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Sonus Natura: YAMAHA NS-1000 Aktivierung

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    Sonus Natura: YAMAHA NS-1000 Aktivierung

    Wie ich bereits schon an anderer Stelle beschrieben, habe ich eine Besondere Affinität zu den YAMAHA NS-1000 Lautsprecher. Das rührt wahrscheinlich daher, dass ich diese Boxen in meiner Studentenzeit bei einen YAMAHA Händler während Ferienjobs verkauft habe. Somit habe ich lange Zeit gehabt sie sehr gut kennen zu lernen.



    Heute besitzt diese Box, die bis in die 90er Jahre gebaut wurde, Kultstatus. Dazu beigetragen haben bestimmt die Berrylium Mittel- und Hochtonkalotten, die selbst nach über 30 Jahren immer noch mit jeglichen heute angebotenen Chassis technisch mithalten können. Auch der Gehäuseaufbau entspricht sehr hohen Standard, obwohl es sich eigentlich nur um eine "quadratisch, praktisch, gut" Konstruktion handelt. Im Inneren sind die Wände verstrebt und aufwendig mit Dämmung gegen Vibrationen ausgerüstet.

    Lediglich die passive Frequenzweiche passt nicht in diesen "HighTec" Lautsprecher und daher habe ich als Service ein Update im Angebot, bei dem die Weiche auf qualitativ hochwertige Bauteile umgerüstet wird. Diese Angebot haben schon einige Interessenten wahrgenommen, zu dem auch Tonstudios gehören, bei den diese Boxen heute immer noch gerne benutzt werden.

    Diese Update, habe ich hier im Überblick beschrieben: http://www.sonus-natura.com/YAMAHA-NS1000.html

    In letzter Zeit häufen sich bei mir auch die Anfragen ob man die YAMAHA NS-1000 auch aktivieren könnte und daher habe ich mir dazu einige Gedanken gemacht, die ich hier kurz beschreiben möchte.

    1. Reversibilität

    Viele Besitzer von Kult- bzw. Retrokomponenten stehen Upgrades, Tunings oder anderen Änderung skeptisch gegenüber. Aus diesen Grund ist bereits meine Passivweiche so gestaltet, dass man sie wieder ausbauen kann und die Boxen wieder in den Originalzustand bringen kann. Das war auch ein erklärtes Ziel von mir bei dem geplanten Aktivmodul. Daher wird an den Boxen nicht gefräst oder Teile ausgebaut, wie z.B. die Regler für den Mittel- und Hochton. Alles bleibt im Originalzustand, da das Aktivmodul in die vorhandenen Fräsungen passt.

    2. Aktivierung

    Nach langen Hin und Her habe ich mich entschieden, die Aktivierung, ähnlich wie bei meiner 331, teilaktiv zu gestalten. Das heisst der Tiefton und die Mittel- Hochtoneinheit bekommen getrennte Verstärker wobei der Tiefpass des Tieftöners sowie der Hochpass des Mittel- Hochtons durch eine entsprechende Aktivweiche ersetzt werden. Dies wiederum verhilft mir das Aktivmodul in die vorgesehene Rückplatte einzubauen ohne diese ändern zu müssen. Desweiteren ist aus meiner Sicht, sowohl messtechnisch, wie auch hörtechnisch nichts an der passiven Weiche im Bereich des Mittel- Hochtöners auszusetzen. Frequenzgang, Abstrahlcharakteristik und Klirr verhalten sich mustergültig. Die Passivweiche wird allerdings von mir durch hochwertige MUNDORF Bauteile wie Bandspulen und Folienkondesatoren geändert, womit auch die Regler weiterhin ihre Funktion behalten.

    3. Funktionalitäten

    Die YAMAHA NS-1000 oder NS-1000M ( beide technisch identisch ) besitzen wie aus dem Bild zu sehen Regler für den Mittel- und Hochton. Dieser lässt sich laut Skala im Bereich von -3dB bis +3dB einstellen. Es ist unlängst bekannt, dass die Einstellung beider Regler auf -3dB zum linearsten Frequenzgang führt. Auf 0dB besitzen die YAMAHA NS-1000 einen Frequezgang der zu niedrigen Bassfrequenzen leicht abfällt, womit praktisch ein Art inverser Loudness-Frequenzgang entsteht. Das ist auch der Grund ( wie auch bei der YAMAHA NS-10 ) das die Lautsprecher gerne in Tonstudios für das Abhören von Aufnahmen genutzt werden, frei nach dem Motto, hört es sich gut an, dann ist das Mixing auch OK.

    Diese Charakteristik wird mit dem Aktivmodul beibehalten, wobei es eine Anpassung der Pegel vom Tieftöner und Mittel- Hochtöner geben wird. Soll heißen, Regler werden auf 0dB gestellt. Der leichte Abfall zu tiefen Frequenzen wird durch ein Shelving-Filter im Tieftonzweig aktiv gestaltet und lässt sich entsprechend einstellen.

    4. Leistungsumfang

    Vor dem Umbau werden sie Boxen technisch überprüft, soll heißen, dass die Chassis vermessen, die Regler überprüft und Frequenzgangsmessungen durchgeführt werden. Nur wenn die Boxen technisch in Ordnung sind wird der Umbau durchgeführt. Dabei werden die Passivweichen ausgebaut und durch die beschrieben Aktivmodule ersetzt. Anschließend werden die Boxen nochmals technisch überprüft und ein Messprotokoll erstellt.
    Für den Umbau müssten die Boxen entweder von Interessenten zu mir gebracht werden oder per Post an mich geschickt werden. Im letzteren Fall muss der Interessent die Kosten dafür tragen und eine entsprechende Verpackung zur Verfügung stellen.

    Ich erwarte kommende Woche bereits die ersten Komponenten um die Module aufzubauen. Dazu habe ich mir auch ein Paar YAMAHA NS-1000 gekauft und werde bis ca. Anfang Oktober die unterschiedlichen Umbauversionen, sowohl passiv wie auch aktiv vorführbereit haben. Ich halte Euch über die nächsten Schritte auf dem Laufenden :wink:
    Happy listening, Cay-Uwe

    http://www.sonus-natura.com/

    #2
    Cay-Uwe,

    einer der Gründe weswegen ich auch dich schätze, ist deine ausdauernde Geduld, deine schon fast sagenumwobene "Einsatzbereitschaft".

    Ich habe noch ein Projekt aus vergangenen Jahren im Kopf - da wurde eine "JBL 100", frequenzweichentechnisch, angepasst - und jetzt, nach dem du "Yamaha Vintage" technisch aufhübschst, muss ich gerade wieder mal schmunzeln(...)
    Die Paarung "Vergangenheit und Zukunft" schein ja nun mal Zukunft zu haben - viel Erfolg für dich(...):daumen:


    Volkhart - stop PEPOLE kiling PEOPLE

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      #3
      Mittlerweile habe ich das Aktivmodul als Prototyp aufgebaut und vorerst extern gelagert, damit ich eine Anpassung der Frequenzweiche leichter durchführen kann.



      Als Basis dient eine ICEpower Endstufe, die gleichzeitig die Versorgungsspannung für die Aktivweichenplatine liefert. Diese müssen lediglich nochmals geregelt werden. Die Aktivweiche beinhaltet, wie bereits gesagt, einen Tiefpass für das Tieftonchassis und einen Hochpass für den Mittel- Hochton Part. Für den Testaufbau sind die Kondensatoren, die für die Frequenzweichen notwendig sind steckbar, so dass ich die passende Abstimmung besser einstellen kann. Das gilt auch für den beschriebenen Shelving-Filter im Bassbereich. Außerdem besitzt das Aktivmodul einen symmetrischen Eingang, der allerdings aus Platzgründen für diesen Einsatz asymmetrisch gestaltet sein wird. Die erläuterte Platine ist links im Bild zu sehen und wird im endgültigen Aufbau noch einige Features mehr für zukünftige Einsätze beinhalten, wie z.B. die Möglichkeit einer Rückkopplung; da ist ja noch etwas Platz um weitere Teile anzuordnen :zwink:

      Im Moment bin ich noch dabei ein Paar andere Boxen fertig zu stellen und ich hoffe am Wochenende finde ich die Zeit für erste Test.

      Ich werde weiter berichten :zustimm:
      Happy listening, Cay-Uwe

      http://www.sonus-natura.com/

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        #4
        In den letzten Tagen bin ich mit diesen Projekt ein ganzes Stück weiter gekommen. Ich habe die Originalweiche ausgebaut, das Terminal durch eine geeignete Abdeckung ersetzt und für die Verkabelung gesorgt um die Aktivelektronik an zu schließen.
        An dieser stelle möchte ich mich bei Florat bedanken, bei den ich die Umbauten vorgenommen habe und für seine Hilfe da er mir sehr bei den ganzen Gefummel geholfen hat.

        Wer die YAMAHA NS-1000 oder NS-1000M gut kennt wird festgestellt haben, dass sich der ausgewogenste Klang einstellt, wenn die Mittel-Hochton Regler auf -3dB gestellt werden. Dies bestätigen übrigens auch Messungen oder veröffentlichte Frequenzgänge in den Broschüren der YAMAHA NS-1000. Wie gesagt, war es Ziel bei der Teilaktivierung den Frequenzgang so zu gestalten, dass sich der „lineare“ Frequenzgang bei der 0dB Einstellung der Mittel- Hochton Regler ergibt.

        Um das zu erreichen habe ich im Vorfeld bereits einige Simulationen durchgeführt, die Interessantes, jedoch eher weniger Überraschendes, hervorbrachten. Entfernt man nämlich den passiven Hochpass um ihn bei der Teilaktivierung aktiv zu gestalten, fällt der Pegel der Mitteltonkalotte um ca. 2 - 3dB. Für diejenigen, die sich auch mit Passivweichen beschäftigen wird das weniger verwunderlich sein, denn es ist allgemein bekannt, dass die Passivbauteile sich gegenseitig beeinflussen, aber auch die Impedanz des Chassis wird auf den Frequenzgang Einfluss haben. Das führte dazu, dass ich die Passivweiche im Mittel- Hochtonbereich auch etwas anpassen musste um einen ausgeglichenen Frequenzgang zu bekommen. Das war weniger „tragisch“ da ich den Teil sowieso neu aufbauen musste, da die Originalpassivweiche nicht mehr zum Einsatz kommt.

        Laut Simulation sehen die Frequenzgänge für die Passivweiche und Teilaktivierung folgendermaßen aus, wobei die gestrichelte Linie den Originalfrequenzgang zeigt und die durchgezogene Linie den Frequenzgang mit der vorgesehen Teilaktivierung beides bei 0dB Reglerstellung.



        Durch den Pegelabfall der sich bei der teil aktiven Version ergibt lässt sich eine einfachere Ankopplung an den Tieftöner gestalten, denn dieser muss im Pegel nicht verändert werden. Aus den Diagrammen ist auch zu erkennen, dass sich die Hochpasscharakteristik im Mittelton etwas geändert hat. Ich habe mich für eine im Impulsverhalten besser geeigneten Version entschieden, da die Originalversion in ihr Verhalten eher in Richtung einer Tschebyscheff Abstimmung ging, die bekannter weise leichte Überschwinger im Grenzbereich aufweist. Das hat auch den Nachteil, dass bei Änderung der Mitteltonpegel die Übergänge zum Tief- bzw. Hochton etwas abrupt geraten. Mit der von mir gewählten Filterung sind die Pegelübergänge in solchen Fällen etwas fließender und sanfter gestaltet.

        Mit der von mir gewählten aktiven Filterung für den Tief- Mittelton Part würde sich laut Simulation folgender Frequenzgang einstellen, den ich zum Bass leicht entzerrt habe.



        Die Bassentzerrung bin ich etwas vorsichtig angegangen und habe die Möglichkeiten nicht bis Ultimo ausgereizt, was eher daran liegt, dass das Basschassis der YAMAHA NS-1000M ( nicht der von der NS-1000, die Home Version ist ) zwar für die Ewigkeit gebaut zu sein scheint, da es mit einer langlebigen Textilsicke ausgestattet ist, aber nicht sehr stark belastbar ist. Nichts desto trotz, üblicherweise liegt F3 bei ca. 60 Hz und durch die Entzerrung geht F3 bis ca. 40Hz, was im Bassbereich "Welten" sind.

        Dieses Setup habe ich gestern über meine Trivium ( DAC DSP Vorverstärker ) einprogrammiert und kurz messtechnisch überprüft. Im großen und Ganzen ergibt sich eine sehr gute Übereinstimmung mit den durchgeführten Simulationen und jetzt werde ich mich daran machen die gewählte Abstimmung durch Hörproben falls notwendig zu verfeinern. Sollte sich aber zeigen, dass meine gesteckten Ziele erreicht worden sind, dann werde ich finale Messungen veröffentlichen und die Aktivelektronik fertigstellen.
        Happy listening, Cay-Uwe

        http://www.sonus-natura.com/

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          #5
          Es war ein langes Wochenende für mich, denn die besagten Einstellungen und Berechnungen mussten nun hörtechnisch und messtechnisch auf den Prüfstand.

          Wie immer stellt man dann fest, dass es hier und da Kleinigkeiten gibt, die man per Simulation nicht so erahnen kann. So z.B. musste ich den Hochton etwas stärker im Pegel senken, als es die Simulation vermuten ließ. Bei manchen Stücken, speziellen Rockmusik wurde es da etwas nervig. Auch die Anpassung vom Mittelton zum Tiefton habe ich etwas anders abgestimmt, obwohl Messungen im Nahfeld recht gut ausschauten, aber hier und da waren mir Stimmen etwas zu "quäckig".

          Danach ging es in ein richtigen Hörmarathon und schlussendlich bin ich mit den gefundenen Setup sehr zufrieden. Messtechnisch sieht das im Nahfeld wie folgt aus, wobei sich bei mir im Hörraum an der gewählten Messposition unterhalb von ca. 200 - 300 Hz die Raummoden bemerkbar machen.



          Alles in allen auch messtechnisch ein sehr zufriedenstellendes Ergebnis. Da ich meine Messposition sehr gut kenne, weiß ich aus Vergleichen mit Messungen im RAR, wie die Raummoden unterhalb von ca. 200 Hz zu deuten sind. Da gibt es einen "Peak" bei ca. 112Hz, der bei allen meinen Boxen ca. 8dB lauter ist als der Pegel darüber. Ähnlich ist es mit einer Raummode bei ca. 70Hz und ca. 28Hz. Ist die bei 28Hz in etwa im Pegel wie die anderen beiden, dann weiß ich, dass die Box einen -6dB Punkt bei ca. der Frequenz hat. Würde die Box linear bis 30Hz entzerrt werden, würde die Raummode an diesen Platz nochmals ca. 6dB lauter sein. Ist die 70Hz Raummode in etwa 6dB lauter als der Rest, dann ist der Pegel an der Frequenz noch linear.

          Da das Ergebnis zu meiner vollen Zufriedenheit ausgefallen ist, habe ich die von mir entwickelten Aktivweichen bestellt und hoffe sie, Ende nächster Woche zu bekommen. Dann sehen wir weiter :zwink:
          Happy listening, Cay-Uwe

          http://www.sonus-natura.com/

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            #6
            Hallo Cay-Uwe,

            Warum fällt der Hochton ab 15kHz schon steil ab?
            Gerade moderne Berylliumkalotten "rühmen" sich damit über 25kHz wiedergeben zu können.
            Ist es beim Yami tatsächlich so?

            Gruss Marc
            Schwarz, 33 1/3rpm und Horn

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              #7
              Das ist bei den YAMAHA NS-1000 so, die Hochtöner gehen bis ca. 16 - 17kHz. Ihre Liebhaber schauen verständnisvoll darüber hinweg :rot:
              Happy listening, Cay-Uwe

              http://www.sonus-natura.com/

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                #8
                Woher kommt denn eigentlich die weisse Membran? Bei den NS10 kenne ich die ja aber die NS-1000 hatte doch immer eine schwarze oder?

                Gruß,
                Rüdiger

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                  #9
                  Rüdiger,

                  gut beobachtet. In diesen Fall sind das Fotos von einen Kunden, der die Membranen weiß gestrichen hat. Ansonsten sind sie leicht gräulich und das hat ihn nicht gefallen :lol:
                  Happy listening, Cay-Uwe

                  http://www.sonus-natura.com/

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                    #10
                    Weiss gestrichen? Bitte was?
                    Ich streiche jetzt auch mal die Folie von den Martin Logan weil die mir nicht gefallen das man da durchsehen kann:clowni:

                    Aber mal im ernst: wieso sind dann die Zuleitungen und der Innere Staubschutzring dann noch schwarz?

                    Gruß,

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                      #11
                      Ne Ne,

                      Eine Folie muss man von hinten mit bunten LEDs beleuchten :clowni:

                      Gruss Marc
                      Schwarz, 33 1/3rpm und Horn

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                        #12
                        Seitlich! war das, seitlich!
                        Aber trotzdem nicht ganz uncool

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                          #13
                          Zitat von rook Beitrag anzeigen
                          Weiss gestrichen? Bitte was?
                          Ich streiche jetzt auch mal die Folie von den Martin Logan weil die mir nicht gefallen das man da durchsehen kann:clowni:

                          Aber mal im ernst: wieso sind dann die Zuleitungen und der Innere Staubschutzring dann noch schwarz?

                          Gruß,
                          Lacht ihr nur, aber für mich hat das einiges mehr an Arbeit bedeutet. Der Kunde hatte die Abdeckungen abgemacht und einen Tieftöner mit Acrylfarbe weiß gestrichen. Dabei hat er darauf geachtet, dass die Zuleitungen nicht überstrichen wurden. Ich durfte den zweiten Tieftöner streichen, die Abdeckungen wieder anbringen und für die Weiche hat das bedeutet, dass sie neu dimensioniert werden musste, da der Frequenzgang der gestrichenen Chassis etwas anders ausfiel.

                          Wie auch immer, am Ende war alles OK.

                          Ich wollte noch sagen, das Bild habe ich herangezogen, weil ich den ganzen Umbau mal mit Bildern dokumentiert hatte und ich es gerade parat hatte :zwink:
                          Happy listening, Cay-Uwe

                          http://www.sonus-natura.com/

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                            #14
                            Zitat von cay-uwe Beitrag anzeigen
                            Lacht ihr nur
                            :lol: :lol:


                            Aber was ich eigentlich wollte:
                            "Der in Costa Rica geborene Wahl-Rheinhesse" is inne Zeitung.

                            http://www.allgemeine-zeitung.de/lok...r_14427004.htm
                            Wer mich nicht lieb hat, muss noch an sich arbeiten.

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                              #15
                              Heute morgen habe ich mit einer der Aktivweichen neue Messungen durchgeführt, die ich hier kurz besprechen möchte.

                              Als erstes nochmals die Messung vom Frequenzgang und der akustischen Phase.



                              Daraus ergibt sich folgende Sprungantwort.



                              Gut ist aus der Phase und der Sprungantwort das praktisch "zeitrichtige" Zusammenspiel des Mittel- Hochtöners zu erkennen. Das ist gut daran zu sehen, dass es im Bereich der Übergangsfrequenz bei ca. 5kHz keinen "Phasensprung" gibt und an der Sprungantwort sind beide Chassis praktisch nicht auseinander zu halten. Das wird ein weiterer Grund sein, dass Vielen gerade Stimmen, natürliche Instrumente, usw. so gut an der YAMAHA NS-1000 gefallen. Dazu kommen natürlich noch die Berryliumkalotten, die so gut wie keine Resonanzen aufweisen, trotz harten Materials.

                              Zu guter Letzt sind dies noch die Winkelmessungen bei 0, 15 und 45 Grad.



                              Da ich nur in der Lage bin im Nahfeld hinreichend genau zu messen, gibt es in diesen Fall bei ca. 500Hz, der Übernahmefrequenz des Tief- Mitteltöners, einen leichten Einbruch, da der Messpunkt zwischen den Mittel- Hochtöner liegt. Im Nahfeld ist der Tieftöner daher vom Messpunkt ( Mikrofon ) weiter entfernt als die Mittelhochtoneinheit und nicht optimal mit inbegriffen.

                              Zum Klang möchte ich wenig sagen, denn das sollen eventuelle Interessenten beschreiben, wobei ich mir eins nicht verkneifen kann, nämlich die Basswiedergabe. Vielen ist sie etwas zu "dünn", klingt in manchen Fällen aus meiner Sicht etwas angestrengt, weshalb einige Besitzer an den Bass hin und wieder etwas aus zu setzen haben. Persönlich bin ich der Meinung, dass das durch die Aktivierung ausgemerzt wurde. Der Bass klingt nun "voluminös", hat richtigen "Punch" und klingt für das Alter des Chassis sehr kontrolliert und präzise. Alles in Allen finde ich, dass das Zusammenspiel mit der hervorragenden Mittel- Hochtoneinheit so wesentlich besser harmoniert :zustimm:
                              Happy listening, Cay-Uwe

                              http://www.sonus-natura.com/

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