 |
|
 |
Laitteistoni | Harhaluuloja hifistä | 100/1 Aktiivisuodin
Hifi Harrastuksen aloittelin pitkän haaveilun jälkeen -97 keväällä, jolloin ostin ensimmäisen laitteistoni, ko. laitteet ovat vieläkin hyllyssä, tosin Pioneerin viritinvahvistin ohjaili aikansa BOSS:n subbaria, joka nyt toimittaa nurkkapöydän virkaa. Laitteiston valinnassa kiinnitin erityistä huomiota kaiuttimiin, joihin olenkin varsin tyytyväinen. Opiskelu budjetilla markat kun olivat kortilla, päätin sijoittaa kaiuttimiin yhtä paljon, kuin kaikkiin muihin (Vi-va, CD, johdot) yhteensä. Sillä hintaluokalla (~6kmk) valinta oli lopputuloksen kannalta aika osuva, eikä pääkaiuttimien vaihtopaineita ole vieläkään ilmentynyt.
Vahvistin vaihtui talvella -99 Yamahan Dolby surround pro-logig ja Dolby Digital (AC3) dekooderilla varustettuun RX-V595 RDS:ään. Subbari lienee seuraava hankinta. Haaveissa on esim. Infinityn Kappa Perfect 12 suljetussa kotelossa riittävällä vahvistimilla. Suotimenkin voisi rakentaa paremman. Tai sitten hankkia vaikkapa Rel Strata III. Keskikaiuttimeksi Minimonitorin sijalle vaihdoin Choruksen Mondo 77 tai oikeastaan itse rakennettuna AW-10 Coax:n, yllättävän hyvin soveltuu Dalien kanssa yhteen.
| Kotiteatteri Viritinvahvistin (Pro logig, Dolby Digital) | Yamaha RX-V595 RDS | Yamaha |
| Viritinvahvistin (Ohjaa Subbaria) | Pioneer SX-303RDS | Pioneer |
| CD-Soitin | Pioneer PD-204 | Pioneer Europe |
| Kaiuttimet: | Pääkanavat: Dali 350 Keskikanava: JPW Minimonitor Takakanavat: Dali SR-5 |
Dali JPW |
| Subbari | BOSS BW-12 (vai subbari... ;-) | |
| Subbarin Aktiivi Jakosuodin | Modifoitu Hifi 100/1 Suotimesta | Kytkentäkaavio |
| Kaiutin kaapelit | Taralabs Klara, "Bebekin 5,-/m" | Taralabs |
| Välijohdot | Esoteric Audio USA Musica 200 DVD-->Yamaha: Optinen |
|
| Kuulokkeet | Beyerdynamic DT531 | Beyerdynamic |
| Videot | Panasonic NV-HD620 | Panasonic |
| TV | Telefunken 33" | |
| DVD soitin (Modifioitu, toistaa kaikki regionit) | Denon DVD-2500 | Denon |
|
|
|
Hifiin ja äänentoistoon liitty useita harhaluuloja, tässä niistä muutamia.
| Alkuun | Teho | Herkkyys | Bassotoisto | Elementtien lukumäärä | Kaiuttimen rikkoutuminen | Äänenvoimakkuus | MiniDisk | Desibeli |
Usein ihmisillä on sellaisia käsityksiä kuin "minulla on sadan Watin kaiuttimet" tai "120 Watin kaiutin soi kovempaa, tai jopa paremmin kuin 80 Watin kaiutin". Molemmat käsitykset ovat täysin vääriä.
Tähän käy hyvin selventäväksi vertaukseksi auto-esimerkki, jossa henkilö väittää, että hänellä on autossa Nokian Hakkapelitta renkaat ja niissä on tehoa 75 hevosvoimaa... No kaikki tietää että auton renkaissa ei ole tehoa, vaan auton moottori välittää voimansiirtomekanismin kautta tehon renkaisiin. Samoin on kaiuttimissa, joissa vahvistin välittää kaapeleita pitkin tehon kaiuttimiin, joissa teho muuttuu pääosin (yli 99%) lämmöksi, ja osin myös äänienergiaksi (noin 0,1-0,3%).
Mainoksissa on usein ilmoitettu kaiuttimen watit, jolla yritetään ilmaista, että toisessa kaiuttimessa on enemmän "tehoa" kuin toisessa. Kaiuttimen wattimäärällä ei ole mitään tekemistä kaiuttimen äänenlaadun, eikä edes voimakkuuden kanssa. Kaiuttimen watit kertovat kaiuttimen puhekelan sietämän lämpötehon. Yleensä kaiuttimien wattimäärät eivät ole toistensa kanssa vertailukelpoisia, johtuen erilaisista mittaustavoista. Termit kuten "huipputeho", "musiikkiteho" antavat suurimman lukuarvon, sama koskee myös vahvistimia.
Kaiuttimista puhuttaessa pitäisi käyttää termiä "tehonkesto", joka sekin on harhaanjohtava ja epätäydellinen, koska kaiuttimen diskanttielementin rikkoo helpommin liian pienellä, kuin liian isolla vahvistimella.
Poikkeuksen muodostavat aktiivikaiuttimet, joihin on rakennettu vahvistin/vahvistimia kaiuttimen sisään (voi olla myös ulkopuolelle sijoitettu) ohjaamaan kaiutinelementtejä. Itse kaiutinelementit ovat myöskin aktiivikaiuttimen sisällä passiivisia, johon muodostaa poikkeuksen ns. liiketakaisinkytketyt kaiuttimet, jossa kaiutinelementin liikettä tarkkaillaan erilaisin menetelmin, tällöin myös kaiutinelementtiä saatetaan kutsua aktiiviseksi, katso lisää asiasta sfnet audio+video uutisryhmän faq:sta. Aktiivikaiuttimella on useita etuja passiivisiin verrattuna: niissä ei tarvita passiivisuotimia, jotka ovat hankalia toteuttaa vaihesiirtojen ja epälineaarisuuksien takia, suotimiin saa helposti säätöjä, joilla voi korjata kaiuttimen sijoitukseen liittyviä ongelmia, suurilla voimakkuuksilla ääni säilyy puhtaampana, kun jokaiselle elementille on oma vahvistin, myös ylikuormitus suoja on helpompi toteuttaa. Suomen Savossa valmistaa maailman kuuluja aktiivisia tarkkailukaiuttimia Genelec.
| Alkuun | Teho | Herkkyys | Bassotoisto | Elementtien lukumäärä | Kaiuttimen rikkoutuminen | Äänenvoimakkuus | MiniDisk | Desibeli |
Herkempi kaiutin soi paremmin kuin epäherkempi. Väärin.
Kahta kaiutinparia vertaillessa toinen soi samalla teholla yleensä lujempaa kuin toinen. Ellei äänen laadussa ole dramaattisia eroja, lujempaa soiva kaiutin kuulostaa yleensä paremmalta. Siksi on tärkeää, että vertailutilanteessa äänenvoimakkuudet tasataan myymälässä esim. komparaattorin avulla. Niitä tosin on aika harvoissa liikkeissä, joten toinen hyvä keino on kaiutinparia vaihtaessa kääntää äänenvoimakkuus nollaan ja säätä sitten se tasolle, joka vastaa aiempaa kuuntelu voimakkuutta.
Suurin osa tehosta kaiuttimessa muuttuu siis lämmöksi ja vain noin 0,1-0,3 % ääneksi. Prosenttilukua kutsutaan hyötysuhteeksi. Hyötysuhde ja herkkyys eivät kerro mitään äänen laadusta. Ne antavat kyllä vinkkiä siitä miten suuri vahvistin kotiin tarvitaan.
Suunnittelija tasaa kaiuttimen taajuustoiston vaimentamalla jakosuotimessa kaiutinelementtien aiheuttamia korostumia. Mitä tarkemmin taajuustoistoa tasataan, sitä alhaisemmaksi hyötysuhde laskee. Siksi kunnolliset hifi kaiuttimet saattavat olla huomattavasti epäherkempiä, kuin toistoltaan epätasaiset pakettikaiuttimet.
| Alkuun | Teho | Herkkyys | Bassotoisto | Elementtien lukumäärä | Kaiuttimen rikkoutuminen | Äänenvoimakkuus | MiniDisk | Desibeli |
Kunnon bassotoistoon tarvitaan suuri kaiutin. Väärin.
Kun hyötysuhdetta lasketaan, saadaan pieni kaiutin toistamaan yhtä matalia taajuuksia kuin suuri. Täten saattaa pienessä kaiuttimessa olla parempikin bassotoisto kun suuremmassa, vastoin yleistä olettamusta. Näin ollen on bassotoiston, koon ja hyötysuhteen välillä selkeä kolmiyhteys.
Alhaisemman hyötysuhteen takia pieni kaiutin tarvitsee suurta tehokkaamman vahvistimen. Saattaa kuulostaa yllättävältä. Usein nimenomaan luullaan, että suuri kaiutin tarvitsee suuren vahvistimen, vaikka totuus oikeastaan päinvastainen.
Tosin todella matalienäänien aikaansaamiseen tarvitaan suurien ilmamassojen liikettä, joka saadaan parhaiten aikaan suurella elementin pinta-alalla ja/tai suurella liikepoikkeamalla. Varsinkin jos samanaikaisesti tarvitaan suuria äänenvoimakkuuksia.
Bassotoiston laatuun vaikuttaa myös ns. vaimennuskerroin, joka kertoo kuorman impedanssin ja vahvistimen lähtöasteen impedanssien suhteen, tämä vaikuttaa vahvistimen virrananto kykyyn. Lisää asiasta sfnet audio+video uutisryhmän faq:sta.
| Alkuun | Teho | Herkkyys | Bassotoisto | Elementtien lukumäärä | Kaiuttimen rikkoutuminen | Äänenvoimakkuus | MiniDisk | Desibeli |
Kolmitiekaiutin on parempi kuin kaksitie. Väärin.
Ihminen kuvittelee helposti että enemmän on aina parempi. Siksi monissa halvoissa (huonoissa) pakettikaiuttimissa on kolme elementtiä. Todellisuudessa kaksitiekaiuttimella on merkittäviä etuja monimutkaisempiin rakenteisiin verrattuna.
Ensinnäkin kaksitiekaiuttimen suunnittelu onnistuu varmemmin, sillä jakosuotimen toimintaa on helpompi hallita ja elementit häiritsevät toistensa toimintaa mahdollisimman vähän.
Toiseksi kahdella elementillä ja yhdellä jakotaajuudella voi melko varmasti tehdä paremman kaiuttimen, kuin sijoittamalla sama rahamäärä kolmeen huokeampaan elementtiin ja halvemmista osita koottuun monimutkaisempaan jakosuotimeen.
Kaksitieperiaate on paras tapa rakentaa parin tuhannen markan hifi kaiutin. Sen sijaan kalliissa huippukaiuttimissa monimutkaisemmatkin ratkaisut voi toteuttaa laadukkaasti.
| Alkuun | Teho | Herkkyys | Bassotoisto | Elementtien lukumäärä | Kaiuttimen rikkoutuminen | Äänenvoimakkuus | MiniDisk | Desibeli |
Tehokas vahvistin rikkoo helposti kaiuttimet. Väärin.
Tosin kuin yleensä uskotaan liian suuri vahvistin ei riko kaiuttimia, vaan pikemminkin liian pieni.
Pienitehoinen vahvistin ei pysty antamaan tarpeeksi jännitettä liian kovaa kuunnellessa , jolloin signaalin huiput leikkautuvat. Leikkautunut signaali koostuu aina äärettömän monista erikorkuisista taajuuksista. Koska kaiuttimen tehonkesto suunnitellaan musiikin mukaan, ja leikkautuneen signaalin särö sisältää korkeitataajuuksia enemmän kuin mikään tunnettu musiikki, tuhoutuu diskantti elementti.
Vaikka kaiuttimen tehonkesto olisi useita kymmeniä, tai jopa satoja watteja, diskantti kaiuttimet sietävät vain muutamien wattien tehon. Siksi ne ovat suojaamattomina vaarassa rikkoontua, kun vahvistimesta yritetään ottaa enemmän tehoa kuin se pystyy antamaan. Piirsin asiasta Paint -ohjelmalla käsivaralla pari epämääräistä kuvaa.
Vahvistimen pitää olla siis niin tehokas, ettei se leikkaa kovassakaan kuuntelussa signaalia.
Toki liian suurellakin vahvistimella saa kaiuttimen rikkoutumaa, valtaosa käyttäjistä vaan ei tiedä, että liian pieni vahvistinkin saattaa rikkoa kaiuttimen, jolloin se tulee yllätyksenä. Suurella vahvistimella tyypillisesti on kyseessä kaiuttimen liikepoikkeaman ylittyminen, ja sitä kautta mekaaninen vahingoittuminen, tai kaiuttimen sisällä olevan ns. puhekelan käämin (tai sen lakkauksen) palaminen.
| Alkuun | Teho | Herkkyys | Bassotoisto | Elementtien lukumäärä | Kaiuttimen rikkoutuminen | Äänenvoimakkuus | MiniDisk | Desibeli |
Jotkut vahvistimet soivat hyvin vasta kovaa kuunnellessa. Väärin.
Harhakäsityksen syy on ihmisen kuulossa, joka ei ole herkkä hiljaisille matalille äänille. Voidaan sanoa, että kuulon bassovaste laskee pienillä voimakkuuksilla huomattavasti. Kun voimakkuus kasvaa, vaste suoristuu. Se taas luo mielikuvan bassojen suhteellisen osuuden kasvamisesta. Vastaavan ilmiön havaitsee myös korkeilla taajuuksilla, mutta lievempänä.
Vahvistimet, kaiuttimet ja muut hifilaitteet ovat tasonsuhteen erittäin lineaarisia, eikä niiden taajuustoisto muutu voimakkuuden vaihdellessa. Kuulon ominaisuudet vaan saavat meidät uskomaan toisin.
Loudnes on tarkoitettu vahvistimissa korjaamaan kuulon epälineaarisuutta. Joissain vanhoissa vahvistimissa loudnes-painike onkin nimetty fysiologia -korjaimeksi. Loudnesin tulisi toimia siten, että se korostaa matalia taajuuksia pienillä voimakkuuksilla enemmän kuin suuremmilla.
| Alkuun | Teho | Herkkyys | Bassotoisto | Elementtien lukumäärä | Kaiuttimen rikkoutuminen | Äänenvoimakkuus | MiniDisk | Desibeli |
MiniDisk on parempi äänenlaadultaan kuin CD. Väärin.
Usein olen kuullut ihmisten väittävän että "minidiskin ääni on yhtä hyvä tai jopa parempi kuin CD:n". Väittämä on tietenkin täysin väärä. Minidiskin tallennus pienemmälle kiekolle perustuu ATRAC (Adaptive Transform Acoustic Coding) koodaukseen joka ennen tallennusta hylkää lähes 80 prosenttia äänisignaalin biteistä. Näin ollen minidisk tallenne ei voi olla CD:n tasoinen, koska siitä puuttuu jopa 80% informaatiosta.
Bittivähennyksen periaate lähtee siitä, että korvan kyky aistia yksityiskohtia äänestä riippuu olennaisesti äänisignaalin keskinäisistä voimakkuus -ja taajuussuhteista. Yleisesti voidaan sanoa, että korvamme pystyy erottamaan äänestä ainoastaan sen voimakkaimmat osuudet. Kun yhtä voimakkaita osaääniä on paljon, kuulo aistii ne ainoastaan silloin, kun osat ovat selvästi eri taajuisia. Bittivähennys hyödyntää näitä psykoakustiikan keskeisiä ilmiöitä.
Tämä ei tarkoita että minidisk olisi huono äänentallennusväline. Jos ihminen ei pysty havaitsemaan jotain osaa musiikista, onko sen olemassa ololla mitään merkitystä? No joku saattaa eron havaita häiritsevänä ja olla tyytymätön minidiskin ääneen, mutta suurin osa musiikin tallentajista ei eroa pysty huomaamaan edes luotettavassa sokkotestissä ja jos pystyykin, ei pysty sanomaan kumpi oli parempi tai aidompi. Minidiskillä on lisäksi muita hyviä ominaisuuksia kuten editointitoiminnot ja kappaleiden nimeäminen sekä käytännössä rajaton uudelleen tallennus mahdollisuus tallenteen huonontumatta. Nämä ovat useille tallentajille tärkeämpiä kuin pieni äänen laadun ero. Kehnosta C-kasettinauhurista on kuitenkin aimo harppaus minidiskin äänenlaatuun.
| Alkuun | Teho | Herkkyys | Bassotoisto | Elementtien lukumäärä | Kaiuttimen rikkoutuminen | Äänenvoimakkuus | MiniDisk | Desibeli |
Desibeli on suhdeyksikkö, jolla audiotekniikassa ilmaistaan sähköisen tai akustisen signaalin tasoa verrattuna sovittuun vertailutasoon. Vertailutasosta käytetään myös nimeää referenssitaso. Kun esimerkiksi äänenvoimakkuutta ilmaistaan desibeleissä, vastaa vertailutaso korvan kuulokynnystä keskitaajuuksilla. Merkintä "0 dBSPL" ei siis tarkoita täydellistä hiljaisuutta.
Audiosignaalin suuruutta kuvaavana yksikkönä se on paljon käyttäkelpoisempi kuin tehoa, jännitettä tai virtaa kuvaavat suureet, koska se vastaa paremmin kuulovaikutelmaa. (Tehon yksikkö on watti (W), jännitteen voltti (V) ja virran ampeeri (A).
Kun äänenpaine kaksinkertaistuu, nousee äänenpaine noin 6 dB. Kun teho kaksinkertaistuu, nousee tehotaso noin 3 dB (10*log(Pout/Pin)). Kun jännite kaksinkertaistuu, nousee jännitetaso 6 dB (20*log(Uout/Uin))
Kuuloaisti arvio äänenvoimakkuuden kaksinkertaiseksi vasta, kun taso on noussut suunnilleen 10 dB. dB-käsitettä ymmärtämätön menee siis täysin sekaisin varsinkin vahvistin tehoja arvioitaessa.
Sähköisten signaalien yhteydessä dB-yksikän perään liitetään usein merkki, joka viittaa mainittuun suureeseen jotka ovat pääasiassa teho tai jännite. Merkki voi viitata myös vertailutasoon.
Yksi vakiintuneimmista yksiköistä on dBU. 0 dBU tarkoittaa 0,775 voltin tehollista jännitettä mihin tahansa kuormaa. Nykyään kaikki audiolaitteet pyritään rakentamaan siten, että ne pystyvät antamaan halutun jännitteen erilaisiin kuormiin. Käytännössä nämä kuormat (laitteiden otto- ja tuloimpedanssi) ovat usein suurempia kuin 600 ohmia. Näin nimellistasot pysyvät rinnakkain. Sähköisten signaalien yhteydessä dBu on mainitusta syistä sopivin suhdeyksikkö. Toinen yleinen yksikkö on dBV.
0 dBV tarkoittaa 1 voltin jännitettä mihin tahansa kuormaan. Yksikköä käytetään paljon kotikäyttöön tarkoitettujen laitteiden yhteydessä. Sitä ei saa sekoittaa dBu:n kanssa, sillä dBu-arvo on 2,2 desibeliä suurempi: 1V on 0 dBV, mutta 2,2 dBu.
Audiolaitteiden yhteydessä saattaa joskus törmätä dBf- ja dBW-yksiköihin. dBf:n vertailutaso on femtowatti, ja sitä käytetään ilmaisemaan radiovastaanottimien herkkyyttä dBW:tä, jonka vertaailutaso on 1 watti, käytetään vahvistin tehon mittauksessa.
Lähteet:
Hifi lehdet: 11/1991 "Enemmän on joskus vähemmän, harhaluuloja
hifistä", 3/1997 "Pienet aktiivikaiuttimet", 11/1989 "Kuuntelin
puolella teholla, sitten poksahti"
Tekniikan Maailma 1/1998 "Millä äänität?"
Maol taulukot "Kuuloalue"
Ammattioppilaitoksen muistiinpanot 1992-1995
PSAMK, vaihtosähköpiirit; luento monisteet 1998.
Lisää tietoa aiheeseen liityen:
Suosittelen tutustumaan Tomi Engdahlin ylläpitämään Sfnet Audio+Video uutisryhmän Faq sivuun. Sivut sisältävät vastauksia kyseisessä uutisryhmässä yleisemmin esitettyihin kysymyksiin. Aiheita mm. akustiikka, häiriöt, kaiuttimet, surround äänentoisto, vahvistimet, autohifi, DVD, laserdisk, videonauhuri, audiotekniikan termit.
Kommentteja:
Otan mielelläni vastaan kommentteja, korjauksia, ja ideoita. Sähköpostilla: jkoisti @ hotmail . com
