Der Dampfpaddler
über Wasser, Wolken, Stahl und mehr. . .

La Scala - Aktiv

1 Vorgeschichte

Aufmerksamer Besucher warten nach dem Open Baffle Leder Lautsprecher auf die angekündigte Aktivierung meiner La Scala. In der Zwischenzeit konnte ich Joachim bei der Einstellung und Aufstellung seiner hochwertigen Anlagen helfen. Zumindest ist er jetzt sehr zufrieden mit der Anlage im Wohnzimmer, einem 76cm Kugelwellenhorn Oris 150 mit einem feinen Breitbänder LB8EXMkII (Elektromagnetisch!) und zwei Ripol von Ridtahler mit 4 x Dayton UM15-22 15" DVC . Hier wartet noch eine Digitalisierung der Weiche mittels acourate, aber ich habe ja nun auch mein Projekt.

Die Anlage seines Bruders haben wir ebenfalls mit vielen Messungen und telefonischen Fernsupport aufwerten können (Rolls SX 45), wobei ich auch hier eine digitale Lösung präferieren würde.

Aktuell richtet er sich  ein Musikzimmer im Keller ein, an den Feinheiten sind wir noch am rumbasteln. Diese Anlage besteht aus 2 Klipsch La Scala Bässen mit dem originalen K33 Ersatzbass GRS K-33-4 Replacement 15", zwei Mitteltöner PHL Audio 2520, und zwei TAD4001 an einem TAD Nachbau TH4001. Die Superhochtöner TAD ET-703a haben wir nicht eingebunden. Um den Baß nach unten abzurunden haben wir im 4x3m großen Raum 4 x Eminence 2515 deltalite als Openbaffel aufgestellt. Ja FS passt so gar nicht, aber vorne phasengerecht und hinten verpolt ergibt das eine Menge Membranoberfläche mit der man sowohl Moden erzeugen und verringern kann und auch genügend Leistung um den tiefen Frequenzbereich etwas anzuheben. Ja das ist ein vergewaltigen dieser Treiber, aber sie waren da und bei 2kW Vertstärkungsleistung kann man das schon machen. Angesteuert wird hier digital über eine Apex Intelli -X2 48.

Aber nun zu meinen Scalas. Im Bass werkeln die Original K33, Im größeren Mittelton EV SM120A treiben die Original K55 und aktuell dient der Original K77 (EV T35) als Hochtöner. Die klassische AAA Weiche tut nun seit ~45 Jahren ebenfalls unauffällig ihren Dienst. Hier nochmal die Originalfrequenzgänge...

Jetzt steht eine umfassende Aufarbeitung dieser Lautsprecher an. Natürlich lege ich wie immer sehr viel Wert darauf, dass man zerstörungsfrei vorgeht und jederzeit eine Rückrüstung möglich ist.

Seit das größere Horn an den Scalas verbaut ist, würde ich gerne die Übernahmefrequenz zwischen Bass und Mittelton etwas anpassen. Ja das Elektrovoice kann nicht viel tiefer aber irgendwo zwischen 350Hz und 380Hz kann das Horn wirklich liefern. Das werden spätere Messungen auch beweisen, für den Treiber ist das gar kein Problem.

In meinem Alter sind die Frequenzen über 12.000 Hz eigentlich kein Thema mehr, aber ich halte die obere Trennfrequenz von ~6.300HZ für viel zu hoch, ist aber dem K77 geschuldet, den Einbruch bei ~4.200 Hz kann man zwar auch bei Mitteltontreiber sehen, aber nicht ganz so ausgeprägt.

Nun ich bin ein Freund, (erfahrungsgemäß), den einzelnen Zweigen jeweils rund 2,5 bis max 3 Oktaven zuzuordnen. Den Mitteltöner also wie aktuell (400-6.300 Hz) spielen zu lassen, halte ich für suboptimal, das sind fast 4 Oktaven. Der K77 (T35) ist per se kein schlechter Hochtöner, ,aber heute geht es wirklich besser. 

2 Die neuen Bauteile

ESS Heil AMT1 Frequenzgang (blau = 0°, grün = 15°, rot =30°)

Ein legendärer Höchtöner mit gutem Wirkungsgrad und belastbar ab ~2.000Hz. Hinzu kann er bei freier Aufstellung sogar als Dipol glänzen. Hier bin ich dann auf die Messungen bei mir zuhause gespannt, da ich die Übernahmefrequenz stark reduzieren kann und so den Mitteltontreiber erheblich entlaste. Aktuell ist er tatsächlich noch im Original phasen und Wiederstandsselektiert noch zu bekommen und daher jetzt auch bestellt. Der ESS AMT1, auch im echten Wortsinne ein wahres Schwergewicht. (~6,6kg / Stk.)

Statt meine Parasound-Endstufe aufarbeiten zu lassen werde ich dieses mal der Fa. Hypex vertrauen mit ihren NCore Verstärkern die sowohl für DSP als auch für den Verstärker eine sehr hochwertige Lösung darstellen. Hier wurden also 2 x Hypex FA123, Remote-Kit mit OLED und Remote Control bestellt, so kann ich dann mehrere Fliegen mit einer Klappe schlagen. Der Leak CD Transporter darf direkt Koaxial in die DSP arbeiten (vorerst ohne Einbindung des Subwoofers, der erst mal nur im Bereich RCA mitspielt.) und für Surround Anwendungen oder bei extrem tiefbasslastiger Musik kann ich dann ein anderes Setup über den Yamaha DAC mit Subwoofer fahren.

Die größte Verbesserung erhoffe ich mir über perfekte Ansteuerung im Bereich Delay und die phasenkorrekte Anbindung aller Treiber. Der Subwoofer bekommt später ebenfalls noch ein Delay und eine Einbindung in den digitalen Laufweg. Aber eins nach dem anderen...

So, die Hochtöner, die beiden Hypex DSP Verstärker, die Fernbedienung und das OLED Display sind heute angekommen, die Kabel kamen gestern.

Was für schwere Teile! Jedes Chassis wiegt 6,6kg, habe ich ja gewußt, aber beim Auspacken merkt man erst, was das wirklich heißt.. Laut Versender nach Widerstand und Phase selektiert und markiert. Ich bin auf diese Dipole sowas von gespannt. Es lag auch die Aufbaumontage bei, eigentlich ein Zubehörteil (+/- 5° Winkel möglich).

Hier die beiden Hypex Module.

Das OLED Display ist eine absolut Miniatur, so klein hatte ich das nicht erwartet. Aber immerhin lagen sogar die Netzstecker bei, die laut Beschreibung nicht zum Lieferumfang gehören. Ich habe da abr ein paar hochwertigere Netzkabel, die ich dann verwenden werde.

Ich habe mich für SPDIF Kabel, auch für die RCA Eingänge, entschieden. Also alle Kabel in 75 Ohm, je 3m Länge schwarz und rot für R / L, 3 m grün für Koax CD Leak und 5m gelb zwischen den Modulen.

Mit der Software habe ich schon rumgespielt und grob Delay und Übergangsfrequenzen eingestellt. Sub aktiv 18-65 Hz, Bass 65-380 Hz, Mitteltöner 380-3.000Hz (Delay 2037 us =~700mm ), Hochtöner ab 3000Hz (Delay 3243 us =~1113mm). Natürlich alles vorbehaltlich der Messungen der einzelnen Zweige ohne Filter über REW. Bassbereich werde ich mit Butterworth 6 oder 12 dB/okt. trennen und den Hochtöner ggf. mit Linkwitz Riley 24 dB/Okt. Aber diese Entscheidung überlasse ich dann meinen Ohren. 


3. Die Vorarbeiten und erste Messungen

Zuerst werden die einzelnen Systeme von der Frequenzweiche getrennt und einzeln ohne jeden Filter gemessen. (Den originalen Höchtöner messe ich aber vorher auch nochmal einzeln um einen direkten Vergleich zwischen K77 und AMT1 zu haben.)

Um mit zwei Bildschirmen arbeiten zu können erfolgt die Programmierung der Module mit dem Laptop und die Messungen über meinen TV-PC. Um Raumeinflüsse möglichst auszuschließen, erfolgen die Einzelmessungen absolut im Nahbereich, also 50cm vor dem zu messenden System, relativ zu wirksamen "Schallwandöffnung". Die spätere zeitliche Anpassung erfolgt dann über das eingestellte Delay, was jetzt ja noch keinen Einfluss hat. Die jeweils nicht beteiligten Endstufen werden gemutet und das Messsignal auf den Bereich eingegrenzt der mich interessiert, also jeweils etwas über den normal verwendbaren Frequenzbereich der Zweige hinaus.

Messung Basshorn Klipsch mit K33 alleine - 20-1000 Hz

Messung SM120 / K55 alleine - 210-7000Hz

Messung T35 / K77 alleine - 1050-22.000Hz

Messung Heil AMT1 alleine - 1050-22.000Hz

Vergleich Verlauf T35 zu AMT1 (pegelkorrigiert), gut zu erkennen um wieviel sauberer er vor allem ab ~3.000 Hz er läuft.

Die Hochtöner kamen noch auf Bambusbretter, um die vertikale Anpassung zu erleichtern und Resonanzen vom SM120  zu unterdrücken.

Die Gummiunterlagen , die die Hochtöner +5° nach oben anwinkeln, habe ich montiert, auch wenn später eine Vertkale Ausrichtung um -5° nach unten erfolgen muß, die La Scala und das SM120 enden halt über den Ohren, so dass der darauf sitzende Hochtöner entsprechend ausgerichtet werden muß. ( AirMotionTransformer sind da ja eher "zickig" und wollen vertikal exakt ausgerichtet werden. Eine Eigenschaft, die gerade vielen kleineren Lautsprecher einen großen Teil ihrer fantastischen Möglichkeit berauben, wenn sie nicht exakt ausgerichtet werden.)

Bei mir werden zusätzliche Gummifüße, hinter dem Hochtöner und eine Moosgummiunterlage vorne, die korrekte und vibrationsfreie Aufstellung ermöglichen. Das Bambusbrett würde durch die Einschlaghülsen ja ohnehin nicht plan aufliegen.

4. Die Filter

Nun geht es erst an die Ausarbeitung der Frequenzweichen. Hierzu werden alle Einzelkurven der Nahfeldmessung übereinandergelegt und man macht sich "schlaue" Gedanken. 

Auch der Bass bekommt einen HighPass Filter, da der Subwoofer auch noch integriert wird und das dann leichter ist. Ich orientiere mich dabei an am konstruktiven Rollout des Basshorns, ebenso wie bei den Übergangsfrequenzen zum SM120. Zunächst erst mal alle als Butterworth 2ter Ordnung also mit 12 dB / Okt. bei einer Güte von 7,07 bzw. gerundet 7,1. Allerdings werde ich um den Übergangsbereich jeweils etwas anzuheben in den Übergangsbereichen die Güte auf 0,8-0,85 erhöhen. ;-) Ist dann eine leichte Mischung Butterworth und Linkwitz Riley, irre, was Elektronik so alles möglich macht. Wird dann also eine echte "Dampfpaddler Weiche mit 12.dB / Okt.".

Die zusätzliche Anhebung des Basses um 4dB ergab sich allerdings erst später, ich werde auch nicht alle Kontrollen der Phasenlagen in den Übernahmebereichen und die Korrekturen (über Delay oder Allpass-Filter) hier dokumentieren, da viel zu speziell und ein paar Geheimnisse darf ich ja auch haben...

Nun wird es ernster... erste Messungen in 1,9m Entfernung, und 1,0m Höhe des Mikrofons, (das ist der Höhe des Gesamtaufbaus geschuldet und nimmt natürlich auch schon Raumflüsse mit auf, ist aber  zielführender als direkt an der Hörposition, oder gar in 1m Abstand. Im Vergleich zu obiger Nahfeldmessung fällt natürlich als Erstes der Bassbereich auf. Bass lässt sich definitiv schlecht in Räumen messen und werden meist dann erst ordentlich, wenn die Ohren bei der Abstimmung mit ins Spiel kommen. Schwarz ist die erste resultierende Messung nur mit den gesetzten Übergangsfrequenzen für K33= 50-380Hz, K55 = 380-2800Hz und AMT1 ab 2800Hz.
Dann versuchen wir einige Probleme mit Filtern zu beseitigen, gerade im Bereich der Übernahmefrequenzen. Hierbei nutze ich den globalen FIR-Bereich, des Moduls. Pink ist die Kurve mit gesetzten Filtern.
Nachdem jetzt eine passable Einstellung gefunden ist, wird diese dann auf das zweite Modul 1:1 gespiegelt. Anschließend wieder zum Vergleich eine 1,9m Messung der rechten Seite, 
auffallend hier die niedrigere Pegel des rechten Kanals (hellblau), 
aber das ist flott behoben:
dannn an der Hörposition auf Ohrhöhe von beiden Kanälen..., 
natürlich nehmen die Raumeinflüsse erheblich zu und wieder hat der rechte Lautsprecher stärkere Probleme als der Linke.
Aber ein bisschen schrauben, biegen und schleifen ergab eine psychoacoustic Kurve mit der man ins Rennen zum ersten Musikhören gehen kann.
Nach den ersten Takten nahm ich den Subwoofer dazu und prüfte, ob er vielleicht mit den alten Einstellungen (leider ist mir hier kein Delay möglich und er müsste normal am stärksten versetzt werden).
Hier schön auch die Verkabelung zwischen den Modulen mit dem gelben 75 Ohm SPDIF Kabel zu sehen,. wie auch der Abzweig eines Subwoofer Kanals, im Hintergrund läuft schon der Teak.
Erst 2 Stücke von Otis Taylor, dann "Carmen Fantasy" von Anne-Sophie Mutter, darauf hatte ich mich schon die ganze Zeit gefreut und war extrem gespannt: Und nicht zu glauben, schon jetzt mit den ersten Einstellunmgen hört sich das Klasse an. Tatsächlich ein höheres Level! Viel feiner aufgelöst und exakter, gerade das zeitlich richtige Zusammenspiel zwischen Mitteltöner und dem genialen neuen Hochtöner macht dabei enorm etwas aus. 
Video Hörprobe...: (Ja, bringt  nichts, aber ist nicht so langweilig, wie Hörprotokolle)
Dann die Referenz meiner Herzdame: die Stimme von Sinead O´Connor bei "Nothing compares to you". Auch ihre Meinung war: Viel feiner, "als wenn man von DVD auf FullHD umschaltet", aber es fehlt ihr noch etwas mehr "Seele". Ok, vielleicht sollte ich gerade im oberen Bereich einfach wieder ein paar Filter rausnehmen, den Effekt hat man bei zurechtgebogenen Frequenzgängen öfter. Sollte aber kein Problem sein, danach kann ich ja ggf. noch 1-2 Filter im jeweiligen Zweig setzen, anstelle im globalen FIR-EQ. Aber natürlich, jetzt spielt das system erst mal, nun fängt die eigentliche Sisyphus-Arbeit ja erst an. Nochmal die Flankensteilheit, etwas an den Übergangsfrequenzen, vielleicht etwas Überdeckung,... dann wieder hören, hören, hören...

5. Die Katastrophe

In diesem Augenblick, (nach ca. 30 Minuten Musik), flog die Haussicherung raus, TV, Licht, PC ... alles aus. Ich versuchte die Sicherung wieder reinzumachen, aber sie flog direkt wieder. Die Module vom Netz getrennt und die Sicherung hielt wieder. Und dann alles probiert: Neues Netzkabel, anderer Raum. Aber das Ergebnis ist: Das Mastermodul hat es wohl hinter sich, die interne Sicherung ist durch, verrät der Widerstandstest.
Das Slave-Modul bootet normal und ließ sich via PC auch als Master deklarieren, so dass es auch tatsächlich angeht. Also ist das Problem nur im Master zu suchen, wobei es wohl die Filter im Preset1 aus dem Slave Modul zerschossen hat. Diese ließen sich aber ebenfalls wieder problemlos. aufspielen.
Keine mechanische oder thermische Beschädigungen zu sehen und diese Sicherung ist durch den Anwender nicht zu tauschen, das macht nur der Hersteller. Der einzige auffallende Unterschied sind zwei unterschiedliche Bauteile an der gleichen Stelle:
Mit dem Lieferanten und auch Hypex Kontakt aufgenommen, beide sitzen in den Niederlanden, nun  muss das weitere Vorgehen abgesprochen werden und ich warte auf Nachricht. Es wird also jetzt ein wenig dauern bis es hier weitergehen kann.
Also: das defekte Modul geht über den Lieferanten mit Fotos und Messung an Hypex zurück. Da das etwas dauern wird, habe ich ein drittes Modul geordert, so bekomme ich das schneller und wenn das Master-Modul zurück ist, kann ich damit den Center ebenfalls aktivieren und habe zudem ein Backup, falls nochmals ein Schaden auftritt. Leider blieb die Bestellung in den Tiefen der Shopsoftware irgendwie hängen und ich reklamierte erst Freitags, als meine Rücksendung bereits beim Lieferanten ausgeliefert worden ist. Zwar war er bereit das Teil am gleichen Tag auf seine Kosten mit DHL Express rauszuschicken, aber an so einem Karnevalwochenende gab es wohl Freitag auf Samstag keine Linie von Leipzig nach Köln, also kam das begehrte Modul erst am Rosenmontag bei mir an...

6. Der Einbau
Als Montagerahmen hatte ich mir 4mm Pappelsperrholz ausgesucht, ja das splittert gerne beim Sägen an den Kanten, aber die Breite stimmte mit 600mm und an den zwei 225mm langen Streifen betrifft das jeweil nur eine Seite. Alle anderen Arbeiten wie der Ausschnitt, die Zugentlastungsdurchführung und alle Bohrlöcher wollte ich mit dem Laser machen, auch wenn der Bearbeitungsbereich eigentlich 4cm zu kurz ist. Das Holz passte aber rein und so wurde es halt zweimal vom Rand bis zur Mitte gelasert. Und das passte dann sehr gut...
auch von der Rückseite eine saubere Sache.
Außerdem verspreche ich mir vom Pappelholz eine resonanzdämpfende Aufhängung in der Scala. Sowohl das Modul zum Pappelholz, als auch von der Scala zum Pappelholz liegt nicht flächig auf, (das könnte ja klappern), sondern wird jeweils durch Unterlegscheiben in die "Schwebe" gebracht.
Unter dem Modul kamen Alu/Holz Polyamidunterlegscheiben zum Einsatz
Zwischen Holz / Holz verwendete ich je 2 U-Scheiben, eine kleinere 9mm und eine etwas größere 10mm Scheibe:
Auch das neue "Mastermodul" wurde direkt in den Rahmen eingebaut. Da nur der Bass im Gehäuse angschlossen wird müssen zwei Kabelpaare für Mitteltonhorn und AMT nach aussen geführt werden. Hier muss auf jeden Fall eine vernünftige Zugentlastung gegeben sein, damit die SDtecker auf der Platine nicht belastet werden dürfen.
Interessant war für mich auch, dass die beiden Boards jetzt beide mit dem schwarzen Panasonic Bauteil bestückt sind...
Dann wurde noch mal programmiert. Den globalen EQ setzte ich komplett auf 0, dafür übernahm ich rund 6 Filter in den jeweilgen Zweig. Die Übernahmefrequenzen von Basshorn zu Mitteltonhorn wurden geändert, der Mitteltontreiber durfte früher einsetzen und überlappte sich nun zwischen 330Hz und 380Hz mit dem Basshorn. Dann kamen die Scalas auf den Bauch und bekamen die Module implantiert. (Der Linke Lautsprecher bekam auch noch das Kabel verlegt um den Remote OLED Bildschirm einzubauen...)
Berim rechten dann ebenfalls, auf den Bauch legen, anzeichnen, vorbohren und montieren.
Jetzt ist sie arbeitlos, aber stets wieder reanimierbar, die Originalfrequenzweiche.
Witzig, auch die "Holzkarosse" bekam bei Klipsch Einschlagzahlen.
Die 24 doppelten U-Scheiben unter die Montageplatte zu bekommen war "Piddelarbeit", aber macht dann genau was ich mir erhoffte, kein Knacken, Knarzen, Knistern.

Schnell verkabelt und in Betrieb genommen. Aber....

Ich konnte es nicht glauben, rechts aus dem Slave Modul kam kein Ton. Ja, ich hatte nach dem Kurzschluß dieses Modul zwar "wieder zum Laufen gebracht", aber eben nur am PC, d.h. wirklich an Lautsprecher angeschlossen hatte ich nicht. Also Laptop dran und sofortigen Zugang gehabt. richtig als Slave gebootet, Filter drin, ok. Aber kein Ton. Na dann ziehen wir den SPDIF Eingang ab und erklären ihn zu einem automatischen Master. Aber kein Ton. Ich konnte machen was ich wollte, er startete mit -96dB, ließ sich aber auf -10dB umstellen. Aber kein Ton. Auch der Wechsel des Einganges sowohl in der Software als auch physisch am Vorverstärker wurde korrekt angezeigt. Aber kein Ton. 

Mein letzter Gedanke war nun: Vielleicht haben beide Module eine unterschiedliche Firmware Version? Also auf beide die neueste Firmware geladen, definitiv eine höhere Version als im Werkszustand, nämlich v5.82. Aber da revoltierte das ganz neue Modul und verweigerte den upload der Filter. Dann eben mal ein downgrade? Ja, jetzt auf V5.7, und siehe da, beide Module meldeten "successful" für Firmware und Filter. Gestartet und tatsächlich, rechts und links fuhren gemeinsam hoch und machten richtig Musik!

Die nächsten Stunden waren nur nochmal kurze Anpassungen der Filter, eben was die Ohren so meinen, aber da sind wir nicht fertig. Ja, ich werde wohl auch nochmal messen. Auch ein zweites Preset mit 24db/Okt. werde ich ausarbeiten. man kann ja so schön einfach umschalten...

Jetzt muss aber erst der Subwoofer sein neues Plätzchen beziehen und wenigstens Pegel, Frequenz und Phase angepasst werden. Richtig eingebunden mit einer kleinen eigenen DSP und dem richtigen Delay folgt dann später.

7. Feintuning und Fazit

Hat es sich gelohnt? Ja, auf jeden Fall. Auch mein großer stromfressender Parasound ist jetzt für ganz andere Aufgaben frei ;-). Die gealterten Frequenzweichen hatten nicht mehr die gleiche Performance, wie vor 45 Jahren und konnten weder die Vorteile des größeren SM120A erschließen, noch wären sie imstande gewesen, die AMT1 zu betreiben. Von daher war das der einzig richtige Weg. 

Die Kosten inklusive Hochtöner? Nun, viele HighEnd-Infizierte geben schon viel mehr Geld nur für Kabel aus. Sicher die Scalas sind altes Geraffel, aber gutes, altes Geraffel. Wenn ich alle Kosten zusammensetze, sprich 2 gebrauchte La Scala, 2 gebrauchte SM120A, kombiniert mit 2 neuen Hochtönern, und 2 DSP Module inkl. der benötigten Netzteile und 6 Endstufen liege ich bei ~3.000€. Dem Vergleich mit 2 Lautsprechern und Verstärker für 3.000€ aus dem Mediamarkt brauche ich mich gar nicht zu stellen. Selbst wenn wir nicht auf die Preise gucken, haben sie dort nichts, was auch nur annähernd auf diesem Level spielt.

Würde ich den Umbau empfehlen? Ja, wenn man das handwerklich hinbekommt und keine 2 Linke Hände hat. Auch technisches Verständnis, eine gewisse Affinität zu Computer und Software neben theoretische Grundlagen über Lautsprecherbau und Frequenzweichen sind sicherlich nicht verkehrt. Und mit ein wenig Hilfe und der Unterstützung von weltweiten Nerds klappt das schon. Man liest, lernt und im Idealfall vervollständigt man das mit eigenen Erfahrungen und gibt das wieder weiter!

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Das Projekt ist noch nicht abgeschlossen. Auf jeden Fall wird hier noch viel experimentiert und ich werde immer, wenn es Neuigkeiten gibt den Artikel hier fortsetzen. Bitte besucht diese Seite bald wieder. Vielen Dank für Euer Interesse!