We gaan weer verder met deze majestueuze hoornluidspreker. Het model krijgt wat kleine esthetische aanpassingen. Ook wordt het filter door Dick verder - Audio-Creative

Van Cornwall tot Tonemaster XL (Deel 2)

We gaan weer verder met deze majestueuze hoornluidspreker. Het model krijgt wat kleine esthetische aanpassingen. Ook wordt het filter door Dick verder uitgewerkt en gemeten. Dan kunnen we de eerste muziek gaan spelen en de luidspreker gaan fine-tunen.

De bouw van de ToneMaster luidspreker

Ik heb inmiddels  al een aantal van deze luidsprekerkasten gebouwd. Je kunt deze projecten allemaal terug lezen op deze website als je even zoekt op Klonwall en ToneMaster. De ene kast wat hoger de ander wat dieper en zo heb ik met diverse kasten kunnen spelen. Echter één vast gegeven moet hiervoor in acht worden genomen. De kast inhoud ofwel het volume. Deze bedraag 186.6 liter en hier heb je niet zo heel veel marge in. In het laatste model hieronder zie je dat deze kast nog wat 'zijvleugels' heeft. 

Het was destijds het idee om de luidspreker in de hoek van de luisterruimte te plaatsen. Dit pakte klankmatig wat minder goed uit. Het bleek dat de kast net uit de hoek en wat ingedraaid, klankmatig veel beter tot zijn recht kwam. Ook is de kast met de 'vleugels' esthetisch niet zo heel aantrekkelijk. De kast wordt te breed en bij een wat smallere luisterruimte wordt er te veel ruimte ingenomen.

tonemaster xxl

De ToneMaster XXL met brede zijvleugels op de Audio Zelfbouw Luisterdag Oost Nederland

Zijvleugels inkorten

Ik heb daarom ook besloten om de lange zijvleugels wat in te korten en de breedte van de kast gelijk te maken aan de breedte van de multicell hoorns. Zoals je op de foto hiernaast ziet is de de kast net wat fraaier in proporties met de hoorn. Om het volume gelijk te houden heb ik de kast heel iets dieper moeten maken. De hoogte kan dan gelijk blijven.

Zoals je ziet is het allemaal niet zo heel moeilijk. De enige uitdaging is om de hoeken van alle panelen netjes in verstek te zagen zodat de kast rondom mooi aansluit. Zeker met een blanke afwerking is dit een must.

De ToneMaster XL met aangepaste 'vleugels'

ToneMaster bouwtekening

De kast zit in principe eenvoudig in elkaar. Geen vreemde constructies en/of verstevigingen. We houden de luidspreker ideeën en slogan van Paul Klipsch in ere: Keep It Simple Stupid! Voor degene die dit in twijfel trekken en denken dat een dergelijke kast met grote woofer verstevigingen moet hebben is het volgende belangrijk om te weten. De 15" woofer heeft een stijve en lichte papieren conus. Met de grote poort onderin de kast hoeft deze 'big boy' nauwelijks te werken en zullen er ook nagenoeg geen trillingen en resonanties ontstaan. Dit in tegenstelling tot een kleine woofer in een kleine behuizing. Die wordt vaak tot over zijn nek ge-pushed om de gewenste frequentie er uit te persen. Met alle benodigde kastcompensaties tot gevolg. Wat heet,  onze Tonemaster-kast is volledig ZEN en  'au naturel'. Ook dempingsmateriaal is niet nodig....

tonemaster tekening

Ik heb hierboven een werktekening geplaatst van de ToneMaster kast. Hier en daar kun je alle maten zelf aanvullen. Deze zijn verder gewoon af te leiden van de basistekening. De volumeberekening heb ik ook nog even bijgevoegd. Ik heb het volume per hoogte centimeter berekend. Zo kun je eenvoudig de hoogte van de kast bepalen door het centimeter-volume door het gewenste eindvolume van 186,6 liter te delen.

Zagen, frezen en lijmen

Uiteraard worden de drivers van het hoog en de woofer netjes in het frontpaneel gefreesd. Alles is zichtwerk dus moet het er netjes en strak uitzien.

tonemaster front

De meeste lange kanten worden in 22.5 graden verstek gezaagd. Mijn advies is om de hoek een tiende groter te maken. Dan sluiten de lange kanten altijd strak aan. Heb je de hoek te klein zul je direct een kier krijgen tijdens het verlijmen.

Een andere tip die ik je kan geven is om de platen zoals hierboven tegen elkaar te leggen en met schilderstape te fixeren over de gehele lengte. Daarna kun je de lijm aanbrengen en de platen tegen elkaar zetten. De tape zorgt er voor dat de naad netjes gesloten is en blijft.

Ik gebruik wat 'tools' om de platen netjes in de juiste hoek te zetten. Simpele hulpstukken om alles netjes in elkaar te zetten. Ik zaag daar voor wat restplaatjes af in de gewenst hoek. In dit geval 45 graden. Als je dat aan beide zijden doet dan kun je op deze manier genoeg druk uitoefenen om de verbinding goed te maken. De tape houdt de beide platen netjes tegen elkaar. Zo ga je verder tot alle platen verlijmd zijn. Controleer met een winkelhaak wel of alles recht en in de juiste hoek blijft. Gaat het eenmaal scheef, dan kom je bij het laatste stuk in de problemen en kun je de kast weggooien.

De boven- en onderplaat zijn eenvoudig aan te brengen. Inlijmen en de kast erop plaatsen Door het eigen gewicht van de kasten heb je voldoende druk. Als de kasten in elkaar zitten en zijn uitgehard, breng ik wat latten aan om het achterpaneel vast te schroeven. Ook de plaat om de poort te maken wordt aangebracht. De poort  voor dit kast volume is 26 x 6 x 24.1 cm. (B x H X D)  Daarmee kun je dus variëren in breedte, hoogte en diepte, afhankelijk van de afmetingen van de kast. Verder zit er zoals eerder gezegd geen versteviging in de kast.

Drivers monteren

Daarna worden de drivers voor het hoog en laag aangebracht. De woofer is een oude bekende: een Crites CW1526. Dit is de vervanger voor de K33 driver die ook in de Klipsch Heritage serie wordt gebruikt. Voor het hoog gebruik ik een Beyma CP25. Deze laatste is een pro-audio tweeter met zeer fijne klankmatige eigenschappen. Nooit scherp en een zijdezachte hoog weergave zijn de eigenschappen voor deze driver. Daarnaast is de Beyma CP25 ook nog eens zeer betaalbaar. Maar vergis je echter niet in de kwaliteit. Dit is top kwaliteit. In de pro audio hanteren ze nu eenmaal meer realistische prijzen....

De hoorns van Markus Klug

Wat een waanzinnig mooie hoorns maakt deze man! De Klug hoorns zijn exacte replica's van de befaamde Altec hoorns. Ze worden door Markus volledig  met de hand gebouwd. Elke cel wordt afzonderlijk gemaakt en met een mal in de juiste kromming gezet. Daarna worden alle cellen samengevoegd to één grote multicell hoorn.

Deze ToneMaster set bouw ik voor Dick en in zijn huiskamer komen een 2 laags multicell hoorn beter tot zijn recht. Ik gebruik dan ook de 1005 hoorn met een verloop stuk voor de 2" driver.

De beide Klug hoorns worden bestukt met de Faital Pro HF200 driver. Dit is klankmatig een zeer mooie driver met een 2" aansluiting. De vervorming is laag en klankmatig behoort deze tot de mooiste drivers voor een multicell hoorn. Althans dat vinden wij. Ook is deze Faital Pro HF200 relatief betaalbaar. Ook niet onbelangrijk. Maar ja, dat is de wereld die Pro audio heet en geen 'High end' Hifi waar alle prijzen tot soms absurdistische hoogte worden opgeklopt.

Om de hoorns netjes op de kast te plaatsen maak ik wat steunen die eenvoudig verstelbaar zijn.  Aan de voorzijde 'leunt' de hoorn op een tweetal houten blokjes. Op deze manier kan de hoorn horizontaal gesteld worden. Zoals je ziet is het allemaal geen rocket science. De eenvoud van de opbouw van de luidspreker en de basic luidsprekertechniek is dan ook de kracht van deze luidspreker.

Het filter van de ToneMaster

We hadden al een aantal klassieke systemen gebouwd toen ons enige jaren terug een paar 35 jaar oud paar Klipsch Cornwall werden aangeboden. Afkomstig uit de nalatenschap van een theatertje in Rotterdam. De beste man vond ze klankmatig erg goed, maar zijn partner wilde ze niet in de huiskamer. Het waren ook niet de allermooiste kasten meer, na vele jaren van trouwe dienst aan weerskanten van het podium. Een onverlaat had ze ook nog even zwart geschilderd en er gaten in gezaagd voor kunststof handels. 

Maar toen ze bij Marco in de werkplaats werden aangesloten... gloeiende-nog-aan-toe-zeg, wat klinken die zwarte 'barrels' lekker! Dit vraagt om verder onderzoek. Hoe deed Paul Klipsch dit destijds? Hoe werden de kasten van dempingsmateriaal voorzien en hoe complex was het cross-over filter eigenlijk. Het paar Klipsch La Scale dat ik 15 jaar geleden langere tijd in huis had voor een recensie stamde uit het post-Paul Klipsch tijdperk. Hier zat een complex filter in met heel veel componenten.

De grote leegte

Toen we de achterkant van de Cornwall schroefden viel eerst de grote leegte op. Met slecht wat dunne matjes dempingmateriaal op wat tactische plaatsen in de kast. En het filter? Werkelijk de simpelheid zelve!

Vanaf dat moment zijn mijn cross-over filters steeds meer KISS geworden. Met de vroegere Paul Klipsch school als uitgangspunt. Marco en ik waren altijd al fan van pionier en inmiddels legende Paul Klipsch, dat is toen alleen nog maar meer geworden.

Minder is meer

Ook in onze nieuwe kasten werd het dempingsmateriaal steeds schaarser. Onze bestaande kasten werden steeds leger en het geluid alleen maar beter. Blijkbaar reageert dit type hoogrendement speakersysteem, met de z'n 15 inch laagunit, die ik in de huiskamer zelden tot nooit zie bewegen. Anders dan de hedendaagse laag rendabele compacte systemen met de kleine zichtbaar pompende woofers. De luchtverplaatsing komt immers uit de lengte of uit de breedte. 

Cross-over

De hoorns zijn ook niet moeilijk te filteren. Het meest kritische en tijdrovende is het vinden van de optimale cross-over frequentie. Hier kan het in de praktijk heel erg mis gaan. En gezien de vele zwaar bundelende, toeterende en kwakende hoorns die ik in het verleden al heb mogen beluisteren, gaat dit ook heel vaak mis.

En dat is echt nergens voor nodig. Maar het heeft de hoornspeaker wel de kwalijke reputatie gegeven waardoor veel mensen denken dat dit een eigenschap van een hoornsysteem is. Nou, niets is minder waar! Een goed gemaakt hoornsysteem is voor ons het meest verslavende luidsprekersysteem dat er is. Sterk bundelen waardoor je met je hoofd in een bankklem aan je luisterstoel bent gekluisterd? Van mijn nooit niet! Ik kan de hele luisterruimte doorlopen en overal is het geluid meer dan fijn. Toeteren en kwaken? Kom op zeg, daar wil toch geen zinnig mens naar luisteren?

Aanpassen en samenwerken

Dan is er nog de rendement aanpassing. Dat laatste is niet realistisch om dit met vermogensweerstanden te doen. Dan wordt veel te veel vermogen als hitte in de weerstanden opgestookt. Doodzonde en klankmatig ook niet super. We doen het liever zoals bijvoorbeeld weer Paul Klipsch het tientallen jaren lang heeft gedaan. Rendementaanpassingen met hulp van een autotrafo met verschillende aftakkingen.

Als dit zo goed is? Waarom wordt dit niet vaker toegepast in de cross-overs van moderne fabrieksluidsprekers? Dat is niet zo moeilijk: een aanpassingstrafo kost een veelvoud van een paar weerstanden en bij hedendaagse miniluidsprekersystemen liggen de onderlinge rendementen van de speakerunits ook vaak minder ver uit elkaar. Dan kan er met betrekkelijk lage weerstandswaardes worden gewerkt om de onderlinge gevoeligheid van de speakerunits uit te lijnen.

Als er iets van 10, 12 dB moet worden verzwakt (de middentoner met de grote multicel gaat richting 110 dB/w/m, is de autotransformator verreweg de beste oplossing. 

De woofer is de baas

Het totaal rendement van het luidsprekersysteem wordt dus bepaald door de gevoeligheid van het laagsysteem, dat rond 98 dB/w/m ligt. Nog steeds erg hoog vergeleken met moderne conventionele 82 tot 86 dB/w.m speakerunits. Dat merkte ik toen er een klein 2 watt buizenbakje op de ToneMaster XL werd aangesloten. De kamer wordt nog steeds moeiteloos met muziek gevuld. Tot op oorprotesterende luidheid. 

In de Tonemaster XL neemt de multicel middentoner het gebied van 400 Hz tot 6 kHz voor zijn rekening. Daarboven komt de tweeter op die vanaf 10 kHz wordt bijgestaan door de rondstraler. De woofer wordt met 12 dB/oct. afgefilterd, de overige hellingen zijn 6 dB/oct. Voor de condensatoren zijn er na het nodige uitwisselwerk voor klassieke NOS papier in olie condensatoren gekozen. Die geven ons net dat extra stukje autentieke aan de sound. Maar dat is natuurlijk een smaakkwestie. (Dick)

Supertweeter voor de ToneMaster

Uiteraard wordt de luidspreker weer aangevuld met een mooie supertweeter die vanaf een 10 KHz. de ToneMaster luidspreker aanvult. Ik kan niet vaak genoeg benadrukken hoe belangrijk een supertweeter is en hoeveel invloed deze op de muziekbeleving heeft. Ik durf te beweren dat elk luidsprekersysteem er met een passende supertweeter op vooruit gaat. Het gehele geluidsbeeld gaat er op vooruit: stemmen, pinpoint, ruimtelijkheid en detail weergave worden positief benadrukt. Onze supertweeter wordt gebouwd rondom Monacor HT-958PA/SW Ring Radiator Tweeter en wordt direct op de luidspreker klemmen aangesloten.

Hij wordt dus niet in  het filter opgenomen. Wel wordt het frequentie bereik aan de onderkant begrenst. Ik laat de tweeter beginnen bij ongeveer 10 kHz. Dit kun je eenvoudig doen door een weerstand en een condensator.

De Conus van de Tweeter

De houten conus boven de driver is om het geluid in de ruimte te spreiden. Maak niet de fout om hier een zogenaamde parabool conus te gebruiken. Die worden namelijk regelmatig aangeboden voor deze toepassing. Een parabool verspreid het geluid niet goed waardoor het effect teniet wordt gedaan. Neem dus gewoon een rechte kegel.

Het is leuk om om in je eigen set eens te experimenteren met supertweeters. Je kunt kiezen uit verschillende tweeters. Zeker in de pro-audio zijn deze voldoende voorhanden. Het enige waar je rekening mee moet houden is dat de tweeter een hoger rendement heeft dan je luidspreker. Teveel is niet erg. Dat zou je kunnen aanpassen met bijvoorbeeld een L-pad. 

Het leuke werk kan beginnen

Wanneer de luidsprekers spelen kan het leuke maar intensieve werk beginnen: het fine-tunen van de luidspreker en filter. Geloof me, dat is een precieze en tijdrovende klus. Met name de aanpassingen in het filter vragen de nodige aandacht. Dat heb ik aan Dick overgelaten. Daar is de beste man een echte specialist in. De grootste uitdaging is het in balans brengen van de drivers. Maar als alles eenmaal is uitgewerkt en aangepast klinken deze luidsprekers als de beste luidsprekersystemen die ik ooit heb gehoord. 

Het geluidsbeeld is breed, groots en warm. Stemmen zijn zeer realistisch en de ruimtelijkheid is enorm en soms eng te noemen. De luidsprekers spelen ook op laag volume met autoriteit en precisie. Het fijne is dat ze ook alles laten horen. Elke component in de keten, of dit nu een apparaat, kabel of zelfs een stekker die wordt aangepast of gewisseld, hoor je terug in de weergave. Kortom deze luidsprekers zijn voor mij waarschijnlijk de laatste luidsprekers die ik mijn leven heb gebouwd. Wat wil een mens nog meer. 

Marco Bouwer

Marco Bouwer is een ware luidspreker en platenspeler fanaat. Wanneer hij niet voor zijn luidsprekers zit, dan werkt hij wel aan een paar nieuwe. Onlangs heeft Marco de laatste hand gelegd aan een revolutionaire platenspeler arm.

One thought on “Van Cornwall tot Tonemaster XL (Deel 2)

  • 03 januari 2021 om 11:12
    Permalink

    Hoi Marco,

    Interessant artikel.
    De supertweeter intigreert mij. Is deze ook te gebruiken met de gewone Cornwall?

    En komt er nog een artikel over het bouwen van de mooie behuizing die ik in dit artikel zie?

    Groeten
    Frank

    Beantwoorden

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.