Torsten (DIY 4-Wege Iwata-Horn)

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A_stinner
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Beitrag von A_stinner »

Hallo Torsten,

das entwickelt sich ja alles sehr gut bei dir. Finde ich sehr konsequent wie du deine Horn Anlage immer weiter optimierst. Jetzt bin ich sehr gespannt was uns der "Haufen mit den Holzbrettern" sagen soll. Ein neues gefaltetes Basshorn? Ebenso fände ich es sehr schön, wenn du ein Bild einstellen könntest über die Anordnung des rückwärts abstrahlenden Hochtöners. Sollte hier ein identisches Horn eingesetzt werden, wie bei dem nach vorne abstrahlenden Hochtöner?

Gruß

Andreas
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nelson
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Beitrag von nelson »

Hallo Andreas,

es sind 8 Holzbretter, für eine Faltung sind das zu wenige. :roll: :roll: :roll:
Auflösung kommt brettweise!?

"Diffusor"-Horn: Ich habe das Material genommen, was noch "rumlag". Radian 475Be mit 1000-Tractrix -Horn ab 2 kHz.
Es stahlt unter 90° zur Hauptabstrahlrichtung ab, direkt auf die Diffusoren, die hinter den Hörnern stehen.

Gruß, Torsten
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nelson
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Beitrag von nelson »

Nachklapp:

Auf meinem neuen Avatar-Bild (IWATA 1200) kann man rechts am oberen Rand des Horns einen kleinen weißen "Zipfel" (oberer Rand) vom Tractrix des "Diffusor-Horns" sehen, welches nach rechts abstrahlt. Das "Diffusor-Horn" liegt ca.15cm hinter dem sichtbaren IWATA-Horn.

Gruß, Torsten
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nelson
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Bau eines TMT-Horns

Beitrag von nelson »

So, nun soll das Rätsel gelöst werden!

Der Holzstapel auf dem letzten Bild stellt den Anfang vom Bau eines Tiefmitteltonhorns dar.
Die auf dem Bild sichtbaren Bretter haben schon die richtige Länge und die Kanten sind schon alle mit entsprechenden Gehrungswinkeln versehen.

Mein Arbeitsname für das Horn war eine längere Zeit jetzt "Corona-Horn". Weil die gesellschaftlichen Umstände mich vom Sofa hochgeholt hatten und plötzlich Freiräume entstanden, die vorher nicht da waren. Da ich seit Jahren Hörner simuliere und ich mit dem klanglichen Übergang bei 600Hz nicht zufrieden war, dachte ich, jetzt ist die richtige Zeit, um von der Simulation endlich zur Praxis zu kommen. Der Tritt in den Hintern sozusagen.

Wie bei vielen Projekten weiß man am Anfang noch nicht, wo genau das hinführt, wie man es nun wirklich umsetzt und welche Erfahrungen man dabei sammelt. Das gilt ganz besonders für dieses Projekt. Eine Zeichnung dazu gibt es nämlich nicht, weil man sie meines Erachtens nicht braucht und es häufig anders kommt, als man zunächst denkt. (Das fing schon im Baumarkt beim Kaufen des Holzes an!)

Rahmenbedingungen:
Das Horn sollte in mein kleines Zimmer (12qm) passen und trotzdem möglichst tief spielen.
Das sind zwei Bedingungen, die sich widersprechen.
Man muss also Kompromisse machen!
Dazu habe ich dann als erstes entschieden, das TMT-Horn muss dringend in die Raumecke und es muss so kurz sein, dass ich meine Füße noch ausstrecken kann, ohne sie ins Horn stecken zu müssen. :cheers:
Wenn es in der Ecke stehen soll, muss es "hinten" optimal klein sein: Das Gehäuse für den Treiber muss klein sein und darf nicht quaderförmig sein, damit das Horn möglichst weit mit dem "Hintern" in die Ecke kommt.
Das Ziel war ganz klar: wenigstens bis 100Hz soll es herunter spielen.
Das traumhafte Haigner-Horn von Holger kam nicht in Frage, da es für mein Zimmer einfach zu groß ist.
Es musste also auch ein Treiber ausgewählt werden, der nicht soviel Luft hinter der Membran benötigt, schnell ist und möglichst wenig mechanische Verluste hat.

Auswahl:
Die Wahl fiel insgesamt auf ein konisches Horn, weil es einfacher zu bauen ist als ein exponentielles. Es klingt allerdings vielleicht nicht so gut, weil bei der akustischen Impedanz mehr Resonanzen zu beobachten sind als beim exponentiellen Horn.
Wie in der Simulation zu sehen ist, halten sich die Resonanzen jedoch sehr im Rahmen.

Bild

Grundparameter des realisierten Horns:
Länge 81cm,
(Als ich dann im Baumarkt war, um mir das Holz zu kaufen, habe ich kurzentschlossen die entscheidenden MDF-Abschnitte 10cm länger gewählt, weil ich dachte: Falls das Horn zu lang wird, schneidest du die letzten 10cm einfach wieder ab.
Kürzer machen geht immer, verlängern aber nicht unbedingt! :wink:
(Es sollte eigentlich 75cm lang werden.) Während des Baus habe ich das Horn tatsächlich um ca. 1,5cm gekürzt, allerdings aus anderen Gründen. Dazu später mehr!)

Mouth: 55cm*55cm (innen),
Throat: 361qcm;

Das Horn besitzt keine Kompressionskammer, da diese laut Simulation eine Erhöhung des SPL erst ab ca. 300Hz bewirkt hätte.
Einsatzbereich 100-600Hz
Wie das Bild zeigt gibt es eine gewisse Welligkeit bei der akustischen Impedanz. Im Vergleich sieht sie aber noch relativ zahm aus. Auch in der SPL-Simulation sind keine ausgeprägten Resonanzen zu sehen. (Die akustische Impedanz zeigt die Resonanzen des Horns. Je kleiner sie sind desto besser.)

(Menschen, die ein ernstes Interesse an Hörnern haben, sollten sich unbedingt das Buch von Kolbrek lesen! Kolbrek, Dunker: High Quality Horn Loudspeaker Systems 2019: History, Theory and Design (Englisch) )

Treiber:
Als Treiber fiel die Wahl auf einen bekannten und bewährten Horn-Treiber, der aber seit letztem Jahr nicht mehr produziert wird: B&C 12PE32
(Bei dem größten (?) Musikhaus-Versand in D/EU bekommt man ihn aber noch!)

Warum dieser Treiber?
Qes=0,19 → sehr kräftiger Antrieb Bl=19,1Tm! (Rule of Thumb: Ein Horntreiber sollte ein Qes von unter 0,3 besitzen.)
Qms=7,6 → hohe mechanische Güte des Treibers
Mms=37g → Für 12" eine leichte Membran
EBP=268Hz (hoher Wert notwendig für hohe Frequenzen; für die Größe des Treibers ein herausragender Wert.)
Fs=51Hz (höher sollte fs nicht sein, damit bei 100Hz schon genügend Druck aufgebaut wird.)
Rms=1,5 kg/s (niedriger Wert für 12Zoll; nichtleitender Spulenträger (Glasfaser)→ keine „Selbstinduktion“ des Magnetfelds in den Spulenträger → Der Spulenträger bremst daher die Bewegung der Membran nicht.)
Im Impedanzschrieb des Herstellers sind leichte Störungen bei 300-600Hz zu sehen.
(Man muss Kompromisse machen im Lautsprecherbau!)
(Die Klirrmessung des Horns steht noch aus!)
Reine Papiermembran → deshalb wenig bedämpft und leicht.

Eine Alternative wäre ein Supravox-Treiber gewesen (285), verschiedene Netzfunde hielten mich jedoch davon ab. (Andere Hornbauer benutzen ihn allerdings begeistert!)

Der Treiber ist ein PA-Treiber, der für diese Anwendung eigentlich überdimensioniert ist.
Etwas Vergleichbares gibt es allerdings meines Wissens nicht im Home-Hifi-Segment.
Mir fehlte auch der Mut, diverse Treiber aus dem Home-HiFi-Bereich zu testen. (Accuton, Wavecor, Scanspeak…) Eventuell ist da noch einer dabei, aber in der Regel sind die Magnete zu schwach, um die Luftsäule im Horn zu dominieren und auch bei 100Hz noch nennenswerte Leistung zu liefern.
Insbesondere der viel gerühmte WF259 von Wavecor simulierte sich nicht so gut am Horn.

Wie schon erwähnt, habe ich ich im Netz viel gelesen und kenne die Seiten vom Volvotreter und inlowsound.


Nun kommen noch ein paar erste Bilder vom Bau des Horns!


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Einige wenige Lamellos!

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Zwingen mit Ausgleichsstücken! (12°) Mehr Zwingen wären definitiv besser gewesen.

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Grundplatte für die Treibermontage im entstehen!

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Erster Versuch eines Rahmens mit einer Überblattung. Aus MDF hielt das ganze nicht. Multiplex ist besser -> nochmal von vorn das ganze!
Der Rahmen dient der Verschraubung der Haube mit der Treibergrundplatte.

Bild
Neuartiges Doppelhorn!!!! :cheers:

Bild
"Gehäusehaube" für Treiber! Ecken unter 45° angeschnitten, damit das Horn besser in eine Raumecke passt.

Bild
Erstes Horn scheinbar fertig!
So ging es dann erstmal ins Musikzimmer mit einem Horn für eine erste Messung.

Hier mache ich jetzt erstmal eine Pause!

Versprochen: Fortsetzung folgt!

Viele Grüße an alle und besondere Grüße an alle Hornisten,

Torsten
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nelson
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TMT-Horn Erste Näherung

Beitrag von nelson »

Hier ist dann die erste Messung des Horns im Hörraum.
Das Mikro stand mittig 44cm vor dem Horn.
Das Horn stand auf dem Fußboden, der mit einem dickem Teppich eines schwedischen Möbelhauses ...

Bild

In der Höhe hat ein Streifen 2dB. Die Rohdaten wurden mit FDW 10 geglättet. (acourate)

Erkenntnis:
Leider sind 18mm MDF nicht fest genug für Hörner dieser Größe.
Die Platten fingen reichlich an zu schwingen.

Aus meiner Sicht gibt es da mindestens zwei Möglichkeiten:
Entweder man "klammert" das Horn von außen mit Kanthölzern oder man doppelt die Seiten auf.
Letzteres wurde nach längerer Überlegung meine Methode der Wahl.
Ich habe also nochmal MDF-Platten (16mm) gekauft und alle Seiten der Hörner aufgedoppelt.
Was sich so leicht daher sagt, war dann doch mit viel Arbeit verbunden.
(Ein Aufdoppeln mit Hohlraum und Quarzsandfüllung wäre auch noch eine Möglichkeit gewesen ...)

Damit sind die Hornseiten dann 34mm dick geworden.

Schönen Abend noch!

Fortsetzung folgt!

Gruß Torsten
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chriss0212
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Beitrag von chriss0212 »

Hallo Thorsten

Glückwunsch, das sieht gar nicht mal übel aus!

Wie sieht es denn aus, wenn das Horn nicht auf dem Boden liegt?

Grüße

Christian
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nelson
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Beitrag von nelson »

Hallo Chris, schön von Dir zu hören!

Ich verstehe, dass Du eine Messung unabhängig vom Raum/Boden bevorzugst. Aber...

Das Horn soll auch später in dem Raum auf dem Boden liegen. Ein Ständer ist derzeit nicht vorgesehen.
Außerdem liegt es mit dem "Hintern" weiter unten, so dass es schräg nach oben in den Raum schallt.
Ich würde schätzen der "Glanzwinkel" ist zwischen 5 und 10Grad, d.h. der Einfallswinkel gegenüber dem Fußboden ist 80 bis 85°.
(Ich habe das Horn einmal von der Seite vor der Garage auf einer Workmate liegend fotografiert. So liegt das Horn auch fast auf dem Boden.)
Da ich ziemlich dicht an den Hörnern sitze, "zielt" jedes Horn auf meine Ohren/Kopf, damit ein geschlossenes und kein zerissenes Klangbild entsteht.
Außerdem interessant: Wenn das Horn auf dem Boden liegt und der Schall fast waagerecht an der unteren Kante der Hornöffnung das Horn verlässt, dann liegen die virtuelle Schallquelle unterhalb des Horns (also praktisch die "Spiegelung" des Horns am Fußboden) und das Horn selbst sehr dicht zusammen. Beim Haigner-Horn von Holger ist das Chassis auch nicht in der Mitte der Rückwand montiert, sondern unterhalb, um diesen Effekt auszunutzen.
Wenn Du mich jetzt fragst, ob man das auch hören kann. Dann kann ich derzeit allerdings nur mit den Schultern zucken.
Wenn es von Interesse sein sollte, messe ich den exakten Winkel gern noch einmal.

Das Horn liegt mit der unteren Mundöffnung auf einem langflorigen dicht gewebten Teppich.
Die Reflexionen oberhalb von 500Hz werden deshalb stark vom Teppich reduziert
Ich habe eine Reihe von Messungen mit zunehmenden Abstand (und immer mittig) vom Horn gemacht, um zu sehen, ab welchem Abstand der Raum ins Spiel kommt.
In 44cm Entfernung war der Einfluss des Raums so gering, dass ich diese Messung ausgewählt habe.

Die LS sind derzeit in der Rückkammer unterschiedlich bedämpft (Damping 30 (wenige Material, aber dichter und fest an der Rückwand verklebt) bzw. Visaton Schafwolle (mehr Material, aber lockerer und leicht festgeklemmt)). Ich wollte es einfach ausprobieren. Sie messen sich deshalb auch verschieden. Jedoch kann ich noch nicht sagen, dass ein Unterschied zwischen L+R hörbar ist. Dem werde später einmal nachgehen.


Gruß Torsten
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nelson
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TMT-Horn comes to action

Beitrag von nelson »

Also die Erkenntnis war, das Horn muss mehr versteift werden!

Hier kann man meine Bemühungen sehen:

Bild

Um die Gehrungsverbindung zu versteifen, wurde eine Zusatzschicht stumpf aufeinander verleimt.
Den Überstand habe ich später mit dem Bündigfräser entfernt. (Sah nicht gut aus!)

Bild

Die Zusatzschicht habe ich geleimt und mit Schrauben zum Trocknen gepresst. (Die Schrauben sind nach Trocknung alle wieder entfernt worden. Der MDF Spachtel ergab das Fleckenmuster.)

Als ich dann den ersten Anstrich mit Acryl-Grundierung auftrug, stellte sich heraus, dass der Spachtel und der Leim (Na klar!) aufquollen.
Also alles wieder runter: schleifen, spachteln und grundieren ... (Dieses mal aber nicht mit wasserlöslichem Lack!)
Oben drauf kam dann wieder Acryl-Lack. :( (Aber das ist eine andere Geschichte ...)

Bild

Da war ich schon ziemlich zufrieden.

Im Musikzimmer ergab sich erst einmal das Bild:

Bild

Auf dem Bild ist lediglich ein Zwischenstand von vor drei Wochen zu sehen: Die TMT-Hörner stehen noch nicht in der Raumecke!
Ich musste zunächst noch ein provisorisches Gestell bauen, damit die Iwata-Hörner auf das neue TMT-Horn passen.
Nebenbei: Ich liebe flexible Lösungen, insbesondere fliegende Aufbauten der Art "quick and dirty" und erfolgreich: :cheers:
Die Hornhalter der IWATA-Hörner habe ich so oft umgebaut (Von Radian 950 mit 475 -> zu TAD2001 mit Radian 475 -> zu Radian 950 mit TAD2001 -> zu TAD4003 mit TAD2001 -> zu TAD4003 mit TAD2001 und Diffusor-Horn Radian 475BE).
Auch für dieses neue Provisorium konnte ich ihn so umbauen/ergänzen durch eine neues Untergestell, dass es von vorne wenigstens vorzeigbar ist.
Der endgültige Halter für die Hörner entsteht später und sind für das Hören ansich erstmal nicht wichtig. -> Form follows function!

Letztes und aktuelles Bild:
Bild

So sieht es nun aus! Der Bass steht seitlich hinter dem TMT-Horn an der Wand!
Die Iwata-Hörner sind bündig mit der Vorderkante des TMT-Horns.
Natürlich wird das Timing aller Chassis exakt über Acurate gesteuert.
Es gibt keine analoge Weiche, die mit derartiger Flexibilität wie Acourate diese Ansammlung von Chassis zu deratigem Wohlklang verhelfen kann.
(Dank nochmals an Uli Brüggemann!)

Die Anlage klingt übrigens auch leise ausgezeichnet!

Mögen, die Bilder euch erfreuen!

Fazit:
Ich kann nur jeden ermuntern, sich eine Handkreissäge mit Führungsschiene und eine Oberfräse zu kaufen/zu leihen, um dem "Klang-Nirvana" mit DIY näher zu kommen.
(Zur Erinnerung: Das meiste Potential zur Verbesserung des Klangs steckt in der akustischen Ausstattung des Hörraum und dann in den Lautsprechern (mit Acourate!) und nicht in ...)

Selbst in meinem Kleinst-Zimmer klingt ein großes Horn fantastisch.
Und nein, meine Beine stecken nicht in den Hörnern, wenn ich auf meinem Hörplatz sitze.
Es ist wirklich ein riesiger Schritt von zwei HT/MT-Hörnern plus PA-Pappe in CB zu HT/MT/TMT-Horn plus PA-Pappe für den Bass.
Diese Dynamik, die im Bereich 100-600Hz dazukommt, ist einfach unglaublich.

Mit Grüßen vom Holzwurm,

Torsten
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A_stinner
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Beitrag von A_stinner »

Hallo Torsten,

super, das das so gut geklappt hat mit dem TMT Hörnern. Wenn ich mir das so anschaue, hättest du auch als Tischler arbeiten können, alle Achtung. Den Einsatz eines TMT Hornes für eine erhebliche Klangverbesserung kann ich nur bestätigen. Viel Spass und Freude mit deiner neuen Konstellation.

Gruß

Andreas
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nelson
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Beitrag von nelson »

Hallo Andreas,

vielen Dank, dass ist sehr freundlich von Dir.

Du hast ja selbst ein grandioses Horn im Einsatz und weißt, wieviel mehr Spaß das plötzlich macht. :D :D :D

Dynamik ist eben ein wichtiger Punkt beim Klang.

Mit freundlichen Grüßen,

Torsten
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dirk-rs
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Beitrag von dirk-rs »

Hi Torsten,

ein kleines Video mit live Musik würde dem ganzen noch das i-Tüpfelchen aufsetzen.

Gruss Dirk
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