Da wo der Lautsprecher wohnt!

Der X22 Monitor
Der X22 Monitor

Nachbau einer 4425

Vor einigen Jahren, als JBL Orginal-Lautsprecher für die 44xx Serie immer schwerer zu bekommen waren, begab ich mich auf Recherche nach geeigneten Chassis für eine JBL 4425 Replika. Als Ersatz für den von JBL verwendeten 2214H gibt es heute eine Handvoll 30er die von den TSPs um nur wenige Prozent abweichen, also prinzipiell verwendbar sind. Für das Hochtonhorn ist der Markt schon erheblich dünner: Entweder man besorgt sich ein Paar Orginale oder es kommt nur das P-Audio PH-230 in Frage. Das sieht so ähnlich aus. Beim Hochtontreiber ist die Auswahl größer, hier gibt es eine Handvoll Treiber die in Frage kommen. Schwierig ist hier die Wahl da Treiber und Horn eine Einheit bilden und deren Frequenzgang nicht vorhersehbar ist, also nicht einfach nach Datenblatt ausgewählt werden können.

 

Bild 1: Ein 4425 Nachbau mit P-Audio Hochtonhorn. Hier noch ohne Lackierung der Außenflächen
Bild 1: Ein 4425 Nachbau mit P-Audio Hochtonhorn. Hier noch ohne Lackierung der Außenflächen

Der Basslautsprecher

JBL verwendete in der 4425 einen 12" Treiber, den 2214H. Wenn man sich an das Nachbauen eines Serienlautsprechers macht dann sollte man die wesentlichen Konstruktionsdaten nicht verändern. Das Basssystem der 4425 arbeitet nach dem Bassreflexprinzip. Da wir weder Volumen noch Optik der Box verändern wollten suchten wir Ersatzlautsprecher, die die gleichen Thiele und Small (TSP´s) haben, wie der Orginaltreiber. Bei unserer Recherche haben wir folgende denkbare Ersatztreiber gefunden:

 

Modell                                          fs                Qts                Vas                 Preis

 

JBL 2214H                               23 Hz            0,24                223                  ?

Monacor SPH315                    22 Hz             0,24               330                119,00 EUR

Visaton TIW300                       25 Hz             0,28               160                289,00 EUR

Audax PR330M0                     26 Hz             0,21               208                299,00 EUR

Fostex FW 305                       25 Hz             0,25                254                299,00 EUR

Flex Unit 12 B 77 25 10          25 Hz             0,3                 250                730,00 EUR

 

Die TSP´s aller Treiber weichen von denen des Originals, dem JBL 2214H nur geringfügig ab. Der Fostex FW 305 ist aufgrund seiner technischen Daten und seines noch vernünftigen Preises eigentlich erste Wahl. Zudem hat er, wie das Orginal, eine sehr hochwertige Papiermembran.

Aber auch der Monacor SPH-315 (Bild unten) ist sehr gut geeignet, und kostet deutlich weniger. Dieser Lautsprecher kommt aus der "Number One Serie" des Herstellers Monacor, hat eine Polypropylen-Membran und eine Gummisicke die ein langes Lautsprecherleben verspricht.

Bild 2: Der Monacor SPH-315 hat perfekte TSP´s für einen Einbau in ein gut 50ltr fassendes Gehäuse
Bild 2: Der Monacor SPH-315 hat perfekte TSP´s für einen Einbau in ein gut 50ltr fassendes Gehäuse

Das Hochtonhorn

Es gibt für die Hochtonsektion momentan nur eine Alternative zum, meines Wissens, neu nicht mehr erhältlichen Orginalhorn. Das ist von P-Audio das PH-230 Horn welches dem Orginal sehr ähnlich sieht und auch akustisch recht gut passt.

Und wenn wir schon beim Horn bei P-Audio sind dann bietet sich auch der sehr gute Hochtontreiber BM-D 450 Mk2 von diesem Hersteller an. Mit Ferritmagnet und Titanmembran repräsentiert er in der Version Mk2 den aktuellen Stand der Treibertechnik. Wichtig ist hier die Variante Mk2 den sie an den direkt nebeneinander liegenden Anschlußklemmen erkennen. Es ist ein 1" (25,4mm) Treiber zur Flanschmontage (Bold on). Mit 60 Watt Belastbarkeit und einem Wirkungsgrad von 110 dB passt er gut zum PH-230 Horn. Sein Frequenzgang reicht von 700 Hz, mit fallendem Pegel, bis 20 kHz. Den Pegelabfall haben wir in der Weiche kompensiert.

Bild 3: Der P-Audio Treiber BM-D450 Mk2
Bild 3: Der P-Audio Treiber BM-D450 Mk2

Während der Entstehung dieses Artikels trat der worst case ein: Das Hochtonhorn, ein P-Audio PH-230, das in der 4425 Replika eingesetzt wird, ist leider nicht mehr als Neuware erhältlich. Der Thailändische Hersteller P-Audio hat offensichtlich die Produktion eingestellt, und auch auf der Homepage des deutschen Generalimporteurs ist es nicht mehr gelistet.

Es ist uns aber gelungen einige dieser Hörner in den USA zu ergattern. Somit ist zumindest für einige Zeit auch ein Optisch adäquater Nachbau möglich (kontaktieren Sie uns Bitte bei Bedarf).

Die Frequenzweiche

Die Frequenzweiche muß zwingend für die verwendeten Lautsprecher entwickelt werden, und stellt den größten Entwicklungsaufwand dar. Wir haben uns mit der Weichenabstimmung viel Zeit gelassen, in mehreren Stufen verbessert und optimiert. Die unten abgebildeten Frequenzgänge zeigen, das uns das gelungen ist. Die Trennfrequenz liegt bei 1,2kHz.

Im Tieftonzweig kommt ein klassisches Filter 2ter Ordnung mit 12dB Flankensteilheit zum Einsatz. Die RC-Kombination parallel zum Tieftöner stellt eine Impedanzlinearisierung dar, da die Induktivität der Schwingspule für eine Erhöhung der Lautsprecherimpedanz zu hohen Frequenzen hin führt. Im Hochtonzweig sieht es etwas komplexer aus: Nach dem Filter, bestehend aus 10uF Kondensator und 1,0mH Spule, schließt sich ein Reihenschwingkreis (Saugkreis) und eine Frequenzabhängige Pegelanpassung an. Mit dem Stufenschalter am Hochtonausgang der Weiche kann der Pegel in einem Bereich von +1dB bis -2dB grob an die Bedingungen des Abhörraumes angepasst werden.

Bild 4: Die Weiche der 4425 Replica. Wichtig: Diese Version ist nur für den Hochtontreiber P-Audio BM-D450 Mk2
Bild 4: Die Weiche der 4425 Replica. Wichtig: Diese Version ist nur für den Hochtontreiber P-Audio BM-D450 Mk2
Bild 5: So, oder so ähnlich können Sie die Frequenzweiche aufbauen. (Weiche: Flurschütz, Foto: Lopez)
Bild 5: So, oder so ähnlich können Sie die Frequenzweiche aufbauen. (Weiche: Flurschütz, Foto: Lopez)

Ein paar Worte zu den verwendeten Bauteilen: Verwenden Sie nur hochwertige MKP Folienkondensatoren (keine Elkos!) mit einer hohen Spannungsfestigkeit. Spezielle Audio-Kondensatoren (z.B. von Audyn, Mundorf, Monacor, Audaphon etc.) bieten klanglich Vorteile. Der Draht der 3,3mH Spule sollte 1,4mm Durchmesser aufweisen, für die 1,0mH Spule genügt 1,0mm. Die 0,22mH Spule hingegen sollte 0,7mm (nicht mehr!) Querschnitt haben da dessen Widerstand mit in die Berechnung eingeht. Setzen sie hier eine mit dickerem Draht, und damit niedrigeren Ohmschen Widerstand ein, so müssen Sie den in Reihe liegenden 8,2 "Öhmer" um den Betrag des niedrigeren Spulenwiderstandes vergrößern. Eine Veränderung hier wirkt sich sofort mit Abweichungen im Bereich mehrerer Dezibel aus. Also hier bitte nichts "verbessern". Das Hochtonfilter ist mit allen seinen Parametern (Resonanz, Bandbreite, Güte etc.) optimal an den verwendeten Treiber angepasst. Wenn sie Elektroniker sind wissen sie um die Theorie, alle anderen sollten dies akzeptieren oder sich ein Buch kaufen. Für die Widerstände setzen sie am besten zementierte Ausführungen mit 5Watt Belastbarkeit ein, mehr ist nicht nötig da das Horn nur ca. 1 Prozent (!) der zugeführten Leistung abbekommt.

Achten Sie darauf das die Spulen möglichst weit voneinander entfernt auf dem Weichenbrett montiert, und ihre Achsen um 90° zueinander verdreht sind, damit keine magnetischen Kopplungen auftreten. Wir haben kernlose Luftspulen verwendet, da sich diese im Gegensatz zu Kernspulen absolut Verzerrungsfrei aufmagnetisieren lassen.

Bild xx: Die Frequenzweiche während der Messungen (Foto: Flurschütz)
Bild xx: Die Frequenzweiche während der Messungen (Foto: Flurschütz)

Wer den Aufwand in der Frequenzweiche noch weiter treiben möchte, kann sie als sogennante Biased-Weiche aufbauen. Dabei werden alle Kondensatoren mit einer DC-Spannung überlagert. Im Bereich >Technik >Biased Weiche, hier auf dieser Seite, beschreiben wir das etwas genauer.

Das Gehäuse

Das Gehäuse ist aus 24mm Birkensperrholz gebaut, und stellt halbwegs gut ausgestattete und begabte Heimwerker vor keine unlösbaren Probleme. Es hat 53,45 ltr Volumen und im oberen Bereich die typische Phasenausgleichsplatte mit 22mm Materialstärke. Die Maße können der Gehäusezeichnung entnommen werden. Der Hochtontreiber sollte unbedingt fixiert werden. Wir haben ein Brett mit einem runden Ausschnitt versehen in den der Treiber genau hineinpasst. Dieses Brett wird dann mit dem oberen Brett des Gehäuses verleimt. Dabei ist darauf zu achten das das ganze mechanisch Spannungsfrei geschieht. Zusätzliche innere Verstrebungen sind bei dem kleinen Gehäuse nicht notwendig.

Die Frequenzweiche wurde im unteren Bereich auf die Bodenplatte geschraubt, und auf die Innenwände drei Beutel Sonofill Dämmmaterial (pro Box) aufgebracht. Der Bereich direkt hinter dem Basslautsprecher und die Öffnungen der Reflexrohre müssen frei bleiben, damit das Bassreflexsystem arbeiten kann. Die Bassreflexrohre wurden bei der Firma Strassacker gekauft und hören dort auf die Bezeichnung BR 70V (Bestellnummer I-6998)

Bild xx: Die 4425 in der Entwicklungsphase der Weiche (Foto: Flurschütz)
Bild xx: Die 4425 in der Entwicklungsphase der Weiche (Foto: Flurschütz)
Bild 5: Und hier ohne Frontbespannung. Die Schall- und Rückwand in mattschwarz.
Bild 5: Und hier ohne Frontbespannung. Die Schall- und Rückwand in mattschwarz.

Da das Hochtonhorn asymmetrisch angeordnet ist, muß eine rechte und eine linke Box gebaut werden. Denken Sie daran!

Bild 6: Gehäusezeichnung der 4425-Replika, alle Maße in mm.
Bild 6: Gehäusezeichnung der 4425-Replika, alle Maße in mm.
Bild xx: Der Frequenzgang der 4425 Replika (Foto: Flurschütz)
Bild xx: Der Frequenzgang der 4425 Replika (Foto: Flurschütz)

Der Frequenzgang ist dem Orginal sehr ähnlich. Im Bassbereich ist der frühe Bassabfall bewußt so gewählt. Steht die Box etwas näher an einer Wand oder Raumecke dann kompensiert sich das wieder. Monitore sind auf absolut neutrale Wiedergabe abgestimmt und nicht auf Bumms im Bass, wie so viele Consumerboxen. Das heißt aber nicht das sie mit einem Monitor neben der ernshaften Abhörarbeit nicht auch Spaß haben können: Mit einem Equalizer im Signalweg knackt es bei Bedarf im Bass gewaltig.