DIY Bluetoothspeaker V4. Plastikbomber aus China. Richtig geil.

[al_bundy]

Hi,

Bluetoothspeaker Nummer 4 und wieder etwas gelernt. Zum Beispiel was taugen eigentlich günstige Chinatreiber. Wie hekel ich mir eine Akkuladestandsanzeige die auch funktioniert und wie löse ich das DIY Akkuproblem. Ein paar Updates in der Software gabs auch. Anbei das Gemini-RENDERING wie es später mal so ungefähr aussehen soll:

Erwartungen:
Nach nun mehr oder weniger 4 Monate Nonstop working ohne Weekend oder sonstige sinnvolle Pause, an meinen Liquid Extasy Wasserkühlern, musste ich mich mal 3 Tage rausnehmen und habe einen Bluetoothspeaker gebaut ohne große Planung und finanziellen Aufwand da das meiste Zeug seit Jahren im Keller liegt. 50hz müssens schon sein – bei akzeptablen Pegel. Nicht sehr ambitioniert. Aber es sind auch nur Chinatreiber… … und es sollte anders kommen als man denkt… … so wie immer eigentlich…

Hardware:
1Stk. Aiyima 4“ Sub
2Stk. Aiyima 2“ Breitbänder
2Stk. 4“ China Passivmembrane
1Stk. ZK-MT21 Class D 2.1 Verstärker
6Stk. Samsung INR 18650-35E
1Stk. China Akkuboard 3S2P
1Stk. Tinyshine TSA1701 DSP
1Stk. 3S Segmentanzeige 12.6V
1Stk. Buchse Hohlstecker 5.5mm
1Stk. Schalter
1Stk. Taster

Wie hab ich es gebaut…?
Geschätzt 3-3,5l geschlossenes Gehäuse aus PETG für den Sub. + 2Stk. je 0,35l „Rohre“ für die 2“ Breitbänder. Wandstärke 6mm mit 2mm Wand und 25% Infill. Genügend verstrebt, harte Kanten abgerundet und das Subwoofergehäuse leicht bedämpft. Gehäuse für die Breitbänder mittel bedämpft. Inkl. Akkutrennkammer besteht der Speaker aus 3Stk. 3d Druckteile aus ~1500g PETG. Resonanzen am Gehäuse sind kaum fühlbar. Höhe 206mm, Breite 400mm, Tiefe 199mm. Gesamtgewicht rund 5Kilo.

Der Deckel besteht aus 10mm PMMA GS. Der Henkel aus 2x10mm PMMA GS ( verklebt mit Acrfix 192) da es Mindermengen für 20mm PMMA nicht bezahlbar gibt und ich 10mm sowieso da hab für meine Liquid Extasy Wasserkühler. Front besteht aus 22mm Ebony Fineline welches sich hervorragend bearbeiten lässt und auch nicht sehr teuer ist. Aufgrund des ungewissen Sounds habe ich auf eine Schelllackpolitur verzichtet und habe nur eine Schicht Leinölfirnis aufgetragen. Hinzu kam Kunstleder welches mal wieder nicht wirklich gut klebt. Ist nun das zweite und das letzte mal dass ich Kunstleder verwende. Diese Nummer ist nun endgültig rum! Auch 24h pressen half nix.

Detailcheck:
Zu den Akkus, den Akkuboard und die Segmentanzeige muss ich nicht viel schreiben. Die Akkus sind hochwertig, haben im Vergleich viel Kapazität und schaffen einige Ladezyklen die man von einen Stangenbluetoothspeaker nicht erwarten kann.

Das Tinyshine TSA1701 ist für unter 20€/Stk. ein echtes Juwel. Wie gut es im Vergleich zu einer Passivweiche arbeitet, werde ich später mal prüfen. Für ein anderes Projekt liegen bereits billige Weichenbauteile bereit. Allerdings auch Alumen Z Caps mit Folienspulen sowie auch Amber Z Kondensatoren die für gewöhnlich in absoluten Highendprojekten eingesetzt werden. Die Auswahl an Filtern und weiteren Modulen ist ausreichend für ein solides kleines Bluetoothspeakerprojekt auch wenn der eine oder andere Filter noch hilfreich gewesen wäre. Deutscher Vertriebspartner ist HS-Sound.

ZK-MT21 Class D 2.1 Verstärker CS8673E (Chipstar) der auf dem Papier 2x50W Stereo liefert sowie einmal 100W fürn Sub @ 4 Ohm. Wenn der nur nen Drittel schafft reicht uns das aus… Das Modul hat auch schon bei meinen dritten Bluetoothspeaker gute Arbeit geleistet obwohl es da weniger arbeiten musste. Für die rund 18€ ein ausreichend gutes Modul und variable Einstellmöglichkeiten für getrennte Kanäle.

Die 2“ Breitbänder sehen niedlich aus und haben eine Chinatypische Verarbeitung. Kein billigster Schrott, aber natürlich für 20€/paar keine Highprecissionverarbeitung. … Erstaunlicherweise klingen die Breitbänder ohne Weiche und ohne DSP schon auffallend „neutral“. 3-4 Ausreißer mussten glatt gebügelt werden. Gummisicke und Kunststoffmembran. Xmax ca. 2mm.

Der Ayima Subwoofer macht einen weniger guten Eindruck. Dünnes Trompetenblech welches sich schnell verzieht was bei Billigtreibern üblich ist. Ansonsten ganz okey verarbeitet. Der Kollege ist recht hart aufgehängt und ein limitiertes Xmas von geschätzt 4-5mm lässt keine Partypegel vermuten. Eine Wurscht vom Teller wird der nicht ziehen…!!! Viel Korrektur im DSP bedarf es nicht. Membran ist aus Pappe. Sicke aus Gummi.

Die Passivmembrane, bestehend aus Glasfaser, sind wie der Sub auch nicht wirklich überragend. Xmax ähnlich. Bei ca. 4-5mm ist Schluss. Gewichte lassen sich nirgendwo anbringen und die Teile sind recht weich aufgehängt. Ich denke ich werde fortan bei kleineren Woofern weiterhin bei den Dayton Audio ND90PR / ND105PR bleiben. Da weis man was man hat. Die sind einfach günstig und gut.

 

[al_bundy]

Aber okey. Wir bewegen uns hier im Ultrabilligsegment und wollen schauen was China zu bieten hat. Der Bass klang zunächst als ob ein Affe auf nen Blecheimer rumgetrommelt hat. Ich habe die PM ausgebaut und Unterlegscheiben mit Heißkleber fixiert ( +15g je PM). Das hat Wunder gewirkt.


Messungen & DSP:
Das Gesamtergebnis ist messtechnisch für einen 30€ Subwoofer + 2Stk. 2“ Breitbänder zu je 10€ hervorragend unter Berücksichtigung von nur 60min DSP und messen.

Was haben wir erreicht:
Wie man unschwer erkennen kann wurden Frequenzen ab 50hz rigoros im DSP beschnitten wodurch wir etwas mehr Pegel bekommen den wir auch brauchen und wollen. 52hz @ 0db. 48hz @-8db. Das muss ein Bluethoothspeaker in dieser Größe aber auch schaffen. Dabei kann der Speaker deutlich über Zimmerlautstärke spielen. Pegeltechnisch sind die beiden 2“ Chinabreitbänder mit Gummisicke und Kunststoffmembrane lauter als beispielsweise ein Visaton SL 87 FE ( 3“ Breitbänder - ~20€). Die haben sogar noch genügend Reserve was man von den 4“ Aiyima Subwoofer nicht sagen kann.

Limitierender Faktor in dieser Box ist der Subwoofer. Ansonsten messtechnisch für ne Stunde DSP und messen für 20€ Chinabreitbänder absolut ok ~ +- 3-4db mit breitbandtypisch starken Abfall im Hochton nebst Peak. Gemessen wurde mit einen UMIK-1 und REW auf 0,5m Entfernung auf Achse. Wenn wir das mit Highendern vergleichen bewegen die sich auch „nur“ im Bereich +-2db. Da sind wir nah dran was mit DSP aber auch kein Problem ist.


3d Druck:
Es ist mein erster, und es ist wahrscheinlich mein letzter 3d gedruckter Speaker. Warum ist das so? Warping! Für einen Cube 250x250x250mm mag es noch gehen. Wenn man jedoch auf 2 Bauteile ausweichen muss, dann darf man nach dem kleben noch Lücken füllen die so tief sind wie der Gran Canyon und darf dann auftragen ( Sekundenkleber) und schleifen wie Daniel Sun in Mr. Miagis ( Gott hab ihn seelig) Garten – in seinen besten Jahren - weil die Teile unterschiedlich warpen und man glatte Flächen für das finish braucht (Leder). Vorderseite und Rückseite kann man kleinere Flächen und Unebenheiten noch mit 1mm Moosgummi ausgleichen. Teilweise auch mit Heißkleber. Das funktioniert bei großen Fläche aber nicht mehr.

Fazit:
Für 20€ pro Paar sind die Breitbänder hervorragend. Für den Alltag soundtechnisch absolut ok und das auch für Hobbyhörer die Wert auf gutes Hifi legen. Alle Frequenzen kommen durch auch wenn es natürlich an Auflösung fehlt. Für feinstes Hifi investiert man lieber noch mal 100€-200€ mehr oder wenns richtig gut werden soll auch 4stellig….

Durch den Sub hat man in Wand und Ecknähe eine breite Bühne und bis zu einen gewissen Punkt kann der Subwoofer auch ordentlich Luft holen und drückt was raus. Der Breitbänder hat breitbandtypische Präsenz und stimmen klingen subjektiv nicht viel schlechter als ein 300€ teures Picolino 3 Projekt. Die leicht abfallenden Höhen gefallen da diese den Speaker auch Langzeithörern entgegen kommt. Er ist nicht so seidig weich wie eine samtige Seidenhochtonkalotte aber er klingt keineswegs harsch. Genau mein Ding.

Die Passivmembran sind brauchbar und mit 10€/Stk. natürlich auch recht günstig. Ich würde bei Folgeprojekte aber 10-15€ je Passivmembran draufpacken und eine von Dayton Audio oder Sb Acoustic kaufen. Man muss Gewichte nicht mit Heißkleber einkleben und man hat TSP die man zur Simi nutzen kann. Ein simulierter Sub macht einfach mehr her. Der Aufpreis hier ist aber kein musthave. Die Passivmembran machen Ihren Job für 10€/Stück gut und Unterlegscheiben gibt es Stückweise in jeden Baumarkt für Cents. Das passt schon…

Der 4“ Aiyima Sub zieht keine Wurscht vom Teller. Der ist sogar einen 3“ Tangband W3-1876S unterlegen. Der Tangband schiebt etwas mehr Pegel bei tieferen Frequenzen und man hat TSP’s die verlässlich sind und keine unvollständigen Mondwerte auch wenn dieser mit inzwischen rund 70€ (Tangband) sehr teuer geworden ist. Ich habe noch einen 4“ GHX Amp der vermutlich ein kleines Stück besser ist als der Aiyima. Schauen wir mal was beim nächsten Chinaprojekt so geht… Ich habe ja noch ein Paar dieser Breitbänder aber auch noch etwas „hochwertigere“ 3“ Breitbänder aus China für rund 40€/Stk. wo man mal einiges probieren kann.

Für so kleine Projekte ist der ZK-MT21 über jeden Zweifel erhaben. Bass, Treble, Volume + Volume und Frequency getrennt für den Sub. Damit kann man grob schon mal einiges einstellen und muss es nicht mehr mit den DSP machen. Viel wert gerade wenn Mobilität ins Spiel kommt ( Nahfeld im Raum Vs Eck und Wandnähe) Das Ding kostet nur rund 20€ und ist kompakt. Bluetooth funktioniert zuverlässig. Clipping kommt eher vom Treiber als vom Amp selbst. Bei rund halben Pegel steigt bei diesen Projekt der Sub aus. Die Breitbänder haben noch etwas Luft nach oben.

Neu ist nun das Akkuboard 3S2P für 18650er Lipo’s mit 40A BMS. Im Zusammenspiel mit einen Taster und einer Segmentanzeige lässt sich nun sogar eine Ladeanzeige realisieren – die sogar funktioniert lol. 6Stk. Samsung 35E INR18650-35E 3400 bringen mir eine Kapazität von 6800mAh. Es ist jetzt kein Wahnsinn aber vollkommen ausreichend. Geschätzt ist nach ~6-8h bei ordentlicher Lautstärke

 

[al_bundy]

Schluss. Beim gemütlichen hören aktuell 24h Nonstop und ich laufe gerade auf den Zahnfleisch. Für den Alltag is das völlig okey oder wenn man drausen mal ein Event hat.

Optik:
Über die Optik lässt sich dieses mal wahrscheinlich nicht streiten. Das Ding sieht meiner Meinung nach verdammt gut aus was ich vom Bluetoothspeaker V3 nicht behaupten kann. Ob nun das Leinölfirnis und Kunstleder ein Fehler war?... Unter diesen Umständen nein. Es sollte nicht viel kosten. Es soll schnell gehen. Es soll optisch keine Vollkatastrophe sein. Kunstleder war über und lag seit Jahren rum. Synthetischer Kautschuk lag auch seit 15 Jahren rum den ich vor Wochen mal ~um 20g in 200ml Nitro aufgelöst habe. Kein Bock auf aufwändiges leimen (MDF) und 2 Wochen lang auftragen und polieren (Schelllackpolitur) wie Daniel Sun in seinen besten Zeiten.

Endfazit:
Frequenztechnisch, pegeltechnisch, und akustisch ist das Teil auf einen soliden , naja eher überraschend guten Niveau für das Geld für meine (un)sensiblen Ohren. Verstecken brauch sich das Ding vor Teufel, Sonos und JBL auf gar keinen Fall. Mit etwas mehr DSP-arbeit und einen kräftigeren (Marken)Woofer lässt sich noch deutlich mehr Pegel und Tiefgang herausholen.

Aus der kalten Hose, ohne Berechnungen und Simulationen aber ein gelungenes Projekt unter Berücksichtigung der geringen Kosten insbesondere wenn man nicht mal eine Weiche oder DSP zwingend benötigt. 20€ Passivmembran. 30€ Sub. 20€ Breitbänder. 20€ Verstärker. Und wenn man möchte noch ca. 20€ an Akkus + 20€ ein Akkuboard + 25€ Klimbim wie Kabel, Ladeanzeige, Schalter… … letzteres wäre aber nice to have. Es reicht auch ein 15€ Netzteil wenn er stationär betrieben werden soll sodass man sich das Akkugeraffel sparen kann.

Wenn ich so überlege was mein kleiner 230€ Sony so rausdrückt dann kann der große Chinamann lauter, tiefer, klarer. Den Sony hamse kaputt gefiltert aber der ist dafür sehr schön kompakt. Der Chinaspeaker ist etwa Vergleichbar mit einen JBL Extreme 4 mit leicht solideren Wirkungsgrad unten rum. Obenrum sind beide etwa auf selben Niveau ohne nennenswerten Akkuvorteil. Der JBL ist nicht so schwer und etwas komptakter was dem Vorteile in der Mobilität gibt. Preislich liegen beide gleich auf – aber man muss selbst ran und basteln.

Rückblickend betrachtet baut man sich für 20-30€ mehr aber lieber einen 4“ Markenwoofer ein und drückt den JBL locker an die Wand. Vermessen habe ich den JBL noch nicht. Aber subjektiv hört er sich recht ähnlich an – oben rum etwas heller. Drücken tut der aber unten rum halt nicht so schön und reguliert den Sub auf Pegel runter was wir nicht wollen.

Alles in allem steht das Ding bei mir nur am Arbeitsort oder neben dem Grill rum wo Gewicht egal is. Hauptsache überall im/am Haus voller Sound der auch mal etwas lauter sein darf. So gesehen bin ich mit diesen Selbstbau gut gefahren anstatt meine Kohlen bei Teufel, Sonos oder JBL zu versenken. Und wenn mal etwas kaputt geht dann ist das Problem in 30 Minuten für nen schmalen Schein gelöst da kein Bauteil teurer als 30€ ist.

Und so schauts aus:

6 Wochen später… … und noch etwas mehr DSP Arbeit
So… das Ding ist nun seit über 6 Wochen am Arbeitsplatz und gefällt mir richtig gut. Sub voll aufgedreht. Frequency runter aufs Minimum und schon ist das Ding sogar nahfeldtauglich. Die Klangfarbe erinnert an meine ~1000€ teurere LIA AMT. Kein Wunder das mir dieses Projekt so gut gefällt. Es gefällt mir außerordentlich gut sodass ich meine LIA AMT fürs arbeiten im Büro abgelöst habe. Der kleiner gefällt mir erheblich besser als die 3 Speaker zuvor da der genau das liefert was meine Ohren von der LIA AMT gewohnt sind was die Messungen auch bestätigen.

Die LIA hat natürlich untenrum mehr Luft, kann lauter spielt 3 Klassen höher aber die Klangfarbe ist identisch sodass ich mich an den Speaker gar nicht erst gewöhnen muss. Langzeittauglich auf Pegel geht nur bedingt. Klingelt im Ohr. Hab ich bei die LIA AMT nicht. Bei allen anderen Projekten allerdings auch, auch wenn diese bei rund 400€/Stk. im Einkauf lagen. Mein Fazit bleibt im Prinzip. Entweder 500-600€+/ Bausatz/Stk. oder ganz billig und das beste draus machen wie ein paar Chinatreiber oder günstige Chassis wie Visaton SC10N + ein W100 oder so…. dazu noch ein kleiner Tieftöner ala TCP115 von Daytonaudio.

 

[al_bundy]

… kürzlich übrigens auch die CT298 mit den 3“ Gradient CR080 gebaut und mal nachgeschaut ob der Woofer an war… … mit guten Treibern geht einigermaßen Pegel und ungeahnter Tiefgang auch… Mal schauen wie sich der W100 und der TCP 115 so schlagen wird.


Achja, zurück zum Bluetoothspeaker V4. Ab hier ist der Highpassfilter integriert. Zuvor jedoch schon einen DC- Blocker eingefügt um den Gleichspannungsanteil im Signal zu reduzieren (falls vorhanden). Parametric EQ sollte klar sein. Dann ein Limiter der den Bass etwas runter fährt wenns eng wird. Praktisch wirkt sich dies aber eher dezent aus. Gainregler ist selbsterklärung. Danke Chati für diesen hilfreichen Ansatz.

In diesen Projekt nutze ich das erste mal den Lowpassfilter als Filterblock und auch den DC Blocker sowie den Limiter. Das sind 3 relativ wichtige Filter die ich zuvor nicht verwendet habe, die in Summe einen deutlichen Unterschied in Sachen Pegel machen. Da V1 und V3 in den Philis sind und bleiben werden, kann ich da nix mehr machen. Aber am V2 werde ich noch mal ran…

Ferner gab es jetzt noch leichte Anpassungen beim Equalizer. Dieses mal hat nicht das Messmikrofon bestimmt, sondern mein Ohr was wie man abschließend sehen kann recht gut funktioniert. Jetzt klingt alles „wie gewohnt (Lia AMT)“ und ich habe es mir aus den Kopf geschlagen hochwertigere Breitbänder zu beschaffen da ich dies kurzzeitig im Kopf hatte. Das Gehirn sagt sinngemäß „10€/Stk. Breitbänder können nicht gut klingen…“ … alles Quatsch! Und was mit einen 90€ teuren ScanSpeak 10F-8414G10 so geht ist mir durch die Picolino 3 bekannt.

Es gibt da schon Unterschiede. Aber für meine Ohren in diesen Fall weder ein besser noch schlechter. Eher ein anders. Der Scanpeak ballert mir die Snares nur um die Ohren was mich mehr an meine Exfrau erinnert. Ich mags doch eher etwas geschmeidiger und unaufdringlich was mit den kleinen Chinabreitbändern sehr gut funktioniert.

Anbei die Reihenfolge des aktuellen Filterschemas.

· Input
· T1 / T2 (Signal-Tap)
· High-Passfilter 50 Hz
· DCB2 / DCB1 (DC Blocker)
· Param EQ (Parametrischer Equalizer)
· Limiter
· Gain
· DAC0 / DAC1 (Ausgang)

Gemessen wurde dieses mal im Raum auf Achse bei ca. 2,5meter Entfernung mit den Umik-1. Also Hörposition. 50 und 150hz sind vermutlich dieses mal die Raummoden. Darüber hinaus bis auf eine kleine 300hz Senke ( Interferenzen) ganz okay mit starken Hochtonabfall ab 4Khz. Das ist bei meinen LIA AMT an ihren Arbeitsplatz ähnlich. Wahrscheinlich gefällt mir der Speaker deswegen so gut da der Frequenzverlauf recht nah an den LIA AMT dran ist. Dazu gehört auch das 300hz hole. Meine Ohren sind ganz offensichtlich auf LIA AMT geeicht. Die LIA AMT hat original eine Abweichung von unter 2db… … aber durch die Positionierung im Raum geht der Verlauf hoch un runner wies will. Einen kerzengeraden Frequenzverlauf mag ich sowieso nicht und war auch nie die Kaufentscheidung für die LIA AMT vor ca. 12 Jahren.

Einen Speaker zu kaufen mit kerzengeraden Frequenzverlauf, wo man hunderter € extra für ausgibt ist absoluter Nonsense da man diese Linearität in seinen Raum nur mit DSP erreicht. Ob man da jetzt nun einen 100€ Speaker oder 1000€ Speaker glatt bügelt spielt dabei keine Rolle… … Wobei… für 1000€ das Stück gibt’s schon feines Hifi. Aber im Bereich 200-500€/Stk. ist mir noch nichts unter gekommen was es wert wäre zu kaufen. Entweder ganz billig um die 100-150€ oder mal nen ordentlichen Schein hinlegen. Das gilt nun mit diesen Chinaspeaker doppelt insbesondere nach dem Probehören der CT298. 6Zöller tue ich mir platztechnisch nicht mehr an… außer mit den SBA 17 CAC 35- 4 … außer SBA MW19-P … lol … ja ich kann nix dafür. Das Zeug liegt schon ewig im Keller rum….

Ein Freund hat sich auch angemeldet. Er wird einen ähnlichen Speaker bekommen aber eine Nummer kleiner mit 3“ Sub im gleichen Design. Ich hoffe dass ich in diesen Jahr noch die CT241 fertig stellen kann mit 5“ Sub. Aber auch damit solls nicht enden. Es gibt noch jede Menge auf meiner Todolist. Aktuell muss ich mich jedoch verstärkt um meine Liquid Extasy Wasserkühler kümmern.

LG Marc