Kompakter Punktstrahler

d&b audiotechnik 44S im Test

Der Kompaktlautsprecher 44S fügt sich in ganz viele Lücken unauffällig ein. Eine ganz besondere Anforderung bei der Gebäudeintegration sorgte sogar für die Entwicklung eines eher unüblichen 4½”-Chassis.

Konzerthaus de Doelen Rotterdam: Bündiger 44S-Einbau mit Backbox in der Bühnenkante für das Nahfeld mit nicht gedrehtem Horn, das Frontgitter gibt es auch farbig oder in Custom-Versionen(Bild: Amptec)

Inhalt dieses Praxistests:

Anzeige


Als „ersten echten d&b-Einbaulautsprecher“ benennt der Hersteller den kompakten 44S innerhalb der xS-Serie. In erster Linie ist diese Serie für Festinstallationen konzipiert. Die 44S eignet sich darüber hinaus dank ihrer flexiblen Einsatzmöglichkeiten und des reichhaltigen Zubehörs auch gut für den mobilen Einsatz.

Form follows function: step by step

Die 44S ist eine Kompaktbox mit zwei 4½”-Tieftönern und zwei 1¼”-Hochtonkalotten, die auf ein CD-Horn 90 × 30 arbeiten. Die Hochtoneinheit ist mittig angeordnet und kann bei Bedarf auch gedreht werden. Die 90° horizontal stehen dann sowohl bei der quer liegenden Box wie auch bei der aufrecht stehenden Montage zur Verfügung. Die kompakte Gehäuseform mit einer Breite von 390 mm und einer Höhe von 128 mm mit einem asymmetrischen Querschnitt erlaubt eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten.

d&b 44S in den Standardausführungen schwarz und weiß
d&b 44S in den Standardausführungen schwarz und weiß (Bild: Anselm Goertz)

Interessant wird es besonders bei der als Zubehör er­hältlichen Backbox, die den bündigen Einbau der 44S in Wände, Decken, Stufen oder auch Bühnenkanten ermög­licht. Die 44S kann mit der Backbox horizontal oder verti­kal positioniert werden und dank des speziellen asymmet­rischen Gehäuseschnittes auch um ±20° innerhalb der Backbox geschwenkt werden, wobei der Winkel über zwei Lochreihen in der Backbox mit Befestigungsstiften eingestellt wird. Das alles geschieht nach außen unsicht­bar hinter dem Abdeckgitter der Backbox, so dass der Ein­bau von außen betrachtet immer bündig mit der Fläche bleibt. Die 44S kann so elegant in eine vordere Bühnen­kante oder in Stufen eingebaut werden. Für die Anwen­dungsmöglichkeit in Treppenstufen war die Bauhöhe so­mit ein kritischer Parameter in der Spezifikation (128 mm, mit Backbox 140 mm), dass sie laut Frank Bothe, Chief Technology Officer bei d&b, schließlich zu der Entwicklung eines doch eher unüblichen 4,5″-Chassis führte. Vertikal positioniert und mit gedrehter Hochtoneinheit bietet sich der Einbau in Wänden neben Bildschirmen an, wo der Lautsprecher dann innerhalb der Backbox horizontal um ±20° horizontal geschwenkt werden kann. Für den Be­trieb an Stativen oder Traversen gibt es als Zubehör den Schwenkbügel mit Stativadapter, Super Clamp oder Ring­schrauben. Weiteres Zubehör sind der Clusterbügel zur Verbindung von zwei Boxen und der schwenkbare Monta­gebügel für die Wand oder Deckenaufhängung.

Bündiger 44S-Einbau mit Backbox in der Bühnenkante
Konzerthaus de Doelen Rotterdam: Bündiger 44S-Einbau mit Backbox in der Bühnenkante für das Nahfeld mit nicht gedrehtem Horn. Das Frontgitter gibt es auch farbig oder in Custom-Versionen. (Bild: Amptec / Peter Fizgal)

xS-Seriengedanke

Die 44S ist bei d&b Teil der xS-Serie. Fullrange-Lautsprecher finden sich hier von der kleinen 4S mit einer koaxialen 4″-Anordnung bis hin zur 24S, die mit einer Bestückung 2 × 12″ schon als große PA-Box betrachtet werden kann. Gleiches gilt für die ergänzenden Subwoofer, wo das Portfolio in der xS-Serie vom kompakten Bi8-Sub mit zwei 6,5″-Treibern bis zum großen Hochleistungssubwoofer 21S mit 21″-Bestückung reicht. Je nach Anforderung fin­den sich somit immer die passenden Modelle und Kombi­nationen. Die 44S kann dabei vom Frontlautsprecher über Surround- und Fill-System bis zum dezenten Monitor viele Positionen einnehmen.

Wie üblich bei d&b erfordert die Anwendung der 44S die Kombination mit einem Systemverstärker, der dann auch die passenden Presets enthält. Spezifiziert für die 44S sind alle aktuellen Verstärkermodelle der Installationsbaureihe und für den mobilen Betrieb. Zusammen mit den Verstärkern sind noch die Network Bridges DS10 und DS20 zur Signalverteilung von Dante- bzw. Milan-Netzwerken auf 16 Kanäle im AES3-Format zu er­wähnen

Basis-Messwerte der d&b 44S

Den 44S haben wir zunächst pur, also ohne Systemver­stärker, gemessen. Die Impedanz zeigte den üblichen Ver­lauf einer 2-Wege-Bassreflexbox. Die Tuningfrequenz liegt bei ca. 70 Hz, so dass die Box auch in Grenzen Fullrange-tauglich ist. Die Nennimpedanz der 44S wird mit 16 Ω angegeben, was mit einem lokalen Minimum von 10 Ω nicht ganz korrekt ist. Der Betrieb von vier parallel ge­schalteten 44S an den genannten Verstärkern sollte je­doch kein Problem darstellen.

Der Frequenzgang der 44S, direkt am Messsystem ohne Systemverstärker gemessen, zeigte – da das interne Filter nur die Funktion der Frequenzweiche übernimmt und kei­ne Entzerrung vornimmt – eine ansteigende Sensitivity zu den mittleren und hohen Frequenzen hin. Der grundsätz­liche Verlauf der Kurve war dabei jedoch gleichmäßig und frei von Sprungstellen, so dass eine Entzerrung über die Filter im Verstärker gut möglich ist.

Der elektrische Anschluss der 44S kann ganz nach Be­darf entweder über Speakon-Buchsen oder über Phoenix-Euroblock-Klemmen erfolgen. In beiden Fällen steht auch ein Link-Anschluss für die Weiterleitung des Signals zu ei­ner weiteren Box zur Verfügung.

d&b audiotechnik 44S
30 × 90 : Das Waveguide mit quadratischer Front kann auch, wie hier gezeigt, gedreht betrieben werden. (Bild: Anselm Goertz)

Mit Verstärker ein System

Als Systemverstärker wurde zum Test ein D20 mitgelie­fert, der als „kleiner“ Systemverstärker 4 × 1.600 W an 4 Ω für ein Signal mit einem Crestfaktor von 12 dB zur Verfügung stellen kann. Es können somit vier parallel geschaltete 44S pro Kanal von einem D20 versorgt wer­den. Der Verstärker stellt vier analoge und vier digitale Eingänge im zweikanaligen AES3-Format zur Verfü­gung. Das Netzteil des Verstärkers ist ein Weitbereichs­netzteil für Spannung von 100 bis 240 V bei 50–60 Hz mit PFC. Die Bedienung kann via Netzwerk oder direkt am Gerät über das farbige 3,5″ TFT Touch Display er­folgen.

Am Systemverstärker wählt man zunächst die Laut­sprecherserie und dann das Modell aus. Damit werden die für das Modell spezifische Filterkurve und alle ande­ren Parameter wie Limitereinstellungen etc. geladen. Als Overlays stehen ein Low-Cut-Filter zur Kombination mit Subwoofern, ein High-Fre­quency-Attenuation-Filter und ein in der Intensität einstellba­res Coupling-Filter zur Aus­wahl. Alle Filterfunktionen da­zu sind in ABB. 1 dargestellt. Weitere 16 parametrische EQs bieten dem Anwender noch die Möglichkeit für individuelle Anpassungen. Wird zur Pla­nung die d&b-Software Array Calc genutzt, dann können al­le Filter hier schon vorab ge­setzt werden, die dann bei der Konfiguration der Anlage auf die Verstärker übertragen wer­den.

ABB. 1 Filterfunktion: Filterfunktion für die 44S in den zugehörigen Systemverstärkern. Die rote Kurve zeigt die Standardeinstellung, die grüne Kurve das zusätz¬liche CUT-Filter und die blaue Kurve das HF-Attenuation-Filter.
ABB. 2 Frequenzgang: Frequenzgang der 44S zusammen mit dem Systemverstärker gemessen
ABB. 3 Spektrogramm: Spektrogramm der 44S mit einem fast perfekten Ausschwingverhalten. Lediglich knapp unter 5 kHz gibt es eine kleine Resonanz, die sich auch im Frequenzgang durch den typischen Schlenker erkennen lässt.

Messwerte der Gesamtperformance

Zusammen mit dem Systemver­stärker stellt sich für die 44S, wie in ABB. 2 dargestellt, ein nahezu perfekter Frequenzgang ein. Die Eckfrequenzen liegen bei ca. 90 Hz am unteren Ende und bei 19 kHz zu den hohen Frequenzen hin. Für Sprache und Musik mit wenig Bässen sind die 90 Hz hinreichend, für alles andere empfiehlt sich jedoch ein zusätzlicher Subwoofer, falls die 44S als Hauptlautsprecher betrieben wird. Für den Einsatz als Fill wird man ohnehin den Verlauf nach unten hin et­was begrenzen, wo dann evtl. auch noch das Cut-Filter zum Einsatz kommt. Möchte man der 44S im alleinigen Einsatz zu etwas mehr klanglichem Volumen verhelfen, dann kann dazu auch das Coupling-Filter in der Einstel­lung mit positiven Werten genutzt werden, womit bei 90 Hz eine Anhebung bis maximal +5 dB möglich ist. Über den gesamten Frequenzbereich betrachtet dreht sich die Phase dreimal um jeweils 360° durch die Tren­nung zwischen Hoch- und Tieftöner sowie durch das akustische und elektrische Hochpassfilter.

d&b audiotechnik 44S Phaseplug und Waveguide
Phaseplug und Waveguide: In der 44S arbeiten je zwei 4½”-Tieftöner hinter den Phaseplugs und zwei 1¼”-Hochtöner mit Waveguide. (Bild: Anselm Goertz)

Aus dem Frequenz- und Phasengang ließ sich abschlie­ßend noch das Spektrogramm aus ABB. 3 ableiten. Dazu wird zunächst die Impulsantwort mithilfe einer inversen FFT berechnet, über die dann ein 85 ms langes Zeitfenster geschoben wird. Letzteres erfolgt in Schritten von jeweils einem Sample, um die das Fenster vorrückt. Bei jedem Schritt wird der Inhalt des Fensters per FFT wieder in den Frequenzbereich transformiert und im Spektrogramm auf­getragen. Der Pegel wird dabei über die Farbskala abge­bildet. Die Verschiebung des Zeitfensters beginnt bei 0 ms und läuft bis 20 ms entsprechend 960 Steps. Aus diesen 960 Frequenzgängen wird dann das hoch aufgelöste Spektrogramm erstellt. Sobald es Resonanzen gibt, die länger nachschwingen, zeigen sich diese im Spektro­gramm als Ausläufer über der Zeitachse. Die 44S verhält sich hier vorbildlich, da es nur exakt eine kleine Resonanz knapp unterhalb von 5 kHz gibt. Das etwas längere Nach­schwingen zu den tiefen Frequenzen hin entsteht durch die Phasendrehungen und die damit einhergehende Erhö­hung der Gruppenlaufzeit.

Directivity: hoch oder quer

Das Abstrahlverhalten der 44S wird im Hochtonbereich durch die beiden Kalotten und das vorgesetzte Waveguide bestimmt. Durch die Anordnung der Kalotten übereinan­der entsteht in der Vertikalen bei hohen Frequenzen be­reits eine natürlich Einengung des Abstrahlverhaltens. Die Stege im Waveguide verhindern zudem, dass die Anteile der beiden Hochtöner ein Interferenzmuster ausbilden. Die von den Membranen abgestrahlten Wellen werden – bildlich gesprochen – durch die Stege zunächst in kleine Teilstücke separiert, um sich dann am Ausgang des Wave­guides wieder zu einer kontrolliert gekrümmten Wellen­front zusammenzufügen. In der Horizontalen arbeitet das Waveguide vergleichbar einem normalen 90°-Horn. Ins­gesamt entsteht so eine Hochtoneinheit 90 × 30, die mit einer quadratischen Frontfläche bei Bedarf auch um 90° gedreht werden kann.

Im Arbeitsbereich der Tieftöner wird das Abstrahlver­halten primär durch die Anordnung der beiden Treiber dominiert, die, auf die quer liegende Box bezogen, hori­zontal eng und vertikal breit abstrahlen. Für die horizon­tale Ebene entsteht daraus die Herausforderung, Hoch- und Tieftöner im Abstrahlverhalten so zu kombinieren, dass keine Sprungstelle im Verlauf der Isobaren entsteht. Um das zu erreichen, erfordert es eine tiefe Trennfrequenz, wo das Bündelungsverhalten der Tieftöner noch nicht zu stark ausgeprägt ist und auch noch keine seitlichen Neben­maxima entstehen. Für die Kalotten bedeutet das eine höhere Belastung, worin auch die Auswahl der relativ große Modelle mit 1¼” Durchmesser begründet sein dürfte.

Das Konzept geht auf, wie das Isobarendiagramm für die horizontale Ebene der 44S aus ABB. 4 zeigt. Der Übergang gelingt ohne Sprungstelle, so dass daraus als Gesamtergebnis ein gleichmäßiger 90°-Öffnungswinkel schon ab 750 Hz aufwärts bis über 10 kHz resultiert. In der Vertikalen (ABB. 5) schnüren sich die Isobaren mit steigender Frequenz kontinuierlich bis auf ca. 30° ein, so dass man mit einer passenden Ausrichtung gezielt einen gewünschten Publikumsbereich erreichen kann.

ABB. 4: Horizontale Isobaren der 44S in der Konfiguration 90 × 30
ABB. 5: Vertikale Isobaren der 44S in der Konfiguration 90 × 30
ABB. 6: Horizontale Isobaren der 44S in der Konfiguration 30 × 90. Für den Betrieb hochkant stehend entspricht das der vertikalen Ebene
ABB. 7: Vertikale Isobaren der 44S in der Konfiguration 30 × 90. Für den Betrieb hochkant stehend entspricht das der horizontalen Ebene.
ABB. 8: Vertikale Isobaren von zwei 44S in der Konfiguration 90 × 30 als Array

Wird die 44S hochkant stehend (vertikal) ein- oder aufgebaut, dann wird die Hochtoneinheit um 90° gedreht, woraus sich dann ein Abstrahlverhalten wie in ABB. 6 und ABB. 7 gezeigt ergibt. Mit 90° in der Breite und einem engen vertikalen Öffnungswinkel eignet sich die 44S dann gut zum Einbau in Wandflächen neben Leinwänden oder großen Monitoren. Je nach Breite des Raumes und Position der Lautsprecher können die 44S innerhalb der Backbox auch noch von außen unsichtbar um bis 20° nach innen gedreht werden.

Mithilfe des Cluster-Verbinders können zwei 44S als Mini-Array zusammengesetzt werden. Die Hochtoneinheit befindet sich dabei in der Normalposition 90 × 30, so dass in der Summe ein 90×60°-Array entsteht. Die Isobarenmessungen für die vertikale Ebene des Arrays zeigt ABB. 8. Zwischen 1,5 und 5 kHz schnüren sich die Isobaren etwas stärker ein. Darüber hinaus wird dann der 60°-Öffnungswinkel bis 20 kHz exakt eingehalten.

d&b audiotechnik 44S
Passive Weiche: Die Weiche hinter der Hochtoneinheit der 44S ist passiv ausgelegt. (Bild: Anselm Goertz)

Maximalpegel

Eine erste Messung zum Thema Maximalpegel wurde mit der Sinusburst-Methode durchgeführt. Bei dieser Mes­sung werden Sinusbursts mit einer Länge von 171 ms bis 683 ms auf den Lautsprecher geschickt und der gemesse­ne Schalldruck anschließend auf seine Verzerrungsanteile hin bewertet. Aus dem via FFT in den Frequenzbereich übertragenen Messsignal können der Pegel und die har­monischen Verzerrungen (THD) abgeleitet werden. Die Messung überstreicht in 1/6-Oktav-Schritten den gesam­ten Frequenzbereich des Lautsprechers, der hier auf 60 Hz bis 10 kHz definiert wurde. Oberhalb von 10 kHz erfolgt keine Auswertung mehr, da alle harmonischen Verzer­rungsanteile dann schon außerhalb der hörbaren Fre­quenzbereiches liegen. Eine solche Burstmessung ist eine typische Labormessung, mit der sich frequenzabhängige Schwachstellen gut erkennen lassen. Die Messung ver­läuft so, dass das Messsystem den Pegel in 1-dB-Stufen so lange erhöht, bis ein definierter Verzerrungsgrenzwert erreicht ist, wo dann der Schalldruckpegel als Messwert festgehalten wird. Die Verzerrungsgrenzwerte dieser Mes­sung werden für Beschallungslautsprecher in unseren Tests zu 3 % und 10 % definiert. Als weitere Abbruchkri­terien können die Detektion eines Limiters oder auch ein maximaler Leistungswert festgelegt werden. ABB. 9 zeigt die Sinusburst-Mes­sung für die 44S mit ei­nem D20-Systemverstär­ker. Die 44S erreicht bei dieser Art der Messung in einem weiten Frequenzbe­reich Werte zwischen 110 und 120 dB mit einem ins­gesamt ausgeglichenen Verlauf ohne Schwachstel­len. Unterhalb von 140 Hz fallen die erreichbaren Wer­te dann jedoch zügig ab, so dass bei 80 Hz noch 96 dB abzulesen sind. Die beiden 4½”-Tieftöner stoßen hier unweigerlich an ihre natürlichen Grenzen. Oberhalb von 500 Hz fällt auf, dass beide Kurven für maximal 3 % und maximal 10 % Verzerrungen zusammenfallen, was ein ein­deutiges Indiz dafür ist, dass ein Limiter eingreift und nicht die Verzerrungen den Wert bestimmen. Die beiden grünen Kurven in ABB. 9 zeigen die Sensitivity 1 W/1 m und die daraus auf 150 W hochgerechnete Kurve. Der Wert von 150 W entspricht der im Datenblatt angegebenen RMS-Belastbarkeit. Der dynamisch und frequenzselektiv arbei­tende Limiter in der D20 lässt diese Leistung und kurzzeitig auch etwas mehr zu, so dass der gemessene Maximalpegel sich im Bereich der für 150 W ermittelten rechnerischen Kurve bewegt. Im Hochtonbereich muss der Limiter zum Schutz der Kalotten früher eingreifen.

ABB. 9: Maximalpegel bezogen auf 1 m Entfernung bei höchstens 3 % (blau) oder höchstens 10 % (rot) Verzerrungen. Dort, wo beiden Kurven zusammenfallen, greift vor dem Erreichen des Verzerrungsgrenzwertes ein Limiter ein. Die grünen Kurven zeigen die Sensitivity 1 W/1 m und die daraus auf 150 W hochgerechnete Kurve.
ABB. 10: Powercompression gemessen mit einem Multitonsignal mit EIA-426B-Spektrum, beginnend bei einem Mittelungspegel Leq von 89,5 dB. Basierend auf dieser Referenzmessung wurde der Eingangspegel zunächst in 2-dB-Schritten und dann in 1-dB-Schritten um insgesamt 20 dB gesteigert. Die grüne Kurve zeigt den Verlauf bei +18 dB zur Referenz und die rote bei +20 dB. Lässt man eine breitbandige Powercompression von maximal 2 dB zu, dann wäre die rote Kurve das Limit. Das zweite Abbruchkriterium von maximal 10 % Gesamtverzerrungen wird jedoch schon bei +18 dB erreicht. Daher wurde aus der Messung zur grünen Kurve die Grafik aus Abb. 11 abgeleitet.
ABB. 11: Intermodulationsverzerrungen der 44S mit einem Multitonsignal mit EIA-426B-Spektrum und 12 dB Crestfaktor für maximal 2 dB Powercompression oder maximal 10 % Gesamtverzerrungen. Auf 1 m im Freifeld bezogen wird dabei ein Pegel von 106,8 dB als Leq und von 119 dB als Lpk erreicht.

Einen noch etwas tieferen Einblick zum Thema Maxi­malpegel liefert die Multitonmessung. Mit einem Multi­tonsignal, das eine spektrale Verteilung und einen Crest­faktor vergleichbar einem durchschnittlichen Musiksignal hat (grüne Kurve in ABB. 11), wird der Lautsprecher be­ginnend im linearen Arbeitsbereich bei knappen 90 dB mit immer höherem Pegel angesteuert, wobei die Verzer­rungen und der Pegelverlust (Powercompression) fre­quenzabhängig ausgewertet werden. ABB. 10 zeigt den Pegelverlust gegenüber dem rechnerischen Wert, der sich aus dem Startwert plus der Pegelsteigerung ergibt. Als Abbruchkriterium bei dieser Messung gilt entweder eine Powercompression von mehr als 2 dB in mehreren Fre­quenzbändern oder ein Verzerrungsanteil von 10 %. Als Verzerrungen werden alle Anteile im gemessenen Signal bewertet, die nicht zum Anregungssignal gehören. Das sind harmonische Verzerrungen (THD) und auch alle Inter­modulationsverzerrungen (IMD), die durch das Multitonsignal entstehen. Die 44S erreicht mit dieser Messmetho­de bei –21 dB Gesamtverzerrungen bezogen auf 1 m im Vollraum einen Mittelungspegel Leq von knapp 107 dB und einen Spitzenpegel Lpk von 119 dB. Das zugehörige Datenblatt weist mit 123 dB einen etwas höheren Peak­wert aus, der sich jedoch auf eine Messung mit Pinknoise ohne Verzerrungsgrenzwert bezieht.

d&b audiotechnik 44S
Verstärker: Der Systemverstärker D20 für unseren Test der beiden 44S (Bild: Anselm Goertz)

Preise und Zubehör

  • 44S Standard-Ausführung: 1.305 €
  • 44S Flushmount (Gehäuse nicht lackiert, für Backbox: 1.130 €
  • 44S WR (wetterfest): 1.445 €
  • 44S SC (Sonderlackierung): 1.485 €

Alle Preise netto UVP. Außerdem gibt es die Backbox, ein Gitter dafür, Montagebügel, L-Montageadapter, Cluster­bügel und Schwenkbügel.

d&b audiotechnik 44S
Anschlüsse: Anschlussfeld der 44S mit zwei NL4-Buchsen und vierpoligem Phoenix-Euroblock (Bild: Anselm Goertz)

Fazit

Mit der 44S erweitert d&b audiotechnik seine xS-Serie um einen kompakten Lautsprecher, der neben seinen mess­technischen Werten vor allem auch durch seine vielfältigen Einsatzmöglichkeiten zu überzeugen weiß. Die Bauform prädestiniert den 44S als Hauptlautsprecher und Fill-System in allen Lagen und Positionen inkl. eines bündigen Einbaus in Wand- oder Deckenflächen. Möglich wird das durch die ebenso einfache wie elegante Backbox, die einen ver­deckten Einbau quer liegend oder hochkant stehend er­möglicht und dabei auch noch eine von außen unsichtbare Winkelung um ±20° erlaubt. Das Zubehör und die Verar­beitungsqualität entsprechen dem von d&b bekannten Standard. Preislich bewegt man sich auf einem gehobe­nen Niveau, was aber in Anbetracht des Gegenwertes trotzdem als preiswert bezeichnet werden darf.


// [15292]

Anzeige

Schreiben Sie einen Kommentar

Ihre E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.