Aloittelijat ›

Jatketaan ihan pikkuisen...
 
Kysymys: "Mistä vahvistimen teho syntyy?"
 
Kun tarkastellaan päätevahvistinten ominaisuuksia, niin ensimmäinen tarkasteltava parametri on vahvistinpiirin (transistori tai putki) käyttöjännite. Tavallisessa 20-40W @ 4ohm trankkupäätteessä käytetään vahvistinpiirejä, joiden käyttöjännitteet ovat 8-18V luokkaa.
 
Kaiutinjohtoon tulee maksimisignaalilla lähes käyttöjännitteen mukainen jännite (transistorin vahvistuskäyrä on lähes lineaarinen).
 
EDIT: Mikään vahvistin ei pysty antamaan jännitteitä enempää kuin käyttöjännitteensä määrän kaiutinlinjaan. Jos vahvistinpiirin käyttöjännite on +/-10V, sisään tulee esivahvistettu +/-1V tasolla oleva signaali ja vahvistuskerroin on 15 (+23dB), niin signaali leikkautuu huipuistaan, oli vahvistimen virrankesto sitten ihan mikä tahansa.
 
EDIT: Linjatasoinen signaali on tasoltaan n. 5V (+/- 2.5V). Jos tämän signaalin veisi sellaisenaan elementille, niin tehoa pitäisi tulla ulos 6.25W - ei kuitenkaan tule, miksi? Koska linjatasoisen signaalin toisessa päässä oleva puskurivahvistin ei kykene tuottamaan tarvittavaa virtamäärää pitääkseen jännitteen noin ylhäällä - jännite kaapelissa tippuu eikä elementistä kuulu paljoa mitään.
 
Päätevahvistimella on siis kaksi tehtävää; tarjota tarpeeksi tehoa (jännitettä + virtaa) sekä myös vaimentaa linjatasoista signaalia - joissain kotistereoissa onkin volume-nupilla asento +0dB eli vahvistuskerroin on 1 (signaali suoraan sellaisenaan elementille).
 
Neljän ohmin elementeillä 8V käyttöjännitteellä saadaan tehoa max. 16W, 18V jännitteellä max. 80W. Mikäli vahvistin toimii paremmin korkeilla jännitteillä muttei kuitenkaan kestä suuria virtamääriä, lähtölinjaan voidaan kytkeä vaimentava vastus (tai käytetään suurempiohmista elementtiä).
 
Vahvistimesta saadaan tehoa irti lisää kahdella tavalla:
 
- Nostetaan käyttöjännitettä, jolloin kaiutinlinjaan saadaan suurempia jännitteitä; samalla elementin kautta kulkeva virtamäärä ja sitä kautta teho kasvaa (U=R*I, P=U*I).
 
- Käytetään pienempi-ohmisia kaiuttimia, jolloin kaiutinlinjassa kulkee suurempia virtoja (ja suunnitellaan vahvistin noille virtamäärille)
 
(-Tietysti myös useammalla eri tavoin rinnan kytketyillä vahvistimilla)
 
Vahvistinpiirin lisäksi käyttöjännitteen kasvattamista rajoittaa muuntaja. Rajoitusta voidaan kuitenkin kiertää erilaisilla inverttereillä (jännitteiden kertojilla). Muuntaja on muutenkin ratkaisevassa asemassa vahvistimessa, sillä muuntajan täytyy olla antoteholtaan vähintään samaa luokkaa kuin vahvistinpiiri on ottoteholtaan - ts. jos vahvistinpiiri ottaa 300W ja muuntaja antaa 200W, vahvistimen teho on itse asiassa 200W, sillä suurilla volumeilla muuntajan antama jännite alkaa tippua kulutuksen kasvaessa (eikä vahvistin tietenkään voi antaa ulos enempää tehoa kuin se saa muuntajasta).
 
---
Vahvistiment ja kaiuttimet: Vahvistinpiiristä ja sen kytkennästä riippuu, millaisia kaiuttimia vahvistimen kanssa tulee käyttää. Vahvistinpiiri, joka toimii isoilla käyttöjännitteillä muttei kestä paljoa virtaa, käytetään suurempi-ohmisia kaiuttimia (tai etuvastuksia). Toisaalta, piiri tai kytkentä, joka kestää virtaa mutta käyttää pientä käyttöjännitettä, voidaan kytkeä pienempi-ohmiseen kaiuttimeen.
 
Putkivahvistimet toimivat tavallisesti suuremmilla käyttöjännitteillä kuin transistorivahvistimet.
 
---
Kysymys: "Saako kaiuttimen ohmimäärä olla suurempi kuin suositeltu (eli 4ohm tilalta 8 tai 16 ohm)?"
 
Yleensä saa. Ääni vain on vaimeampi.
 
Mutta välttämättä asia ei ole näin, tosin vain erikoistapauksissa - on olemassa vahvistinkytkentöjä, joissa vahvistinasteella olevat jännitteet kasvavat liian suureksi mikäli kaiutinlinjassa ei ole tarpeeksi kuormaa (ts. siellä on liikaa resistanssia).
 
Yleissääntönä on myöskin se, ettei pääteastetta saisi käyttää ilman kuormaa (siis kaiutinjohtojen ollessa irti, jolloin resistanssi on miljoonia ohmeja). Näissä tapauksissa vahvistinpiirillä olevat takaisinkytketyt jännitteet kasvavat (kun ei ole kaiutinta "syömässä" tehoa) ja saattavat rikkoa vahvistimen.
 
Kaupalliset vahvistimet on usein suojattu tätä kuormattomuutta vastaan, mutta kotitekoiset eivät (harrastelijat eivät jaksa kiinnittää moiseen epäolennaiseen asiaan huomiota - "Eihän kukaan käytä vahvaria ilman kuormaa, eihän?").
 
Kysymys: "Saako ohmimäärä olla pienempi?"
 
Yleensä näin päin on vaarallisempaa, sillä resistanssin pienentyessä virta kasvaa ja se on tavallisesti haitallisempaa kuin esim. käyttöjännitteen kasvattaminen vahvistinpiireillä. Mikäli pienempi-ohmisia käytetään, vahvistinta ei saisi käyttää täydellä teholla.
 
Kysymys: "Jos kaiuttimen tehonkesto on 100W, niin saako siihen kytkeä 50W vahvistimen?"
 
Tottakai.
 
Kysymys: "Entäs toisin päin?"
 
Silloin pitää varoa, ettei vahvistin riko kaiutinta eli ei saa luukuttaa täysillä.
 
Liian suurella soitettu elementti särkee. Kuten transistorivahvistimien tapauksessa, elementin särö on terävää leikkaavaa säröä - ei ollenkaan putkimaisen pehmeää.
 
Hyvässä tapauksessa liian suurella teholla ajetun kaiuttimen kalvo menee rikki tai jokin osa katkeaa kaiuttimen sisällä. Tämä voi toki johtaa pääteasteen rikkoutumiseen, jos sitä ei ole suojattu "nollakuormaa" vastaan (ts. ei kaiutinta kytkettynä).
 
Pahimmassa tapauksessa vahvistimen syöttämä tehomäärä riittää siihen, että kaiuttimen kelan eristekerros vaurioituu ja kaiutin menee oikosulkuun. Tästä seuraa lyhyessä ajassa vahvistimen palaminen (virta vahvistinpiirillä kasvaa hurjaksi resistanssin ollessa lähes nolla) ja ikävimmässä tapauksessa vahvistimen palaminen rikkoo myös siihen kytketyn esivahvistimen (esim. CD-soittimen tai vastaavan) tai vahvistimen muuntajan.
 
Mieluummin siis ylitehoinen elementti kuin alitehoinen.
 
Kysymys: "Paljonko kaiutinkaapeleissa on jännitettä?"
 
Erittäin hankala kysymys. Teholtaan 200W / kanava olevan vahvistimen kaiutinkaapeleissa kulkee parhaimmillaan n. 100V jännite. Suomessa kaiutinterminaalien ja kaikkien siihen liittyvien sähköisten osien täytyy olla suojattu, mikäli jännitettä kulkee yli 70V (ts. ei pitäisi päästä työntämään vahingossa sormiaan esimerkiksi elementin liitosnapoihin).