Aktiver Fullrange-Lautsprecher

Test: RCF ART 945-A

Mit der Serie ART 9 bringt RCF 2021 die nunmehr neunte Generation der seit 1996 erfolgreich am Markt vertreten ART-Baureihe heraus. Neue Treiber, ein verbesserter DSP und kräftigere Endstufen zeichnen die ART-9-Modelle aus, von denen wir die 945-A im Testlabor hatten.

Produktbild RCF ART(Bild: RCF)

Inhalt:

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Der italienische Hersteller RCF startet in der neuen Serie ART 9 mit sechs Fullrange-Systemen in den Größenklassen von 10″ bis 15″. Gemeinsam ist allen Modellen die voll aktive Betriebsart mit je zwei integrierten Endstufen und DSP-System sowie ein Polypropylen Kunststoffgehäuse. Die Einsatzmöglichkeiten der ART 9 sind naturgemäß sehr breit gestreut von der Mini-PA für Bands und DJs, als Monitore auf der Bühne, als Delay- und Fill-Systeme in größeren Installationen und vieles mehr. Die rundum mit M10-Montagepunkten ausgestatteten Gehäuse ermöglichen zudem auch den Einsatz in Festinstallationen mit U-Bügeln oder an Hängepunkten.

 

Bei den sechs Modellen gibt es eine Version mit 10″-Tieftöner, zwei mit 12″- und drei Varianten mit 15″-Tieftönern. Weitere Unterschiede gibt es bei Hochtontreibern, wo in den kleineren Modellen 1″-Treiber mit 1,75″-Spulen eingesetzt werden und bei den Spitzenmodellen 1,4″-Treiber mit 3″- und 4″-Schwingspulen. Alle Treiber stammen selbstverständlich aus der hauseigenen Entwicklung und Produktion. Im zum Test gestellten Spitzenmodell, der ART 945-A, wird als Hochtontreiber das Serienmodell ND940 verwendet. Der 15″-Tieftöner ist ein Custom-Typ mit Neodym-Antrieb, einer 3,5″-Spule und Blechkorb. Letzteres spart Gewicht und Kosten und dürfte sich in der Performance insgesamt kaum nachteilig bemerkbar machen.

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Treiber und Gehäuse

Für den Test einer aktive Box im Messlabor kann man diese als eine gegebene Einheit betrachten und die Messungen „über alles“ machen. Interessanter aus messtechnischer Sicht und auch für den potenziellen Käufer oder Anwender ist es jedoch, auch Details aus dem Innenleben zu erfahren. Was können die Treiber, wieviel macht die Filterung aus oder wo liegt die Trennfrequenz? Das alles sind Fragen, die sich ein technisch interessierter Anwender stellen könnte. Für die ersten Messung an der ART 945-A wurde daher zunächst die interne Elektronik abgeklemmt, sodass die beiden Wege direkt mit dem Frontend des Messsystems verbunden werden konnten.

Impedanzkurven
Impedanzkurven vom Tieftöner (rot) und Hochtöner (blau) in der ART 945. Der Tieftöner ist ein 4-Ω-Treiber mit einem Impedanzminimum von 2,8 Ω bei der Tuningfrequenz des Bassreflexgehäuses bei 60 Hz. Der Hochtöner mit 8 Ω Nennimpedanz zeigt in der Impedanzkurve ab ca. 8 kHz aufwärts feine Spitzen, die auf Partialschwingungen der Membran hindeuten (Abb. 1) (Bild: Anselm Goertz)

Abb. 1 zeigt die so erstellte Impedanzmessung für die beiden Wege. Der Tieftöner ist ein 4-Ω-System mit einem niedrigen Impedanzminimum von 2,8 Ω bei der Tuningfrequenz des Bassreflexgehäuses von 60 Hz. Die für ein 15″-System recht hohe Abstimmung deutet darauf hin, dass man bei der Entwicklung bevorzugt eine hohe Pegelfestigkeit im Bereich von 50 Hz an aufwärts im Auge hatte und weniger den echten Tiefbass unterhalb von 50 Hz, der ohnehin bei einem dedizierten Subwoofer besser aufgehoben ist. Die relativ niedrige Impedanz des Tieftonweges stellt kein Problem dar und wurde vermutlich auch bewusst so gewählt, um die intergerierte Endstufe optimal ausnutzen zu können.

Der Hochtonzweig ist ein 8-Ω-System mit einer Resonanzfrequenz knapp unter 500 Hz. Ab ca. 8 kHz aufwärts erkennt man feine Spitzen in der blauen Impedanzkurve des Hochtöners, die auf Partialschwingungen der Membran hindeuten. Die mit 4″-Durchmesser für einen Hochtöner sehr große Titan-Membran bietet einerseits Vorteile mit der Möglichkeit einer tiefen Trennung zum Tieftöner, neigt aber dafür auch früher zu Partialschwingungen. Hier muss bei der Entwicklung abgewogen werden, was wichtiger ist. Im diesem Fall in der Kombination mit einem 15″-Tieftöner dürfte die tiefe Trennfrequenz der wichtigere Aspekt gewesen sein.

Frequenzgänge
Frequenzgänge vom Tieftöner (rot) und Hochtöner (blau) direkt gemessen ohne Controller, die Sensitivity bezieht sich auf 2,83 V/1 m (Abb. 2) (Bild: Anselm Goertz)

Die zweite Messung direkt an den Treibern zeigt die Frequenzgänge pur ohne Filter und die Sensitivity. Beide Kurven in Abb. 2 beziehen sich auf 2,83 V/1 m. Möchte man daraus den 1 W/1 m-Wert ableiten, dann wären für den 4-Ω-Tieftöner 3 dB abzuziehen. Dessen Kurve zeigt eine Bassreflexabstimmung nach Lehrbuch mit einer unteren Eckfrequenz (-6 dB) von 53 Hz. Insgesamt betrachtet zeigt der Tieftonweg keine Auffälligkeiten oder Problemstellen. Die Sensitivity erreicht mit 98 dB 1 W/1 m zwischen 100 und 500 Hz einen guten Wert.

Der Hochtöner liegt erwartungsgemäß einige dB darüber und gibt zu erkennen, dass er sich auch für eine tiefe Trennung, hier bei 800 Hz, gut eignet. Was sich schon in der Impedanzkurve andeutete, wird hier deutlicher. Ab 8 kHz aufwärts gibt es scharfe Einbrüche im Kurvenverlauf, die vermutlich auf Partialschwingungen der Membran zurückzuführen sind. Im Höreindruck machen sich die sehr schmalen Einbrüche grundsätzlich betrachtet jedoch wesentlich weniger bemerkbar, als es der Kurvenverlauf zunächst vermuten lassen würde.

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DSP und Endstufen

Das Elektronikmodul der ART 945-A verfügt über ein DSP-System und zwei Class-D-Endstufen mit einer Peakleistung laut Datenblatt von 1400 W für den Tieftöner und 700 W für den Hochtöner. Als Total Power RMS für beide Endstufen zusammen werden 700 W angegeben. Trotz der hohen Leistung genügt den Endstufen eine passive Kühlung über ein flaches Aluprofil auf der Rückseite des Gehäuses. Nach innen ist die Elektronik mit einem Gehäuse aus Lochblech abgedeckt, sodass auch hier Abwärme entweichen kann.

Rückseite Lautsprecher
Versenkter Einbau der Elektronik, Stromanschluss per Powercon-True1 (Bild: Anselm Goertz)

Das DSP-System verrichtet seine Arbeit eher unauffällig. Lediglich ein einfacher Taster ermöglicht die Auswahl eines von drei Setups mit den Bezeichnungen „Linear“, „Boost“ und „Stage“. Auf weitere Funktionen wie Filtereinstellungen, Display, Netzwerk-Interface etc. wurde vermutlich bewusst verzichtet, da diese zum einen die Kosten hochtreiben und oft nur zur Verwirrung beitragen und selten sinnvoll genutzt werden.

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Firphase

In den Infos zur ART 9 Serie wird die Firphase-Filterung besonders hervorgehoben. Wie auch bei vielen anderen Herstellern tauchen die Begriffe „FIR-Filter“ und „phasenlinear“ in letzter Zeit gehäuft auf. Beides ist nicht neu und spätestens seit der Doktorarbeit von Swen Müller 1999 an der RWTH Aachen detailliert betrachtet worden.

Erst in den letzten Jahren wurde es jedoch möglich, mit kostengünstigen DSPs die Umsetzung der rechenleistungsintensiven FIR-Filter auch für einfache Controller, wie sie in aktiven Lautsprechern eingesetzt werden, möglich zu machen. FIR-Filter ermöglichen eine weitgehend voneinander unabhängige Einstellung des Amplituden- und Phasenverlaufes.

Digitale IIR-Filter und analoge Filter weisen dagegen ein minimalphasiges Verhalten auf. Ein wie auch immer definierter Amplitudenverlauf bedingt also immer auch einen bestimmten Phasenverlauf. Ein Hoch- oder Tiefpassfilter 4. Ordnung bringt so z. B. immer auch eine Phasendrehung von 360° mit sich. Möchte man eine Filterung ohne Phasendrehung oder mit einem speziellen Phasengang zur Kompensation eines Lautsprechers haben, dann muss es ein FIR-Filter sein. Hier geht es dann häufig darum, einen Kompromiss zu finden zwischen der Filterlatenz und dem Frequenzbereich, der entzerrt werden kann.

Lautsprecher steht im Tonlabor auf dem Boden
Bodenmessung der ART 945 Der Abstand Lautsprecher/Mikrofon beträgt 4 m, die Box ist dabei so geneigt, dass die Mittelachse des Hochtöners auf das Mikrofon zeigt (Bild: Anselm Goertz)

Starke Phasendrehungen zu tiefen Frequenzen bedingen einen Anstieg der Gruppenlaufzeit. Soll dieser kompensiert werden, dann kann das FIR-Filter das nur damit erreichen, indem alle anderen Anteile auf diese Laufzeit verzögert werden. Steigt z. B. die Gruppenlaufzeit der Lautsprecher bei tiefen Frequenzen auf 20 ms an und man möchte das linearphasig entzerren, dann geht das nur mit einem FIR-Filter mit mindestens 20 ms Latenz. Für einen Lautsprecher zur Live-Anwendung wäre das in der Regel zu viel.

Es gilt daher einen Kompromiss zwischen der Frequenz, ab der ein Lautsprecher linearphasig sein soll und der noch akzeptablen Latenz zu finden. Das gelingt umso besser, je geringer die zu entzerrende Phasendrehung ist. Kritisch wird es vor allem bei tiefen Frequenzen, in denen schon dass Bassreflexsystem durch sein Hochpassverhalten für 360° Phasendrehung sorgt. Kommt dann noch ein elektrisches Hochpassfilter 4. Ordnung als Schutzfunktion hinzu, dann sind es schon 720°. Bei einer Eckfrequenz von 45 Hz bedeutet das einen Anstieg der Gruppenlaufzeit auf 33 ms, die zu entzerren mindestens auch diese Latenz erfordern würde.

Der Tieftonweg der ART 945-A weist rein akustisch ein Laufzeitmaximum von 13,5 ms auf. Um diese nicht noch weiter zu verlängern, verzichtet man bei RCF auf das sonst übliche, zusätzliche elektrische Hochpassfilter. Auf die Schutzfunktionen für den Tieftöner kann man natürlich nicht verzichten. Diese wird in der ART 945-A durch eine Auslenkungsbegrenzung, genannt „Bass Motion Control“, erreicht.

Filterfunktion des DSP-Systems
Filterfunktionen des DSP-Systems in der ART 945 für den Tieftöner (rot) und für den Hochtöner (blau). Auf eine Hochpassfilter für den Tieftöner wird bewusst verzichtet, um Phasendrehungen zu vermeiden – der Schutz des Tieftöners erfolgt über eine Auslenkungsbegrenzung. Die grüne Kurve zeigt die zusätzlich Filterfunktion in der Einstellung „Boost“ und die rosa Kurve für die Einstellung „Stage“ (Abb. 3) (Bild: Anselm Goertz)

Der DSP berechnet anhand des Ausgangssignals für den Tieftöner und der bekannten Parameter die Membranauslenkung und limitiert diese auf einen sicheren Wert. Genau genommen ist diese Methode auch besser und eleganter, als einfach nur einen elektrischen Hochpass vorzuschalten. Die rote Kurve in Abb. 3 zeigt das daraus resultierende Filter für den Tieftöner.

Die von RCF genutzte Methode zur Berechnung der FIR-Filter erreicht so einen mehr oder weniger linearphasigen Verlauf für die ART 945-A beginnend knapp oberhalb von 100 Hz. Die dabei entstehende Latenz des Gesamtsystems aus AD-Umsetzer, Filter und DA-Umsetzer beträgt sehr geringe 3,5 ms, die auch im Live-Betrieb kein Problem darstellen.

Die blaue Kurve aus Abb. 3 ist die Filterkurve für den Hochtöner, wo oberhalb von 8 kHz auch sehr feine Strukturen entzerrt werden, was nicht immer zielführend ist, da schon bei geringen Verschiebung der Peaks oder Dips die Entzerrung nicht mehr passt und den gewünschten Effekt ins Gegenteil umkehrt. Die beiden weiteren Filterkurven in Abb. 3 unten zeigen die Overlays für die Einstellungen „Boost“ mit einer 3-dB-Bassanhebung und „Stage“ mit einer kleinen 2-dB-Anhebung um 1 kHz.

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Messwerte

Wie verhält sich nun die Box im Ganzen? Die Frequenzgänge der beiden Wege mit Filter und deren Summe finden sich in Abb. 4. Die Trennung erfolgt bei ca. 750 Hz. Beide Wege zusammen ergeben einen sehr ausgeglichenen Verlauf mit einer leichten Anhebung zu beiden Rändern hin und Eckfrequenzen von 50 Hz und 20 kHz, wenn man die Punkte bei 6 dB in Relation zum Mittelwert zwischen 100 Hz und 10 kHz als Maßstab ansetzt.

Frequenzgang
Frequenzgang der ART 945 inklusive der integrierten Elektronik für den Tieftöner (rot), für den Hochtöner (blau) und für das Gesamtsystem (grün, Abb. 4) (Bild: Anselm Goertz)

Wie sich die ART 945-A als Bodenmonitor in quer liegender Position verhält, zeigt die Messung aus Abb. 5. Bei tiefen Frequenzen kommt es durch den Boden als Grenzfläche zu einer kräftigen Überhöhung. Zwischen 200 und 300 Hz erkennt man das bekannte Monitorloch, das mit einer Tiefe von 3 dB verträglich ausfällt. Eine pauschale Kompensation für die Monitorposition wäre hier schwierig, da abhängig von der Aufstellung, dem Abstand zum Boden und der Art des Bodens die Veränderung unterschiedlich ausfallen.

Bodenmonitor-Frequenzgang
Bodenmonitor-Frequenzgang der ART 945 in der Einstellung „Stage“. Bei tiefen Frequenzen kommt es durch den Boden als Grenzfläche zu einer Überhöhung, zwischen 200 und 300 Hz erkennt man das bekannte, aufstellungsbedingte „Monitorloch“ (Abb. 5) (Bild: Anselm Goertz)

Wie sich der Phasengang der ART 945-A mit Firphase-Filterung darstellt, findet sich in Abb. 6. Die Phasenentzerrung greift ab ca. 150 Hz aufwärts. Zwischen 300 Hz und 2 kHz gibt es jedoch noch einige Schwankungen der Phase von ca. ±50°, deren Ursache von dieser Stelle aus nicht erklärt werden kann.

Phasengang
Phasengang der ART 945 mit einem oberhalb von 100 Hz weitgehend linearphasigen Verlauf (Abb. 6) (Bild: Anselm Goertz)

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Directivity

Im Datenblatt wird der Abstrahlwinkel der ART 945-A mit 100 × 60 Grad angegeben. Für den Hochtöner setzt man bei RCF ein „True Resistive Waveguide“ ein. Was genau damit gemeint ist, blieb zwar etwas unklar. Auf jeden Fall handelt es sich um ein relatives großes Horn, dass sich nach oben hin über die komplette Breite der Box ausdehnt und nach unten hin flankiert durch die Bassreflexöffnungen schmaler wird.

Spektrogramm
Spektrogramm der ART 945 mit einigen kleinen Resonanzen. Bei 400 Hz liegt vermutlich eine Gehäusemode. Oberhalb von 8 kHz sind kleine Ausläufer durch die Partialschwingungen der Membran zu beobachten (Abb. 7) (Bild: Anselm Goertz)

In der Horizontalen wird damit ein sehr schön gleichmäßiges Abstrahlverhalten über den gesamten Frequenzbereich erreicht. Der nominelle Öffnungswinkel von 100° stellt sich ab ca. 1 kHz aufwärts ein. Um 2 kHz erkennt man eine leichte Einschnürung. Unterhalb von 1 kHz weiten sich die Isobaren dann kontinuierlich auf. Der Übergang vom Hochtöner zum Tieftöner ist nicht zu erkennen.

Horizontale Isobaren
Horizontale Isobaren der ART 945 Der nominelle Öffnungswinkel von 100 wird ab ca. 1 kHz aufwärts erreicht und bis 15 kHz weitgehend gleichmäßig eingehalten (Abb. 8) (Bild: Anselm Goertz)

Die vertikalen Isobaren fallen erwartungsgemäß etwas unruhiger aus, da es hier durch winkelabhängigen Laufzeitunterschiede zwischen den beiden Wegen zu Interferenzeffekten kommt. Dort, wo dann nur noch der Hochtöner arbeitet, werden die nominellen 60° auch wieder gut eingehalten. Insgesamt gibt es eine minimale Tendenz etwas mehr nach oben hin als nach unten abzustrahlen. Das ist so auch in den Polardiagramen des Datenblattes zu erkennen. Vermutlich liegt die Ursache in der Formgebung des Horns bzw. Waveguides, das sich durch die Bassreflexöffnungen bedingt nach unten hin etwas einschnürt.

Vertikale Isobaren
Vertikale Isobaren der ART 945 Hier ist der Verlauf prinzipbedingt etwas unruhiger, die 60 Öffnungswinkel werden ab 2,5 kHz aufwärts erreicht und gut eingehalten (Abb. 9) (Bild: Anselm Goertz)

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Renaissance des Spinoramas

Die Spinorama-Darstellung des Abstrahlverhaltens eines Lautsprechers geht ursprünglich auf Arbeiten von Dr. Floyd Toole in den 1980er-Jahren am National Research Council of Canada zurück. Der Grundgedanke dabei ist es, mit einem einzigen Diagramm alle wichtigen Werte zum Thema Frequenzgang und Directivity eines Lautsprechers abbilden zu können.

Dank moderner und schneller PC-Messtechnik können die dafür erforderlichen Daten heute leicht erfasst und schnell ausgewertet werden. Aktuell erlebt die Spinorama- Darstellung eine Art Relaunch. Der Standard ANSI/CEA- 2034-A befasst sich ebenso mit dem Spinorama wie auch verschiedene Foren und Fachzeitschriften. Grund genug also, sich das Spinorama am Beispiel der ART 945-A einmal näher anzuschauen.

Basis des Spinoramas sind Frequenzgangmessungen eines Lautsprechers in reflexionsfreier Umgebung. Neben einer Referenzmessung auf der Hauptabstrahlachse, die in der Regel der Mittelachse entspricht, werden in 10°-Schritten Messungen auf einer Kreisbahn um den Lautsprecher in der horizontalen und in der vertikalen Ebene gemacht. Diese Daten fallen bei eine Isobarenmessungen der beiden Ebenen ohne Mehraufwand mit an. Wird ein kompletter Balloon gemessen, z. B. für EASE-Daten, dann sind alle notwendigen Daten dort natürlich auch enthalten.

Die Auswertung und Darstellung der Messungen erfolgt dann für folgende Bereiche:

  • On-Axis
  • Listening Window
  • Early Reflections
  • Sound Power

Die On-Axis-Messung berücksichtigt nur den Frequenzgang auf der Hauptabstrahlachse. Der Frequenzgang des Listening Windows wird aus insgesamt neun Messungen gemittelt.

  • On axis
  • ±10°, ±20°, ±30° horizontal
  • ±10° vertikal

Die Early Reflections-Mittelung berücksichtigt die Schallabstrahlung in Richtung der Flächen im Umfeld eines Lautsprechers, von denen frühe Reflexionen ausgehen könnten. Es wird über insgesamt 26 Messungen gemittelt.

  • Boden: -20°, -30° und -40° vertikal
  • Decke: +40°, +50° +60° vertikal
  • Front: 0°, ±10°, ±20°, ±30° horizontal
  • Seitenwände: ±40°, ±50°, ±60°, ±70°, ±80° hor.
  • Rückwand: 180°, ±90° horizontal

Der Sound-Power-Frequenzgang entspricht dem Schallleistungspegel, den ein Lautsprecher abstrahlt. Idealerweise wird dieser aus einer Balloon-Messung oder aus einer Hallraummessung berechnet. Liegt beides nicht vor, so kann der Sound- Power-Frequenzgang vereinfacht auch aus den Messungen auf der horizontalen und der vertikalen Kreisbahn gemittelt werden. Insgesamt sind das 70 Frequenzgänge, die jedoch unterschiedlich große Flächen auf der Hüllfläche um den Lautsprecher repräsentieren, so dass diese zunächst noch mit einem Flächenfaktor gewichtet werden müssen. Bei einer kompletten Balloon-Messung wäre ebenso vorzugehen. Würde man den Schallleistungspegel in einem Hallraum messen, dann wäre der so gemessene Frequenzgang direkt das Ergebnis. Soweit die vier oberen Kurven im Spinorama.

Die beiden unten noch eingefügten Kurven stellen die Differenz jeweils zwischen der Listening-Window-Kurve und der Kurve Sound Power (SPDI) bzw. Early Reflections (ERDI) dar.

  • SPDI = Sound Power Directivity Index
  • ERDI = Early Reflections Directivity Index

In Abb. 10 sind diese beide Kurven so angeordnet, dass die 70-dB-Linie einem Wert von 0 dB entspricht.

Diagramm Spinorama
Spinorama der ART 945 (Abb. 10) (Bild: Anselm Goertz)

Was sagen diese Kurven nun aus? Die Listening-Window-Kurve sollte der On-Axis-Kurve möglichst ähnlich sein, was bedeutet, dass sich im Winkelbereich des Listening-Windows der Frequenzgang nur wenig verändert. Early Reflections sind in fast allen Situation, mit der Ausnahme von Beschallungen im Freien, unvermeidlich vorhanden. Wichtig ist hier vor allem, dass diese nicht frequenzselektiv mal stark und mal schwach auftreten.

Für die Kurve bedeutet das, sie liegt abhängig vom Abstrahlwinkel des Lautsprechers mehr oder weniger weit unterhalb der On-axis-Kurve und sie sollte einen in der Struktur ähnlichen Verlauf haben. Dasselbe gilt für die Sound-Power-Kurve, die Auskunft darüber gibt, wie sehr der Raum insgesamt vom Schall angeregt wird und wie das Verhältnis Direktschallpegel zu Gesamtschallpegel ausfällt.

Zu tiefen Frequenzen hin nähern sich alle vier Kurven an, da der Lautsprecher hier immer mehr zum Kugelstrahler wird. Die DI-Kurven beginnen bei tiefen Frequenzen, mit der Ausnahme von Dipolstrahlern, entsprechend bei 0 dB und steigen dann zu höheren Frequenzen hin an, wobei der Verlauf möglichst gleichmäßig sein sollte. Hohe SPDI-Werte deuten dabei auf ein ausgeprägtes Richtverhalten hin.

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Maximalpegel

Für die Maximalpegelmessungen wurde zuerst das Verfahren mit Sinusburst-Signalen genutzt. Etwas abweichend zum bisherigen Vorgehen wurden für den Frequenzbereich bis 850 Hz 683 ms lange Burst-Signale genutzt und oberhalb von 850 Hz 171 ms lange Burst-Signale. Die Begründung für die längeren Bursts bei tiefen Frequenzen liegt in der höheren Auflösung bei einer größeren FFT-Länge (vierfach).

Maximalpegel
Maximalpegel bezogen auf 1 m Entfernung im Freifeld für höchsten 3% (blau) oder 10% (rot) THD. Der Kurvenverlauf der 10%-Messreihe wird dort, wo beide Kurven zusammenfallen, durch den Limitereinsatz bedingt und nicht durch das Erreichen der Verzerrungswerte (Abb. 11) (Bild: Anselm Goertz)

Abb. 11 zeigt das Ergebnis für maximal 3% (blau) und 10% (rot) Verzerrungen. Die beiden Kurven verlaufen in Teilen deckungsgleich, was dadurch entsteht, dass die 10% THD erst gar nicht erreicht wurden, da vorher schon ein Limiter in der Box gegengesteuert hat.

Dort, wo der Hochtöner einsetzt, separieren sich die Kurven deutlich, da Kompressionstreiber durch ihre relative hohen Verzerrungen 2. Ordnung (k2) die 10% THD erreichen, bevor ein Limiter eingreift. Interessant ist der Verlauf auch bei tiefen Frequenzen, wo sich die Kurven zunächst separieren, wenn der Treiber größere Membranauslenkungen vollziehen muss, dann aber unterhalb von 80 Hz wieder zusammenfallen, da hier der Auslenkungslimiter eingreift, bevor die 10%-Verzerrungswerte erreicht werden.

Multitonmessung
Multiontonmessung mit einem Spektrum nach EIA-426B (grüne Kurve). Der erreichte Mittlungspegel Leq beträgt 120 dB und der Spitzenpegel Lpk 132 dB bei -23,5 dB Gesamtverzerrungen (TD = THD+IMD). Beide Werte beziehen sich auf 1 m Entfernung im Freifeld unter Vollraum-bedingungen (4π). Das Abbruchkriterium für die Messung war eine Signalkompression – siehe Abb. 13 – von maximal 2 dB (Abb. 12) (Bild: Anselm Goertz)

Abb. 12 zeigt die zweite Messung zum Thema Maximalpegel mit einem Multisinussignal, das eine spektrale Verteilung nach EIA-426B für ein mittleres Musiksignal (grüne Kurve) und einen Crestfaktor von 12 dB aufweist. Diese Art der Messung spiegelt somit einen sehr realistischen Belastungszustand wider. Der hier gemessene Verzerrungswert erfasst sowohl die mit diesem Signal entstehenden harmonischen Verzerrungen (THD) wie auch die Intermodulationsverzerrungen (IMD). Beides zusammen wird aus als Total Distortions TD = THD + IMD bezeichnet. Auf 1 m im Freifeld bezogen wird dabei ein Pegel von 120 dB als Mittelungspegel Leq und von 132 dB als Spitzenpegel Lpk erreicht.

Als Abbruchkriterium neben einem Grenzwert für den TD-Wert kann bei dieser Messung auch die Powercompression ausgewertet werden. Man startet dazu die Messreihe zunächst mit einem geringen Pegel im linearen Arbeitsbereich des Lautsprechers, bei dem noch keine Powercompression auftritt. Von diesem Wert ausgehend wird dann der Pegel in 1-dB-Schritten erhöht.

Irgendwann folgt der Lautsprecher diesen Pegelerhöhungen entweder breitbandig oder auch nur in einzelnen Frequenzbändern nicht mehr. Als Grenzwerte für die Powercompression wurde definiert, dass die Werte breitbandig nicht mehr als 2 dB betragen dürfen und in einzelnen Frequenzbändern nicht mehr als 3 dB.

Powercompression
Powercompression Messung der ART 945 mit Multisinussignalen beginnend mit einem Mittlungspegel Leq von 109 dB (0 dB Referenz). Für die weiteren Messungen wurde der Eingangspegel in 1-dB-Schritten bis auf +14 dB erhöht. Für die Messung in Abb. 12 wurde eine Pegeleinstellung entsprechend der grünen Kurve mit einer Kompression <2 dB gewählt (Abb. 13) (Bild: Anselm Goertz)

Abb. 13 zeigt die Auswertung der Powercompression für die ART 945-A. Vom Startwert mit einem Mittlungspegel Leq von 109 dB ausgehend, wurde der Grenzwert für die Powercompression bei +14 dB (rote Kurve in Abb. 13) überschritten. Ausgewertet wurde daher die Messung, die zur grünen Kurve gehört. Rein rechnerisch hätte damit ein Pegel von 122 dB erzielt werden müssen, der sich durch die Powercompression jedoch auf 120 dB reduzierte.

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Hörtest

Der Hörtest fand in etwas vereinfachter Form im reflexionsarmen Raum bei Abhörentfernungen von 4-8 m statt. Tonal stellte sich die ART 945-A dabei neutral dar. Die leichten Überhöhungen im Frequenzgang zu den Rändern hin frischten den Sound in angemessener Weise auf, aber machten nicht den Eindruck, überzogen zu sein. Für die meisten Anwendungen dürfte die Einstellung linear somit klanglich genau passend sein.

Hohe Pegel, selbst unter den schwierigen Bedingungen in einer reflexionsfreien Umgebung, stellten für die ART 945-A überhaupt kein Problem dar. Auch schwieriges Material mit sehr tiefen und kräftigen Bässen wurde klaglos wiedergegeben. Der Auslenkungslimiter scheint hier unauffällig seine Aufgabe zu erfüllen. Ohne Frage ist die ART 945-A voll Fullrange-tauglich. Ein zusätzlicher Subwoofer würde erst dann erforderlich werden, wenn man die Anlage zu einer Club-PA ausbauen möchte, die dann auch für Rock’n Roll und EDM hohe Pegel und echten Tiefbass zu liefern in der Lage ist.

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Handhabung und Zubehör

Die Handhabung der mit 22 kg noch eher leichten Box ist angenehm und geht leicht von der Hand. Das solide Kunststoffgehäuse hat keine scharfen Kanten oder spitze Ecken und kann über die beiden seitlichen oder den oberen Griff sicher getragen und auf ein Stativ gesetzt werden. Die Elektronik auf der Rückseite ist durch den versenkten Einbau gut geschützt und hat keine gefährdeten Teile, die beschädigt werden könnten.

Ein solides Kunststoffgehäuse ohne scharfe Kanten kann über die beiden seitlichen oder den oberen Griff sicher getragen und auf ein Stativ gesetzt werden
Ein solides Kunststoffgehäuse ohne scharfe Kanten kann über die beiden seitlichen oder den oberen Griff sicher getragen und auf ein Stativ gesetzt werden

Auf allen vier Seiten des Gehäuses gibt es M10-Gewindeeinsätze, die als Flugpunkte oder zur Montage von U-Bügeln genutzt werden können. U-Bügel gibt es sowohl für die senkrecht stehende wie auch für eine quer liegende Aufstellung oder Montage. Der Stromanschluss erfolgt über ein Powercon-True1-Top-Anschlussfeld mit Link-Buchse, das auch für die Anwendung im Freien geeignet ist.

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Fazit

Bei der ART 945-A von RCF hat man es mit einem aktiven, Fullrangetauglichen System modernster Bauart zu tun. Leichte und hochwertige Neodym-Treiber, ein sehr solides und gut konstruiertes Kunststoffgehäuse, zwei kräftige Class-D-Endstufen und ein DSP mit diversen interessanten Features wie der Firphase-Filterung oder der Bass Motion Control sind die Highlights der neuen RCF-ART-Generation. Dass es sich dabei nicht nur um Marketing-Floskeln handelt, erkennt man an den Messergebnissen – und natürlich bei der Hörprobe. Der Preis für eine ART 945-A liegt bei ca. 1.400 € inkl. MwSt., was für das Gebotene mehr als preiswert erscheint.

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