Siegfried Linkwitz' Orion

Lautsprecherbau und -tuning

Siegfried Linkwitz' Orion

Beitragvon RC23 » 11.09.2010, 13:05

Ich möchte hier mal nach und nach ein Aktivprojekt vorstellen, das sehr stark von der Orion beeinflußt wird, die Siegfried Linkwitz (SL) vor etwa 8 Jahren entwickelt hat und seitdem immer weiter verbessert wurde.

Da ich verschiedene Änderungen in der Technik vornehme (andere Chassis, andere Trennfrequenzen usw.), bekommt mein Projekt den Namen Andromeda*, um so keine Verwechselungen zu produzieren.
*dazu in einem späteren Thema mehr

Nun erst einmal zur Orion. Dieser in Deutschland recht unbekannte Lautsprecher wurde in Kaliforniern (USA) vom Deutsch-Amerikaner Siegfried Linkwitz entwickelt und inzwischen von vielen musikbegeisterten Menschen in der Welt mit Erfolg nachgebaut. Die Orion ist ein 3-Wege-System mit der Besonderheit komplett als Dipol zu arbeiten. Ein Dipol strahlt den Schall kardoid nach vorne und hinten ab, d.h. man arbeitet bewußt mit Schallreflexionen im Raum, was im Konzertsaal ja auch üblich ist. Wer sich zum Thema Dipol näher informieren möchte, dem empfehle ich neben der gut gemachten Webseite von Siegfried Linkwitz und die ausführliche Webseite Dipol-Plus von Rudolf Fink .

Zur Einstimmung ein Bild der Orion:

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Quelle und weitere Bilder der Linkwitz Orion

Die Klangbeschreibungen im Web bewerten die Orion als äußerst klangstarke Lösung, bei der sich der Klang sehr gut von den Lautsprechern löst und eine tiefe, ortungsscharfe Klangbühne entstehen läßt. Die Lautsprecher benötigen dafür etwa 1,2 bis 1,5 Meter Luft im Rücken und etwa 0,8 bis 1,0 Meter an den Seitenwänden. Die Lautsprecher dürfen also nicht direkt vor der Wand oder in einer Ecke stehen.

Was man auch immer wieder lesen kann, ist, daß der Hörplatz näher an die Lautsprecher heranrücken kann. Die Hörentfernung kann also näher als das sonst übliche gleichseitige Dreieck gewählt werden. Man taucht sozusagen bei dieser kurzen Hörentfernung noch intensiver in den Klang ein. Hier als Beispiel ein Testbericht von Cuibono aus dem amerikanischen DIY-Forum diyaudio.com, das absolut Hersteller-unabhängig arbeitet.

Das Konzept von SL ist sehr schlüssig und gut erklärt. Den Baßbereich bilden zwei gegenphasig verschaltete Peerless XLS 10 mit separatem Antrieb. Das hohe Membrangewicht Mms von 142 g liefert zwar eine niedrige Resonanzfrequenz Fs, jedoch klingen die Schallimpulse nur langsam ab. Damit ist der Einsatzbereich auf den unteren Baßbereich bis 140 Hz festgelegt. Die vier Baßchassis werden in einen sogenannten H-Rahmen eingebaut. Wenn man sich das Baßgehäuse von der Seite anschaut, ist sofort das H als Form erkennbar.

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Es entsteht eine kurze Schallführung, die aber bei zu hohen Trennfrequenzen böse Resonanzen (= Dröhnen) produziert. 140 Hz als Trennfrequenz sind offenbar ein guter Wert. Nun wird ein Mitteltöner gesucht, der den Bereich von 140 bis 1500 Hz optimal abdeckt. SL bevorzugt Chassis mit möglichst niedrigen Verzerrungen und ist dabei auf den Seas Excel W22 EX 001 gestoßen, der diesen geringen Klirr mitbringt, sich jedoch am Ende des F-Gangs mit bösen Materialresonanzen verabschieden. Durch eine steile Trennung mit 24 dB/Oktave und einem Sperrfilter läßt sich auch dieses Problem in den Griff kriegen. Was natürlich auf jeden Fall mit einem weiteren Filter abgefangen werden muß, ist die Schallrampe, die der Baffle Step mit sich bringt.

Desweiteren bevorzugt SL eine möglichst tiefe Trennung zum Hochtöner. Es gibt inzwischen Exemplare, die eine Trennung bei 1500 Hz ohne Murren mitmachen, sprich ohne übermäßig Klirr zu produzieren. Eine solch tiefe Trennung ist nur mit steilen Filtern machbar, um so den Hochtöner mit tiefen Frequenzen nicht zu überstrapazieren. Hier setzt SL auch eine Trennung mit 24 dB/Oktave ein. Seas hat mit dem [url=T25CF002 http://www.lautsprechershop.de/hifi/excel.htm]Excel[/url] einen sehr guten Hochtöner im Angebot, was sich Seas aber auch gut bezahlen läßt. Eine gleichgute Alternative bei deutlich günstigerem Preis sehe ich und ein Vergleichstest im Web im Einsatz des Usher T 9950. Die von Rainer Krönke angegebene niedrigste Trennfrequenz von 2200 Hz ist sicher von Vorsicht geleitet und dem Einsatz von flache 6dB-Filtern geschuldet. Bei 24dB-Filtern sind auch geringere Trennfrequenzen machbar. Auch beim Mitteltöner sind Alternativen denkbar. Ich habe mir von Usher den 8137K gekauft, der weniger Resonanzen am Frequenzende liefert. Der Usher wurde in der Libra verbaut (Hobby HiFi). Leider ist dies Chassis nicht mehr lieferbar. Es gibt aber Alternativen, wenn man sich auf die Suche macht.

Der zweite Kalottenhochtöner wird gegenphasig angeschlossen und erzeugt so einen Dipol, was sich in Hörvergleichen mit nur einem Kalottenhochtöner als die klanglich bessere Lösung herausgestellt hat.

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Es gibt nun verschiedene Wege sich die Orion aufzubauen. Weg Nummer 1:

Man kauft sich bei SL die Aktivweiche, den Bauplan samt Erläuterungen. Zusätzlich erhält man im Orion Forum den Zugang zu einem Exclusivbereich für Orion-Modifikationen und Support beim Aufbau. In Deutschland erwirbt man sich die Chassis, wobei der Peerless XLS 10 inzwischen vom Markt verschwunden ist. Ab und zu kann man auf ebay ein Restpostenschnäppchen machen. Für den XLS 10 hat Peerless den XXLS 10 nachgeschoben. Mit dem Bauplan lassen sich beim Schreiner die Seitenwangen mittels Schablone durch eine Kopierfräse erstellen. Das übrige Gehäuse besteht aus einfachen Rechteckzuschnitten. Zusätzlich werden 8 Endstufen benötigt, da der Baßbereich alleine 4 Endstufen verlangt. Jedes Chassis hat seine eigene Endstufe, wobei SL einfache und günstige 60 Watt Endstufen als voll ausreichend sieht. Das Konzept von SL ist erprobt, funktioniert und besitzt den Vorteil, daß keine eigene Meßtechnik vorhanden sein muß. Zum Einpegeln der Chassis ist aber Meßtechnik immer hilfreich. Hier reicht u.U. ein guter Pegelmesser aus dem Heimkinobereich.

Wer mutig ist und weniger Geld ausgeben möchte, geht Weg Nummer 2: Der Bauplan wird selber am CAD erstellt und vom Schreiner mittels Kopierfräse die schwierige Seitenwange produziert. Die aktive Frequenzweiche wird entweder mit diskreten Bauteilen selber entwickelt (wers kann – ich nicht) oder via Software z.B. dem Frequency Allocator (FA) von Jan Thuneau und einer 6- oder 8-Kanalsoundkarte. Bei geringen Leistungsabstrichen geht auch der "Frequency Allocator Light". Mit der Software "Frequency Allocator" (FA) läßt sich recht pfiffig die Frequenzweiche für ein bis zu 4-Wege-System darstellen. Neben Tiefpaß- und Hochpaßfiltern lassen sich Notch- und Shelvingfilter einbauen, um den F-Gang in die gewünschte Richtung zu bringen. Der FA läßt natürlich den Import vom gemessenen F-Gang zu, um so Hörplatz-bezogen den Höreindruck darstellen zu können. Der FA arbeitet aufgrund der hohen Sample-Zwischenspeicherung am besten mit im PC eingebauten Soundkarten zusammen. USB- und Firewire-Soundkarten sind etwas zickig im Einrichten und im Betrieb. Als Low Budget Lösung (120 Euro) ist eine Asus Xonar D2 zu nennen, die es als PCI oder PCIe-Variante gibt.

Siehe auch hier:
thuneau.com/forum
diyaudio.com/forums

Für mich habe ich etwas höher ins Preisregal gegriffen und mir eine gebrauchte RME ADI- 8 AE (entspricht der Pro-Variante) (gebraucht 600 Euro) plus RME HDSP 9652 (gebraucht 300 Euro) gegönnt, die eine professionelle 8-Kanal-Lösung für Input und Output liefert, bei völlig frei einstellbarem Routing im PC.

Es wird in Kürze (vermutlich noch im September) eine sehr interessante Alternative von Hypex dazu auf den Markt kommen (Kosten ca. 700 bis 800 Euro). Hier die technischen Daten. Jan Peter arbeitet für Hypex. Dieses externe 6-Kanal-Modul benötigt keine separate Software wie den „Frequency Allocator“. Hypex liefert eine Software mit, die dazu dient am PC den F-Gang zu optimieren und dann via USB das Modul zu flashen. Wie so etwas aussehen wird, kann man heute bereits ausprobieren, indem man sich die Hypex Filter Design software zum Hypex Modul AS2.100 einrichtet. Die Software arbeitet bereits stabil und bietet alles, was man so braucht, um flexibel und einfach den F-Gang hinzubiegen. ;) Jedoch sei vorausgeschickt, daß man Chassis nicht überfordern darf und eine Baßentzerrung durch Anhebung der tiefen Frequenzen zu kräftigem Leistungsmehrbedarf führt.

So, das soll für's Erste genügen.

Viele Grüße

Rüdiger
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Beitragvon wgh52 » 11.09.2010, 13:28

Hallo Rüdiger,

mit Dir haben wir ja eine sehr potente Verstärkung der aktiven DIY Fraktion "eingefangen". Cool! 8) :mrgreen:

Danke für die detaillierte Beschreibung Deines aussergewöhnlichen Projektes. Ja, Sigfried Linkwitz ist inzwischen Urgestein: Ich erinnere mich seine AES Papers schon in den 70ern in der berliner Staatsbibliothek verschlungen zu haben.

Viel Erfolg mit diesem speziellen Konzept. Berichte bitte weiter über Deine Fortschritte.

Wir sind ganz OHR! :mrgreen:

Gruss,
Winfried
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wgh52
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Beitragvon RC23 » 11.09.2010, 14:47

Hier noch ein Tipp von Fritz als Bezugsquelle für die Original-Orion-Bestückung auch mal über den deutschen Tellerand hinauszuschauen:

Madisound bietet ein Orion-Set für 1800 US-$ an.

Beim günstigen Wechselkurs Euro zu US-$ macht dies schon Sinn. Zum Preis dazurechnen muß man jedoch noch 19% Märchensteuer :wink: , etwa 4% Einfuhrzoll und u.U. einen Gang zum Zollamt. Der Einfuhrzoll wird manchmal auch weggelassen, habe ich schon erlebt.

Rüdiger
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Beitragvon RC23 » 29.05.2011, 12:44

Seit gestern ist die Acourate Toolbox auf meinem Rechner. Die Toolbox wird mir helfen beim Entstehenlassen der Andromeda, die stark beeinflußt wird von der Orion - erdacht und erschaffen von Siegfried Linkwitz (SL) -. SL arbeitet nach klassischer Manier mit Minimalfiltern in Form einer Aktivweiche via Verschaltung von Elektronikbauteilen. http://www.linkwitzlab.com/orion_requirements.htm

Bei der Bestückung der Andromeda gehe ich eigene Wege und habe mir IMHO gleichgute aber preislich günstigere Lautsprecherchassis zusammengestellt.

Die Orion ist mehreren Stufen weiterentwickelt worden. So kam in Stufe 2 ein zusätzlicher Hochtöner dazu, der nach hinten abstrahlt (auch Orion++ genannt). http://www.linkwitzlab.com/orion++.htm
Dieser Hochtöner wird verpolt eingebaut und dann nach eigenem Geschmack durch den Einbau eines MOX-Widerstands (1 bis 2,2 Ohm, 5 Watt) im Pegel etwas abgesenkt, bis der Klang optimal ist. Mit der Toolbox habe ich nun die Möglichkeit mit Hilfe des rückwärtigen Hochtöners aus der 3-Wege-Box eine 4-Wege-Box zu machen mit eigener Trennfrequenz, Pegelanpassung und Zeitverzögerung. Neben dieser Highend-Lösung werde ich parallel auch die passive Hochtönervariante testen, wo nur eine Signalverpolung und Pegelanpassung über 10 Watt MOX-Widerstände stattfindet. Damit erspart man sich halt eine Stereo-Endstufe, was auch nicht zu verachten ist. Mal hören, was sich als klanglich der bessere Weg erweist.

In Evolutionsstufe 3 hat SL den F-Gang optimiert durch eine stufenweise zu den hohen Tönen absinkende Zielkurve. Auch dies kann ich mit der Toolbox darstellen via abschnittweiser Definition der Zielkurve.

Nun aktuell in Stufe 4 angekommen wechselt SL vom H-Dipol im Baßbereich zum W-Dipol. Der Peerless XLS 10 wird zudem durch einen demnächst auf den Markt kommenden Seas Tieftöner ersetzt. Der H-Dipol besitzt prinzipbedingt Tunnelresonanzen, die durch ein Notchfilter bedämpft werden müssen. Der W-Dipol soll nun deutlich weniger Resonanzen haben, aber auch einen etwas geringeren Wirkungsgrad. Also hier muß etwas mehr elektrische Leistung im Baßbereich nachgeschoben werden.

Hier mal zur Erklärung von W-Frame und H-Frame ein Schnitt durchs Gehäuse:

Bild

Werde immer wieder mal vom Zwischenstand des Projekts berichten.

Grüße

Rüdiger
RC23
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