werkzeugmacher)
Maschinen

Vor noch längerer Zeit (ist etwa 35 Jahre her), habe ich mehrere Plattenspieler in Kleinserie hergestellt. Diese wurden über ein damals bekanntes HiFi-Geschäft in Wien verkauft
Plattenspieler alt

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Vielleicht noch erwähnenswert

Klanglich haben sämtliche “Upgrades” nichts Wesentliches verändert. Schon die ursprüngliche Anlage mit den hässlichen Boxen, mit den analogen Endstufen und mit den analogen Frequenzweichen hat – aus der Erinnerung heraus – hervorragend gut geklungen und bestens funktioniert. Den größten Unterschied – auch messtechnisch – hat der Einsatz der DSPs mit sich gebracht. Die ursprüngliche Anlage habe ich noch mit einem analogen Messschreiber von Neutrik eingemessen, den ich heute nur noch als Mikrofonvorverstärker verwende. Das war noch recht umständlich und hat tagelang gedauert. Waren Veränderungen im Bereich der einzelnen Chassis notwendig (abgesehen von deren Pegel zueinander), musste ich Bauteile in den analogen Frequenzweichen tauschen, bzw. umlöten.
Phasenprobleme waren nur durch mechanischen Tiefenversatz der Chassis zueinander in den Griff zu bekommen (schon deshalb deren Hässlichkeit). Auf analoger Basis geht es nicht anders. Die alten Subwoofer haben aber trotzdem zeitlich falsch gespielt, denn sie standen seitlich auf Ebene des Hörplatzes (hat sich als am besten erwiesen) und dadurch war deren Abstand zum Hörplatz geringer als der zwischen der Frontboxen und dem Hörplatz. Gemerkt hat man davon allerdings nichts. Mit den DSPs ist so eine Korrektur eine Sache von ein paar Mausklicks und das trotz planer Schallwand. Alles ist sofort am Bildschirm zu sehen. Aber auch damit ist jede Einstellung immer nur ein Kompromiss, weil es auch in diesem sehr reflexarmen Raum keine Freifeldbedingungen gibt – schon gar nicht im Tieftonbereich. Die seitlich angeordneten Subwoofer haben aber viele Vorteile mit sich gebracht, weil die Modenanregung recht gleichmäßig erfolgte.

Mehr als man sich üblicher Weise vorstellen kann, ist so eine Anlage extrem von der Aufnahmequalität abhängig. Hohe Pegel – theoretisch bis weit über die Schmerzschwelle hinaus – sind problemlos möglich. Diese Reserven sind notwendig, damit bei den üblichen Hörpegeln (je nach Musik um die 90-110dB am Hörplatz), keine Verzerrungen hörbar werden. Derartige Pegel wären in einem normalen Wohn-/Hörraum unerträglich, hier dagegen empfindet man sie durchaus als angenehm und der Spassfaktor ist extrem hoch. Aber wie gesagt, nur bei perfekt gemachten Aufnahmen und davon gibt es leider viel zu wenige.

David Messinger