PS-H210 Horntop

Nach fast einem Jahr Entwicklung und gut 550 Messungen und einigen Entwicklungsschritten möchte ich meinen Entwicklungsstand des PS-H210 Horn-Lautsprecher teilen.

Motivation
Ziel der Entwicklung war ein leistungsfähiges Horngeladenes Top, welches da zum Einsatz kommt, wo Direktstrahler ala PS12 nicht ausreichen. Das kann ein langer Saal sein, oder ein Veranstaltungsszenario im freien. Gleichzeitig sollte das Horntop durch eine einzelne Person in Betrieb zu nehmen, und Stativfähig sein. Die Box sollte zudem das Front-Maß des PS-Bass V2 endsprechen. Somit war die Höhe und Breite von 42cm x 60cm bereits gegeben. Weiterhin sollte ein 4ter Weg vermieden werden, und das Horntop spätestens ab 150Hz voll Einsatzbereit sein.
Es gibt heutzutage zwar viele (und nicht unbedingt teure ) fertig Horn-Tops, welche die genannten Anforderungen auch (teilweise) erfüllen. Doch irgendwelche Kompromisse geht man dann immer ein, und sei es nur dass das eigene Wissen wie man etwas Baut / Konstruiert nicht weiterentwickelt wird.

Konstruktive Merkmale

Durch diese Basis Anforderungen fiel die Wahl der Treiber auf eine Doppel 10" 1,5" Bestückung. Um nicht zu groß zu werden, als auch die gewünschte Ankoppelungsfrequenz zu wahren. Nützlich dafür ist die Hybridbauweise aus Bassreflex und Hornladung der Tiefmitteltöner. Somit wurde eine tiefe ankoppelung von ca 130Hz realisiert. Durch die Vorgaben war es unerlässlich eine Koaxiale Treiberanordnung zu wählen, deren Vorteile in der Summe überwiegt. Konstruktive Inspirationen lieferten u.a das TW-Audio TW24N / HK L5 LTS als auch das neue PL-Audio HT-210.
Zur Wahl stehen 2 Versionen, eine Standard mit 60 -70° und eine mit klassischer 90° Dispersion.
Nach vielen Tests verschiedener Gehäuse / Bestückungen und Frequenzweichen Abstimmungen bin ich bei der Kombination aus 18Sound 10nmb420 und Faital HF146 gelandet.

Bemerkungen zur Entwicklungs-Historie

Die ersten Prototypen wurden mit Eminence Delta 10B , Faital HF146 und LTH142 gebaut und in einer örtlichen Diskothek hinsichtlich des Maximalpegels getestet. Schnell wurde klar, dass das LTH142 zu sehr einschnürt, als auch der Eminence unbefriedigende Klangergebnisse lieferte.
Daraufhin wurde der Faital 10pr300 mit gleichem HT Treiber als auch Oberton H1464 getestet. Das Oberton Horn weißt ausgesprochen gutmütige Eigenschaften auf Achse und 30° off-Achse auf und liefert auch klanglich eine gute Performance ab. Das Horn ist zwar mit 60° Horizontal angegeben, strahlt aber etwas breiter ab und würde es eher als 70° Horn ansehen.
Das breiter strahlende 18Sound XR1496C zeichnet 30° Off-Achse ein anderes Klangbild ab als auf Achse. unterhalb 2KHz ist die Abstrahlung enger als dadrüber, so ensteht eine deutliche Badewannen Kurve, was klanglich auch ok ist, aber nicht unerwähnt bleiben soll.

Da der Markt an leistungsfähigen Mitten 10er als 4 oder 16 Ohm Version recht Dünn ist, wurde als High End Produkt der 10nmb420 von 18Sound gewählt.

Der 10nmb420 ist mal eben 3db lauter als der Faital 10pr300 & Eminence Delta 10b. Gleichzeitig klingt der 18s unter Last bedeutend angenehmer als der doch recht früh verzerrende Eminence Delta 10B. Auch wenn der nmb420 einen nicht unerheblichen Aufpreis hat, ist er diesen definitiv Wert.

Der HF146 ist ein gutmütiger, günstiger und recht lauter Neodym Kompressionstreiber, welcher ebenfalls ein überaus gutes Preis / Leistungsniveau besitzt.

In zahllosen Messreihen wurde u.a der Einfluss verschiedener Phase Plugs / akustische Trenner als auch Horn Öffnungskonstanten und Hals Geometrien erkundet. Ein Nachteil der Coaxialen Bauweise (Hochtontreiber vor Tiefmietteltöner) bleibt die Frequenzspezifische Maskierung eines Tiefmitteltöners, in diesem Fall bei rund 1kHz. Diese Nocke fällt bei dem breiter öffnenden XR1496C etwas deutlicher aus als beim Oberton H1464.

Das Ergebnis

Das Horntop hat einen beachtlichen Wirkungsgrad und liefert enorm viel Pegel für die Gehäusegröße. Hochtöner und 10"er lösen sehr fein auf und überzeugen mit hoher Detailtreue. Die Frequenzweiche ist recht simpel aber effizient gestaltet. Ein Eqen des Hochton-Zweigs ist nicht erforderlich. Es wurde Wert auf eine Phasenkorrekte Trennung mit ausreichend Reserven für den Kompressionstreiber gelegt.

das PS-H210 geht laut, weit , ist leicht aufzubauen und klingt angenehm direkt dank Horngeladener Mitten.

Dokumentation

https://aw-audio.de/boxenbauplaene…andard%20V1.pdf

https://aw-audio.de/boxenbauplaene/PS-H210%20wide%20V1.pdf

auf

https://aw-audio.de/lautsprecherbau/

PDFs geupdated

Änderungen:
Messungen zusammengesetzt aus Bodenmessung + 2m auf Stativ. Der Dip (und DSP) bei 180Hz war eine Reflexion.

e-on

das ist korrekt, ein breiter auslaufendes Horn wäre nicht mehr konform zum Anforderungskonzept (Breite und Handling der Box). Der Öffnungswinkel beträgt ~ 70 Grad.
Das Gehäuse ist 1:1 das selbe, nur das HT Horn (und geringfügig die Position) & Weiche ist anders

Ab 200Hz ca beginnt die Amplitude durch das Horn deutlich zuzulegen ab knapp 400Hz beginnt die Richtwirkung. Insgesamt ca 5-6db mehr als Direktstrahler. In der 90° Version läuft der HF146 ohne Pegelabsenkung, und ist nicht mal zu laut !. Als Direktstrahler können die 10" Chassis diese Sensitivität nicht leisten. Nachteil Direkstrahler -> Omnidirektionale Abstrahlung. D.h mehr Reflexionen durch seitliche Objekte / Begrenzungen. Auf Distanz ist eine definierte Abstrahlcharakteristik klanglich deutlich sauberer, als breit emitiertes reflektiertes akustik-Material.

Vorteil Coaxial - du hast einen deutlich kleineren Versatz in der Schallentstehung. Als Direktstrahler simpel auf der selben Schallwand, können die 18cm Laufzeit unterschied schon erhebliche Probleme verursachen.
Zudem spart man Vertikal Platz. Unter dem HT Horn sind es knapp 36cm bis zum Boden + die 2 seitlichen schmalen Horn Mund streifen. Der Laufzeit Versatz der verschiedenen Schallendstehungspunkten (man steht vor und unter der Box) ist da als sehr klein anzusehen im Vergleich zu klassisch aufgebauten 1m hohen Trümmer.

Was meinst du mit "Horn-Faktor" und "Pappen Beaming" konkret ?

90° Horntops machen definitiv Sinn. Kommt halt drauf an welche Jobs man bedient.
Is es Sinnvoll aus einer 15" Mufu Box-Größe 5-6db mehr Schalldruck im Top-Bereich und einen sehr klaren Sound zu bekommen ? ein klares JA!

Hi Madmax (passender Name für die kommende Zeit )

zu Frage 1)
Ein Pegelrückgang bei geschlossenen BR konnte ich messtechnisch nicht feststellen. Die Senke bei 1khz war vielleicht 0,5db schwächer (weniger stark ausgeprägt).
Das MLS3 kenn ich nicht live aus eigener Erfahrung, aber ein "großes" Horn hat natürlich auch einen größeren Wirkungsgrad Gain, salopp gesagt

zu Frage2)
HT in der Mitte hatte deutlich stärkere Bandpass und Auslösch Effekte in der Gegend 600Hz. Es war Messtechnisch die deutlich schlechtere Variante. Das ist mit Sicherheit der Tatsache geschuldet, dass die Box bzw das 10"er Horn sehr Kompakt ist, und in Sachen größe und Öffnungsfunktion eben mehr nachteile Bietet bei Coax Mitte gegenüber Coax und HT oben. Von JBL gabs mal ein Whitepaper was genau diesen Effekt beschreibt. bzw die Abhängigkeit bzgl "Maskierter Hornmünder" in Coax Anordnungen.
Director / TW24n etc haben da ein "günstigeres" Ratio MT Horn Fläche1 zu HT Horn Fläche 2 was eine mittlere Coax anordnung erlaubt.
Tw24n hat zwar ein ähnlich großes MT "Horn", jedoch kleineres HT Horn, zudem weniger 12" Horn weg. Die Direktschall zählt hier noch mehr (mit entsprechend kleinem bzw. Frequenzmäßig höher angelegten Horn - Gain).
Das HK L5-LTS bestätigt in der Aufmachung meinen Ansatz.
Positiver Ansatz wie beim HK ist die Vertikale Doppelanordnung (Auf dem Kopf drauf). Somit umgeht man teilweise die Auslöschung Hochfrequenter Schallemitierung durch zu kleiner Wellenlänge und zu großem Abstand der Emittanten (Hochtöner)

zu Frage 3)
Phase Plugs.... kommt immer drauf an wann / wie man diese braucht. Bzw welchen Aufwand man begeht.
Der obere 10er braucht das nicht, da der HT dicht genug davor sitzt. Zudem muss man auch gucken Welche Funktion der PP in seiner Form hat (also welche Rundung, und ganz wichtig, welche Hals Fläche er wie Maskiert).
Ich hatte verschiedene ausgeschäumte Cola Flaschen als Ansatz ausprobiert
In der Tat konnte ich Verbesserungen über 1,2khz, am meisten über 1,7khz messen.
Zu 85% gleich Gut, war jedoch ein "Divider Brett" vor dem unteren 10"er.
Damit ließ sich nahezu der gleiche positive Effekt verbesserter Bandbreite realisieren.
Dieses Prinzip ist kostengünstig und leicht zu fertigen.
Einige Linearrays (Nexo Geo zb. ich glaub TW Vera auch) Nutzen ebenfalls diese Technologie (Ansatz)

Frage 4)
Ja für diesen Kleber lege ich meine Hand ins Feuer. Soll aber jeder für sich selbst entscheiden.

Es gibt jetzt auch eine "Eco" Version der PS-H210.
Mit Faital 10pr300 Bestückung.

Auf Wunsch wurde diese Version Entwickelt. Betriebsmittel wurden gestellt um im Rahmen einer Machbarkeits-analyse den genannten Tiefmitteltöner mit dem Hauseigenen HF146 zu verheiraten.

Gegenüber den sehr guten 10nmb420 von 18sound fällt vorallem 30° neben der Achse auf, Dass der 10pr300 (ich tippe auf Phasen -/ oder Konus-Form bedingt) sehr schnell einschnürt. Zudem sind die 10pr300 deutlich leiser als der 10nmb420.
Die Weiche wurde aber (primäres Ziel die Phase) so ausgelegt dass sie etwas an Pegel nehmen muss (1-2db).
Weiterhin wurde ein Sperrkreis um die ~3kHz spendiert um sich eine DSP Einstellung zu sparen.

Abgesehen von dem OFF-Achsen verhalten klingt die Kombi sehr gut. Ich persönlich favorisiere jedoch die Eighteensound's und attestiere denen das Prädikat "Aufpreis Gerechtfertigt"

https://aw-audio.de/boxenbauplaene/PS-H210_Eco.pdf

Zitat von uchrisu

Könnte man den Einbruch bei 1 KHz eigentlich durch tiefere Trennung etwas umgehen? Wäre dazu ggf. ein größerer Hochtontreiber notwendig um dann noch Pegeltechnisch mit den beiden 10ern mithalten zu können? Ich denke da z.B. an sowas wie den ND3N. Oder wäre der (obwohl sehr kompakt) schon mechanisch einfach zu groß oder war das aufgrund des höheren Preises nie eine Überlegung?

War damals eine Preis Frage, der HF146 war damals mit weniger als 150 Eur günstig, tief trennbar und Wohlklingend.

Die ND3er sind aber doch ein gutes Stück lauter im Bereich 1 - 4kHz (vorallem 1-2). Unter der Prämisse "Volldampffestigkeit" und Klangkonsistenz unter Last habe ich ein Update auf ND3G gemacht, nur noch leider nicht Dokumentiert (mir fehlt die Zeit).
Aber der 3" Deckel, und leicht tiefere Trennfrequenz stehen dem Konstrukt außerordentlich Gut. Auch die Weichen-Entwicklung ging erfreulich einfach und schnell von der Hand.
Seitdem VituixCad auch die Ströme der Spulen unter Peak darstellen kann, habe ich mich in dem Zuge endschieden bei der V1.5 mit dem ND3G auf eine Luftspule zu setzen.
Sättigungsverhalten der Kernspulen sind schwer in Erfahrung zu bringen, und wo da bei wiviel Ampere die grenzen zu ziehen sind. Generell kann man aber sagen - Wenn keine Luftspule in Frage kommt - das Corobar, I-Kern oder Tritec auf Ferrobar besser geeignet sind als HQ40 / DR56. Je nach Individuellen Erfordernisse und Bedingungen.