RiPol Subwoofer

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

16.11.2008

Der Gedanke meine 57er Stacked Quads mit einem Subwoofer zu unterstützen beschäftigt mich schon viele Jahre. Anfang 2006 habe ich dann angefangen mich ernsthaft mit diesem Thema vertraut zu machen. Lange Zeit favorisierte ich den Subwoofer aus dem Cumulus-Surroundsystem vorgestellt im Sonderheft Spezial 1 – Heimkino + Surround des Lautsprecher Selbstbau Magazin Hobby HiFi. Mit der Zeit verlagerte sich mein Interesse allerdings immer mehr in Richtung offener Dipol-Subwoofer wie z.B. die Designs von Linkwitz Lab und der Disub 12/2 aus der Hobby HiFi 4/2007.

Den Ausschlag hat dann letztendlich eine Vorführung auf der HiFi-Music-World 2008 gegeben. Bei JAC Music hat Axel Ridtahler seinen Lautsprecher RiPolar_05 mit einem Breitbänder und QBMC-RiPolen im Bass vorgeführt (BMC: Blow Motion Control, QBMC: 2 übereinander angebrachte BMC-RiPole). Dieses Bass-System hat mich direkt begeistert, entspricht es doch im Grundkonzept den oben aufgeführten Dipol-Subwoofern. Die Baugröße dieser Systeme ist allerdings erstaunlich klein und somit für meinen kleinen Hörraum besonders geeignet. Die Bass-Wiedergabe entsprach den Beschreibungen von Dipolen, umwerfend sauber und quasi aus dem Nichts kommend und gehend – alles sehr beeindruckend !!!

Direkt nach der Messe habe ich mich mit Axel per email in Verbindung gesetzt und bekam auch umgehend einen sehr freundlichen und informativen Kontakt. Dies gipfelte in einer Bestellung meinerseits von 2 von ihm vertriebenen SLX-315 30cm Chassis, der Dimensionierung eines dazugehörigen BMC-Gehäuses und der für die beiden Chassis berechneten und aufgebauten passiven Entzerrerschaltung – und das für einen Preis über den man sicherlich nicht meckern kann !!!

Beschreibung des RiPol Subwoofers

23.11.2008

Bevor ich meinen eigenen RiPol-Subwoofer beschreibe möchte ich erst einmal den Erfinder des Systems selbst zu Wort kommen lassen. Im folgenden, mit der freundlichen Genehmigung von Axel Ridtahler, ein Auszug aus seiner allgemeinen Beschreibung zu diesen Systemen :

Das Abstrahlverhalten herkömmlicher Bass-Systeme ist, unterhalb einer gewissen Frequenz, kugelförmig. Ein Dipol ist physikalisch klar definiert und zeigt die typisch 8-förmige Abstrahlung. Der RiPol ist die Sonderbauform eines offenen Bassdipols.

Der RiPol hat, aufgrund seines speziellen Gehäuses, nicht diese exakt symmetrische Abstrahlung, sondern, wegen der nach hinten und nach vorne unterschiedlich abgestrahlten Schallintensität, ein asymmetrisches Rundstrahlverhalten, was aber auch einen vorteilhafteren Frequenzgang zur Folge hat. Da also die Abstrahlung beim RiPol nicht der – im physikalischen Sinne – klassischen Form der 8 entspricht, ist der RiPol eben kein idealer Dipol sondern eben ein RiPol. Die Rundstrahl-Diagramme belegen hier deutlich den Unterschied zum klassischen Dipol, was somit auch eine klare namentliche Abgrenzung rechtfertigt.

Das RiPol-Gehäuse nimmt starken Einfluss auf das Abstrahlverhalten. Man kann den Effekt erkennen, wie das ‚Gehäuse‘ verhindert, dass die Luft der Membranbewegung allzu schnell ausweicht und dadurch der Strahlungswiderstand erhöht wird. Die Eigenresonanz der Treiber wird durch den Einbau in das BMC- (2 Chassis) oder DRS- (1 Chassis) RiPol-Gehäuse abgesenkt, und die Wiedergabegüte im Tiefbassverhalten dadurch verbessert, je kleiner dieses Gehäuse wird (!!). Nach unten sind da natürlich Grenzen, weshalb die Auslegung der RiPol-Gehäuse einer iterativen Optimierung, Berechnung und Simulation unterliegen. Die Anordnung mit 2 Treibern (BMC) realisiert zudem in idealer Weise die in diesem Frequenzbereich sinnvolle Impulskompensation, und das alles in einem optimal kleinen Gehäuse.

RiPole strahlen tiefe Frequenzen also gerichtet ab. Einmal nach vorne und mit anderer Intensität und 180° verdrehter Phase nach hinten. Diese Eigenschaft reduziert schädliche stehende Wellen. Das sind Energiespeicherungseffekte im Raum, auch Raummoden genannt. Stehende Wellen können im Hörraum den akustischen Eindruck von träger, nicht abklingen wollender Tieftonenergie erzeugen. Bassstarke Lautsprecher pumpen dann den Raum mit Bassenergie, allerdings ‚frequenzselektiv‘ voll – es bleibt der Eindruck eines lahmen oder trägen Basses. Ein RiPol erzeugt gewissermaßen tieffrequente ‚Antimaterie‘ die diesen Effekt gar nicht erst aufkommen lässt. Ein Bassimpuls wird abgesetzt und durch seine Gegenwelle wird – quasi von hinten – das ’stehen bleiben‘ verhindert. Das Signal wird nicht durch seine vielfachen Eigenüberlagerungen verwaschen. Diese Eigenschaft macht den RiPol zu einem der musikalischsten Sub-Systeme.

Und noch ein Effekt sei an dieser Stelle erwähnt:

Aufgrund der gerichteten Bassabstrahlung entstehen seitlich der RiPole Zonen, die frei von tieffrequenten Schallanteilen sind. Diese Bereiche sind der rechte Platz für mikrofonieanfällige Geräte wie Schallplattenspieler, Röhrenelektronik usw. Diese werden, neben einem RiPol, nicht von tiefen Frequenzen bei ihrer Arbeit gestört!

Der RiPol wird (wie jeder sinnvolle Sub) aktiv betrieben. Zudem ist für eine korrekte Funktion des RiPols eine passive Kompensationsschaltung zur Anpassung der Chassis an das Gehäuses erforderlich.

Wer sich auch für ein solches Subwoofer-System interessiert kann sich direkt mit dem Erfinder unter der folgenden Adresse in Verbindung setzen :

www.ridtahler.de

Patentnummer :    DE 198 30 947 A 1

SLX-315 Bass Chassis & Kompensationsschaltung

23.11.2008

Ende November / Anfang Dezember 2008 trafen die bestellten Teile von Axel bei mir ein. Anbei erst einmal Photo’s eines der 30cm Bass Chassis.

SLX-315 30cm Bass Chassis     SLX-315 30cm Bass Chassis

SLX-315 30cm Bass Chassis

und der zugehörigen Kompensationsschaltung


Kompensationsschaltung

Kompensationsschaltung für 2× SLX-315 30cm Bass Chassis

Aufbau meines RiPol’s

16.11.2008

Nachdem ich die Konstruktionsmaße von Axel erhalten hatte, habe ich diese mit einem 2D CAD Programm (QCad unter Linux) in Zeichnungen umgesetzt und die Einzelteile als Zuschnitt bei einem Schreiner in 21mm starkem Birken-Multiplex bestellt.


21mm Birken-Multiplex Holzzuschnitt für meinen RiPol

21mm Birken-Multiplex Holzzuschnitt für meinen RiPol

Die Bohrungen und Ausschnitte sind dann anschließend mit Hilfe einer Datron M35 CNC-Fräse in die Seitenteile eingefügt worden.

Seitenteil meines RiPol's     Mittelteil meines RiPol's

Seiten- und Mittelteil meines RiPol’s nach dem fräsen

Danach waren alle Teile soweit vorverarbeitet oder beschafft das es ans montieren gehen konnte. Obwohl es sich letztendlich doch um ein ehr einfacheres Lautsprechergehäuse handelt hat der Aufbau fast 4 Tage gedauert. In der Zeit wurden die Holzteile verklebt, zwei Aluminiumwinkel mit Bohrungen für die Lautsprecheranschlüsse hergestellt, die Aufnahmen für die Spikes in die Bodenbretter eingebracht, Aluminiumrundstangen für die Verschraubung beider Gehäuseteile zugeschnitten und an beiden Enden mit Gewinde versehen, das Holz mit Lasur gestrichen, die Treiber montiert und verdrahtet und anschließend alles zusammengesetzt.


Bodenbretter mit Gewinde für Spikes

Bodenbretter mit Gewinde für Spikes


Alu-Winkel zur Montage von Lautsprecheranschlüssen

Alu-Winkel zur Montage der Lautsprecheranschlüsse


Verkleben der Holzteile

Verkleben der Holzteile


RiPol fertig montiert

RiPol fertig montiert und geschliffen

 


An dieser Stelle geht – einmal mehr – mein herzlichster Dank an meinen Vater, ohne seine tatkräftige Unterstützung wäre ich nicht in der Lage gewesen die Gehäuse so sauber zu fertigen.

 

Anschließend habe ich das Holz mit klarer Holzschutz-Lasur behandelt.


Holzschutz-Lasur aufgetragen

Holzschutz-Lasur aufgetragen

Nachdem die Lasur getrocknet war – ich habe dafür 24 Stunden gewartet – konnte es mit dem Einbau der Treiber und dem Zusammenbau des Subwoofers weiter gehen.


Einbau der Treiber

Einbau der Treiber


Verdrahtung der Treiber

Verdrahtung der Treiber


Ansicht des RiPol's von schräg vorn

Ansicht des RiPol’s von schräg vorn


Ansicht des RiPol's von schräg hinten

Ansicht des RiPol’s von schräg hinten

Für die Innenverdrahtung von den Anschüssen bis zu den Treibern habe ich van den Hul CS-122 Lautsprecherkabel benutzt. Genau das gleiche Kabel werde ich auch als Verbindung zur Endstufe einsetzen.

Dies war mein erstes Lautsprecherprojekt und ich habe dabei gelernt das es wirklich nicht gerade einfach ist Holz zu verarbeiten. Letztendlich aber steht – mit tatkräftiger Unterstützung (siehe oben) – ein sehr ansprechender Subwoofer in meinem Hörraum.

Klanglich erfüllt der Subwoofer alle Erwartungen die ich in ihn gesetzt habe. Er ist sicherlich kein System mit dem man effektvoll Videofilme schauen kann, aber als HiFi-Subwoofer ist er genau der richtige Partner für meine Elektrostaten. Der Tiefton ist wie oben schon beschrieben – sauber, knackig und aus dem Nichts kommend und gehend. Ich bin sehr begeistert und die Mühe diesen Subwoofer zu bauen hat sich voll rentiert.

Nachtrag:
Ich beschäftige mich nun schon seit mehr als 30 Jahren mit Audio Equipment, aber eine solche drastische Änderung eines Gerätes nach einer gewissen Einspielzeit wie mit dem RiPol habe ich bisher nicht erlebt. Dieser Subwoofer braucht einige Zeit, aber dann ist er

phänomenal !!!

All die oben beschriebenen positiven Eigenschaften haben sich weiter zum Besseren entwickelt und der Übertragungsbereich nach unten ist größer geworden.

Elektronik rund um den Subwoofer

16.11.2008

Endstufe

Ich habe sehr lange darüber nachgedacht welche Endstufe nun die richtige Wahl für diesen Subwoofer ist. Angefangen hat es mit einem Nachbau eines Pass Labs X600. Der Aufwand war mir allerdings zu groß und so habe ich mich nach digitalen Endstufenmodulen umgeschaut. Meine Wahl fiel auf das Hypex UcD 400 Modul aus Holland, das mit 400W an 4Ω genügend Leistung zur Verfügung stellen dürfte. Irgendwie konnte ich mich am Anfang aber nicht so recht mit dem Gedanken an eine digitale Endstufe gewöhnen und so habe ich mit Hilfe der Schaltpläne der Pass Labs X5 Endstufe einen an meine Bedürfnisse angepaßten Leistungsverstärker designed. Im März 2009 bin ich dann aber bei ebay auf ein günstiges Angebot von Hypex UcD400HG Modulen gestoßen und so war die Entscheidung bzgl. einer Endstufe für den Subwoofer erst einmal gefallen.

Alle weiteren Informationen zu dieser Endstufe findet man unter der Beschreibung der Hypex Class D Endstufe.

Aktive Frequenzweiche

Zum Betrieb des Subwoofers wird allerdings nicht nur eine Endstufe benötigt. Auch eine entsprechende Frequenzweiche zur Aufteilung der Signale auf die Lautsprecher muß vorhanden sein. Wie eine solche Frequenzweiche aussehen kann habe ich hier beschrieben.

Als Übergangsfrequenz zwischen dem RiPol und meinen Stacked Quads verwende ich aktuell 127Hz und 24dB für beide Linkwitz-Riley Filter (Hoch- und Tiefpaßfilter).