Bassot ›

1 P r o l o g i
Taas vanha aihe. 22 sivua tavaraa. Paljon tuubaa ja kuvitelmia. Selvästi monet ovat kuitenkin oppineita ja fiksuja vastauksia on paljon. Mitenhän tähän saisi yhdistettyä tietoa? Yritänpä puolestani. Pitkähän tästä tulee.
*****
 
2 N u m e r o Z
Yksi pieni numero kaiuttimen spekseissä on nimeltään impedanssi (merkitään kirjaimella Z). Sen toinen nimi on vaihtovirtavastus. Impedanssi kuvaa kuormaa, jonka vahvistin näkee.
 
Z:n tarkoitus
Iso Z (esimerkiksi 16 ohmia) on suuri impedanssi eli vahvistimelle tyypillisesti helppo kuorma. Pieni Z (vaikkapa 2 ohmia) on jo aika hankala kuorma vahvistimelle ja mitä pienemmäksi mennään, sitä enemmän kuorma muistuttaa - rautanaulaa.
 
Kuinka paljon (ei rakkautta, vaan vaihtovirtavastusta)?
Vaikka numero on vain yksi numero, todellisuudessa impedanssi muuttuu taajuuden muuttuessa. Siksi yhden numeron tuijotus on oikeastaan vähän pöhköä. Tämä yksi numero on kuitenkin suuntaa antava. Karkeasti: pieni Z on vaikeampi kuorma ja iso on helpompi.
*****
 
3 T e h o !
"Mull on megawatin kamat ja - soitan rokkia seestä"
Tehonkesto kertoo kaiuttimen kyvystä ottaa vastaan vahvistimen tuottamaa energiaa. Tämä energia sisältää virtaa ja jännitettä (jotka muodostavat tehoa) ja taajuuksia (äänen korkeus). Teho ilmaistaan watteina.
 
Tärkeää:
Watit eivät suoraan kerro äänen voimakkuudesta oikeastaan paljon mitään! Vertailtaessa kahta kaiutinta tehonkesto kertoo VAIN JA AINOASTAAN sen, kuinka paljon watteja kaiutin pystyy käsittelemään. RMS-arvo tarkoittaa tehollista kestoa, siis sitä, kuinka paljon tehoa kaiutin voi ottaa jatkuvasti vastaan rikkoutumatta. 100 W RMS vaikkapa kahdeksaan ohmiin tarkoittaa, että mainittua puhekelaa voi ajaa tällä teholla vaikka viikon sen hajoamatta.
 
Jotta vahvistimesta (ja kaiuttimesta) voi kertoa jotain enemmän, on syytä laskea pari juttua.
 
Termejä
P tarkoittaa tehoa ja se ilmaistaan watteina (W)
U on jännite voltteina (V)
I on virta ampeereina (A)
R on tasavirtavastus ja Z vaihtovirtavastus, molemmat ovat ohmeja
 
Lasku
Teho saadaan kertomalla jännite ja virta keskenään: P = U x I
 
Toinenkin lasku
Jännitteen, virran ja vastuksen suhde saadaan seuraavasti:
virta on jännite jaettuna vastuksella eli I = U / R.
Tätä voi pyöritellä eri päin, jos jotkut kaksi lukuarvoa tunnetaan:
R = U / I
U = R x I
 
Sovelletaanpa laskuja ääneen
Koska puhumme taajuudeltaan vaihtelevasta signaalista (ääni, muotoa AC eikä DC), R korvataan impedanssilla Z.
 
Näin saamme Z = U / I tai U = Z x I
ja soveltaen P = U x U / Z tahi U x U = P / Z.
 
Esimerkkejä
Jännite 8 ohmin kaiuttimeen sadalla watilla on siis noin 28 volttia.
Voitte laskea toisinpäin: 28 V x 28 V / 8 ohmia = 100 W.
 
Näin esimerkiksi vahvistin, joka pystyy puskemaan kahdeksaan ohmiin 100 volttia, tuottaa watteja 1250, siis 1.25 kW. Aika paljon.
 
Kun kuorma muuttuu, nuo jännitteet eivät muutu, MIKÄLI vahvistin jaksaa puskea samaa jännitettä kyykkäämättä. Siis: 100 V x 100 V / 4 ohmia = 2500 W.
MUTTA
jos käykin niin, että kuorma on liian raskas vahvistimelle, jännite voi laskea ja teho sitä myötä:
50 V x 50 V / 4 ohmia = 625 W, siis enää alle kolmasosa äskeisestä!
 
Tämä on syy, miksi isokuormaisempi on tavallisesti järkevämpi ostos. Kun tulee innostus saada ensin kauheasti watteja (ne megawatin kamat), ostoksena on pieniohminen kaappi. Mutta eräänä päivänä haluaisikin liikuttaa enemmän ilmaa (= mökää) ja sitten pitäisi saada samanlainen kaappi rinnalle. Vahvistin ei jaksakaan puskea potkua kahteen pönttöön (kaksi neliohmista onkin vahvistimen silmissä yksi kaksiohminen, matikkaa tähän oli jo tämän koko säikeen alussa). Lopputuloksena on pahimmillaan vähemmän ääntä kuin ennen.
*****
 
4 M i t ä h y ö t y (s u h d e t t) a ?
Kaiutinelementti voi muuttaa saamansa energian ääneksi vain hyvin rajatulla hyötysuhteella. Yleensä hifipuolella puhutaan prosentin murto-osista (taajuusvasteen tasaisuuden ankara vaatimus) ja PA- ynnä instrumenttikaiuttimissa noin prosentista. Siis kulutettua sähkötehoa sata wattia ja ääntä yksi.
 
Uudestaan:
Koska tehosta leijonanosa menee lämmöksi, sadasta watista vahvistintehoa saadaan kaiuttimesta ääntä ulos noin yksi "watti".
"Eihän?"
Kyllä vain. Tärkeämpi kysymys kuuluukin:
"Miltä yksi VAHVISTIMEN watti kuulostaa ERI kaiuttimilla?"
Tämä kysymys vie meidät pohtimaan herkkyyttä.
*****
 
5 "S ä o o t - n i i n - h e r k k ä !"
Kaiutin voi reagoida tehoon enemmän tai vähemmän herkästi. Jos kaiutin on hyvin herkkä, se pystyy muuttamaan saamaansa energiaa ääneksi tehokkaasti. Herkkyys kertoo sen, kuinka kova ääni yhdellä päätevahvistimen watilla syntyy kaiuttimesta metrin päässä. Siksi herkkyys on usein litania, kuten vaikkapa:
 
90 dB / 1 W / 1 m
 
Joskus nuo watti ja metri jätetään merkinnästä pois (esimerkki: herkkyys on 102 dB) mutta ne ovat silti tärkeitä tietoja. Jos tehoa tai kuunteluetäisyyttä muutetaan, lukuja ei voi enää suoraan vertailla keskenään.
 
Pusasin toisaalle esimerkin kahdesta erilaisesta vahvistin- ja kaiutinkombosta, jotta herkkyyden, tehon ja mökän yhteys tulee esille. Teen loppupuolelle vielä uudet.
*****
 
6 M u u t a
Nythän on niin, että markkinat ovat osaavien puhujien käsissä. Kuten edellä huomasitte, termejä on paljon ja niin on asiaakin. Laskentoa pitäisi osata. Kiloja ja watteja ja konduktansseja. On hyvin tärkeää ymmärtää, että musiikkipuolella on kasa kuvitelmia, haihattelua, taikauskoa ja ohutta yläpilveä. Mustaa ja valkoista magiaa. Osa asioista on tietty tärkeitä, tosin valmistajat kehuvat ylettömästi omia kehitelmiään, koska "niin pitää olla!".
 
On säröt (TIM tai Taika-Jim), vahvistintopologiat (eka- ja Ö-luokka), kaiutinkoteloratkaisut (refleksi tulee polvesta) ja vaikka mitä. Jos jokin ääniasia olisi kerrottavissa yhdellä numerolla tai parilla sanalla, niin hyvä. Silti kaikki voidaan tehdä hyvin tai huonosti. Piste.
 
Esimerkiksi koteloratkaisut (avoin, suljettu, refleksi, dipoli yms.) ovat kaikki hyviä - tai huonoja. Äänentoistossa pitää huomioida niin monta asiaa, ettei ole olemassa yhtä ainoaa oikeaa. Muuten kaikki tekisivät samoin.
*****
 
7 I m p e d a n s s i t - y h d e s s ä
Laskukaavoja on toistettu täällä riittävästi, joten lyhyesti: rinnankytkentä vähentää impedanssia aina pienintä yksittäistä lukuarvoa pienemmäksi (kuorma muuttuu vahvistimelle raskaammaksi). Tavallisesti päätevahvistimien liitännät ovat rinnakkain.
Sarjaankytkentä vaatii usein taiteilua, kuten erikoiskaapeleita.
Bi-amp on tapaus sinänsä: päätteitä on kaksi, joista kumpikin ajaa omaa kaiutintaan eikä impedansseja silloin summailla mitenkään. Bi-amp voi olla jakosuotimen takana, jolloin toinen voi keskittyä korkeisiin ääniin ja toinen mataliin.
 
Monesti vahvistimen on helpoin käsitellä samanlaisia kaiuttimia. Tämä ei tarkoita valmistajariippuvuutta, vaan esimerkiksi G-K:n nuppi voi hyvin toimia vaikka kahden Ashdownin kaapin kanssa.
*****
 
8 V a h v i s t i n + k a i u t i n /// N u p p i & k a a p p i
Tehonkesto ja tuotto kohtaavat harvoin. Mutta ei se haittaa. Jos vahvistin on riittävän suuri tarkoitukseen ja kaappi pystyy huutamaan riittävän kovaa, wateilla ei juuri ole merkitystä.
 
Nyrkkisääntönä on, että pienitehoisen vahvistimen säröt voivat tappaa isonkin tehokaiuttimen, kun liikutaan VAHVISTIMEN suorituskyvyn ylärajoilla. Toki elementtejäkin voi polttaa. Jos volyymipotikka menee jatkuvasti kello kahdentoista yli, voi miettiä kamojen päivittämisen tarvetta ja keskustelua korvalääkärin kanssa.
*****
 
9 E s i m e r k k e j ä (RMS)
Kaksi vahvistinta: 60 W (merkkiä Hamsteri) ja 500 W (Kalle-Kustaa)
Kaksi kaiutinta: 100 W (herkkyys 102 dB, Akvaario) ja 1000 W (herkkyys 90 dB, Kylppäri)
 
Neljä kuvitteellistä vaihtoehtoa:
Hamsteri & Akvaario - Kalle-Kustaa & Akvaario - Hamsteri & Kylppäri - Kalle-Kustaa & Kylppäri
 
Hamsteri & Akvaario
1 W - 102 dB
2 W - 105 dB
4 W - 108 dB
8 W - 111 dB
16 W - 114 dB
32 W - 117 dB
64 W - 120 dB (kuulon kipukynnys)
 
Kalle-Kustaa & Akvaario
kuten edellä mutta jatketaan kipukynnykseltä metrin päästä
128 W - 123 dB -> puhekela paloi eli kaiutin räksähti romuksi
256 W - 126 dB (kuvitteellinen)
512 W - 129 dB (kuvitteellinen)
 
Hamsteri & Kylppäri
1 W - 90 dB
2 W - 93 dB
4 W - 96 dB
8 W - 99 dB
16 W - 102 dB
32 W - 105 dB
64 W - 108 dB
 
Kalle-Kustaa & Kylppäri
kuten edellä mutta jatketaan metrin päästä kohti sitä valtavaa ääntä
128 W - 111 dB
256 W - 114 dB
512 W - 117 dB (vahvistin lopettaa tähän)
1 kW - 120 dB (kipukynnys; kuvitteellinen koska vahvistimesta loppui potku jo aiemmin)
 
Molemmat vahvistimet pystyvät siis likimain kipukynnykselle Akvaarion kanssa. Kylppärillä ei pääse edes sataakahtakymppiä, kun vahvistimista ei irtoa tarpeeksi potkua. Huomioikaa kuitenkin, että kaapit voivat KUULOSTAA hyvin erilaisilta. Tässä käsiteltiin pelkästään, vain ja ainoastaan äänen voimakkuutta. Toinen saattaa pystyä toistamaan siististi B:n ja toisella pääsee hädin tuskin E:hen.
*****
 
10 Y h t e e n v e t o
Sellaisenaan watit eivät kerro äänen voimakkuudesta juuri mitään. Vahvistimissa teho kertoo kyvystä tuottaa, niin, tehoa. Kyykkääkö pääte vaikealla kuormalla? Wattien perusteella ei aavistustakaan. Muistan nähneeni isohkon päätteen (120 W tai jotain), joka vaikealla (= pienellä) kuormalla tuotti muistaakseni reilun kymmenkunta wattia.
 
Tuleeko kaiuttimesta paljon ääntä? Tehonkesto ei kerro taaskaan juuri mitään. Herkkyyden kanssa päättelyä voi tehdä jo paremmin.
 
Vakavasti ottaen kaiuttimissa ja vahvistimissa on paljon muitakin asioita, joita pitäisi seurata, kuten vaikka taajuusvaste ja sen tasaisuus. Muuten mutkia oiotaan turhan päiten: se, miltä jokin kuulostaa ei ole pelkästään wateista tai impedansseista kiinni.