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Logo   „Twerc“ – der innovative Lautsprecher, weil

Twerc

- die besten Wavecor Chassis mit Balance Drive Antrieb eingebaut wurden,

- auf kleinstem Raum ein hoher Schalldruck erzeugt wird,

- sich Qualität durch einen ausgewogenen Frequenzgang zeigt,

- der Frequenzgang von 45 Hz bis über 20000 Hz reicht,

- in der Frequenzweiche hochwertige Bauteile Verwendung finden,

- der Selbstbau unproblematisch ist und

- der Bausatz für einen günstigen Preis zusammengestellt wurde.

Twerc wurden im althochdeutschen die Zwerge und Kobolde genannt. Als Heinzelmännchen haben sie des Nachts unermüdlich gearbeitet und manch einem Bürger seinen Gewinn beschert.

Ein Gewinn an Innovation soll dieser Lautsprecher ebenfalls sein.

Dabei ist das Gehäuse eher zwergenhaft winzig und absolut wohnraumtauglich. Mit den Maßen 90 cm * 13,5 cm * 25 cm (H * B * T) passt es in jede Nische. Die schmale Front gestattet allerdings nur den Einbau eines kleinen Chassis. Da bekanntlich Membranfläche durch nichts außer Membranfläche zu ersetzen ist, muss hier nachgeholfen werden.  Es wurden zwei Tiefmitteltonchassis parallel geschaltet. Der erste Gedanke der einem
dazu einfällt wäre, na das wird ja dann teurer werden. Hier hat der Kunde die Vorteile die sich daraus ergeben übersehen: Erhöhung des Kennschalldruckes um 6 dB, der kleinere Membrandurchmesser  gestattet bei gleicher Qualität eine kostengünstigere Fertigung, die Membran ist unempfindlicher gegenüber Partialschwingungen und damit wird ein höherer
linearer Frequenzgang erzielt, usw. Das ist schon nicht ganz ohne. Zusätzlich hält Wavecor noch eine Besonderheit  für den Einbau bereit, die abgeflachten Kanten der Chassis. Dadurch wird die schmale Bauweise ermöglicht.

Design
Multiplex geschliffen und gebeizt hat eine sehr ansehnliche Oberfläche. In unserem Fall wurde das Gehäuse zweifach mit Wasserbeize behandelt und danach mit Klarlack vor äußeren Einflüssen geschützt.
Die Verleimung auf Stoß erfolgte, um den Selbstbau zu vereinfachen. Am fertiggestellten Gehäuse ist davon kaum noch etwas zu erkennen.
So lässt sich auch ein separates Fach für die Frequenzweiche mittels einer Abtrennung kurz vor dem Boden einbauen. Der Fuß ist verschraubt, durch einfaches Lösen der beiden Schrauben, hat man schnell Zugriff auf die Frequenzweiche. Damit ist die Weiche zusätzlich vom Schalldruck im Innern des Gehäuses befreit.

Etwas komplizierter gestaltet sich der Lautsprecherträger. Der ist zwingend notwendig, da das Fräsen der Ausschnitte für die Chassis ansonsten nur mit kommerziellen Mitteln möglich wäre.

Der Lautsprecherkorb hat in der abgeflachten Form 105 mm Breite. Bei einer Gesamtbreite von 130 mm ergibt sich pro Seite ein Überstand von 15 mm. Mit dem Fasen der Kanten bekommen wir einen gradlinigen Abschluss des ursprünglich rund gefrästen Lautsprecherträgers.

Lautsprecherträger

Unser Lautsprecherträger besteht aus 40 mm starkem Vollholz, stabverleimt. Nun kann das Material auch etwas schwächer ausfallen, an der hinteren Kante ist deutlich zu sehen das da noch was geht.
Dazu die Ansichten der Herstellung im Detail:

Träger, roh

Träger von Innen

An den Ausschnitten der Chassis ist nach innen eine schräge Kante anzubringen, da es ansonsten zur Kompression hinter dem Chassis kommt.
Man beachte jedoch, dass zum Gehäuse auch noch eine Dichtfläche vorhanden sein muss, also nicht zu weit abtragen.


Der Aufbau und die techn. Daten der Chassis
Die Chassis im Detail:

TW022WA04

TW022WA04
Z             = 4 Ohm,
Fs            = 750 Hz,
Re           = 3,6 Ohm,
Qms        = 1,4,
Qes         = 1,69,
Qts          = 0,77,
Pegel      = 89 dB (bei 2,83V, 1m),
Sd           = 6,1 cm2               
Membranmaterial – Gewebe,
Frequenzbereich: 2000…40000Hz

Der TW022WA04 ist ein Kalottenhochtöner mit Gewebe-Membran und Neodym Antrieb. Mit der hinteren Kammer wird eine niedrige Resonanzfrequenz erreicht. Das Chassis ist dadurch bereits ab 2000 Hz ohne Dynamikeinbußen einsetzbar. Die Schallführung in Verbindung mit der leichten Membran garantiert ein breites Abstrahlverhalten selbst bei höchsten Frequenzen.

WF120BD10

WF120BD10
Z              = 8 Ohm
Fs             = 50 Hz
Re           = 6,4 Ohm
Qms        = 7,0       
Qes         = 0,5       
Qts          = 0,47
Vas          = 6,2 L
Sd            = 54 cm2
Pegel       = 84 dB (2,83V; 1m)
P              = 60 W
Frequenzbereich: …5000 Hz

 

 

Das Kürzel BD steht für den Balance Drive Antrieb. Durch entsprechende Formgebung des Polkerns werden im Gegensatz zu den bekannten Antrieben der positive sowie der negative Hub der Schwingspule symmetrisch gestaltet. Der lineare Bereich der Auslenkung vergrößert sich, beim WF120BD10 sind das +/-4 mm. Verzerrungen liegen laut Test von Hobby HiFi beim K3 und K5 ab 200 Hz deshalb nur um 0,1%.
Weitere Highlights sind eine Kupferkappe auf dem Polkern zur Kompensation des Anstiegs der Schwingspulenimpedanz, eine Polkernbohrung, Korböffnungen hinter der Zentrierspinne und ein gelochter Spulenträger . 
Die Membran aus einem faserverstärktem Papierkonus steht für die Eigenschaften Festigkeit und Dämpfung zugleich.

Die Gehäuseberechnung
Hier wird es etwas komplizierter. Die üblichen Berechnungsmethoden fußen auf den Daten eines Chassis. Man könnte natürlich für jedes Chassis ein eigenes Gehäuse mit Bassreflexrohr berechnen, ob das Sinn macht ist dann eine andere Frage.

TSP

Einfacher ist es die Parameter der beiden Treiber so umzurechnen, als ob es nur ein Lautsprecher wäre. Das Programm Lasip bietet dafür eine komfortable Umrechnungsmöglichkeit.

Nach derartiger Berechnung sind die Resonanzfrequenz und die Gesamtgüte bei Parallelschaltung unverändert geblieben, während  sich das Äquivalentvolumen verdoppelt hat. Das Gehäuse hat in diesem Fall bei gleicher Abstimmfrequenz das zweifache Volumen. 

 

 

 

Die Frequenzweiche
Aufgrund der weit über den Arbeitsbereich der Chassis hinausreichenden Linearität kann die Frequenzweiche einfach gehalten werden. Der bei Boxen unvermeidliche Bafflestep wird durch leichtes verstimmen der nach reiner Theorie gebauten 12 dB-Weiche weggetrimmt. Durch diese Maßnahme entfallen die ansonsten erforderlichen Saug- oder Sperrkreise.

Für die Simulation mittels Boxsim wurde ein Chassis äquivalent für die beiden TMT berechnet. Die Weichenschaltung und der Frequenzgang stellen sich damit folgendermaßen dar:

Schaltplan

Simulation

Praktisch aufgebaut auf einer Lochrasterplatte passt die Frequenzweiche bequem in das dafür vorgesehene Fach am Boden des Gehäuses.

Frequenzweiche

 

Klang
In kleinen Wohnräumen sind bassgewaltige Standboxen eher fehl am Platze. Wenn man bedenkt, dass bei 4 m Abstand zwischen parallelen Wänden sich eine erste stehende Halbwelle bei 43 Hz bildet, dann führen Anregungen dieser Frequenz unweigerlich zum Dröhnen. Natürlich lässt sich mit Hilfe von DSP so etwas beeinflussen, einfacher ist es jedoch die Anregung zu verringern.

Nicht umsonst sind die kleineren Räume eher für Kompaktboxen reserviert. Diese wollen jedoch auf Ohrhöhe betrieben werden und benötigen deshalb ein Gestell. Mit einer kleinen schmalen Standbox dagegen wird man den Anforderungen doppelt gerecht. Die Höhe stimmt und außerdem ergibt sich ein größeres Volumen, das dem Chassis selbst bei schmaler Bauweise noch genügend Luft bietet. Auch der lästige Kabelsalat, der sich am Lautsprecherfuß abseilt wird so vermieden
Genau mit dieser Zielstellung ist unser Lautsprecher entstanden. Die untere Grenzfrequenz mit
45 Hz gestattet auch in kleinen Wohnräumen eine saubere Tieftonwiedergabe. Im Präsenzbereich (1000 Hz bis 4000 Hz) ist der Frequenzgang ausgewogen linear.
Nicht unerwähnt bleiben soll der Superhochtonbereich. Die 22 Millimeter Kalotte gestattet nach den Herstellerangaben einen Frequenzumfang bis 40 kHz. Wir bleiben mal bei der Angabe von 20 kHz weil die Werte darüber hinaus für uns weder messbar noch hörbar sind. Uns genügt schon der Bereich von 10 kHz…20 kHz, denn hier liegen die Oberwellen vieler Instrumente.
In den Fachzeitschriften beschreibt man deren Wiedergabe allgemein mit Luftigkeit, Raumeindruck und Bühnenhöhe. Obwohl unser Lautsprecher diese Prädikate ebenfalls bekäme, bleiben wir bei der Aussage eines Technikers:  Bis 20 kHz entsteht selbst unter Winkeln nur ein minimaler Abfall.

Technische Daten der Lautsprecherbox
Nennimpedanz:                     4 Ohm
Belastbarkeit :                       120 W
Übertragungsbereich:            45…20000Hz (-8dB)
Kennschalldruck:                    85 dB
Gewicht:                                9 kg

Messungen
Der Frequenzgang stellt sich ausgewogen dar.

F-gang

Bei ca. 150 Hz ist eine kleine Beule aufgrund der fehlenden Impedanzlinearisierung zu erkennen. Mittels RCL-Glied kann der Bereich begradigt werden. Versuchsweise wurde also die obere Impedanzspitze linearisiert. Der folgende Test mit der Stereoplay CD „Natural Bass“ zeigte jedoch keine Unterschiede zwischen beiden Versionen.

Frequenzgang unter Winkel.

F-gang

Interessant: Bis 9 kHz sind bei 0, 15 und 30 Grad keine Abweichungen im Frequenzgang sichtbar!

Impedanz

Impedanz

Wasserfall

Wasserfall