Treiber und Filter: Nur das beste vom besten für die Aurichal!

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Für die Aurichal wird nur «das beste vom besten» verwendet: Der ScanSpeak Hochtöner D3004/6640 mit Beryllium-Membran, die ATC SM75-150 Mitteltonkalotte (wegen ihrem Aussehen auch liebevoll «Bärennase» genannt), und der ScanSpeak Revelator Tieftöner 22W/8851T00.

Hochöner Scan-Speak D3004/6640

Hochtöner Scan-Speak D3004/6640

Mittelönter ATC SM75-150

Mitteltöner ATC SM75-150

Tieftöner Scan-Speak 22W/8851T00

Tieftöner Scan-Speak 22W/8851T00

Um die Qualitäten dieser phantastischen Treiber voll auszuschöpfen, muss die Frequenzweiche optimal ausgelegt sein. Die Trennung von Mittel- und Hochtöner geschieht bei der Aurichal mit schlichten Filtern erster Ordnung (6 dB/Oktave), mehr braucht es dank den herausragenden Qualität der verwendeten Treiber nicht. Gleichzeitig können diese Filter mit nur einem einzigen Bauteil im Signalpfad aufgebaut werden. So können an dieser Stelle sehr hochwertige und verlustarme Bauteile verwendet werden, ohne die Kosten für die Frequenzweiche explodieren zu lassen. Zudem ermöglichen Filter erster Ordnung eine zeitrichtige Schalladdition im Übernahmebereich der Frequenzweiche, was der naturgetreuen Schallwiedergabe sehr förderlich ist (mehr dazu in den technischen Unterlagen der AOS Studio 24).

Schaltbild der Mittel- / Hochton-Frequenzweiche für die Aurichal

Schaltbild der Mittel- / Hochton-Frequenzweiche für die Aurichal

Für die korrekte Funktion der Filter müssen unbedingt die Impedanzspitzen bei der Resonanz der Hoch- und Mitteltöner kompensiert werden. Zudem steigt die Impedanz des Mitteltöners zu hohen Frequenzen an, was dem Hochpass des Mitteltöners entgegen wirkt und deshalb ebenfalls kompensiert werden muss. Die folgende Figur zeigt, dass beim Mitteltöner ohne Impedanzkorrektur eine Überhöhung des Frequenzgangs bei 300–800 Hz auftreten würde, und die Dämpfung des Filters oberhalb von 3 kHz ungenügend wäre.

Wirkung der Impedanzkorrektur für den ATC SM75-150 Mitteltöner in der Aurichal

Wirkung der Impedanzkorrektur für den ATC SM75-150 Mitteltöner in der Aurichal

Impedanzkorrekturglieder für die Mittel- und Hochtöner der Aurichal

Impedanzkorrekturglieder für die Mittel- und Hochtöner der Aurichal

Im Bass sieht die Situation komplizierter aus:

  • Der 22W/8851 Tieftöner würde in dem Gehäuse der Aurichal zwar eine blitzsaubere Abstimmung nach Thielle-Small abliefern, aber der Tiefbass unterhalb von 55 Hz wäre unterbelichtet. Um den Tiefbass um ungefähr eine Oktave nach unten zu erweitern, wird ein Aktivfilter mit einer Linkwitz-Transformation benötigt.
  • Der Schallpegel des ATC Mitteltöners fällt unterhalb von 400 Hz mit 12 dB/Oktave ab. Zudem benötigt der Mitteltöner ein Hochpassfilter, weil tieffrequente Signale zu starken Verzerrungen führen würden. Dieses Hochpassfilter (mit einer Steilheit von 12 dB/Oktave) führt in der Summe zu einem Pegelabfall von 24 dB/Oktave. Entsprechend muss auch das Hochpassfilter für den Tieftöner eine Steilheit von 24 dB/Oktave aufweisen, um eine perfekte Schalladdition im Übernahmebereich von Tief- und Mitteltöner zu erreichen.
  • Der Tieftöner hat einen geringeren Wirkungsgrad als die Mittel- und Hochtöner. Der Pegel des Tieftöners muss zudem zusätzlich angehoben werden, um den «Baffle-Step» auszugleichen – ein akustisches Phänomen, wobei die ungerichtete Schallabstrahlung im Bassbereich (4π) in eine nach vorne gerichtete Abstrahlung (2π) übergeht. Bei der Aurichal findet dieser Übergang bei ungefähr 400 Hz statt, und würde zu einem Pegelunterschied zwischen Bass und Mittel-Hochtonbereich führen. Entsprechend muss der Schallpegel des Tieftöners gegenüber dem Mittel-Hochtonbereich insgesamt um 6–7 dB angehoben werden.

Diese Filterfunktionen lassen sich nicht in guter Qualität als Passivfilter aufbauen, weil die nötigen Bauteile gerade im Bassbereich sehr grosse Signal- und Klangverluste bedingen würden. Entsprechend wird die Frequenzweiche zwischen Bass und Mitteltöner als Aktivfilter aufgebaut. Die Filterfunktionen wurden zunächst mit einem digitalen Signalprozessor (DSP) umgesetzt, womit die Filter sehr flexibel und schnell eingestellt und verändert werden können. Die passenden Filterfunktionen für die Aurichal sind im folgenden Diagramm gezeigt. In Zukunft werden die DSP-Filter durch hochwertige, analog aufgebaute Elektronik ersetzt.

Filterfunktionien der DSP Filter für die Aurichal

Filterfunktionien der DSP Filter für die Aurichal

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