Es gibt viele Lautsprecher, die nach weniger aussehen, als sie zu bieten haben. Manche sind klein und werfen trotzdem überraschend viel Bass in den Raum oder sie scheinen einfach nur ein Chassis auf der Front zu haben und stellen dennoch eine Zweiwege-Box dar. Mehr zur zweiten Kategorie gehört der C16N001/F von Excel, der auch dem Selbstbauer seit kurzer Zeit zur Verfügung steht. Vorgestellt haben wir ihn erstmals im Chassistest der Ausgabe November 08, wo er sogar als Aufmacher diente. So ist es heute überflüssig, seine äußeren und inneren Werte nochmals eingehend darzulegen. Da zudem der Artikel zur FirstTime 9 von mehr Lesern positiv kommentiert wurde als die ausführlicheren Berichte zu allen anderen Bausätzen zusammen, haben wir beschlossen, diese Art der Bausatz-Vorstellung zukünftig zu bevorzugen. Es ist nicht zu übersehen, dass sich das Publikum des Selbstbaus, vielleicht sogar durch unser kostenloses Internet-Magazin, nicht mehr in der größeren Zahl aus dem semiprofessionellen Hobby-Bastler generiert, sondern vermehrt der Gelegenheitsheimwerker unter unseren Leser zu finden ist, der eher beim Aufbau als beim Messen an die Hand genommen werden will. Dem tragen wir gern Rechnung bei der Vorstellung der Excel C 16. Für die anderen gibt es den Chassistest, der sich weiterhin ausführlich mit den Werten der Lautsprecher auseinander setzt.

Das coaxiale Prinzip

Keine leichte Aufgabe stellt es für einen Lautsprecher dar, das für den Menschen hörbare Frequenzspektrum von 20 bis 20000 Hz zu übertragen. Ideal ist es, wenn wir diese Arbeit nur einem einzigen Chassis überlassen können. Diese Art Lautsprecher heißt Breitbänder und besitzt den Vorteil, quasi aus nur einem Punkt alle Töne in den Raum zu strahlen. Dem setzt die Physik enge Grenzen, denn um tiefe Töne wiederzugeben, ist eine große Membran mit großem Gewicht nötig, das Gegenteil dagegen, um hohe Frequenzen rundum hörbar zu machen. So ist der Einweg-Lautsprecher konstruktiv ein Kompromiss zwischen noch brauchbarer Bass- und Hochtonabstrahlung und damit eher ein Mitteltöner mit mehr oder weniger ausgedehntem Frequenzgang. So wurden schon früh in der Geschichte der Lautsprecher Spezialisten erfunden, denen nur das Spektrum zugemutet wurde, das sie physikalisch bewältigen können, große Bässe und kleine Hochtöner, dazwischen reine Mitteltöner, die heute jedoch kaum mehr mitspielen dürfen. Da jedoch dort, wo schon der Bass eingebaut ist, der Hochtöner keinen Platz mehr findet, müssen die Spezialisten ein Stück auseinander rücken. Also wird das Signalgemisch, aus dem Musik besteht, an zwei (oder drei) Punkten erzeugt, was dem Ideal der Punktschallquelle entgegen steht.

Zwei Wege aus nur einem Punkt sind möglich, wenn man dem Bass die Staubschutzkalotte raubt und statt dessen einen Hochtöner mit eigenem Magnetsystem und Anschluss ins Zentrum der Membran setzt. Die auffällige Bauweise lässt dabei den Tweeter wie einen Pilz aus der Mitte wachsen, was einen kleinen, zeitlichen Versatz des Signals aus beiden Schallquellen zur Folge hat. Diese Bauweise treffen wir häufig bei Autolautsprechern an, wo oft der Platz zum Unterbringen von mehreren Chassis fehlt. Unauffälliger ist es, den Hochtöner direkt auf den Polkern zu schrauben, wodurch elegant auch die Probleme mit Reflexionen auf seiner Rückseite umgangen werden. Die Bassmembran wirkt dabei zusätzlich als Schallführung, was den Vorteil der gleichmäßigeren Bündelung, aber auch den Nachteil der im Basstakt modulierten hohen Töne hat. So ist es auch hier wie im richtigen Leben: Man bekommt nichts geschenkt. Systembedingt ist dabei zudem die schmalbandige Senke um 8 kHz, die meist bei der Messung auf Achse, beim C 16 N001/F jedoch unter 15 Grad auftaucht. Trotzdem ist der coaxiale Lautsprecher der beste Kompromiss aus gleichmäßigem Rundstrahlen und Punktschallquelle.

Das Gehäuse

Größer als anderswo sind die Freiheiten beim Dimensionieren des Gehäuses. Neben verschiedenen Bauarten, die auf unterschiedliche Weise das Bassverhalten bestimmen, hat auch das umbaute Luftvolumen großen Einfluss auf die Basstiefe. Maßgeblich sind dabei die elektrischen und mechanischen Parameter des Chassis, aus denen sich früher mit dem Bleistift und Papier, später mit dem Taschenrechner und heute durch Eingabe in ein Simulationsprogramm die Wiedergabe tiefer Frequenzen nahezu genau vorhersagen lässt.
Für den Excel-Coax gab es zwei Verwendungen, die zu bedenken waren. Zum einen konnte ich ihn in einem Dreiwegesystem als Mittel- und Hochtöner einsetzen und ihn “untenrum” durch einen großen Bass entlasten. Das hätte zur Folge, dass er kaum Hub machen muss und somit mechanisch belastbarer einen höheren Maximalpegel von sich geben könnte. Beim Nackt-Preis von 211 Euro erwarte ich aber von einem Lautsprecher, dass er selbst in der Lage ist, genügend tiefe Töne abzugeben, da hat uns die Erfahrung mit der Needle immerhin gelehrt, dass ganz unten ruhig etwas fehlen darf, wenn es nicht so viel ist, dass es auffällt. Nun reichen dafür keine drei geschlossene Liter, sondern das Gehäuse muss ausreichend groß werden. LspCAD sagte mir, dass 31 Liter mit einem 5 cm Reflexrohr (10,7 cm lang) passen würden, ein 7er Rohr war mir aber lieber, da bei gehobenem Pegel andernfalls Luftgeräusche hörbar werden. Das bringt um 40 Hz durchaus 2 dB mehr Schalldruck, muss aber fast 23 cm lang sein. Das sind 4 cm mehr als die natürliche Länge des HP 70. Abhilfe schafft eine 38 Liter große Box, die zudem aus dem kleinen Coax eine zierliche Standbox machen. Um trotzdem den optischen Eindruck der kompakten Bauform vorzutäuschen, habe ich den oberen Boxenteil breiter gebaut als den unteren und zusätzlich eine breite Bodenplatte eingeplant. Den Aufbau haben wir Schritt für Schritt dokumentiert.

Der Aufbau



Viele Bretter aus 18 mm Multiplex bilden ein schönes Holzpuzzle, das am Ende ein dreidimensionales Gebilde ergeben soll. Besonderes Lob muss ich dem netten Sägemann von Hornbach zukommen lassen, der die Bretter wirklich passgenau zugeschnitten hat. Das macht das Verkleben leicht.



Mit Fugenleim werden die Bretter verklebt, die Finger prüfen immer wieder den bündigen Sitz. Der Rest erklärt sich auch ohne Worte. Das Überlappungsmaß der Bretter beträgt genau 5 cm. Der Mensch auf den Fotos ist austauschbar, deshalb bekam er keinen Kopf








Während die erste Box trocknet, kleben wir die zweite zusammen. Nach einer Stunde können wir die Boxen hochkant stellen und den Deckel aufleimen



Nicht bebildert habe ich die Schleif- und Fräsarbeiten, die nach Trocknung des Klebers stattfanden. Den Boden habe ich erst angeklebt, nachdem diese Arbeiten beendet waren. Mit Beize habe ich die helle Box eingefärbt und mit zwei Klarlackaufträgen die Oberfläche versiegelt.

Der Bauplan



Bauplan C16 als Sketchup-Datei

Die Weiche

Jede Mehrwege-Box braucht eine Frequenzweiche, die den Chassis die Frequenzen zuführt, die sie am besten wiedergeben können. So ist das auch beim Coax-Lautsprecher, der ja ein Zweiwege-System ist, in den Spezialisten am Werke sind. Hartmembran typisch hat der C 16 N001/F eine markante Resonanz bei 5 kHz, die ein Saugkreis bändigte, der zusammen mit einer Impedanzlinearisierung parallel zum Bassteil geschaltet ist. Davor liegt eine Spule, um den Buckel im Mittenbereich glatt zu ziehen. So wurde auf einfache Weise aus der roten Kurve des unbeschalteten Chassis in der Box die blaue im Diagramm Weiche Bass.
Auch der fast unsichtbare Hochtöner konnte nicht ohne Bremse mitspielen, zum einen brennt er dann schnell durch und zum anderen klingt er im Fullrange-Betrieb nicht wirklich gut. Die Welligkeiten im Frequenzschrieb, hervorgerufen von der Schallwandbreite und dem Einbauort in der Mitte der bewegten Membran, waren erst durch ein Filter 3. Ordnung zu eliminieren. Zusätzlich war noch ein L-Regler aus zwei Widerständen nötig, um den Pegel an den Mitteltöner anzupassen. Die Überhöhung oberhalb von 10 kHz habe ich nicht weiter bearbeitet, da sie unter zunehmendem Winkel verschwindet. Dies berücksichtigt meine bevorzugte Boxenaufstellung parallel zu den Zimmerwänden.
Mit der Trennfrequenz bei exakt 2 kHz ergibt sich eine gute Addition der Zweige, die sich nur in der Oktave zwischen 1,5 und 3 kHz abspielt. Mit halbierter Lautstärke (-3dB-Punkt) um 40 Hz erreicht mein kleiner Coax ganz allein den Punkt, unter dem Musikwiedergabe von CD in den meisten Fällen endet. Dafür nahm ich gern in Kauf, dass der Schalldruck mit 2,83 V nur bei 83 dB liegt.
Eine Weiche zu entwickeln, ist nicht schwer, wenn man das nötige Equipment und ein wenig Erfahrung hat. Häufig wird aber die Frage gestellt, wie die Bauteile denn zusammengestellt und verlötet werden müssen. Da hilft der Weichenplan, auf dem symbolisch Spulen (L), Kondensatoren (C) und Widerstände (R) sowie die Chassis mit Polung aufgemalt sind.



Der einfache Weg, den Schaltplan in die Praxis umzusetzen, besteht darin, die Bauteile auf den Plan zu legen und die Plus- und Minusleitung durch ein Kabel zu ersetzen. Sofort sehen wir, was wir wie verbinden müssen.



Da es für die Schaltung keine fertige Platine gibt, habe ich meine Weichen als Bass- und Hochtonteil getrennt auf je ein Brettchen geklebt. Das sieht dann so aus:



Die Weichen klebe ich rechts und links unterhalb des Chassis an die Seitenwand und führe die Kabel zu ihren Anschlusstellen. Danach werden vier Beutel (= acht Matten) Sonofil in der Box verteilt. Eine Matte liegt unter dem Reflexrohr, zwei im engen Teil darüber. Im breiteren Teil der Box liegen zwei Matten unter und drei Matten hinter dem C 16. Auf der Rückseite der Box werden die Kabel zur Bassweiche an den unteren Klemmen des Biwiring-Terminals angelötet, die für die Hochtonweiche an den oberen. Wer klassisches Biwiring betreiben will, muss die Brücken zwischen den Polen entfernen und zwei Kabelstränge vom Verstärker zur Box ziehen.



Wenn nach dem Vorbohren das Chassis angeschraubt ist, steht der Hörprobe nichts mehr im Weg.

Die Hörprobe

Passend zur fünften Jahreszeit stellte ich meine neuen Boxen auf den Bürgersteig, klebte mir eine Pappnase an und erfreute meine Nachbarn mit lauter Karnevalsmusik. Sofort wurden die Fenster aufgerissen und man beschwerte sich lauthals, dass so etwas nur Narren tun. Zwischen uns und ihnen habe die Natur nicht ohne Grund den Rhein als unüberwindbare Grenze gezogen und das sei gut so! Daher brachte ich meine Excel C16 widerwillig zurück in die warme Stube, wo mir blitzschnell klar wurde, dass sie für den Außeneinsatz überhaupt nicht konzipiert waren. Doch so sind sie halt, die linken Niederrheiner, als welcher ich geboren wurde. Die Narretei hat offensichtlich eine unkontrollierbare Macht über sie, die erst am Aschermittwoch abrupt und automatisch endet.

Frei aufgestellt mit viel Abstand zu allen Wänden durften die Coaxe dann doch in meinem mehr als 40 m2 großen Hörraum beweisen, dass sie das Konzept, nach dem sie theoretisch gebaut wurden auch in die Praxis umsetzen können. Meine kleinen SAC-Monoblöcke und der Bada CD-Player beschickten sie zuerst mit einfacher Kost, Gitarre und Frauengesang, die von Tuck und Patty, schön geordnet nebeneinender an ihren Barhockern lehnend und mit viel Jazz in Stimme und Instrument präsentiert wurde. Anders als bei Breitbändern gab es kein Gedränge um den Platz im Hörzentrum, selbst links von der linken Box sitzend konnte der Zuhörer die tiefgestaffelte Bühne wahrnehmen, die selbst in dieser ungünstigen Postion noch Breite hatte. Luftig, locker, leicht, feinfühlig und ohne jede Anstrengung schaffte die kleine Standbox eine angenehme Baratmosphäre, die zum langen Hören geradezu verführte. Da fehlte bestenfalls noch das Glas Rotwein, doch da ich gewohnheitsmäßig beim Arbeiten keinen Alkohol konsumiere, verkniff ich mir leichten Herzens diesen Langzeittest. Also riss ich mich aus der intimen Umarmung und fand mich abrupt wieder in einem großen Kessel lebendiger Rockmusik, die so gar nicht mehr gemütlich zurückgelehnt um die Ohren knallte. “When the music’s over” sang Jim Morrison live, nur gestört von einem streitenden Teil des Publikums, das der unkonventionelle Sänger mit einem sehr lauten “Shut up!” und der nüchternen Frage “You’re certain how to behave on a rock’n’roll concert?” Einhalt gebot. Fehlender Bass? Keine Spur! Druckvolle Drums und Grobdynamik bis in große Lautstärken ließen die Boxen sehr viel größer klingen, als das sehende Auge erwartet hätte. Selbstverständlich klangen überragende Aufnahmen wie “Keith don’t go” von Nils Lofgren einfach so, als wäre der Mann selbst im Raum und nicht auf einer CD konserviert. Dieser musikalische Leckerbissen, der nicht, wie gemeinhin behauptet wird, als Selbstläufer auf jeder Box zu überzeugen weiß, sprühte geradezu vor Spielfreude, mit geschlossenen Augen konnte man mühelos die Begeisterung des Publikums sehen.

Schwerstes Geschütz für einen Bass mit gerade mal 116 mm Membrandurchmesser legte ich zum Schluss auf: Bei ”Jesus bleibet meine Freude” vom alten Kantor J.S.Bach meisterte die C 16 auch die tiefsten Passagen ohne jedes Murren. Hier trug das große Reflexrohr seinen Teil dazu bei, dass Luftgeräusche selbst bei hohem Pegel und entsprechender Membranauslenkung nicht die Musik störten. So aufspielend braucht sich der Excel Coax auch vor viel teureren Chassis seiner Bauart nicht zu verstecken, kompletter kann ein Punktstrahler kaum musizieren. Subwoofer? Nein danke!

Udo Wohlgemuth

Die Technikseite

Excel C 16

C16 Amplitude   C16 Impedanz

C16 Winkel 0 bis 60 Grad   C16 Klirr mit 90 dB

C16 Sprung   C16 Wasserfall

Der Bausatz Excel C16 ist bei Acoustic Design Wohlgemuth und Intertechnik erhältlich.