Tämä FAQ-listan versio on päivitetty Thu Feb 9 14:10:16 EET 2006 sfnet.harrastus.audio+video usein kysytyt kysymykset (FAQ) Virallinen kotisivu: [1]http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/ Tämä sfnet.harrastus.audio+video FAQ on tarkoitettu tietolähteeksi audio- ja videotekniikasta kiinnostuineilla ihmisille, jotta samoja asioita ei tarvitisisi kysyä koko ajan uutisrymässä. Lue tämä lista ensin ja jos et löydä vastausta tai kaipaat tarkennusta, niin sitten vasta lähetä kysymykseni [2]sfnet.harrastus.audio+video uutisryhmään. Jotta kysymyksesi saisi parhaan vastaanoton, kannattaa lukea [3]newssiartikkelin kirjoitusohjeet ennen artikkelin lähettämistä. Äänentoistotekniikka * [4]Kaikki audiokysymykset listana Audiokysymykset ja vastaukset aihepiireittäin * [5]Akustiikka * [6]CD-soitin * [7]DVD-Audio * [8]Efektit ja äänenmuokkaus * [9]Häiriöt * [10]Kaiuttimet * [11]Kuulokkeet * [12]Laitteiden testaus * [13]Levysoitin * [14]Liitännät ja kaapelit * [15]Minidisc * [16]Radio * [17]SACD * [18]Subwoofer * [19]Surround äänentoisto * [20]Tietokoneaudio * [21]Uutisryhmät * [22]Vahvistimet * [23]Äänilähteet * [24]Äänitteet ja äänittäminen Autoäänentoisto * [25]Kaikki autohifikysymykset listana Autohifikysymykset ja vastaukset aihepiireittäin * [26]Perusteet * [27]Asennukset ja kytkennät * [28]Autosubwoofer * [29]Auton akustointi * [30]Autohifikilpailut Videotekniikka * [31]Kaikki videokysymykset listana Videokysymykset ja vastaukset aihepiireittäin * [32]Digitaalinen televisio * [33]DVD * [34]Hifivideonauhuri * [35]Kaapelitelevisio * [36]Kuvasuhteet * [37]Laserdisc * [38]Satellittivastaanotto * [39]Televisiovastaanotin * [40]TV-antenniverkko * [41]Videoelokuvat * [42]Videonauhuri * [43]Videokamerat * [44]Videoprojektorit * [45]Liitännät ja välikaapelit * [46]Lähetysstandardit * [47]Tietokonevideo Tiedonhaku * [48]Artikkelien etsintä sfnet.harrastus.audio+video.* uutiryhmistä * [49]Kysymysten etsiminen hakusanojen avulla tästä FAQ-listasta Muut usein kysytyt aiheet * [50]Audio- ja videotekniikan termejä * [51]Audio- ja videotekniikan kirjoja * [52]Elektroniikkalaitteiden rakentaminen ja korjaaminen * [53]Elokuvat ja elokuvateatterit * [54]Hifilaitteiden ja tarvikkeiden ostaminen * [55]Kuulon toiminta ja kuulosuojaus * [56]Laitteiden ja äänijärjestelmien logot(linkki ulos) * [57]Laitteiden hankkiminen ulkomailta * [58]Laitetelineet * [59]Lehdet ja kirjallisuus * [60]Sähköverkko * [61]Uutisryhmät * [62]WWW-linkkejä Muuta hyödyllistä * [63]Tämän FAQ-listan versionumero * [64]Ohjeita tämän uutisryhmän kirjoittajille ja lukijoille (netiketti) * [65]sfnet.harrastus.audio+video.* uutisryhmien viralliset kuvaukset * [66]sfnet.harrastus.audio+video uutisryhmän stereotyypeistä Hifihuumorijuttuja * [67]Autohifiä pintaa syvemmältä * [68]Elämää tarkempaa toistoa - ajatuksia signaalipolusta * [69]Surroundin syvin olemus * [70]Subwoofer eli vitusti passoa Lisätietovinkki: [71]sfnet.harrastus.elektroniikka FAQ on hyödyllistä luettavaa tee-se-itse henkisille hifiharrastajille. Sieltä löytyy tietoa elektroniikan komponenteista, työkaluista sekä tietoa liittyen sähkäasennuksiin ja antenniverkkoihin. Yleistä tästä FAQ-listasta Tähän usein esittettyjen kysymysten (FAQ) -listaan on kerätty [72]sfnet.harrastus.audio+video ja [73]sfnet.harrastus.audio+video.autohifi uutisryhmissä usein esiintyviä kysymyksiä ja vastaukset niihin. Tämän listan tarkoituksena on tarjota vastaukset useimmin esitettyihin audio- ja videoalan kysymyksiin, jotta samoja asioita ei tarvitse kysyä [74]sfnet.harrastus.audio+video uutiryhmässä uudellen viikosta ja kuukaudesta toiseen aina vaan uudelleen. Kun kysymykset ja vastaukset löytyvät täältä, niin samoja perusasioita ja epämääräisiä vastauksia ei ehkä tarvitse käydä läpi tässä keskusteluryhmässä viikosta toiseen. Tämän listan tarkoituksena on myös valottaa audiotekniikan perusteita kaikille aiheesta kiinnostuneille ja poistaa yleisiä aiheen monia yleisiä aiheeseen liittyviä harhakäsityksiä. Hifikeskustelua seuratessa kannattaa muistaa, että mystiikkaa tuskin audiotekniikka sisältää, vaikka joskus siltä saattaisikin tuntua. Yleensäkin äänentoistossa jos missä on melkoisesti parkkiintuneita kuvitelmia, jotka ajan saatossa sitten muuttuvat "totuuksiksi". Kysymykset ja vastauksien tiedot olen kerännyt pääosin [75]sfnet.harrastus.audio+video uutisryhmään postitetuista artikkeleista. Kysymys ja vastaus on päätynyt FAQ-listaa, kun se on esitetty uutisryhmässä tarpeeksi usein tai kysymys on muuten aihepiirissä hyvän oleellinen. kysymysten vastaukset on muodostettu yhdestä tai useammasta aihepiiriä käsittelevästä newssiartikkelista, jotka olen editoinut ja täydentänyt FAQ-listaan sopivampaan muotoon. Periaatteena vastauksen mukaanottamisessa on ollut, että vastaus on FAQ:n kokoajan mielestä ollut oikealta vaikuttava (samansuuntainen käsitys asioista) sekä kyseistä newssiartikkelin vastausta ei ole kiistetty/kumottu newssiryhmässä. Vastauksien täydentämisessä käytetyt lisätiedot aiheesta perustuvat alan lehtiin, kirjallisuuteen ja omaan tietämykseeni. Mitään takuuta tietojen oikeellisuudesta tai esitettyjen ideoiden toimivuudesta ei anneta. Tämä FAQ-lista on laadittu pääosin joitakin vuosia sitten. FAQ-listaa on päivitetty tämän jälkeen melko satunnaisesti kun siihen on ollut aikaa, mistä johtuen listassa saattaa olla mukana vielä vanhoja markkahintoja sekä jotkut hinnat ja/tai yleiset tekniset ominaisuudet ovat voineet muuttua kirjoittamishetkestä. Jos löydät virheitä tai parannettavaa, niin ilmoita niistä minulle [76]palautekaavakkella. Webbiversion lisäksi tämä FAQ on saatavana myöskin [77]tekstitiedostona ja [78]zipattuna tekstitiedostona. Lisäksi tästä FAQ-listasta on saatavissa [79]off-line lukuun sopiva HTML-versio. Miten voin lukea selaimella sfnet.harrastus.audio+video.* ryhmien artikkeleja ? [80]Sfnet.fi on keino lukea suomalaista Usenet-hierarkiaa sfnet web-selaimen avulla. Se mahdollista sfnet.harrastus.audio+video.* ryhmien lukemisen. Ryhmät löytyvät [81]sfnet.harrastus ryhmälistan alkupäästä. Palvelun kautta voi myös kirjoittaa uutisryhmiin (vaatii rekisteröinnin). [82]Google Keskusteluryhmät-palvelu arkistoi newssiartikkeja tietokantaansa, ja niitä voi etsiä sieltä hakusanojen ja uutisryhmän nimen avulla. Uutisryhmät [83]sfnet.harrastus.* löytyvät täältä Kiitokset Lopuksi kiitokset kaikille [84]sfnet.harrastus.audio+video uutisryhmän kirjoittajille, joiden tuotoksista olen suureksi osaksi kasannut tämän FAQ:n asiasisällön. Erityiskiitokset erittäin paljon hyödyllisistä informaatiota sisältävistä artikkeleista (jota ovat olleet hyvää lähdemateriaali tämän FAQ:n kasaamisessa) sekä muusta avusta menevät seuraaville henkilöille: Aki Suihkonen, Antti Louhivaara, Henrik Herranen, Jukka Aho, Kalle Kivimaa, Kalle Salminen, Leo Backman, Marko Heiskanen, Markus Kaarlonen, Mika Koivusalo, Mikko Järvikivi, Mikko Mattila, Paul Keinänen, Sampo Kolkki, Jukka Aho ja Samu Saurama. __________________________________________________________________ [85]Tomi Engdahl <[86]Tomi.Engdahl@iki.fi> References 1. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/ 2. news:sfnet.harrastus.audio+video 3. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/netiketti.html 4. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/kys_audio.html 5. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/akustiikka.html 6. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/cd.html 7. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/DVD-Audio-FAQ.htm 8. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/audio.html#efektit 9. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/audio.html#hairiot 10. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/kaiuttimet.html 11. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/audio.html#kuulokkeet 12. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/audio.html#testaus 13. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/audio.html#levysoitin 14. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/audio.html#liitannat 15. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/audio.html#minidisc 16. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/audio.html#radio 17. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/SACD-FAQ.htm 18. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/kaiuttimet.html#subwoofer 19. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/surround.html 20. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/tietokone.html 21. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/audio.html#uutisryhmat 22. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/vahvistin.html 23. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/audio.html#aanilahteet 24. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/audio.html#aanitteet 25. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/kys_auto.html 26. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/auto.html#perusteet 27. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/auto.html#asennukset 28. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/auto.html#subwoofer 29. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/auto.html#akustointi 30. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/auto.html#kilpailut 31. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/kys_video.html 32. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/digitv.html 33. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/dvd.html 34. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/video.html#hifivideo 35. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/video.html#kaapeli 36. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/kuvasuhteet.html 37. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/video.html#kuvalevy 38. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/video.html#satelliitti 39. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/video.html#televisio 40. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/video.html#kaapeli 41. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/video.html#elokuvat 42. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/video.html#videonauhuri 43. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/video.html#kamerat 44. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/video.html#projektori 45. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/video.html#liitannat 46. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/video.html#lahetys 47. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/tietokone.html#video 48. http://groups.google.com/groups/dir?sel=33609565&expand=1 49. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/haku.html 50. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/termit.html 51. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/media.html#kirjat 52. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/korjaus_rakentaminen.html 53. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/elokuvat.html 54. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/ostaminen.html 55. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/audio.html#kuulosuojaus 56. http://www.fireweb.fi/logo/ 57. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/ulkomaat.html 58. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/laitetelineet.html 59. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/media.html#lehdet 60. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/sahkoverkko.html 61. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/media.html#uutisryhmat 62. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/linkit.html 63. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/versio.html 64. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/netiketti.html 65. http://www.cs.tut.fi/sfnet/sfnet.harrastus.html#sfnet.harrastus.audio+video 66. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/stereotyypit.html 67. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/hupia1.html 68. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/hupia2.html 69. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/hupia3.html 70. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/hupia4.html 71. http://www.tkk.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/ 72. news:sfnet.harrastus.audio+video 73. news:sfnet.harrastus.audio+video.autohifi 74. news:sfnet.harrastus.audio+video 75. news:sfnet.harrastus.audio+video 76. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/palaute.html 77. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/avfaq.txt 78. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/avfaq.zip 79. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/avfaqh.zip 80. http://sfnet.fi/ 81. http://sfnet.fi/index.php?sid=&sub=harrastus 82. http://groups.google.com/ 83. http://groups.google.com/groups/dir?sel=33609565&expand=1 84. news:sfnet.harrastus.audio+video 85. http://www.hut.fi/~then/ 86. mailto:tomi.engdahl@iki.fi Audiokysymykset _______________________________________________________________________ Kuulokkeet Miksi kuulokekuuntelussa ääni kuulostaa erilaiselle kuin kaiuttimilla kuunnellessa ? Kuulokkeilla kuunneltaessa ääneen ei tule mukaan kuuntelu huoneen vaikutusta ja oikean ja vasemman kanava äänen eivät sekoitu toisiinsa niin kuin kaiutinkuuntelussa (kummatkin korvat kuulevat ääntä kummastakin kaiuttimesta). Kuulokkeissa yleisin ongelma on se, että niiden stereokuva on kuulostaa epäaidolle, ikään kuin orkesteri olisi pään "sisällä". Tämä ilmiö johtuu siitä, että tyypilliset stereoäänitteet on tehty kaiutinkuuntelua varten, missä kumpikin korva kuulee melko hyvin kummastakin kaiuttimesta tulevan signaalin. Tyypillisissä kumpikin korva kuulee oikeastaan vaan oman kanavansa äänen. Tästä erosta johtuen läheskään kaiutinkuunteluun tehdyt äänitteet eivät välttämättä toistu luonnollisina jos niitä kuunnellaan kuulokkeilla. Sopivilla äänitystekniikoilla (eritoten keinopää-äänitykset) voidaan kuulokkeilla aikaansaada erittäin hyvä stereotoisto ja tilantuntu, mutta tällaiset äänitteet eivät sitten välttämättä toimi kovin hyvin kaiuttimien kautta toistettuna. Kuulokekuuntelussa suurimpana ongelmana on stereokuvan erilaisuus kaiuttimiin verrattuna. Hyötynä taas on kaiuttimien ja huoneen aiheuttamien virheiden poistuminen äänestä. Jos äänite on sellainen, että se toimii hyvin myös kuulokkeilla, tulee kuulokekuuntelussa erittäin selkeä ja hyvä stereokuva. Lisäksi kuulokkeilla voit kuunnella musiikkia kovaakin ilman, että häiritset ketään muita. Onko olemassa kuulokkeita, jota vaimentaisivat paljon ulkoa tulevia ääniä ? Rakenteeltaan suljetut kuulokkeet vaimentavat tehokkaasti ulkopuolelta tulevia ääniä. Suljettuja malleja löytyy tunnetuilta hifivalmistajilta, ainakin AKG:lta, Beyer Dynamicilta, Sennheiserilta ja myös Sonylta. Hintahaarukkakin on laaja, joten löytänet jostakin hifiliikkeestä sopivat, myös ihan hifiä olevat suljetut kuulokkeet. Vastoin yleistä käsitystä suljetut kuulokkeet ovat parhaimmillaan erittäin hifiä, vaikka parhaiden puoliavoimien "avaruutta" ne eivät saavutakaan. Suljetuilla kuulokkeilla kuulo ei muuten rasitu niin paljon, kun ei tarvitse hiukan hälyisessä ympäristössä kuunnella niin kovaa, että ulkopuolelta tuleva melu peittyisi musiikilla. Mitä voidaan tehdä kuulokkeiden saamiseksi toistoltaan kaiutinmaisemmaksi ? Jotta kuulokkeen äänestä saataisiin kaiutinmaisempi, on kuulokkeissa saatava aikaan ilmiö, jossa oikean ja vasemman kanava äänet kuukuvat sopivasta viivästettynä toiseen kanavaan ja pään aiheuttamat taajuustoistoerot otetaan huomioon. Osa kuulokevalmistajista on ottanut tätä huomioon kuulokkeidensa tuotekehittelyssä. Joissain kalliimmissa kuulokkeissa on sovellettu erilaisia akustisia menetelmiä toiston saamiseksi muistuttamaan enemmän kaiuttimia. Jotta saat kuulokkeista kaiutinmaisen äänen sinä tarvitset vain suhteellisen edulliset kuulokkeet ja jonkin laitteen joka luo kuulokkeilla stereokuvan kuulijan eteen. Esimerkiksi Sennheiser Lucas tai sen halvemmat versiot tekevät tämän. Hifi-lehdessäkin on ollut hyvin yksinkertaisen vastaavan tyyppisen laitteen rakennusohje mutta toimintaperiaate on tavanomaisempi kuin kalliimmissa kaupallisissa DSP-pohjaisissa laitteissa. Millaisia ovat langattomat kuulokkeet ? Suurin osa langattomista kuulokkeista käyttää infrapunalinkkiä analogisen informaation siirtoon. IR-kuulokkeiden äänisignaali välitetään tyypillisesti FM-moduloituna. Kanavien kantoaaltotaajuus on tyypillisesti 1 - 2 MHz kieppeillä (vasen ja oikea eri taajuuksilla, esimerkki Philipsin käyttämästä ratkaisusta), jolloin kuulokkeiden infrapunasignaali ei pääse häiritsemään infrapunakaukosäätimiä. FM-modulaatiolla ääni saadaan siirrettyä varsin siedettävästi kuulokkeisiin kuuloalueen rajoille saakka. Tuntuvin heikkous tässä infrapunakuuloketekniikassa on kuitenkin suhteellisen kuuluva taustakohina. Mitä pidempi etäisyys lähettimen ja kuulokkeiden välillä on, sitä voimakkaammin kohina esiintyy. Infrapunasäteily heijastuu erilaisista pinnoista, joten kuulokkeiden vastaanottimella ei välttämättä tarvitse olla aivan suoraa näköyhteyttä lähettimeen, mutta mitä suorempi yhteys lähettimeen on, sitä parempi on saatava äänenlaatukin. Vanha kunnon langallinen kuulokemalli on päihittää langattomat infrapunakuulokkeet lähes aina äänenlaadussa, vaan ei käyttömukavuudessa. Markkinoille on vuonna 1998 tullut myös radiosignaalia käyttäviä kuulokkeita sekä digitaalista signaalinsiirtoa käyttäviä kuulokkeita. Nämä edistyneet tekniikat ovat kuitenkin paljon infrapunakuulokkeita kalliimpia. Käytännössä langattomien kuulokkeiden markkinat ovat voimakkaasti kahtia jakautuneet: on olemassa 40-50 euron hintaisia halpoja kuulokkeita ja sitten paremmat ammattilaismallit maksavatkin useita satoja euroja. Näiden kahden kuulokeryhmän välistä tahdo löytyä oikeastaan mitään keskihintaisia ja kohtuullisen laadukkaita tuotteita. _______________________________________________________________________ Liitännät ja kaapelit Miten laitteiden välisissl liitännöissä liikkuvat signaalijännitteet ja niiden desibeleinä ilmaistut signaalitasot suhtautuvat toisiinsa ? Alla oleva taulukko kuvaa kahden sähköisen signaali voimakkuden ilmaisuun käytetyn dB-lukeman ja jännitteen suhdetta. dBV tarkoittaa desibelejä suhtessa 1Vrms signaalitasoon (0 dB = 1 V). dBu tarkoittaa signaalitasoa suhteessa 1 mW tehoon 600 ohmiin antavan signaalin kanssa (0 dB = 0,775V). Kumpaakin signaalitason ilmoittamistapaa käytetään audiotekniikassa. dBV Jännite dBu 10 3,16 V 12,2 8 2,5 V 10,2 6 1,99 V 8,2 4 1,58 V 6,2 2 1,26 V 4,2 1 1,12 V 3,2 0 1 V 2,2 -2,2 775 mV 0 -6 500 mV -3,8 -10 316 mV -7,8 -20 100 mV -17,8 -26 50 mV -23,8 -30,5 30 mV -28,2 -34 20 mV -31,8 -40 10 mV -37,8 -42 8 mV -39,7 -44,4 6 mV -42,6 -48 4 mV -45,7 -50,5 3 mV -48,2 -54 2 mV -51,8 -60 1 mV -57,8 Huomio: Signaalijohtimien signaalien desibelitasoja ei pidä sotkea äänen paineen desiblelitasoihin. Ne eivät ole sama asia. Millaisia vaikutuksia kaapelilla on hifilaitteiston ääneen ? Kaapelipuoli Hifi-laitteissa on sikäli mielenkiintoinen, että sillä on kokonaisuuteen nähden mitättömin vaikutus äänentoistoon. Kuitenkin niistä pidetään eniten meteliä ns. piireissä. Samoin kaapeleiden ympärillä pyörivä mainonta on itse vaikutukseen nähden valtavaa ja usein täyttä puppua. Kaapeleiden kohdalla olevia puheita kuunnellessa kannattaa aina pitää mielessä, että hyvä johto on sellainen joka ei muuta äänisignaalia, eli päästää sen kuljetettavana olevan äänen mahdollisimman vähän muuttuneena lävitseen. Kaapelin tarkoituksena ei ole jollain maagisella tavalla parantaa ääntä, vaan ainoa ero hyvä ja huonon kaapelin välillä on että hyvä kaapeli muuttaa ääntä vähemmän kuin huonommin hommansa hoitava kaapeli. (Tässä en puutu mihinkään luonteenmukaista äänentoistoa tavoittelevien ihmisten signaalia tahallaan vääristäviin kaapeleihin, jotka voivat saada jonkun tietyn laitteiston kuulostamaan jonkun mielestä paremmalle, vaikka eivät äänentoistoa luonnollisempaan suuntaa viekään). Kaapelia ostaessa kannattaa kiinnittää huomiota liittimien ja itse johdon järkevään laatuun. Yleensä hifiliikkeestä saa varmimmin ainakin kohtuulaatuiset kaapelit, mutta kyllä muistakin liikkeistä voi ihan yhtä hyviä johtoja löytää kun tietää mitä on ostamassa (ja jopa edullisemmin kuin hifiliikkeestä). Käytännössä kun linjapiuhat ovat jotain kohtuullisen laadun omaavia ja kaiutinjohdot riittävän paksua kuparikaapelia, on normaalihifivehkeillä turha etsiä luottavia eroja kuuntelemalla. Lyhyissä kaapelivedoissa linjakaapeleissa on eroa lähinnä ulkoisten häiriöiden suojauksessa ja liittimen kontaktien luotettavuudessa. Mitä vaikutusta on joihinkin audiokaapeleihin kuoreen merkityllä signaalin kulkusuunnalla ? Suurin todellinen merkitys tällaisella audiokaapeliin merkityllä kulkusuunnalla on visuaalinen: vähemmän kuluttaja näkee suoraan mihin suuntaan kaapeli tulee laittaa eikä tuhlaa aikaa sen miettimiseen onko asennolla väliä. Kaapelin suunnalla ei ole mitään mystistä merkitystä, ei kuvalle eikä äänelle. On kaapeleita, joissa on präntätty nuoli kaapelin pintaan osoittamaan, että kuinka päin se pitää kytkeä, mutta se on humpuukia siinä missä moni muukin mystiikan puolelle viety asia hifissä. Pseudotieteelliset vetoamiset kaapelin säikeiden kiertymissuuntaan, monimutkaiset halkaisukuvat väriesitteissä kaapeleiden eri taajuusalueille tarkoitetuista säikeistä ja monikerroksisista erikoisista vaippamateriaaleista jne. ovat sitä, mitä valmistaja tietenkin tekee myydäkseen tuotettaan. Todellisuuden kanssahan sillä ei tarvitse olla tekemistä missään normaaleissa kuparista tehdyssä kaapeleissa. Suojatun kaapelin rakenteella ja materiaaleilla on merkitystä jonkin verran vasta kun mennään radiotaajuuksiin asti ja kun kaapelivedot ovat pidempiä. Kaapelin kytkentäsuunnalla ei sielläkään ole merkitystä, tietenkään. Mitä vaikutusta kaapelin hapettumisella on kaapelien liitokseen ? Hapettuneiden kuparijohtimien liitoksessa johtavuutta huonontaa eristeenä toimiva kuparista ilman vaikutuksesta muodostuva kuparioksidi- ja kuparisulfidikerros. Esimerkiksi puhelintekniikassa sulfidikerroksen aiheuttama ongelma kontaktien välillä voidaan poistaa johtamalla piirin läpi jatkuva virta (vähintään 20 mA), joka pitää rajapinnan auki ja estää sulfidikerroksen muodostumista. Audiokaapeleissa ei yleensä tällaista tasavirtaa esiinny. Audiokaapeleissa yleensä käytetty kuparikaapeli sisältää pieniä määriä hopeaa (poistamaan meltoisuutta, ts. antamaan kuparille "jousiominaisuuksia" ja kestävyyttä). Hopeasta muodostuu ajan mittaan johtimen pinnalle hopeasulfidi-kerros (johdin mustuu), joka taas toimii eristeenä. Mikä on galvaaninen erotin ? Galvaaninen erotin erottaa eri laiteiden sähköosat toisistaan jotta niillä ei olisi suoraa sähköistä (galvaanista) kosketusta keskenään mutta päästä itse johdosa kulkevan signaalin läpi laitteesta toiseen. Galvaaninen erotin auttaa laitteiden välillä olevien maatasojen erillaisuudesta aiheutuviin maavirran kiertoon eli maahurinaan. Galvaaninen erotin audiojohdon välissä auttaa jos sinulla on esim. tietokone (tai joku muu maadoitettuun pistokkeeseen tarkoitettu laite) kiinni stereoissa ja kaiuttimista kuuluu 50hz hurinaa tai tv:n (jos myös stereoihin liitetty) kuvassa näkyy mustia palkkeja. Galvaaninen erotin koostuu audiomuuntajasta, joka ei ole täysin ongelmaton komponentti (ainakaan halvat sellaiset). Galvaanisen erottimen asentaminen yleensä vaimentaa matalia bassoja, lisää jonkun verran säröä ja vai vaikuttaa hioukan korkeiden äänien toistoon (vaikutusten suuruus riippu erottimen laadusta ja äänilähteen ulostuloimpedanssista, missä pienempi impedanssi parempi). Galvaanisen erottimen aiheuttamat ilmiöt ovat yleensä pikkujuttuja kun sen niitä paljon voimakkamman ja häiritsevämmän hurinan saa pois. Miten teen itse sopivan mittaisen välijohdon RCA-liitäntäisille audiolaitteilleni ? Tällaiset audiokaapelit tulee tehdä suojatusta johdosta. Tarkoitukseen sopii sellainen johto, jossa keskellä yksi karva ja se ympärillä eriste, tämän ympärillä metallisukkasuoja ja tämän ympärillä eristävä muovikuori. Stereosignaalin siirtoa varten tarvitset kaksi erillistä tällaista johtoa (oma vasemmalle ja oikealle kanavalle). Markkinoilla on olemassa myös kaapeleita, joissa on yhdessä kaksi edellä kuvattua johtoa. Johtoa valmistaessasi tarvitset itse kaapelin lisäksi seuraavat tarvikkeet: * Johtimen päihin laitteisiin sopivat RCA-liittimet. Kun näet vaivaa johdon tekemiseksi, niin kannatta valita hiukan laadukkaampia kuin niitä heikkolaatuisimpia halpaversioita. * Juottokolvi (joku parinkymmenen watin pienikärkinen malli on hyvä) * Juotostinaa * Sivuleikkurit * Pienet pihdit * Mahdollisesti yleismittari johdon testaamiseksi (ei pakollinen, mutta suositeltava) Johdon kytkentä tehdään siten, että johdon kuori kytketään kummassakin päässä liittimen maadoitusliittimeen (RCA-liittimen ulompi kontakti). Johdon keskijohdin kytketään sitten signaalinastaan (RCA-liittimen keskitappi) kaapelin kummassakin päässä. Sivuleikkureita tarvitset johdon katkaisemiseen sopivan mittaiseksi sekä sen kuorimiseen. Tämän jälkeen juotetaan nuo kuoritut johtimen päät kiinni niille kuuluviin paikkoihin liittimiin. Sen jälkeen puristetaan johto pihdeillä kiinni liittimen sisällä olevaan vedonpoistimeen (pienet metallikielekkeet liittimen runkokontaktissa, jotka taitetaan tuon sisään tulvan kaapelin kuoren päälle). Tämän jälkeen tarkastetaan silmämääräisestä, että liittimessä ei ole oikosulkuja ja kaikki johdot on kunnolla kiinni. Tämän jälkeen kierretään liittimen kuoret paikoilleen (ne on pitänyt mustaa pujottaa johtoon ennen kummankin johdin pään tinaamista). Lopuksi tarkastetaan johdon toiminta, ensiksi yleismittarin ohmialueella (pienet omit samojen kontaktien välillä eri liittimestä toiseen mutta ei kontaktia liittimen ulkokoskettimen ja keskitapin välillä) ja sitten voidaankin johdot liittää audiolaitteisiin. Näitä samoja ohjeita voi soveltaa myös 6.3 mm ja 3.5 mm monojakkien johdottamiseen vain sillä erolla, että signaali on liittimen kärjessä ja maa liittimen runko-osassa. Miten menee signaalien järjestys 3.5 mm ja 6.3 mm stereojakkien kanssa ? Stereojakkien kanssa käy kytkentäjärjestyksen selvittämiseen seuraava ohje: ota liittimen runko-osa oikeaan käteen kärki osoittamaan vasemmalle. Nyt signaalit ovat kärjestä lähtien (vasemmalta oikealle) seuraavat: Vasen kanava, oikea kanava ja maa. Alla on selventävä kuva liittimestä ja kytkennöistä: /^^^^^^^^\ /^^^|^^^|^^^^^| | | L | R | Gnd | | \___|___|_____| | \________/ Missä: L = vasen kanava R = oikea kanava Gnd = signaalimaa Mitä käytännön eroa on vahvistimen tape, aux, cd ja phono -liitännöillä ? Phono-liitäntää lukuun ottamatta toimintaperiaate on kaikissa sama, eli voit liittää minkä tahansa linjasignaalia antavan laitteen tällaisen laitteen mihin tahansa vahvistimen näistä liitännöistä. Poikkeuksena levysoittimen liitäntä (phono) johon ei mitään muuta laitetta kuin levysoitinta saa liittää. Levysoitinliitännän vahvistus on huomattavasti linjatasoista suurempi ja se sisältää taajuusvastetta voimakkaasti muuttavan RIAA-suotimen. Mitä linjatasoinen signaali oikeastaan on ? Käsite "linjatasoinen" on varsin laaja. Sillä tarkoitetaan alkuperäisen äänitaajuussignaalin (20-20 000 Hz) sähköistä vastinetta, jonka siirrossa ja tallennuksessa käytetyt moduloinnit (esim. radiolähetys), dynamiikan muokkaukset (esim. hifivideo) ja taajuuskorjaukset (esim. lp:n RIAA-korjaus) on normalisoitu eli kumottu. Äänisignaalia siirretään linjatasoisena ohjelmanlähteeltä esivahvistimelle, taajuuskorjaimelle, tallentimelle tai päätevahvistimelle. Signaalin amplitudi on 0,1 - 2 volttia ja impedanssitaso on 1-470 kohm. Kuluttajalaitteissa linjatasoinen signaali välitetään yleensä epäsymmetrisenä ("kuuma" johdin ja maapotentiaali). Ammattiäänentoistolaitteissa linjasignaali kulkee symmetrisenä (plus ja miinusjohdin sekä erillinen maapotentiaali). Symmetrisyys vaimentaa tehokkaasti pitkissä välijohdoissa äänisignaaliin sekoittuvia häiriöitä. Voiko linjatasoista signaalia mitenkään kytkeä Phono-sisääntuloon ? Sopivalla sovittimella (vaimentaa ja suodattaa signaalin sopivati ) Phono-liitäntäänkin voi kytkeä linjasignaalin, jolloin laitteen liittäminen onnistuu phono-liitäntään. Johtuen Phono-liitänännän käyttämistä paljon linjatasoa pienemmästä signaalitosta näin tehty liittäminen on paljon häriöherkempi ja kohisee enempi kuin oikean linjaliitännän kautta tehty liittäminen. Valmiita Line-Phono adaptereja ei ole hirveästi markkinoilla. Ainoa tietämäni kaupallinen sovitinpurkki tähän on Monicor LPC-1 (hintaluokka noin 20-30 Euroa). Jos on rakentelintoa, niin rakennusohjeet oman sovittimen rakentamiseen löytyy osoitteesta [1]http://www.epanorama.net/circuits/phono.html Jos vahvistinta saa ja voi muokata, niin monessa laitteessa on mahdollista (helpommin tai vaikeammin) ohittaa phono-liitännän perässä olevan magneettiselle äänirasialle tehty RIAA-vahvistimen, jolloin tulosta saataneen linjatasoinen. Muokkauksen tekeminen vaatii sitten osaamista ja monessa tapauksessa laitteen kytkentäkaaviot/huolto-ohjeet. Korjaimen poistaminen ammattimiehen toimenpiteenä saattaa maksaa saman, minkä uusi vahvistin maksaa. Joissain erittäin vanhoissa laitteissa phono liitin oli tehty kideäänirasioita varten. Niissä ei tarvittu RIAA- korjainta, ainoastaan vahvistin. Tällöin linjasignaalin voi liittää laitteen phono-liitäntään pelkästään sopivan vaimentimen läpi. Millaisia ovat linjaulostulojen impedanssit ? Tyypillisissä kotilaitteessa linjalähtöjen lähtöimpedanssit ovat luokkaa 100-500 ohmia, mutta voivat olla hyvin mitä tahansa 20-5000 ohmin alueella. Johdon kuormituskapasitanssin aiheuttaman korkeiden äänien kannalta vaimenemisen kannalta lähtöimpedanssi kannattaisi olla melko matala. Noin 20-500 ohmin lähtöimpedanssiin päästään, kun laitteen lähdössä on oikosulkusuojatut operaatiovahvistimet. Jos operaatiovahvistimessa ei ole sisäänrakennettua oikosulkusuojaa, kuten on laita eräissä korkealuokkaisissa operointivahvistimissa, on oparin annosta lähtöliittimeen on yleensä 1000-2000 ohmin vastus oikosulkusuojana, joka käytännössä määrää antoimpedanssin tämän suuruiseksi. Esimerkin vuoksi on hyvä laskea suurin sallittu kuormituskapasitanssi linjaliitäntäiselle laitteelle. Suurin kuormakapasitanssiarvo saadaan kaavalla: C = 1 / ( 2 * Pi * f * R) jossa f on taajuus, jossa vaste on pudonnut 3 dB. Valitaan taajuudeksi vaikka 100 kHz, jolloin vaimennus 20 kHzi:llä on reilusti alle desibelin. Jos antoresistanssi R olisi vaikka 2000 ohmia, olisi sallittu kuormituskapasitanssi 800 pF, eli esim. 8 m kaapelia, jonka ominaiskapasitanssi on 100 pF/m. Ammattilaitteiden linjaliitännöissä ikivanha standardi oli 600 ohmin lähtöimpedanssi. Nykylaitteissa lähtöimpedanssit ovat yleensä 40-200 ohmin luokkaa, ideaalisena pidetyn lähtöimpedanssin ollen luokkaa 60-80 ohmia (käyttäytyy keskimäärin parhaiten 1-300 metrin vedoilla normaaleilla ammattikäytössä olevilla audiokaapeleilla kun toisessa päässä on yli 10 kohm ottoimpedanssi). Onko mahdollista jakaa CD-soittimen lähdön RCA kahteen eri vahvistimeen suoraan haaroittamalla ? Linjatasoista signaalia kuljettava RCA-johto on mahdollista jakaa kahteen suoraan lähtöön sopivalla adapterilla (saa elektroniikkakaupoista) tai itse tehdyllä spesiaalikaapelilla. Tuon lähdön jakamiseen kahteen piuhaan ei kohtuullisen lyhyillä etäisyyksillä (metrejä) ole tällaisen audiosignaalin kanssa mitään haittavaikutuksia, kunhan tuota musiikkia kuunnellessa ne kummatkin laitteet, johon äänisignaali on kytketty ovat kuunteluhetkellä päällä. Jos toisesta on virta poissa, voi sen sisääntulon impedanssit olla mitä sattuu epälineaarista, mistä voi aiheutua hyvinkin selvästi kuuluvaa säröä. Kun kummatkin laitteista on päällä, ei ongelmia esiinny. Miten saan kaiutintasoisesta signaalista linjatasoisen ? Alla olevalla kytkennällä saat tyypillisen stereovahvistimen tai radionauhurin kaiutinlähdöstä ulos linjatasoista signaalia: kaiutin+ ----10k----------+---- Linja ulos | 1k | Maa -----------------+---- Maa Jos käytetty vahvistin ei ole sillattua mallia, voi lähtöpään maan kytkeä huoletta kaiutinlähdön miinusnapaan, koska se on yhteydessä kaiuttimen maahan. Jos kyseessä on sillattu vahvistin, ei tuota maata pidä mennä kytkemään kaiutinlähdön miinusnapaan (mieluummin vaikka vahvistimen sisääntulon maahan). Kytkentä vaimentaa signaalijännitteen noin kymmenesosaan (20 dB vaimennus), joten noin 50W vahvistimen ulostulolla saadaan kytkennästä ulos noin 2V jännite, joka vastaa CD-soittimen täyttä ulostulotasoa. Millaisia ovat audiolaitteiden linjaliitännät ? Nykyaikaisessa audiosignaalin siirrossa impedanssisovitusta ei suoriteta vaan liitännät ovat jännitesovitettuja. Impedanssisovitusta ei tarvita, koska kaapelit ovat audiotaajuuksilla sähköisesti lyhyitä (paljon aallonpituutta lyhyempiä). Monet ammattilaitteet käyttävät nykyisin signaalinsiirrossaan jännitetasoa +4dBu (noin 2 volttia). Signaali on jännitesovitettu, joten laitteiden lähtöimpedanssit ovat pieniä (yleensä joitain kymmeniä tai satoja ohmeja) ja sisääntuloimpedanssit suuria (10 kohm tai suurempi impedanssi). Kotilaitteet käyttävät yleensä pienempiä signaalitasoja linjatasonaan. Tyypillinen kotilaitteiden nimellinen signaalitaso on -10dBu (noin 0.3 V). Voinko kytkeä audiolaitteeni kuulokeliitännän vahvistimeni linjasisääntuloon ? Yleensä kuulokeliitännän kytkeminen toisen laitteen linjasisäänmenoon onnistuu ilman ongelmia ja toimii hyvin. Tyypillisen kuulokeulostulon signaalitasot ovat sellaista luokkaa, että ne sopivat hyvin linjaliitäntään. Joidenkin vahvistimien kuulokeliitännät on toteutettu siten, että päätevahvistimelta kaiuttimeen menevä signaali on vain vaimennettu sarjavastuksella ennen kuulokeliitäntään tuontia. Tällaisessa laitteessa (jos äänenvoimakkuus on säädetty kovalle), saattaa kuulokeliitännän taso olla liian iso linjasisääntulolle jos se on toteutettu yksinkertaisesti kaiutinlähdöstä vain sarjavastuksen avulla. Yleensä tällainen liian suuri taso aiheuttaa vaan säröä, mutta periaatteessa se voi rikkoakin herkän esivahvistimen sisääntulon ja vahvistimen lähtötaso on kovin suuri. Jos liian suuri signaalin taso on ongelmana, niin voit joko säätää lähettävän laitteen ulostulotasoa pienemmäksi tai sitten laittaa noin 30-150 ohmin vastuksen kuormaksi vasempaan ja oikean kuulokeliittimen nastaan (vastukset kytketään maan ja kyseisen kanavan nastan väliin). Jos suora kytkentä kuulokeulostulosta linjasisäänmenoon ei tunnut toimivan kunnolla, niin kannattaa laittaa kytkentään kuuloketta simuloiva vastus (esim. 100 ohmia) edellä kuvatulla tavalla, jolloin kuulokevahvistin näkee jonkun kuorman. Jotkut vanhemmat vahvistimet eivät olleet stabiileja, jos niissä ei ollut kuormaa ja lisäksi joku takaisinkytkentälenkin tasajännite saattoi kummitella kuulokeannossa, jos mitään kuormaa ei ollut. Kun tämän vastuksen vielä laittaa kaapelin toiseen päähän seuraavan asteen oton yhteyteen, kiertää "kuulokevirta" kaapelin kautta edestakaisin, jolloin pitkä kaapeli on hieman epäherkempi eräille kaapeliin kytkeytyville häiriöille kaapelin vastaanottopäässä, kun nämä häiriöt kytkeytyvät pienohmisen kuormitusvastuksen kautta maihin (eikä korkeaohmisen vahvistinsisäänmenon läpi). Säädettävän tasoisen ulostulosignaalin kuulokeliitännästa saa helposti seuraavalla kytkennällä (yksi kummallekin kanavalle): +in -----+ +--- +out | | R | CD-soitin 200ohm R<--+ -->vahvistimen sisäänmenolle potikka R | -in------+------- -out Sama kytkentä sopii myös kuulokkeiden vaimentimeksi jos kuulokeannon voimakkuus on liian suuri. Esimerkiksi kuulokkeita äänikortin kuuloke/kaiutinulostuloon liitettäessä signaalin taso on monesti turhan korkea, joten itse äänikortin voimakkuussäätimistä ei voi käyttää kuin aivan pienimpiä asetuksia ettei ääni olisi liian kova. Miksi audiolaitteiden runkoon vuotava virta synnyttää johdossa hurinoita ? Balansoimattomissa liitynnöissä (jollaisia RCA liittimellä varustetut liitännät ovat), virtalähteen vuotovirta kulkee laitteesta toiseen kaapelin vaipan kautta. Tämän vuotovirran kaapelin vaipassa ja liittimissä aiheuttama jännitehäviö summautuu suoraan signaalijännitteeseen. Jos oletetaan että liittimien ja kaapelivaipan yhteenlaskettu resistanssi on 1 ohmi, aiheuttaa 7 uA vuotovirta 7 uV häiriöjännitteen ja jos signaalitaso on 1 V, on häiriöjännite -103 dB alle signaalitason. Toisaalta jos vuotovirta on 0.14 mA on häiriöjännite 0.14 mV, eli signaali/kohinasuhde on vain 77 dB. Tyypillisillä laitteilla nuo vuotovirrat pysyvät käytännössä olla 0.5 mA arvossa (monien laitetyyppien turvamääräyksissä määrätty). Hurinan voimakkuus siis riippuu täysin laitteiden välisestä resistanssista ja johtoja pitkin kulkevasta virrasta. Jos ainoa maayhteys on huonon kaapelin hapettuneet maakoskettimet, niin kyllä tuollaiset arvot alkavat jo olla kuultavia. Kytkemällä tukevammin laitteet samaan maapotentiaaliin, tuon verkkolaitevuodon merkitys jää pienemmäksi. Kannatta muistaa, että esi- ja päätevahvistimen välisessä kaapelissa signaalin voimakkuus ei ole vakio, mutta häiriön voimakkuus on vakio, joten signaali/kohinasuhde riippuu voimakkuussäätimen asennosta. Jos laitteen pistotulpan kääntämisellä on vaikutusta hurinan määrään, niin se johtuu siitä, että laitteen rakenne on sellainen, että toisesta johdosta vuotaa enemmän sähkö runkoon kuin toisesta. Lisäksi ellei laitteen virtalähteessä ole kunnollista verkkopuolen suodatusta, kaikki verkon vaihejohtimessa ratsastavat suurtaajuiset häiriöjännitteet kytkeytyvät tämän samaisen kapasitanssin kautta laitteeseen ja edelleen kaapelin vaippaa pitkin toiseen laitteeseen ja sen virtalähteen kapasitanssien yli nollajohtoon ja sitä kautta maihin. Tämäntapaisen vuodon aiheuttamaa äänisignaaliin summautuvaa jännitettä voi myös pienentää (muttei kokonaan poistaa) huolehtimalla, että laitteiden välinen resistanssi pysyy pienenä. Korkeatasoisessa äänentoistossa signaalitasot ovat 1 V luokkaa ja tarvittava dynamiikka vähintään 100 dB, joten häiriöjännitteiden amplitudi on pidettävä alle 10 uV, joka on aikamoinen tehtävä balansoimattomilla systeemeillä. Sen sijaan, että uhraa paljon rahaa joihinkin eksoottisiin kaapeleihin, parempi hyöty saatetaan yleensä käyttämällä balansoiduilla liitännöillä varustettuja hyvin suunniteltuja laitteita, jolloin maapotentiaalin puhtaus ei ole niin kriittinen asia, koska differentiaalisia sisään- ja ulostuloja käytettäessä maavirtojen summautumista äänisignaaliin ei tapahdu. Balansoidun liitännän hyöty on kuitenkin todella olematon, jos äänentoistolaitteisto koostuu pelkästään CD-soittimesta ja vahvistimesta, eikä sitä ole kytketty mihinkään muualle. Vasta laajoissa hyvin monen laitteen yhdistelmissä ja pitkillä etäisyyksillä balansoitujen liitäntöjen edut tulevat kunnolla esille. Voiko linjatasoisen signaalin jakaa usealle laitteelle ? Normaalit linjatasoiset audioliitännät (pois lukien muutamat vanhat ammattilaislaitteet) ovat jännitesovitettuja. Näiden lähtöimpedanssi on pieni (kilo-ohmin luokkaa) ja tuloimpedanssi suuri (kymmeniä kilo-ohmeja). Näin yksi ulostulo pystyy helposti ohjaamaan muutamaa sisääntuloa signaalin vääristymättä tai vaimentumatta. Siis useita sisääntuloja voidaan kytkeä rinnakkain ja nämä voidaan yhdistää yhteen linjatasoiseen lähtöön. Rinnankytkennässä on yksi mahdollinen ongelma: Jos jossain rinnankytkennässä mukana olevassa laitteessa ei ole virtaa päällä, niin on mahdollista, että voimakas linjasignaali säröytyy joillain laitteilla . Tämä johtuu sitä, että eräiden laitteiden sisääntulojen impedanssi tulee epälineaariseksi kun laitteesta sammutetaan virta. Hajoaako jotain, jos yhdistän monta linjatasoista laitetta yhteen vahvistimen sisääntuloon rinnakkain ? Minkään linjatasoisen laitteen ei pitäisi tällaisesta pahasti vaurioitua. Linjaliitännöissä ovat jännitteet ja tehot sen verran pieniä, että laitteet eivät pääse rikkomaan toisiaan. Jos kaksi laitetta antaa samanaikaisesti signaalia, muodostaa tämä haaroituskaapeli jonkinmoisen, paremman tai huonomman (riippuu liitetyistä laitteista), sekoittajan. Hyvin monessa tapauksessa ääneen tulee tällaisessa kytkennässä säröä riippumatta siitä, onko yksi tai enemmän laitteita päällä, koska päällä olevien laitteiden linjalähtöjä joka tapauksessa ylikuormitetaan tässä hommassa. Suosittelen jonkinlaisen kytkimen, mekaanisen tai elektronisen, hankkimista / rakentamista. Millainen on hyvä RCA-liitin ? Hyvä RCA-liitin on sellainen, joka ei hapetu ja pysyy luotettavasti kiinni laitteiden liittimessä. Hyvä häiriösuojauksen ja tukevuuden takaamiseksi kannattaa käyttää hyvälaatuisia metallikuorisia liittimiä (tarvittaessa kalliita ammattilaisten käyttämiä malleja). Kullatut liittimet antavat yleensä parhaan suoja hapettumista vastaan. Luotettavan liitännän aikaansaamiseksi joissain high-end-liittimissä on kiristysmahdollisuus liittimen rungolle, mutta usein tällainen ei ole tarpeen. Kannattaa välttää ainakin kaikkein halvimpia muovikuorisia liittimiä, jos haluat että johtosi toimivat luotettavasti. Mahdollisia ongelmia RCA-liittimissä: * RCA-liittimen runko on liian paksua materiaalia eikä jousta kunnolla * RCA-liittimen keskipiikki on liian paksu ja vaurioittaa naarasliitintä siten, että tämän jälkeen normaaliliittimet eivät toimi luotettavasti (ongelma halpojen RCA-runkojen kanssa) * RCA-liittimen runko on liian iso, joten liitin ei pysy kunnolla paikallaan * RCA-liittimen keskipiikki voi olla liian ohut eikä saa kunnon kosketusta Eräs RCA-liittimien ongelma ammattikäytössä on, että RCA-liittimet eivät kovin hyvin kestä jatkuvaa liikuttelemista. Jos johtoja joutuu irrottamaan ja laittamaan paikalleen usein, niin monessa laitteessa olevat RCA-rungot kuluvat ja rupeavat pätkimään. Joissain High-end RCA-liittimissä on normaaleita RCA-liittimiä paksumpi keskitappi, joka saattaa vaurioittaa joidenkin laitteiden RCA-liittimiä (liitin löystyy niin, että normaalit ei enää toimi tai liittimen juotokset lohkeilee mekaanisesta rasituksesta). Millaista kaapelia kannattaa laittaa RCA-liittimien väliin audiokaapeleissa ? RCA-liittimissä kaapeleissa käytetään tavallisesti kaapelia, jossa on yksi johdin ja sen ympärillä metallinen suoja. Tätä kutsutaan usein diodikaapelin ja mikrofonijohdon nimellä. Sopivaa kaapelia pitäisi löytyä suunnilleen jokaisesta elektroniikan komponentteja myyvästä liikkeestä. Onko järkevää vaihtaa aktiiviseen subwooferiin yli satasen maksavaa RCA johtoa paremman äänenlaadun toivossa vai onko tuo hifimyyjien höpöhöpö-puhetta ? Hifimyyjän mielestä vaihtaminen on varmasti järkevää, koska hän saa myytyä uuden kaapelin hyvällä katteella. Se onko tästä hyvälaatuisen kaapelin vaihtamisesta vielä kalliimpaan mitään hyötyä, on taas kyseenalaista. Reilun satasen RCA on taatusti riittävän laadukas kaapeli. Jos piuha on todella pitkä ja kulkee useiden häiriölähteiden ohi, niin piuhan olisi hyvä olla hyvin suojattu. Hyvästä häiriönsuojauksesta kaapelissa joutuu maksamaan, mutta jos sinulla ei ole ollut häiriöistä ongelmia niin turhaan vaihdat. Mikä on audiolaitteissa käytetyn 5-napaisen DIN-liittimen nastajärjestys ? Yleisin audiokytkentä 5 napaiselle DIN-liittimelle (mm. kasettinauhureissa): 1 Vasen ulos 2 Maa 3 Vasen sisään 4 Oikea ulos 5 Oikea sisään DIN-levysoitinliittimessä käytetty kytkentä: 1 oikea kanava 2 maa 3 vasen kanava ja monotoisto 4 ei liitäntää 5 yhdistettynä koskettimeen 1 Mikä on balansoitu liitäntä ? Balansoitu liitäntä on ammattiaudiolaitteissa käytetty liitäntätyyppi, jossa audiosignaali siirrettään kahden signaalijohtimen ja maajohtimen välityksellä. Toiseen signaalijohtimista johdetaan äänisignaali suoraan ja toiseen sama signaali vastakkaisvaiheisena. Vastaanottopäässä taas vahvistetaan ainoastaan näiden kahden signaalijohtimen välinen jännite. Suurin tällä järjestelyllä saavutettu etu on kaapeloinnin hyvin hyvä häiriövaimennus, mikä mahdollistaa, että signaalia voidaan siirtää kohtuullisen pitkiäkin matkoja häiriöisessäkin ympäristössä ilman suurempia ongelmia. Pitkiä siirtoetäisyyksiä tulee balansoitujen lähtöjen tyypillisesti pieni lähtöimpedanssi (tyypillisesti 50-600 ohmia). Balansoitua liitäntää käytetään tyyppisesti ammattiaudiolaitteissa mikrofoni- ja linjasignaaleille. Se sopii oikein hyvin heikkojen äänisignaalien siirtoon häiriöisessä ympäristössä. Balansoituja liitäntöjä käytetään myös joissain high-end-vahvistimissa. Tyypillisimmin balansoidussa liitännässä liittimenä käytetään 3-napaista XLR-liitintä, mutta myös muita liitintyyppejä on käytössä (mm. 6.3 mm TRS-jakki). Hyvää lisätietoa aiheesta löytyy osoitteesta [2]http://www.dself.demon.co.uk/balanced.htm. Miksi ammattilaitteissa käytetään balansoituja liitäntöjä ? Ammattiäänentoistolaitteissa linjasignaali kulkee symmetrisenä (plus ja miinusjohdin sekä erillinen maapotentiaali). Symmetrisyys vaimentaa tehokkaasti pitkissä välijohdoissa äänisignaaliin sekoittuvia häiriöitä. Kun audiokaapeliin kytkeytyy ulkoinen häiriö, niin molempiin signaalipiuhoihin oletetaan syntyvän samanvaiheinen yhtä suuri häiriö. Tämä oletus pitää aika pitkälle paikkansa todellisissakin käyttötilanteissa kun käytetään kunnollisia kaapeleita (suojattu kierretty pari) ja kunnolla suunniteltuja laitteita (impedanssi yhtä suuri kummallekin signaalijohtimelle). Kun häiriöjännite on signaalijohdon + ja - navassa täsmälleen yhtä suuri mutta vastakkaisvaiheinen, vastaanottava laite ei rekisteröi tätä signaaliin summautunutta häiriötä lainkaan. Tätä ominaisuutta nimitetään yhteismuotovaimennukseksi (CMRR). Miksi balansoitua liitäntää käytetään ammattilaitteissa, mutta ei kotona ? Yksi syy miksi balansoitua liitäntää ei käytetä kotona on, että balansoitu liitäntä on kalliimpi tehdä kuin balansoimaton ja balansoimatonkin toimii kotioloissa ihan hyvin. Usein balansoitu sisääntulo ja ulostulo on toteutettu samalla lähtöpiirillä kuin ei-balansoitu. Itse asiassa balansoidussa on vielä yksi vahvistusaste lisää matkalla, sitä vastakkaisvaiheista karvaa varten. Sen sijaan signaali ennen lähtöä (esivahvistin) ja tulon jälkeen (pääteaste), muutetaan heti takaisin normaaliksi "tavalliseksi" balansoimattomaksi signaaliksi. Jokainen signaalitiellä oleva vahvistinaste lisää signaaliin jonkin verran kohinaa ja säröä. Erittäin huolellisella komponenttien ja signaalitasojen valinnalla signaali/kohinasuhteen tai säröarvojen huononeminen on vähäistä verrattuna CD-soittimen teoreettisiin arvoihin. Käytännön toteutuksissa ei käytettävä signaalitaso aina osu balansointimuunnoksissa käytettävien kytkentöjen optimaaliselle alueelle, jonka seurauksena joko signaali/kohinasuhde tai säröarvot voivat merkittävästi huonontua. Balansoitu linja on hyvä häiriösietonsa takia, muuta äänenlaadullista paranemista se tuskin tuo laitteiden välisiin kytkentöihin. Jos äänentoistolaitteisto on yksinkertainen vain vaikka CD-soittimesta ja vahvistimesta koostuva eikä sitä ole kytketty minnekään muualle, jolloin erilaisia laitteiden runkojen yhteen kytkeytymisestä johtuvia häiriöitä ei kovin helposti pääse syntymään, joten balansoinnista saatava hyöty on käytännössä olematon. Joissakin esivahvistimissa ja vanhemmissa ammattiaudiolaitteissa balansointi on saatettu tehdä "vanhanaikaisesti", eli balansointimuuntajalla. Jos sellainen on linjassa matkalla, niin silloin äänellinen ero saattaa olla ihan todellista. Balansointimuuntaja saattaa muuttaa taajuusvastetta ja jopa kyllästyä suuremmilla signaalitasoilla, jos suunnittelu ei ole onnistunut (hyviäkin muuntajia on olemassa). Silloin ääni oikeasti muuttuu siirryttäessä balansoimattomasta liitännästä balansoituun, eikä välttämättä mitenkään hyvään suuntaan. Tyypillisiä muuntajien ongelmia ovat impulssi- ja vaihevasteen vääristyminen, sekä jatkuvan signaalin särötason kohoaminen 50-100-kertaiseksi, verrattuna särötasoon ennen muuntajaa. Kalliilla ja hyvätasoisilla muuntajilla tosin nämä ilmiöt ovat murto-osia siitä mitä halvemmilla muuntajilla. Vahvistinkytkennällä toteutettu symmetrinen anto voidaan sitä vastoin tehdä vasteiltaan ja säröiltään "riittävän" hyväksi. Se sisältää vähän enemmän elektroniikka signaalin matkalle kuin balansoimaton anto, mutta tarjoaa silti hyvän tuloksen (lisävahvistimien kohinalisä mm. kumoutuu sillä että signaali siirtyy kaapelissa isommalla tasolla kuin balansoimattomassa liitännässä). Maatasojen erottaminen on tärkeää monimutkaisissa kytkennöissä häiriöiden kurissa pitämiseksi. Esimerkiksi live-äänentoistosysteemeissä, jossa mukana on myös kaikenlaista tietokonetta ja valo-ohjainta ja muuta jotenkin kytkettynä toisiinsa maatasojen erottaminen on hyvin tärkeää tai muuten tulee paljon häiriöitä. On olemassa tilanteita, joissa galvaaninen erotus eli balansointimuuntaja on välttämätön. Ammattipuolella isoissa laitteistoissa monessa tilanteessa häiriöiden kurissa pitäminen on paljon tärkeämpää hyvän lopputuloksen kannalta kuin absoluuttisesti paras äännelaatu jokaisessa laitteiden välisessä kytkennässä. Aikoinaanhan ei ollut mitään muuta keinoa tehdä balansointia mikrofonissa kuin muuntaja. Nykyään sähköinen balansointi hoitaa tämän kaiken puhtaammin, paremmin ja halvemmalla. Kustannussyyt ovat toki eräs tekijä, miksi sähköistä balansointia käytetään. Hyvät muuntajat maksavat tosiaan paljon, satoja markkoja ja itse asiassa helposti enemmänkin. Onko hifilaitteiden verkkopistokkeiden kääntämisellä mitään vaikutusta laitteiden toimintaan ? Yksinkertaisesti ajateltuna verkkopistokkeen kääntämisellä toiseen asentoon ei pitäisi olla mitään vaikutusta laitteen toimintaan, koska sähköverkosta tulee laitteeseen vaihtojännitettä. Eli laite saa samaa sähkö ihan samalla tavoin riippumatta pistokkeen asennosta. Joissain tapauksissa verkkopistokkeen asennolla voi kuitenkin olla vaikutusta äänentoistojärjestelmän taustahurinan ja muden sähköverkosta riippuvien häiriöiden määrään. Tämä ilmiö johtuu siitä, että laitteiden verkkomuuntajista (ja mahdollisista RF-suotimista) pääsee aina jonkin verran virtaa kapasitiivisesti kytkeytymään laitteen runkoon (vaarattoman pieniä määriä virtaa). Tämän kapasitiivisen kytkennän määrä voi olla jonkin verran erilainen kummastakin pistokkeen johdosta laitteen kuoreen. Maadoitetuissa laitteissa näin runkoon kytkeytyvä virta ei ole yleensä mikään mainittava ongelma, kun tämä virta pääsee näppärästi pois maadoitusjohtoa pitkin. Maadoittamattomissa laitteissa taas tämä virta kulkee joka tapauksessa audiokaapelien kuoria pitkin toisiin laitteisiin. Audiokaapelien kuorissa kulkeva virta synnyttää pienen jännitehäviön, joka summautuu suoraan balansoimattoman liitännän audiosignaaliin. Mitä pienempi virta, sen vähemmän häiriöitä. Yleensä lyhyillä järkevillä kaapeleilla tuo kaapelin kuoren virta ei ole merkittävä häiriölähde, mutta voi olla joissain tapauksissa kuultavan suuruinenkin. Tällaisessa tilanteessa voi joskus laitteiden verkkopistokkeiden kääntämisellä olla ainakin jonkin verran aistittavaa etuakin joidenkin laitteiden kanssa ja toisten kanssa ei mitään mainittavaa vaikutusta. Tarkoituksena verkkopistokkeiden asennon optimoinnissa on löytää se asento, jossa audiokaapelien kuorissa kulkee vähiten virtaa, jolloin tulee vähiten häiriöitäkin. Lisää tietoa verkkopistokkeen asennon optimoinnista löytyy osoitteesta [3]http://www.saunalahti.fi/pesonenj/diyvaop.htm. Verkkopistokkeen kääntelyn vaikutuksen arvioinnissa kannattaa pitää mielessä, että ihminen kuulee kaikenlaista, jos oikein uskoo. Töpselin kääntämisellä ei kyllä ole mitään vaikutusta laitteen sisällä muuntajan jälkeen tapahtuvaan vaihtovirran tasasuuntaukseen ja suodatukseen. Kytkentä joka tästä ottaa sitten käyttösähkönsä, ei tiedä tuon taivaallista mistä sähkö tulee kunhan virta riittää ja jännitteet pysyy stabiilina. Teoriassa voi tietysti olla mahdollista, että tietyssä laiteyhdistelmässä, jossa virtalähteiden ja/tai kytkennän suunnittelu tai lähinnä toteutus on erikoinen ja epästabiili, niin jotain kummallista voi tapahtua. Stereokuvan kapeneminen tosin vaatii ja monet muut äänikuvan ilmiöt vaativat tapahtuakseen paljon muuta kuin mitä yksi vain pohjakohinaan vaikuttava verkkopistokkeen kääntely voi vaikuttaa. Jos ilmiö on selvä, se tarkoittaa, että siihen on jokin selitys. Jotta voitaisiin todeta että ilmiö on selvä, niin se tulisi olla todettavissa myös sokkotestissä (parikymmentä kuuntelukertaa). Itseään on helppo huijata, jos uskoo itse vahvasti eroihin. Miten voi muuttaa AWG-yksiköllä ilmoitetun johdonpaksuuden neliömillimetreiksi ? AWG-yksiköllä ilmoitetut johtojen paksuudet voi muuttaa neliömillimetreiksi seuraavaan taulukon avulla: AWG diam. area(mm^2) 4 5.189 21.15 6 4.115 13.30 8 3.264 8.366 10 2.588 5.261 12 2.053 3.309 14 1.628 2.081 16 1.291 1.309 18 1.024 0.8230 20 0.8118 0.5176 22 0.6438 0.3255 24 0.5106 0.2047 26 0.4049 0.1288 28 0.3211 0.08098 Parittomien AWG-numeroiden arvoit voinee arvioida taulukossa olevien vierekkäisten parillisten arvojen jonnekin keskipaikkeille. Mikä on kaiutinkaapelien vaikutus ääneen ? Kaiutinkaapeleilla ei hirveästi saada kaiuttimien ääntä muutettua. Jos kaiutinkaapelit ovat tolkuttomasti liian ohuet, voi sillä äänen pilata, mutta kun ne on jotensakin järkevän paksut, niin merkitys on normaalien kaiuttimien ominaisuuksiin ja valmistustoleransseihin nähden mitättömän pieni. Kaiutinjohdon resistanssi vaikuttaa ääneen. Lisääntynyt resistanssi huonontaa kaiuttimen herkkyyttä, muokkaa taajuusvastetta impedanssivasteen suuntaan ja lisää bassoresonanssin jälkivärähtelyjä. Hyvä johto on poikkipinta-alaltaan suuri ja pituudeltaan lyhyt. 2,5 mm^2 poikkipintaiset kaapelit riittävät jo varmasti vähän pidempiinkin vetoihin kotioloissa. Kaapelin reaktanssi alkaa vaikuttaa äänen vasta kuin kaapeli voidaan käsittää siirtojohdoksi. Tämä riippuu johdon pituudesta suhteessa sähkön aallonpituuteen. Audiotaajuuksilla kaapelia ei tarvitse käsittää siirtojohdoksi ennen kuin se on satoja metrejä pitkä. Muutamien metrien kaiutinjohdot ovat niin lyhyitä, ettei niiden aaltoimpedanssista tarvitse audiotaajuuksilla välittää. Tietysti jos kaapelia on muotoiltu kelaksi, alkaa sen induktanssi olla merkittävä jo aikaisemmin ja samoin kapasitanssi, mikäli kaapeli muotoillaan kondensaattoriksi. Käytännön kaapelit eivät ole kylläkään rakenteeltaan lähelläkään kondensaattoria ja kelaakin ne muistuttavat vaan ollessaan rullalla kaupassa. Kaiutinkaapeleiden virittelystä puhuttaessa voi kysyä, miksi ei kiinnitetä huomiota kaiuttimien jakosuodinkelojen ja varsinkin elementtien puhekelojen kuparilankaan, vaan siihen muutaman metrin pätkään johtoa, joka on kaiuttimien ulkopuolella. Kelat ja puhekelat on tehty aivan tavallisesta kuparilangasta, se on ohutta ja sitä on signaalitiellä kymmeniä metrejä. Mikä olisi hyvä liitin kaiuttimille ? Perinteinen kaiutinliitin tyyppi hifilaitteissa ovat olleet banaaniliittimet. Ne ovat tukevia, niihin saa kohtuullisen paksuja johtoja kiinni ja ne kestävät hyvin virtaa parikymmentä ampeeria. Turvallisuuspuolella heikkoina asioina ovat, että liittimissä kaiuttimeen menevä jännite on helposti kosketeltavissa (ei yleensä ongelma pienitehoisilla vahvistimilla, muuta suuritehoisissa on vaarallisia useiden kymmenien volttien jännitteitä) sekä se, että banaaniliitin sopii turhan hyvin verkkopistorasiaan. Turvallisuussyistä Eurooppalaiset sähköturvallisuusmääräykset ovat julistamassa banaaliliittimet pannaan hifilaitteissa. Tästä johtuen banaaniliittimien käytöstä kotihifilaitteista ollaan hiljalleen luopumassa (mm. naparuuvit joihin muuten saisi banaanin nätisti kiinni tukitaan päätyreiän täyttävällä muovitulpalla Eurooppaan menevissä vahvistimissa). Banaaniliittimen hyvin korvaavat ratkaisut ovat kuitenkin valitettavan vähissä ja monesti hintavampia. Monessa pienitehoisemmassa kotilaitteessa ei käytetä mitään erityisiä kaiutinliittimiä kaiutinjohdoissa, vaan johdot kytketään suoraan näille varattuihin pikaliittimiin. Isotehoisemmissa vahvistimissa ha hifistyneemmissä kaiuttimissa käytetään yleensä ruuvikiristeisiä naparuuveja, joihin saa kiinni paksummankin kaapelin. Näissä kummassakin liitintyypissä paljas johti työnnetään avattuun liittimeen reikään ja sen jälkeen johto kiritetään paikalleen. Liikuteltavissa äänentoistojärjestelmissä kotioloissa hyvin toimivat banaaniliittimet ja naparuuvit ovat kauan olleet hankalakäyttöisiä. Näissä sovellutuksissa käytetään tyypillisesti liittimiä, joissa vähintään kaksi napaa, jolloin kaiutinsignaalit voidaan helposti kytkeä ja irrottaa yhdellä liittimellä. Pienitehoisemmissa musiikkivahvistimissa käytetään monesti 6.3 mm jakkeja kaiutinliittiminä. Nämä toimivatkin ihan hyvin parinsadan watin tehoihin asti ja ovat melko käteviä käytössä. 6.3 mm jakkien kanssa kannattaa muistaa, että metallikuorisissa jakeissa liitin tahtoo helposti tehdä oikosulun sillä hetkellä kun sitä liitetään liittimeen, joten kaiuttimien irrotukset ja kytkennät on parasta tehdä kun laitteista on virrat poissa, tai muuten on laitevaurion riski olemassa. 6.3 mm jakki kytketään kaiutinliittimenä siten, että runko on massa ja signaali liittimen kärjessä. Ammattiaudiopuolella isommilla tehoilla alkaa kaiutinliittimessä kulkea vaarallisia jännitteitä (useita kymmeniä voltteja), joten kaiutinliittimen tulisi olla sellainen, että vaaralliset jännitteet eivät ole kosketeltavissa. Joissain sovellutuksissa käytetään XLR-liittimiä, mutta näistä ollaan nykyään aika pitkälle luovuttu. Nykypäivänä yleisimmäksi kaiutinliittimeksi ammattipuolella ovat tulleet SPEAKON-liittimet. SPEAKON on [4]Neutrikin erityisesti kaiutinliittimeksi kehittämä pyöreä liitin. Tämä tukeva muovikuorinen liitin sisältää neljä kosketinta (olemassa myös 8 napainen versio), jotka kestävät parikymmentä ampeeria virtaa ja jännitettäkin parisataa volttia. Liittimen kontaktit ovat kosketussuojattuja ja liitin sisältää lukitusmahdollisuuden sekä hyvän vedonpoiston, joten se sopii erittäin hyvin ammattiaudion liittimeksi ja miksi ei myös kotihifiin. Lisää tietoa SPEAKON-liittimistä löytyy osoitteesta [5]http://www.neutrik.com/Speakon.htm. Tapahtuuko kuparisen tai hopeisten kaiutinkaapelin ja kultaisten kaiutinliittimien välillä joitain haitallisia kemiallisia reaktioita ? Ihan sähkökemialliselta tarkastelukannalta kupari, hopea ja kulta ovat niin korkealla metallien jännitesarjassa ja vielä niin lähellä toisiaan, että en usko että hapettumis-pelkistymisreaktioita pääsee tuossa tapahtumaan järkevän ajanjakson aikana, jos liittimiä ei ole tarkoitus käyttää elektrolyyttiliuoksessa sopivan jännitteen läsnä ollessa. Mahdollisen hapettumisen lisäksi tuossa välissä ei kyllä mitään kemiallisia reaktioita tapahdu, jos ei muita aineita ole läsnä ja lämpötila pysyy normaaleissa lukemissa. Hopea tai kupari joka tapauksessa on se metalli joka hapettuu, jos on hapettuakseen ja varsinkin kupari hapettuu jo niin voimakkaasti ilman vaikutuksesta, että ei sillä kulta-kontaktilla käytännössä mitään merkitystä ole. Mikä on välijohtojen vaikutus äänentoistoon ? Normaalien lyhyiden linjakaapelien vaikutus äänentoiston laatuun on hyvin vähäinen, kunhan kaapeli on jokseenkin järkevä ja tekee sen mitä pitää (kuljettaa sähkön ja ei ota vastaan merkittävästi ulkoisia häiriöitä). Kaapelien vaihtamisen vaikutus on tyypillisesti niin vähäinen, että eroa ei pysty kuulemaan normaalioloissa Monet väittävät kuulevansa kaapelien toistossa merkittäviä eroja, mutta tyypillisesti nämä kuunteluerot johtuvat siitä, että kuuntelupaikka hiukan siirtyy eri kuuntelusessioissa sekä äänen voimakkuudet eivät ole kuunteluissa ihan samat (kummallakin selvästi kuuluvampi vaikutus äänen kuin tyypillisellä kaapelivaihdolla). Lisäksi muistiin ei voi monestikaan täysin luottaa kuuntelukokemuksissa. Eikä psykoakustiikkaa kannata vähätellä, koska hyvin helposti paremmaksi uskottu (yleensä se kalliimpi) piuha yleensä kuullaan olevan se parempi. Jos muutaman kymmenen sentin piuha värittäisi ääntä niin pahasti että se on kuultavissa, silloinhan kaikki erillislaitteiden suunnittelijat ovat pahasti hakoteillä: Integroimalla kaikki yhteen, vältytään huonojen liittimien aiheuttamista häiriöistä varsin tehokkaasta ja kun signaalia kuljetetaan enimmän osan matkaa yhteisen metallikuoren sisällä, ei signaali ole alttiina edes sähkömagneettisille häiriöille (esim. GSM). Uutisryhmän yleinen mielipide välijohdoista (poikkeuksiakin on joukossa): "Äänenlaadullisia eroja kannattaa viimeisenä lähteä hakemaan välijohdoista. Tärkeintä eroa välijohdoissa kai on liitimen liitosten kestävyys ja luotettavuus. Kunhan liittimet eivät pätki käytössä, liittimet eivät tee oikosulkuja ja liittimet sekä piuhan kupari eivät hapetu ajan kuluessa niin eipä maata järisyttäviä eroja ole välijohdoilla kuultavissa lyhyissä vedoissa." Linjakaapeleissa ainoa paikka, joka voi jopa aiheuttaa kummallisia ja radikaaleja muutoksia ääneen on huonon kosketuksen tekevä RCA-liitin, joka aiheuttaa erilaisia säröjä ja häiriöitä huonon kontaktin takia. Huonon kosketuksen aiheuttamista virheistä pääsee eroon hankkimalla kaapelit joissa on kunnolliset liittimet ja välttämällä laitteita joiden takapaneeleissa on huonot liittimet. Kultaus suojaa liitimiä hapettumiselta mutta ei takaa liittimen muuta laatua. Linjakaapelista ei kannata tehdä ylettömän pitkiä, koska kaapelin pituuden kasvaessa kapasitanssi kasvaa. Kapasitanssin kasvaminen johtaa korkeiden äänien vaimenemiseen. Tämä korkeiden äänien vaimentuminen on normaaleilla lyhyillä kaapeleilla (noin 1 metri) järkevästi suunniteltujen laitteiden kanssa desibelin murto-osia (ei kuulu käytännössä, pään siirtämisellä kuuntelupaikalla tai kaiuttimien kääntämisellä hiukan on suurempi vaikutus taajuustoistoon). Jos äänilähde on huonosti suunniteltu (iso lähtöimpedanssi), niin pitkän (metrejä) isokapasitanssien kaapelin aiheuttama vaimentuma voi jo kuuluakin tarkkaan vertaillessa. Jos laitteiden laadusta ei ole varmuutta, kannattaa käyttää alle metrin mittaisia liitosjohtoja niin kapasitanssi ei ainakaan muodostu ongelmaksi halvallakaan kaapelilla. Pidemmillä kaapeleilla (esim. 5 metriset) kannattaa ehkä katsoa jotain hiukan peruskaapelia pienempikapasitanssista johtoa jos epäilee laitteiden lähtöimpedanssin olevan suuri. Tyypillisellä 5 metrin peruskaapelilla voi kaapelissa olla kapasitanssia luokkaa 500-1000pF, kun kalliimmissa huippukaapeleissa kapasitanssi on pienempi (jopa 1/10 osa peruskaapelista). Osa ihmisistä on sitä mieltä, että kaikki rakenteelliset erot vaikuttavat kaapelin läpi kulkevaan signaaliin. Kaapelin rakenne vaikuttaa signaaliin, mutta sen vaikutukset ovat hyvin mitättömiä (ei kunnolla mitattavissa tai havaittavissa sokkokuuntelutesteissä) sen jälkeen kun laitteet ja kaapelit on jotensakin kunnollisia. Mieti järjellä mikä on sen viimeisen johtometrin vaikutus kokonaissointiin, kun studiossa signaalit ovat jo kulkeneet kymmeniä metrejä erilaisia kohtuullisen laatuisia kaapeleita pitkin (ammattiäänentoistolaitteistoissa välijohdot on yleensä tehty kohtuullisen laadukkaasta balansoidusta mikrofonikaapelista joka sekään ei maksa montaa kymppiä metriltä). Johtojen kanssa ei ole kyse onko jotain pientä eroa (pieniä mitattavia eroja kaapeleihin saadaan, kun mitataan niitä oikein tarkkaan) vaan ovatko erot kuultavissa. Monelle High-endistille esteettinen tyyli on tärkeää, ja vaikuttaa omistajan kokonaistyytyväisyyteen laitteistostaan, jolloin musiikkikin tuntuu kuulostavan paremmalta. Monelle high-end nautinnon tärkeitä edellytyksiä (tiedostettuja tai tiedostamattomia) ovat laitteiston esteettinen olemus ja omistajan ylpeä varmuus, siitä että jokainen piuha ja mutteri on kalleinta high-end-laatua. Mutta valitettavasti pelkkä esteettisyys tai sen puute ei vaikuta varsinaiseen äänenlaatuun parantavasti eikä huonontavasti. Kuuntelunautintoon laitteiden ulkonäkö saattaa vaikuttaa vaikka ei äänenlaatuun olleenkaan, koska kuuntelutilanteessa on kysymys myös visuaalisesta tunteesta kuuloaistimuksen lisäksi. Audiokaapeleihin ei liity sitä mystiikkaa. Monet high-end firmat mielellään myyvät mystiikkaa kalliilla hinnalla. Jokaisessa äänentoistoketjussa kaikkein epäideaalisin ja -lineaarisin lenkki on ihmiskorva. Joka ei taatusti kuule mitään sellaista, jota on perusteltu suurtaajuustekniikasta lainatuilla etenemiskaavoilla. Moni hyvin kalliiden piuhojen ostaja saattaa luulla, että äänenlaadussa todella tapahtuu huomattavaa paranemista kalliiden piuhojen myötä, vaikka äänenlaatu paraneekin lähinnä itsesuggestiolla. Kauniit laitteet, esteettiset piuhat jne. voivat kohentaa kuuntelunautintoa, mutta mitkään johdon kuoren värivalinnat eivät vaikuta äänenlaatuun, koska itse kuuloaistimuksen kannalta on aivan yhdentekevää, minkä värisillä laitteilla se ilma on saatu värähtelemään. Kultakorvaksi tuntuu moni muutenkin nostavan itsensä heppoisin perustein. On paljon helpompi kuulla mitä tahansa, kun jotakin todellista. Asioista voi loputtomasti olla jotain mieltä, mutta faktaakin on tarjolla, se on vain vaikeampaa ymmärrettävää ja tylsempää luettavaa kuin sateenkaaren väreissä kimaltelevat sanalliset proosa-arviot laitteista. Yleisesti kaapelien vaihdossa unohdetaan myös se tosiasia, että tässä vaihto-operaatiossa ollaan vaihtamassa tyypillisesti vain hyvin pientä osaa signaalitiestä. Vajaan metrin mittaisen linjajohdon voi vaihtaa vahvistimen ja CD-soittimen välille, sen sijaan laitteiden piirikorttien tavallista kuparifoliota ja komponenttien jalkoja ei. Sitä kertyy helposti matkalle paljon enemmän. Erikoiset rakenteet nostavat aina kaapelin valmistuskustannuksia ja valmistajan katteita, mutta eivät käytännössä paranna tai ylipäätään muuta kaapelien ääntä. Kohtuullisen laadukkaiden linjakaapelien vaihtamisen sijaan löydät laitteistostasi varmasti monta muuta paikkaa, johon rahat kannattaa mieluummin käyttää kuin erikoiskalliisiin välikaapeleihin. Ostamalla kunnollisen tukevat peruskaapelit ja sijoittamalla erikoiskaapeleista säästyneet rahat laadukkaampien muiden komponenttien ostamiseen niin pääset äänentoistossa parempaan tulokseen. Myyttiä, jonka mukaan joku sinänsä hyvä kaapeli ei välittäisi äänisignaalia pisteestä a pisteeseen b yhtä puhtaasti, kuin joku toinen kaapeli, ei ole pystytty mitenkään todentamaan. Mitään järkiselitystä sille, miksi näin olisi, on vaikea edes kuvitella. Rajatiedon valossa kaikki on tietenkin mahdollista, joten uskokoon ken haluaa. Johtoihinkin saadaan kuulumaan eroja, kun uuden komponentin asentamisen mukana mieli virittyy uskomaan muutokseen. Kuuntelemalla vaihdon jälkeen uutta komponenttia korvat virittyvät tavallista tarkempaan kuunteluun - eroa löytyy! Taikasana on itsekuri: vanhaankin komponenttiin pitäisi vaihtaa takaisin toistuvasti ja kuunnella sitä yhtä virittyneesti - taas löytyy eroa! Siksipä niin usein, ymmärrettävästi, painotetaan sokkotestin merkitystä eri komponenttien testaamisessa. Kunnollinen johdotus on toki perusteltavissa. Sen sijaan tuhansien markkojen satsausta esoteerisiin rautalankoihin paremman äänenlaadun toivossa ei voi pitää järki-investointina. Nyrkkisääntönä kaapelien hankintaan jos haluat viritellä laitteistoa oikein kovasti on: kokeile ja kuuntele itse. Jos et kuule eroja, älä tuhlaa rahojasi. Jos kuulet eroja ja ne ovat mielestäsi pyydetyn rahan arvoisia, osta ne kaapelit. Jotkut ihmiset sanovat kuulevansa eroja riittävän hyvillä kaiuttimilla olipa niiden toisto siten tarkan autenttinen tai ei. Kumpi kuulluista vaihtoehdoista sitten on lähempänä autenttista ääntä on jo kokonaan toinen ongelma. Millaisia äänenlaadullisia vaikutuksia linjakaapeleilla on ? Hyvin pitkillä ja suurikapasitanssiset kaapelit vaimentavat korkeita ääniä, kun ne on kytketty suuri-impedanssisen lähdön omaavaan signaalilähteeseen. Lisäksi huonosti suojattuun kaapeliin pääsee helposti häiriöitä ympäristöstä. Huonot liittimet synnyttävät huonoja kosketuksia, jotka aiheuttavat helposti että häiriöitä pääsee systeemiin ja hapettuessa voiva synnyttää myös itse häiriöitä (mm. pätkintää ja säröä). Asia on kaikessa yksinkertaisuudessaan niin, että ei ole mitään järkeä lähteä paikkailemaan jotain muutaman tuhannen markan laitteistoa tuhansien kaapeleilla. Kaapeleissa varsinkin tuo hintaan nähden saatava etu katoaa todella nopeasti. Parin sadan ja monen tuhannen markan metrihintaisilla kaapeleilla ei ole juurikaan eroa, jos ne sähköisesti (R,L,C) ovat lähes samanlaatuisia. Mitkään erikoisrakenteet eivät myöskään estä kovinkaan tehokkaasti häiriöiden kytkeytymistä kaapeleihin. Häiriönpoistoa jos ajatellaan niin paljon tärkeämpää on huolehtia oikeista maadoitusjärjestelyistä ja mahdollisista radiohäiriönpoistoista (kaapeli ferriitin ympärille) jos on häiriöisellä alueella. Ja jos ympäristöhäiriöt ovat todella pahat, niin kannatta hankkiutua kokonaan eroon balansoimattomien liitäntöjen käytöstä ja käyttää balansoiduilla liitännöillä varustettuja laitteita, joten päästää eroon monesta balansoimattomia liitäntöjä vaivaavista häiriöongelmista kuin taikaiskusta. Muutaman kympin metriltä maksava kolmois-suojattu riittänee varmasti siirtämään signaalin sähköteknisesti yhtä hyvin kuin parin tuhannen välijohto. Oikeassa kuuntelutilanteessa voi kyllä pieniä eroja olla, mutta kyllä ne erot hyvin toimivassa systeemissä ovat niin pieniä, ettei niistä juuri kannata puhua, paitsi leikillään. Yleensä kuullaan niitä eroja, joita halutaan, koska psykologiset seikat vaikuttavat paljon siihen, miltä mikäkin kuullostaa. Yleensä jopa sitten juuri ne ongelmalliset kohdat tuntuvat paranevan kuin taikaiskusta kun haetaan sitä parannusta lisätarvikkeilla. Helposti myös tapahtuu niin, että mitä kalliimpi niin sen enemmän saadaan parannusta. Jos siis luulet, että kaapeleilla eroja saa aikaan, myös melko varmasti kuulet ne erot kun oikein tarkkaan kuuntelet. Silloin myös tarvitset kalliit kaapelit, muuten et tule onnelliseksi. Jos taas et usko, etkä tällöin myös kuule, ole onnellinen, sillä voit tulla onnelliseksi halvemmalla. Olkaamme siis kaikki onnellisia ja uskokaamme sitä mitä kuulemme, ja kuulkaamme mitä uskomme. Ihan hyvä nyrkkisääntö kaapelien hinnalle on, että kaapeloinnin hinnaksi voisi tulla noin 10-15% koko laitteiston hinnasta. Kaapelien ja varsinkin liittimien laaduista ei kannata turhan paljon tinkiä, mutta ei maksaakaan mitään kohtuuttomia ylihintoja. Tällä hinnalla saa jo ihan kelpoiset johdot, jotka ovat ainakin samaa tasoa muidenkin laitteiden kanssa, ja voit keskittyä rauhassa nauttimaan musiikista. Onko linjakaapelien kapasitansseille olemassa joitain luokituksia ? Jotkin johtojen valmistaja kertovat tuotteensa kapasitanssia, yleensä johtomateriaalin kapasitanssina pikofaradi/metri. Kaapeleiden mittausarvoista puhuttaessa Stereoplay-lehti jakaa RCA johdot kolmeen ryhmään suosituksissaan: * 1.) Johdot, joiden kapasitanssi on alle 90 pikofaradia/metri: Soveltuvat kaikille laitteille, myös niille joiden antovastus on enemmän kuin 2 kOhm. Suositus laitteille, joiden antovastusta ei tunneta, sekä MM-rasioilla varustetuille levysoittimille. * 2.) Kapasitanssi 90-150 pF/m: Suositeltava laitteille, joiden antovastus on enintään 2kOhmia. Suuri enemmistö laitteista ja kaapeleista kuuluu tähän luokkaan. * 3.) Kapasitanssi yli 150 pF/m: ainoastaan laitteille, joiden antovastus on alle 500 ohmia. Suuren johtimen poikkileikkauksen ja alhaisemman induktanssin johdosta soveltuu myös MC-rasioilla varustetulle levysoittimelle. Miksi joissain audiokaapeleissa on nuolet miten päin ne pitää kytkeä ? Audiokaapeleissa kulkeva signaali on vaihtojännitettä, eli se vaihtaa suuntaansa siinä menevän äänisignaalin mukana. Itse kaapelimateriaali ei siis käyttäydy eri tavalla riippuen kummin päin kaapelit kytketään. Eli nuolilla pelkässä puhtaassa kaapelissa ei ole mitään käytännön merkitystä. Joissain valmiissa laitteiden välijohdoissa käytetään eritystä maadoitusjärjestelyä, jossa uloin suojakuori on maadoitettu vaan toisesta päästä. Asettamalla kaapelin siten, että signaalin suunta (lähteestä vahvistimeen)on nuolen osoittamaan saadaan tuo kaapelin maadoitus niin päin kun kaapelin suunnittelija on sen tarkoittanut (esimerkiksi [6]Monster Cable maadoittaa kaapelit lähtöpäästä). Se onko merkitystä ovatko kaikki laitteiden kaapelit maadoitettu lähtö- tai tulopäästä on vaikea sanoa, mutta ei sillä suurta merkitystä ole, koska maailmalla on kaksi koulukuntaa vastakkaisin mielipitein (ja kummallekin ratkaisulle on perustelunsa). Eli kaapelin laittaminen toisin päin kun nuolessa on esitetty ei ole mitenkään vakava ongelma, mutta jos kerran kaapelissa on joku merkintä miten päin sitä suositellaan, niin lienee paras laittaa kaapeli niin päin valmistaja on suunnitellut ellei ole hyvää syytä tehdä toisin. Onko hyvin paksujen linjakaapelien käytöstä jotain haittaa ? Periaatteessa äänelle on ihan sama onko kaapeli paksu vai ohut. Kaapelin paksuuden ongelma, jos niitä on ovat lähinnä mekaanisia. Hyvin paksusta ja raskaasta RCA-piuhasta saattaa olla jopa harmia, siinä kun raskas kaapeli aiheuttaa jo aikamoisen väännön RCA-liittimeen, ellei kaapelia ole erikseen tuettu. Raskailla kaapeleilla olisi järkevintä käyttää jotain kierrelukittavia liittimiä. Lisäksi jos laitteessa liitin on suoraan juotettu paino piirilevyyn kannattaa kaikkein raskaimpia kaapeleita varoa, sillä hyvin raskaan kaapelin aiheuttama vääntö ennen pitkää vaurioittaa painopiirilevyä tai liittimen juotoksia. Kuullostavatko kullatut audiokaapelien liittimet paremmille ? Kultauksella ei ole merkitystä kaapelien äänenlaatuun. Kultauksen ainut tekninen ominaisuus on, että kultaus suojaa liitintä hapettumiselta. Toinen kultauksen tärkeä merkitys on että kullatut liittimet näyttävät kauniille ja moni hifiharrastaja on valmis maksamaan niistä paljon kovemman hinnan, koska ne näyttävät paremmille. Mitä merkitystä on happivapaalla kuparilla audiokaapeleissa ? Happivapaa kaapeli on muuten vuosien takainen markkinointitermi, joka edelleen kummittelee. Tänä päivänä tuskin yksikään kaapeli, niin halpa kuin kallis, on tehty muusta kuin hapettomasta kuparista. Miksi? Siksi, että teollinen tekoprosessi nyt vain on sellainen, että kaikki kuparijohdot ovat hapettomia automaattisesti. Jos kaapelissa ei ole sisällä happea, niin kaapelin johdossa ei tapahdu korroosiota sisällä päin. Eli happivapaan kaapeli käytön ainoa merkitys on, että kaapelin käytössä tapahtuva hapettuminen on hitaampaa (olettavasti jonkin verran pidempi kaapelin ikä). Koska happivapaa kupari on puhtaanpaa voisi olettaa, että sen resistanssi on pikkiriikkisen pienempi kuin jonkin verran happea sisältävän kuparin (jota ei kyllä enää kaapeleissa pahemmin käytetä). Voiko laitteen virtakaapelin vaihdolla vaikuttaa tuntuvasti ääneen ? Näissä virtakaapelihömpötyksissä on sama periaatteellinen ongelma kuin kaikkien kaapelikuunteluiden kanssa. Vaihdetaan vain sitä täysin mitättömän pituista pätkää, joka pystytään vaihtamaan. Ei esimerkiksi vaihdeta verkkomuuntajan kymmenien metrien pituista käämilankaa puhumattakaan talon sähkökaapeloinnista. Niin kuin se sähkö jotenkin vain olisi siinä pistorasiassa. Sähkö tulee sähköverkosta monen kytkinkentän ja muun vempeleen kautta kilometrien pituisia ilma- ja maakaapeleita pitkin. Tavallista 230 volttiakin johtaa melkoinen metrimäärä suojaamatonta hapekasta (sekä kupari- että alumiini) johtoa talon läheisyydessä maan alla ja talon seinissä ennen sitä pistorasiaa. Miksiköhän viimeinen kaksi metriä olisi jotenkin olennaista tässä ketjussa? Mitä käyttöä milläkin nastalla on 3-napaisessa XLR-liittimessä audiokäytössä ? Linjatasoiset balansoidut liitännät: * Jenkkityyli on: 1)Maa 2)positiivinen 3)negatiivinen * Englantilainen tyyli: 1)Maa 2)negatiivinen 3)positiivinen Kaiutinliitännöissä on käytössä vähän minkälaista sattuu kytkentätapoja. Yleisimmät kuitenkin seuraavat: * USA: 1)- 2)+ * Englanti: 1)- 3)+ XLR-liittimien runkoa ei käytetä eikä kytketä sähköisesti vaikka se on joissain XLR-liittimissä mahdollista. Miten johdotan RCA-liittimen mikrofonikaapeliin tai vastaavaan suojattuun parikaapeliin ? Yksi mahdollisuus on kytkeä johdon suoja liittimien ulkonastoihin ja käyttää sisäjohtimia itse signaalille. Tämä on toimiva konsti, mutta ei paras tälle kaapelityypille. Parempi tapa johdottaa suojattu parikaapeli on tehdä johdotus seuraavasti: toinen karva liittimen keskitappiin ja toinen liittimen ulkokuoreen sekä suojavaippa kytketään VAIN toisessa päässä liittimen ulkokuoreen. Seuraava kuva havainnollistaa kytkentää: Liitin1 Liitin2 kuoreen--------suojasukka-------------------IRTI kuoreen============johdin=================kuoreen "kuuma"============johdin (+)============="kuuma" Tällaista kaapelikytkentää kutsuvat jotkut hifikaapelien valmistajat balansoiduksi RCA-piuhaksi (vaikka se ei ole ihan oikeasti balansoitu). Huononeeko ääni kun kytken RCA-liittimen signaalin XLR-liittimeen ? Ääni ei huonone kun kytket RCA-liittimen maan (kuori) XLR:n nastoihin 1 ja 3 sekä RCA-liittimen signaalin (keskinasta) XLR-liittimen nastaan 2. Tämä kytkentä toimii vähintäänkin yhtä hyvin kun RCA-liitinkin. Ainoa ongelma saattaa olla, että ammattilaislaitteiden XLR-sisääntuloissa nimellinen taso on suurempi kuin kotilaitteiden linjatasoisessa RCA:ssa, joten voi olla, että RCA:sta et saa tarpeeksi paljon tasoa. Kaikissa hifi-laitteissa, joissa on XLR inputit, ei noudateta ammattilaitteiden suurempia tasoja, joten jos olet liittämässä esimerkiksi esivahvistinta päätevahvistimeen, voi olla, että tätä tasoero-ongelmaa ei ilmene. Joissain laitteissa (esimerkiksi mikserit) on sisääntuloissa herkkyyssäädin, jolla laite saadaan toimimaan kunnolla monien eri signaalitasoja käyttävien laitteiden kanssa. Kokeile edellä esitettyä kytkentää. Jos taso ei yksinkertaisesti riitä, joudut rakentamaan/hankkimaan väliin yksinkertaisen kytkennän, joka nostaa signaalin tason sopivaksi ja samalla sen voi myös tehdä symmetriseksi (balansoiduksi), jos haluaa. Muutamien metrien (5-10 m) kaapeleilla häiriöt tuskin ovat vielä kotioloissa ongelma, vaikka linja ei olisikaan balansoitu. Kaapelin suojavaippa saisi olla pidemmillä kaapeleilla mahdollisimman tiheä, koska tiheä suojavaippa suojaa paremmin häiriöiltä (yleisimmin matalaa brummia). Miten teen oikeanlaiset välijohdot 6.3 mm jakeilla, RCA-liittimillä ja XLR-liittimillä varustettujen laitteiden väliin ? [7]RaneNote 110 osoitteessa [8]http://www.rane.com/note110.htm sisältää kuvaukset tarvittavista kaapeleista. Näiden ohjeiden avulla voit itse rakentaa oikeanlaiset välikaapelit. Miten linjatasoinen stereosignaali muutetaan monoksi oikeaoppisesti ? Linjatasoisten vasemman ja oikean kanavan signaalijohtojen suoraan yhdistäminen ei ole se oikea tapa. Suoraan yhdistäminen oikosulkee kaksi signaalilähtöä yhteen mikä kuormittaa kumpaakin lähtöä ja synnyttää näin säröä. Oikea tapa yhdistää kaksi lähtöä yhdeksi on kytkeä kummankin lähdön kanssa sarjaan muutaman kilo-ohmin vastus ja sitten yhdistää nämä signaalit. Nuo vastukset estävät että lähtöjä ei kuormiteta liikaa eivätkä kuitenkaan vaimenna liikaa signaalia. Alla oleva kuva selventää kytkentää: VASEN -------\/\/\/\---+ ---+ R1 2K2 +------------ MONO ULOS | | +---- OIKEA -------\/\/\/\---+ | ---+ R2 2K2 | | (suoja) | +---------------------+ Kytkentä ei ole kamalan tarkka komponenttiarvoille. Vastuksien R1 ja R2 paikalla voi käyttää ihan hyvin mitä tahansa vastusarvoa 1 kohm ja 10 kohm väliltä, kunhan R1 ja R2 ovat suunnilleen saman suuruiset. Tämän kytkennän lähtöimpedanssi on melkoisen suuri (muutamia kilo-ohmeja) eikä sillä kannata ohjata pitkää kaapelia tai korkeimmat taajuudet saattavat vaimentua. Jos käytät tätä kytkentää, niin on parasta sijoittaa se lähelle monosignaalia haluavan laitteen sisääntuloa, jolloin kytkennän ja laitteen välissä oleva kaapeli ei aiheuta mitään ongelmia. Jos haluat kytkennän, jossa on suurempi ottoimpedanssi ja pienempi lähtöimpedanssi, niin sitten tällainen yksinkertainen passiivinen summauskytkentä ei ole enää riittävä täyttämään vaatimuksia. Nämä paremmat suoritusarvot saat jos rakennat kytkennästä aktiivisen. Aktiivinen kytkentä koostuisi yhdestä operaatiovahvistimesta muodostuvasta summausvahvistimesta. Summausvahvistimen esimerkkikytkentöjä löytyy melkein jokaisesta elektroniikkaa opettavasta kirjasta. Miten saan kytkettyä linjatasoisen äänilähteen phono-sisääntuloon ? Phono-sisääntulo on tarkoitettu levysoittimen liittämistä varten. Jos tähän sisääntuloon kytketään suoraan linjatasoinen signaali, niin ääni säröytyy ja vääristyy voimakkaasti, koska levysoitinliitäntä on tehty muutamien millivolttien signaalitasoille ja levysoitinliitännän esivahvistin sisältää RIAA-suotimen. Jotta äänisignaali saataisiin kunnolla toistettua levysoitinliitännän kautta pitää rakentaa sovituskytkentä joka pudottaa signaalitasot oikeiksi ja tekee lisäksi vastakkaisen suodatuksen kuin tuo esivahvistimessa oleva RIAA-suodatin. Ohjeet yhteen tällaiseen kytkentään löytyvät osoitteesta [9]http://www.hut.fi/Misc/Electronics/circuits/phono.html. Jos olet tottunut värkkäilemään kolvin kanssa ja muuttelemaan laitteitasi, niin välisovitinta äänenlaadullisesti parempi ratkaisu on ohittaa stereoissa oleva RIAA-kytkennän sisältävä levysoitinliitännän esivahvistinosa. Jos esimerkiksi löydät ohjelmavalintakytkimestä kohdan, johon tulee johdot levysoitinosastolta, niin ei muuta kuin vedät piuhat liittimiltä suoraan valintakytkimelle. Jos tätä ei löydy helposti, niin sitten tarvitset laitteesi kytkentäkaaviot koska arvaillen kokeilemalla saa helposti aikaan vaan vaurioita joita on kallis korjata jälkikäteen. Tämän muutoksen jälkeen ei tietenkään enää onnistu (vinyyli)levyjen soitto ja jos laitteessa oli takuuta ennen muutosta niin se raukesi kun menit itse aukomaan laitteitasi. Mikä on DI-box ? DI-box on pidemmältä nimeltään "Direct Injection Box". Sen tarkoituksena on muuttaa linjatasoinen (esim. basso tai keyboardit) balansoiduksi mikkitasoiseksi signaaliksi, joka saadaan helposti kiinni miksauspöytään. DI-box on yleensä toteutettu muuntajalla, mutta on olemassa myös elektronisia DI-bokseja. Onko siinnä korvinkuultavaa eroa kytkenkö CD/MD-soittimen vahvistimeeni digitaalisesta vai analogisesta lähdöstä ? Mitään kovin olennaista eroa äänessä ei ole odotettavissa, riippumatta liitäntätavasta. Jos molemmat ovat perustason laitteita, ei liene suurta merkitystä kummalla tavalla DA-muunnoksen teet. Aina on mahdollista, että jommassa kummassa on selkeä virhe taajuusvasteessa tai toinen kohisee enemmän. Tämä selviää mittaamalla tai helpommin kuuntelemalla. Millainen kaapeli S/PDIF-liitäntään ? S/PDIF-liitännässä (esim. CD-MD kytkentä) on n aivan sama, mikä se kaapeli on laadultaan, jos se toimii. Äänenlaatu toimiva kaapeli ei muuta mitenkään, varsinkaan kopioinnissa laitteelta toiselle. Yleensä jo halpa RCA-piuha riittää, mutta jos yhteys pätkii ja ritisee (laitteiden sovitus tavallista kriittisempi), pitää käyttää oikeaa, impedanssiltaan 75 ohmin kaapelia. S/PDIF-liitäntä on suunniteltu käyttämään 75 ohmin koaksiaalikaapelia. Tämä on samaa kuin käytetään videosignaalin siirtoon, joten RCA-liittimin varustettu videokaapeli on mitä parhain S/PDIF-kaapeli. Käytännössä jopa tavallinen parin metrin RCA-piuha voi siirtää S/P DIF-bittivirran täysin muuttumattomana ja ongelmitta koneesta toiseen, oli se sitten CD, DAT tai tietokone. Riippuen laitteiden ominaisuuksista toisien laitteiden kanssa tavallinen RCA-piuha ei toimi kunnolla, vaan varmaan toimintaan tarvitaan 75 ohmin koaksiaalikaapelia. Hyvällä koaksiaalikaapelilla kymmenenkin metriä voi toimia, vaikka speksi puhuu maksimissaan 5 metristä. Äänenlaatu ei "kärsi" tuosta kaapelista, vaikka sellaistakin käsitystä on liikkeelle laskettu, että digitaalisiirroissa ääni voisi muka jotenkin korvinkuultavasti heikentyä, stereokuva kaventua, bassot löystyä tms. Älkää hyvät ihmiset uskoko kaikkea mitä jotkut sanovat! Äänenlaadun heikentyminen digitaalisiirrossa on bitti-tyyppistä, jos yhteys toimii, ääni on muuttumaton. Jos yhteys ei toimi, ääni katkeilee tai rätisee, siinä on naksahteluja tms. Eli heikkenee niin paljon, että kuka tahansa sen huomaa ja laitteisto tuntuu vialliselta. Tee se itse vinkki: Optisella kaapelilla jokainen voi kokeilla tämän itse. Kun yhteys pelaa, irrottaa kaapelin varovasti liittimestään ja vetää sitä milli kerrallaan ulospäin (näin signaali heikkenee). Jossakin vaiheessa valoa ei enää "hyppää" tarpeeksi, vaan ääneen tulee rätinää ja risahteluja. Lopuksi se katkeaa kuin veitsellä leikaten. Onko eroa käytäkö S/PDIF-signaalin (CD-soittimen tai DVD-soittimen digitaalilähtö) siirrossa valokuitua tai koaksiaaliliitäntää ? Ihan vapaasti voit käyttää kumpaa liitäntää vaan. Niillä ei ole toiminnan tai äänenlaadun kannalta mitään eroa, koska kummassakin liitännät siirtävät täysin samaa digitaalisignaalia: toinen siirtää sen sähköisessä muodossa ja toinen taas valopulsseina. Kunhan bitit siirtyvät laitteesta toiseen oikein niin äänenlaatukin on niin hyvä kuin mahdollista. Optisen liitännän suurimpana etuna on, että laitteiden välille ei synny suoraa galvaanista yhteyttä, joka voi joissain tilanteissa synnyttää hurinaongelmia (eipä tarvitsisi koaksiaaliliitännänkään niitä synnyttää jos kaikki vehkeet olisi tältä osin suunniteltu järkevästi). Optisen liitännän haittoina on korkeampi hinta (lisää elektroniikkaa ja kalliimpi kaapeli) sekä lyhyempi maksimi siirtoetäisyys (käytetyssä muovikuitukaapelissa valo vaimenee paljon nopeammin kuin sähkösignaali kaapelissa). Koaksiaaliliitännän etuina on yksinkertaisempi rakenne ja edullisempi hinta sekä että se toimii paria metriä pidemmilläkin yhteyksillä. Haittana ainoastaan joidenkin laitteiden kanssa joskus syntyvät maalenkkiongelmat. Millaisia virheitä digitaalikaapeli voi aiheuttaa ääneen ? Digitaalikaapeli ei pysty aiheuttamaan mitään kovin merkittäviä virheitä, tai sitten niitä on niin paljon, että homma kyllä kuuluu. Kun digitaalisiirto joko toimii, niin se siirtää kaiken datan kunnolla ja muuttumattomana laitteesta toiseen. Jos jostain syystä digitaalikaapeli aiheuttaisi bittivirheitä (voimakas ulkoinen häiriö tai aivan sopimaton kaapeli), niin tällaiset virheet kyllä kuuluvat ja huomataan selvästi. Riittää, että yksi näyte on yhden bitin verran hiukan pielessä, niin seurauksena on kuultava napsahdus (yleensä heikko mutta selvä). Jos jokin biteistä muuttuu ykkösestä nollaksi, niin silloin niistä muodostettava yksittäinen 16 bitin näyte muuttuu todennäköisesti hyvin paljon, ja seurauksena on hyvin voimakas napsaus. Digitaalisiirroissa, siis tallentimelta toiselle tallentimelle, ei ole edes teoriassa mahdollisuutta sellaisiin virheisiin, mitä ns. high-end-piireissä kovasti kuunnellaan ja kuvaillaan runsaalla määrällä adjektiiveja. Oletettavasti ongelma on niissä high-end -ihmisissä, joiden täytyy kuulla kaikessa eroa, koska muutenhan he voisivat myydä kalliit laitteensa ja unohtaa koko harrastuksen. Yhtäkään pitävää todistetta ei vielä ole ns. mystisistä eroista. Digitaalitekniikka on vielä siitä kiusallisen "tylsää", että siinä kaikki on eksaktia, ei jää edes spekuloinnin varaa, kuten analogisessa tekniikassa. Jos yhteys toimii, bitit siirtyvät muuttumattomina. Jos yhteys ei toimi, ei kuulu mitään. Jos ollaan toiminnan rajalla, kuuluu ritinää ja rätinää. (voit kokeilla tätä esimerkiksi irrottamalla valokaapelin varovasti ja vetämällä sitä äärimmäisen hitaasti ulos). Jos yhteys toimii, kaikki bitit siirtyvät oikein paikasta toiseen. Jos jostakin syystä jokin bitti menisi pieleen, kuuluu napsaus, koska aaltomuotoon tulee nopea terävä muutos. Se bitti voi olla mikä tahansa 16:ta, ja muutos voi olla siksi suurikin ja napsu voimakas. Muuta äänelle ei tapahdu siirtovirheissä. S/PDIF ja ammattipuolen vastaavassa AES/EBU-liitännässä ei käytetä mitään virheenkorjausta tai uudelleenlähetystä. Signaalissa on ainoastaan pariteettiin perustuva virheentarkistus, jonka avulla voidaan virheen tapahtuminen havaita, mutta sitä ei voida korjata. Kun bitit siirtyvät mediasta toiseen virheettömästi, on kopio täydellinen. Niin kuin tämä tekstinikin, joka päätyy teidän luettavaksi hyvinkin monimutkaisen siirtoketjun läpi, ja silti kaikki merkit ovat oikein, myös kirjoitusvirheeni. Digitaalisen tiedonsiirron faktat eivät lennä taivaan tuuliin sen vuoksi, että siirrettävät bitit sattuvat edustamaan musiikkia. Tässä digitaalitekniikan täyttämässä maailmassa ei toimisi paljon mikään, jos edes näin yksinkertainen ja alkeellinen digitaalinen siirtotie, kuin S/PDIF olisi niin epävarma kuin annetaan monasti ymmärtää. Tietokoneissa ja televerkoissa kulkee paljon nopeampia vastaavia signaaleita, ja sielläkin bitit siirtyvät hyvin ilman mitään high-end-kaapeleita. Pyörittimestä muuntimeen on ainoa väli, jossa edes teoriassa voi tapahtua jotain. High-end-vehkeissä pyöritin ja muunnin on usein erotettu toisistaan, ja siitä se ongelma syntyy, teoriassa (mm. jitteriongelma). Kaikkinainen signaalinsiirto ja muunnokset toki lisäävät datasignaalin aikavirheitä ja kohinaa, Mutta kokonaan toinen kysymys on vaikuttavatko häiriöt väylässä välitettyyn äänisignaaliin kuultavasti. Käytännössä teoriatason ongelmia ei vain saada kuuluville, jos asiaa tutkitaan AB-tyyppisillä sokkotesteillä. Monet High-End-piirit vaan eivät vaan eivät halua turvautua sokkotesteihin, vaikka ne ovat ainut luotettava tapa kuunnella todellisia äänenlaadullisia eroja eikä laitteiden mielikuvia. Jitterin aiheuttama kohinan kasvu on jossakin -105-120 dB tasolla alle nollan. Tarvitaan siis todella kunnolliset mittalaitteet, että tuota voitaisiin mitata (pelkkä PC:n äänikortti ja softa ei riitä). Yksikään CD-levy ei ole lähellekään noin kohinaton, edes SBM- ja muut kohinamuokatut levyt. Eli digitaalikaapelin mahdollista jitteriä, eli lisääntynyttä kohinaa ei kuule kukaan, koska se ei kuulu. High-end laitteiden kanssa digitaalikaapelit toimivat kuten halvempienkin kanssa. Samanlainen elektroniikka niissä pumppaa bittejä eteenpäin, usein vielä ostettu joltakin suurelta massavalmistajalta. Digitaalikaapeli kun on harvinaisen passiivinen väline, sen pitää vain välittää 0 volttia tai 0,75 volttia niin, että ne erottuvat toisistaan. Asioita tarkasteltaessa on tärkeää ymmärtää digitaalisen ja analogisen siirron ero. Analogipiuhassa on ihan "normaalia" että piuha aiheuttaa kohinaa, taajuusvasteen muutoksia yms. Digitaalisessa piuhassa tällaiset muutokset vaatisivat piuhalta muistia, laskutoimituksia ja pientä tekoälyä, enkä ainakaan vielä ole moiseen piuhaan törmännyt. Esimerkiksi tavallinen kohina jota analogipiuhat (ja kaikki analogikomponentit) aiheuttavat vaatisi sen, että digitaalipiuha muuttelisi jokaisesta samplesta aina muutamaa vähiten merkitsevää bittiä miten sattuu, mutta jättäisi muut bitit rauhaan. Jos piuha vahingossa muuttaisikin eniten merkitseviä bittejä, ei tuloksena enää olisikaan mitään kohinaa vaan kamalaa ritinää joka ei kyllä jää ei-hifisteiltäkään huomaamatta. Diskanttien tai bassojen katoaminen, stereokuvan kaventuminen yms. taas vaatisivat jo sellaisia laskutoimituksia etteivät ne ihan noin vaan paria bittiä muuttelemalla onnistuisikaan. Yritäpä itse kirjoittaa paperille sarja ykkösiä ja nollia ja mieti sitten mitä ykkösiä pitäisi muuttaa nolliksi ja päinvastoin jotta saisit diskantteja vähennettyä ? :) Toki se onnistuisi jos tietäisit mikä bitti on mikäkin, mutta kun ei piuhakaan tiedä. Sähkön suuresta nopeudesta johtuen käytännössä koko muutaman metrin digitaalipiuha on aina jollain tietyllä ajanhetkellä vain kahdessa mahdollisessa tilassa: ykkösessä tai nollassa. Piuha on tyhmä: se vain muuttaa tilaansa ykkösestä nollaksi ja päinvastoin. Sillä ei ole mitään aavistusta siitä milloin sitä pitkin menee jokin kontrollibitti, milloin audiodataa, milloin enemmän merkitsevä bitti, milloin vähemmän merkitsevä yms. Kun se vaihtaa tilaansa, se myös unohtaa edellisen bitin saman tien. Piuha ei osaa laskea että "vaihdanpa piruuttani vain joka kuudennentoista samplebitin ja aiheutan näin kohinaa ääneen, häh hää!". Huono piuha vaikeuttaa vastaanottavan laitteen 1/0-tunnistusta, mutta niin kauan kuin vastaanottava laite tulkitsee ykköset ykkösiksi ja nollat nolliksi, ei sillä ole mitään väliä. Käytännössä huvin lyhyillä piuhoilla mikä tahansa paukkulanka toimii, mutta kun kaapelin pituus kasaa suuremmaksi, niin kaapeli alkaa "pyöristää" teräviä bittien reunoja. Kun signaalia siirretään pitempiä matkoja niin kaapelin laadullakin on jo merkitystä. Laadulla tarkoitan kaapelin nimellisimpedanssin tarkkuutta ja suurtaajuusominaisuuksia. Vaikka huono piuha pyöristäisikin pulssia ja heikentäisi signaalin tasoa, tiettyyn rajaan asti se ei vaikuta äänenlaatuun millään tavalla. Jos taso sitten tosiaan huononee niin paljon että vastaanottava laite alkaa tehdä mokia ykkösten ja nollien tunnistamisessa, silloin kyseessä ei ole mikään äänenlaadun tasainen heikkeneminen, vaan niin kamalat häiriöt äänessä että tyhmempikin sen kuulee. Jos digitaalikaapeleille saadaan eroja hurinoiden tai äänen avaruuden välille, niin ei niihin syyksi oikein muuta keksi, kuin että kaapeleiden maadoitusominaisuudet ovat ehkä hieman erilaiset, ja tästä johtuen laitteissa piilevät maalinkit tai laitteiden runkojen jännitetasojen yhdistyminen kaapeleiden kautta toisiinsa saattaa aiheuttaa hieman eroja ääneen jossain ääritapauksissa johtuen kaupallisten laitteiden analogiapuolten kompromisseista. Eli toisella hurisee hieman kovempaa kuin toisella jne. Tai sitten osa kaapeleista on digitaalisen signaalin siirtämiseen sopimattomia, väärä niiden impedanssi saa aikaan heijastumia ja tätä kautta bittivirheitä, jotka kuuluvat äänessä yleensä kuitenkin niin selvästi, että huomaa systeemissä olevan todellakin jotain pielessä. Digitaalikaapeleita testattaessa pitäisi mitata bittivirheitä eikä kuunnella ääntä, johon vaikuttaa paljon muutkin asiat kuin tuin kaapelin ominaisuudet siirtää digitaalisignaalia virheettömästi perille. Onko optinen yhteys digitaalisen kopion lopputuloksen kannalta parempi kuin koaksiaalinen yhteys? Niin koaksiaali-, kuin optisessakin kaapelissakin digitaalinen data kulkee saman IEC-958-standardin (entinen nimi S/PDIF) mukaisesti sarjamuotoisena. Digitaalisignaalin kopioinnissa ei mitään merkitystä, kumpaa liitäntää käytät. Olennaista on, että siirto toimii virheettä. Jos siirtoyhteys ei toimi, tulee virheellisiä bittejä ja se merkitsee käytännössä teräviä napsauksia, sillä aaltomuotoon kuulumaton bitti tekee jatkuvaan aaltoon liian jyrkän muutoksen, siitä tulee transientti eli napsaus. Yleensä soittimien ja tallentimien optisen ja koaksiaalisen liitännän ero komponenttitasolla on olematon. Sama signaali tulee koneen uumenista molempiin liittimiin, ainoastaan siirtotie on erilainen ja siihen tarvitaan joitakin eri komponentteja. Kannattaa muistaa, että jitterillä ei ole edes teoriassa mitään merkitystä silloin, kun tehdään digitaalisia kopioita. Mitä merkitystä jitterillä on ? Siirrosta tallentimelta toiselle, jitter ei merkitse mitään, kunhan on niissä rajoissa että data siirtyy oikein. Jitteriä pitää mitata ja tutkia kuten kaikkea muutakin CD-soittimeen liittyvää, soittimen/muuntimen analogisesta ulostulosta, sieltä mistä ääni tulee ulos ja mitä kuunnellaan. Ainoastaan A/D ja D/A-muunnokset ovat ovat herkkiä jitterille. Jos sisään tulevan signaalin reunan paikka vaihtelee ajallisesti sen oletettuun paikkaan nähden satunnaisesti, DA-muuntimen kohinataso nousee. Jitter tuottaa muunnintyypistä riippuen jatkuvaa tai musiikkia "seuraavaa" kohinaa. Joissain vanhemmissa laitteissa jitter aiheutti tavallista voimakkaampaa pohjakohinaa ilman signaalia. Jitteriä ei voi irrottaa irralleen muista digitaaliketjussa tapahtuvista virheistä. Esimerkiksi sellaisessa CD-soittimessa joka on niin huonosti tehty, että jitteriä jotenkin olisi kuultavaksi asti, se sekoittuu osaksi yleistä kohinaa, häiriösignaaleja, digitaalista "roskaa" ja muuntimien epälineaarisuutta. Mikä häiriön osa aiheutuu mistä, on mahdotonta selvittää. Erilaiset stereokuvan elämiset, kaventumiset, basson löystymiset, diskantin kireydet ym. taas eivät kuulu asiaan jitteristä puhuttaessa. Jitterin yhteydessä puhutaan huonoimmassakin tapauksessa kuitenkin hyvin heikoista signaalitasoista, joilla jotakin tapahtuu. Korva on tunnetusti huono mittari tällaisille ilmiöille. Jäitä hattuun ja kriittisyyttä siihen, mitä kuulee ja lukee. Lisää jitteriasiaa löytyy osoitteesta [10]http://www.digido.com/jitteressay.html. Kannattaa lukea tämäkin artikkeli kriittisesti, vaikka siinä on paljon ihan oikeaa asiaakin. Mistä johtuu että optinen digitaaliliitäntä toimii ainoastaan jos vedän optisen piuhan hiukan ulos laitteen liittimestä ? Lähettävän laitteen valo voi olla liian kirkas vastaanottavan laitteen optovastaanottimelle, jolloin vastaanotin yliohjautuu niin pahasti, että bittivirran aaltomuoto vääristyy pahasti. Ongelma korjaantui tuolla kaapelin vetämisellä ulospäin, koska kyseinen operaatio aiheutti vaimentumista optiseen signaaliin. Tähän ongelmaan voisit kokeilla valoa vaimentavaa suodinta valokaapelin ja vastaanottavan laitteen välissä (vaikka tummentamalla kuidun päätä vesiliukoisella tussilla). Mistä löydän rakennusohjeet sovittimelle optisen ja koaksiaalisen S/PDIF-liitännän välille ? Elektor Electronicsin (UK-edition) numerossa April 1997 on julkaistu rakennusohje tällaiselle kytkennälle. Rakennusohjeita yksinkertaiselle optiselle S/PDIF-lähettimelle löytyy osoitteista [11]http://members.tripod.com/~Psych/super-cheap-toslink.html ja [12]http://www.hut.fi/~khautio/opticalo.html. Missä muodossa Dolby Digital -monikanavaääni siirtyy laitteiden välillä ? Dolby Digital ääni kulkee digitaalisessa muodossa (nopeus noin 384 kbit/s) eri laitteiden välillä. Yleisesti käytössä on kolme eri liitäntätapaa: * Optinen * Koaksiaaliliitäntä * RF AC-3 (käyttää koaksiaalikaapelia) Optisessa ja DVD-soittimien käyttämässä koaksiaaliliitännässä kulkeva data on normaalin S/PDIF-standardin mukaista, missä normaalien ääninäytteiden tilalla on vaan Dolby Digital-dataa (ja nollia, koska tilaa olisi enemmällekin datalle kun on tarvetta). Optisen ja koaksiaalisen liitännän signaalin välittämisessä ja muuttamisessa voi käyttää normaalia S/PDIF-liitännän tarvikkeita. RF AC-3 -liitäntää käytetään videolevysoittimen (Laserdisc) kanssa. Tässä RF-liitännässä Dolby Digital -signaali on moduloituna radiotaajuiselle kantoaallolle ja vastaanottavassa laitteessa pitää olla tälle sopiva liitäntä. Voiko audio- ja videojärjestelmän johtoja vetää seinän sisällä oleviin sähköasennusputkiin ? Määräysten mukaan samoissa putkissa ei saa vetää vahvavirtajohtojen kanssa muiden järjestelmien johtoja. Tällä tarkoitan nimenomaan erilisillä asennusjohtimilla (esimerkiksi ML tai MK) tehtyjä systeemejä, jollaisia pistorasia ja kytkinjohdotukset yleensä ovat. Erityisesti tämä kielto koskee hituvirtajohtoja, mutta myöskin toisiin ryhmiin (eri sulakkeen takana) kuuluvia johdotuksia. Syynä määräykseen ovat mahdolliset eristyksiin tulevat viat. Tietysti erilaisissa isoissa putkissa, kanavissa ja kouruissa voidaan vetää eri järjestelmienkin johtoja jos ne ovat vaipallisia kaapeleita. Seinän sisään asentamisessa kannatta huomioida, että sähköjohtojen magneettikentät helposti aiheuttavat häiriötä kuvaan/ääneen jos AV-systeemin johdot ovat lähellä sähköverkon kaapelointia. * Normaalin 75 ohmin antennikaapelin kanssa ei tule ongelmia sähköputkissa, samalla tavoin ne alkuperäiset antennijohdot on asennettu. * Komposiittivideon 75 ohmin koaksiaalikaapeli on jo jonkin verran häiriöherkempi, joten kannattaa pitää riittävä etäisyys sähköjohtoihin (kymmeniä senttejä). * Linjatasoinen audiokaapeli on häiriöherkkä, joten kannattaa pitää riittävä etäisyys sähköjohtoihin ja käyttää hyvin suojattu kaapelia (esim. tuplasuojattu diodikaapeli). Hyvin pitkissä vedoissa kannattaa käyttää balansoituja liitäntöjä, jos vaan laitteista sellaiset löytyvät. * Kaiutinkaapelit eivät ole kovinkaan herkkiä häiriöille. Seinän sisällä kaiutinjohtona voinee käyttää esimerkiksi tarpeeksi paksua normaalia sähköasennusjohtoa. * Joissain kauko-ohjaushommissa ja tietokoneen lähiverkoissa käytettävän parikaapelin (Cat 5) voi asentaa seinän sisään. Tämän kaapelin kanssa luotettavan toiminnan varmistamiseksi kannattaa pitää vähintään noin 20 cm etäisyys sähkökaapeleista. Hetkellinen kulku sähköjohtojen vierellä on kylläkin sallittua mutta ei samassa putkessa. Sähköasennusputkiin omien johtojen asentamisessa voi kuitenkin tulla asennukseen liittyviä ongelmia, koska sähköputket on yleensä vedetty toisesta päästään sähkötauluun, puhelinpiuhojen putket omaan paikkaansa ja antennijohtojen putket kytkennästä riippuen monellakin tavalla. Valmista putkitusta käyttämällä ongelmaksi voi muodostua, että tuon putkituksen keskuspisteen kautta kiertävässä kaapeloinnissa tarvitaan hyvin pitkiä johtoja. Lisäksi vanhat kovasti mutkittelevat sähköputket voivat olla aika jumissa jo yhdellä kaapelilla. Jos putkitukset voi tehdä itse esim. talon rakentamisen tai remontin yhteydessä, niin se olisi tietysti hyvä ratkaisu, koska tällöin voit putkittaa riittävän määrän putkia haluamallasi tavalla. Mitä muita mahdollisuuksia on tehdä siisti huoneiston AV-johdotus kun piilottaa johdot seinän sisään ? Muovilistoja käyttämällä voi saada siistin ja toimivan ratkaisun. Kaapelin voi piilottaa tätä varten tehdyn muovisen jalkalistan sisään ja liimata johtoja suojaavan muovilistan esimerkiksi olemassa olevan jalkalistan päälle (tai katonrajaan). Listat ovat siistin näköisiä ja ne on tehty helposti työstettävästä muovista. Niitä on saatavilla sähköliikkeistä valkoisena tai tumman ruskeana. Niiden avulla on helppoa ja siistiä tehdä uudisasennuksia vanhoihin rakennuksiin. Joskus voit irrottaa alkuperäiset jalkalistat, tehdä niihin urat ja piilottaa kaapelit näiden alle. Jos tässä haluaa päästä eroon urien tekemisestä itse, niin kaikissa puutavaraa myyvissä liikkeissä on myös olemassa valmiina noita jalkalistoja missä on tilaa johdoille. Kummassakin tapauksessa johtoja asennettaessa kannattaa jonnekin jättää reilusti kaapelia lenkille sen joskus tehtävän remontin/muutoksien varalle. _______________________________________________________________________ Efektit ja äänenmuokkaus Miksi ääntä käsitellään nykyään studioissa paljon digitaalimuodossa ? Digitaalimuodossa äänelle voidaan tehdä helpommin useita käsittelyoperaatioita sen laadun kärsimättä tai siten, että äänenlaatu kärsii mahdollisimman vähän. Tässä pari paljon yksinkertaistettu esimerkkiä analogisesta studiosta: * 1.1 Studiomuusikko rämpyttelee analogista kitaraa. * 1.2 Mikrofoni muuntaa äänen jännitteeksi ja lisää ääneen omia häiriöitään. * 1.3 Ääni menee mikserin läpi, joka lisää ääneen omia häiriöitään. * 1.4 Ääni menee monniraitanauhurille, joka lisää ääneen omia häiriöitään. * 1.5 Ääni toistetaan masternauhurilta, joka taas lisää ääneen omia häiriöitään. * 1.6 Ääni kulkee mikserin läpi, joka lisää ääneen omia häiriöitään. * 1.7 Ääni kulkee masternauhuriin, joka lisää ääneen omia häiriöitään. * 1.8 Masternauha toistetaan, ja nauhuri tietenkin lisää ääneen omia häiriöitään. * 1.9 Ääni digitoidaan CD:n masterointia varten, ja AD-muunnin lisää ääneen omia häiriöitään. Ja yksinkertaistettu esimerkki digitaalistudiosta: * 1.1 Studiomuusikko rämpyttelee analogista kitaraa. * 1.2 Mikrofoni muuntaa äänen jännitteeksi ja lisää ääneen omia häiriöitään. * 1.3 Ääni menee mikserin läpi, joka lisää ääneen omia häiriöitään. * 1.4 Ääni digitoidaan CD:n masterointia varten, ja AD-muunnin lisää ääneen omia häiriöitään. * 1.5 Ääni nauhoitetaan digitaaliselle moniraiturille. Äänenlaatu ei muutu piiruakaan. * 1.6 Ääni toistetaan, ja taas laatua muuttamatta. * 1.7 Ihanteellisessa tapauksessa miksaus tehdään digitaalisesti, josta tulee hyvin vähäisiä, käytännössä merkityksettömiä häiriöitä. * 1.8 Masternauhurinauhoitus tapahtuu taas ilman bittien menetystä ja voidaan mahdollisen näytteenottotaajuuden muutoksen jälkeen toimittaa suoraan CD-tehtaalle. Miksi jotkut äänitysstudiot hankkivat 20-24 bittisiä AD-muuntimia ? "Ylimääräisiä" bittejä tarvitaan, kun signaalia jatkokäsitellään, että olisi pelivaraa ja kohinat eivät nousisi esiin, kun bittimäärä pudotetaan lopuksi aina kuuteentoista. Jokaisella lisäbitillä saadaan useita desibelejä lisää pelivaraa studiopuolella. Ennen kuin ensimmäisen kerran näytteistetty signaali poltetaan CD-levyn pintaan tapahtuu usein monenlaista prosessointia miksauksen, editoinnin ja masteroinnin aikana. Äänityksessä ja prosessoinnissa käytetään usein suurempaa resoluutiota ja joskus korkeampia näytteenottotaajuuksia, jotta tämän käsittelyn aikana signaaliin tulee mahdollisimman vähän kohinaa ja alkuperäinen informaatio pysyy varmasti tallessa. CD-levyjen erot johtuvatkin eri tekniikoista mikrofonista CD-levylle -ketjun aikana. Eikö 20 kHz rajoittuva taajuustoisto rajoita akustisten soittimien ylä-äänesten toistoa ? Akustisten soittimien korvalle kuulumattomien ylä-äänesten tallentaminen ei ole tarpeellista. Soittimen/esityksen yliäänet tuottavat myös kaikki ne kuuluvat erotustaajuudet jo siinä, akustisesti, jolloin mikrofoni ja 44.1 kHz-digitaalitallennin ne myös tallentaa. Yliääniä ei siten enää tarvita, sillä ne ovat tehneet tehtävänsä jo äänitystilanteessa ennen mikrofonia ja nauhuria. Niistä voi olla jopa haittaa, jos jostain syystä puutteellinen toistolaitteisto ryhtyy generoimaan tallessa olevista yliäänistä uusia, kuuluvia erotussignaaleja, joita ei itse asiassa ole ollut olemassakaan alkuperäisessä akustisessa tilanteessa. Mitä eroa on graafisella ja parametrisella taajuuskorjaimella ? Graafisessa taajuuskorjaimessa on tyypillisesti 5..30 säädintä jolla voidaan vaimentaa tai voimistaa kyseisen säätimen kattamaa taajuusaluetta. Graafisen taajuuskorjaimen liukusäätimillä ikään kuin piirretään haluttu taajuuskorjauskäyrä ja sitten laite suorittaa taajuusvasteen muokkauksen tuon käyrän mukaan. Tyypillisissä halpastereoissa oleva 5-alueinen taajuuskorjain sopii lähinnä vain musiikin sointivärin muokkaamiseen eikä sillä pysty kunnolla korjaamaan kaiuttimen toista tai huoneakustiikan aiheuttamia toistovirheitä. Jotta graafisella taajuuskorjaimella pystyisi kunnolla korjaamaan kaiuttimen ja huoneen aiheuttamia ongelmia toistossa, pitäisi taajuuskorjaimen toimia terssikaistan tarkkuudella (tarvitaan 30-kaistainen graafinen taajuuskorjain). Lisätietoa taajuuskorjauksesta löytyy osoitteesta [13]http://www.hut.fi/Misc/Electronics/docs/audio/equalizing.html. Parametrinen taajuuskorjain koostuu yhdestä tai useammasta parametrisesta taajuuskorjausyksiköstä. Jokainen yksikkö sisältää yhden säädettävän suodattimen jolla voidaan vaimentaa tai voimistaa jotain haluttua taajuuskaistaa. Suodattimen ominaisuudet kuten keskitaajuus, jyrkkyys (hyvyysluku Q) ja kuinka voimakkaasti sen vaikutus otetaan huomioon ovat säädettäviä. Parametriset taajuuskorjaimet ovat hyviä kun halutaan korjata esimerkiksi pahoja resonansseja toistossa, koska niillä pystytään haluttaessa vaimentamaan hyvinkin paljon tuota häiritsevää taajuutta muiden taajuuksien toiston siitä häiriintymättä. Parametriset taajuuskorjaimet ovat erittäin hyödyllisiä esimerkiksi bassoresonanssien korjauksessa. Onko 30-kaistaisesta taajuuskorjaimesta hyötyä kotikäytössä ? Terssikorjaimesta on harvoin kotikäytössä hyötyä. Hyödyn puute ei johdu kuitenkaan laitteen huonoudesta vaan siitä, että harvat osaavat säätää terssikorjaimen oikein. Tässä mielessä sellaiset taajuuskorjaimet joissa on sisäänrakennettu reaaliaikainen analysaattori (RTA) ovat hyviä (mm. Behringer UltraCurve ja Peavey CEQ280). Jos kotioloissa terssikorjainta haluaa käyttää, tyypillisin käyttökohde olisi seisovien aaltojen taajuuksien lievä hienosäätö, koska liian jyrkät korjaukset sotkevat stereokuvan. Mitä asioita pitää mielessä taajuuskorjausta tehdessä ? Aina taajuuskorjauksia tehtäessä täytyy olla järki ja tieto mukana, mitä ollaan tekemässä, mitä korjaimella voi tehdä ja mitä ei. Kaiuttimen elementtien erilaisten suuntakuvioiden epäsopivuudesta aiheutuvia värittymä eri poisteta millään lisälaitteella, ei myöskään kartioresonansseja, basson transienttitoiston puutteita jne. Ylettömän tarkat ja jyrkät, yhteen pisteeseen tehnyt korjaukset, kenties vielä mikrofonin avustamana, ovat aina olleet äärimmäisen vaarallisia, varsinkin jos "kone" tekee korjauksen automatiikalla. Kaiuttimien äänessä on niin paljon muitakin toistoa vääristäviä mekanismeja kuin pelkkä kaiuttoman huoneen taajuusvaste. Jyrkkäsuotoiset ja monimutkaiset korjaimet ovat myös "epämusikaalisia", tuttu asia jokaiselle, joka on näitä laitteita räplännyt. Tyypillisesti hyvin jyrkät korjaukset johtavat hyvin helposti erilaisiin äänen vaiheongelmiin tuossa korjauksen ympäristössä. Taajuuskorjauksessa järkevät, loivat ja laakeat korjaukset ovat usein aivan paikallaan. Esimerkiksi kaiuttimen kumina jossakin huoneessa voi olla kiinni ihan 1-2 dB:n pudotuksesta bassoalueella. Samoin diskanttialueen selvyys voi olla kiinni pienen virheen korjaamisesta siellä. Parhaimmillaan analysaattori/taajuuskorjain-yhdistelmä pystyy helpostikin parantamaan ääntä enemmän kuin "harjaantunut" kuuntelija pelkällä EQ:lla. On kuitenkin parasta mitata huoneesta kaikki kuuntelupaikat, laskea niistä summa ja vähentää vielä 1dB korjauksista, niin saadaan realistinen ja oikean suuntainen tulos. Parempi korjata hiukan "liian vähän" kuin liikaa. Erilaista taajuuskorjausta eri stereokanaville käytettäessä on huomattava, että jos saman taajuuden ero säädöissä oikeassa ja vasemmassa on suuri, tulee tilassa vastaavasti suuri vaihevirhe. Tämän huomaa stereokuvan katoamisesta. Kannattaa siis mieluumminkin pitää samojen taajuuksien säätimet suunnilleen samoilla arvoilla. Tarvitseeko surround-järjestelmään asennettavan taajuuskorjaimen olla monikanavainen malli ? Taajuuskorjauksessa jokainen taajuuskorjaimen kanava toimii täysin itsenäisenä yksikkönä muista riippumatta. On siis ihan sama, ovatko monikanavasysteemin kaikki taajuuskorjauskanavat samassa vai eri koteloissa. Eli voit ihan hyvin tehdä taajuuskorjauksen kasalla erillisiä mono- tai stereosignaalin taajuuskorjaimia. Millainen taajuuskorjain olisi sopivin subwooferkäyttöön ? Subbareiden toistama taajuuskaista on sen verran suppea, että suurin osa normaalin terssikorjaimen alueista jäisi täysin hyödyntämättä, ja niillä vähillä jotka subwooferin taajudelle jää ei saa enää ihmeitä aikaan. Tämän takia subwooferkäyttöön sopivin taajuuskorjain on täysin parametrinen taajuuskorjain. Parametrisella taajuuskorjaimella voidaan saada subwiiferin taajuuskaistalle terssikorjainta useampia taajuuskaistoja ja korjauksia näillä kaistoilla voi vapaammin säädellä. Mikä on kompressori ? Kompressori on äänenkäsittelylaite, jolla äänen dynamiikkaa pystytään supistamaan. Kompressorin toimintaideana on, että kun sisään tuleva äänisignaali ylittää tietyn arvon, sitä aletaan vaimentamaan. Kompressoreissa on yleensä säädettävä threshold-arvo, johon asti signaali menee sellaisenaan läpi. Kun ylitetään threshold taso signaalissa, vaimennetaan signaalia sen mukaan, mikä on compression ratio, eli esim. 5:1 tarkoittaa sitä, että tarvitaan 5dB yli threshold-tason, jotta ulostulosignaali olisi 1dB kovempi kuin threshold-tasolla. Tämän jälkeen signaalia yleensä vahvistetaan ja ennen kompressointia vielä gate, joka leikkaa pois tietyn raja-arvon alittavat pätkät. Eli kompressorilla käytännössä tasoitetaan signaalia niin, että kovien ja hiljaisten äänien tasoero ei olisi liian suuri ja koko signaali kuulostaa tulevan kovempaa. Miksi äänen dynamiikkaa supistetaan toisinaan kompressorilla ? Dynamiikan kompressiota käytetään silloin kuin käytettävän tallentimen tai äänensiirtovälineen dynamiikka-alue on rajoitettu. Kaikki paikallisradiot kompressoivat kaikkea lähettämäänsä ääntä todella paljon että saisivat sen mahtumaan siihen pieneen dynamiikkaan joka löytyy FM-lähetteen maksimideviaation ja kohinan välistä (pienitehoiset radiolähetteet kuulostaisivat kovasti kohinaiselle jos tuota ei tehtäisi). Meluisassa kuunteluolosuhteissa (esimerkiksi autossa) dynamiikan supistaminen on hyödyksi, jolloin voimakkaimpia kohtia ei tarvitse toistaa ylettömän kovaa että hiljaisimmatkin äänen vielä kuuluisivat melun yli. Kuuntelutilanteessa esimerkiksi kotona dynamiikan kompressointi on monelle kuuntelijalle mukava, kun muuten hiljaisimmat kohdat oikein dynaamisesta musiikista häväisi normaalissa huoneessa olevaan taustameluun (ilmastointi, liikenne, kodinkoneet, naapurit) ja sitten voimakkaassa kohdassa laitteistosta loppuu puhti sekä naapuri valittaa melusta jos sen saisi toistumaan oikealla äännepaineella. Koska suurta osaa NS. pop-musiikista kuunnellaan paljon muun homman ohella, huonolla laitteistolla ja melussa, niin kuuntelijalle on mukavampi tuollainen tasainen puuro jonka hän kuulee koko ajan muun melun yli eikä kuitenkaan voimakkaimmissa kohdissa siitä halpastereosta lopu puhti pahasti kesken (kun puhti loppuu kesken niin tuo stereon vahvistimen särö kuulostaa reilusti pahemmalle kuin mikään kunnolla tehty kompressointi/limitointi joka estäisi tuon säröytymisen). Popin kuuntelijat alkavat olla nykyään niin tottuneita kuuntelemaan kompressoitua soundia että monille (ei hifisteille) tuo kompressoitu soundi saattaa kuulostaa jo korvaan paremmalle kuin käsittelemätön. Kompressoinnin negatiivisena puolena on että ääntä muutetaan voimakkaasti keinotekoisesti ja se saattaa alkaa kuulostaa luonnottomalle. lisäksi kompressorit synnyttävät erilaisia joskus selvästi kuuluviakin ilmiöitä musiikkiin riippuen niiden käytöstä ja asetuksista (musiikin "pumppaus", musiikki kuulostaa tunkkaiselle ja tasapaksulle jne.) Orkesterien PA-äänentoistossa kompressoreja käytetään pitämään mikrofonista tulevia ääniä suunnilleen vakiovoimakkuudella vaikka mikrofonin etäisyys laulajan suusta saattaakin vaihdella tuntuvasti (mikä muuten vaikuttaisi selvästi kaiuttimista kuultavan äänen voimakkuuteen). Lisäksi kompressoreja käytetään eräiden soittimien (mm. rumpujen) äänen soundin muokkaamiseen haluttuun suuntaan (esimerkiksi hitaammin vaimeneviksi, iskevämmiksi jne.). Miten limitteri eroaa kompressorista ? Limitteri on periaatteessa sama laite kuin kompressori. Käytännössä kompressoria kutsutaan limitteriksi kun rajoitussuhde ylittää tietyn arvon, esim. 1:100. Limitoidessa treshold arvo asetetaan ylemmäksi kuin "normaalissa" kompressoinnissa, koska kaikki tämän tason ylittävät signaalit leikataan limitoidessa pois. Tämä vaatii, että attack ja release aika-arvot on säädetty mahdollisimman lyhyiksi. Limitoinnilla voidaan suojata PA-kaapit liian kovilta signaaleilta, ja siten estää kaappien hajoamisen, mikäli päätevahvistin ja kaapit ovat mitoitettu keskenään oikein sekä limitterit on säädetty oikein tätä systeemiä silmällä pitäen. On tärkeätä, että täydellä teholla toimiva vahvistin ei ylitä omia toiminta-arvojaan ja siten tuota hetkellisiä voimakkaita säröjä, jotka voivat rikkoa kaapit (yleensä diskanttipään). Jotta kompressoria voisi käyttää monipuolisesti, siinä pitäisi olla ainakin treshold (leikkaus/kompressointi- rajan asetus), ratio (kompressointi suhde), attack (syttymisaika, eli miten nopeasti kompressointi alkaa), release (miten kauan kompressointitaso säilyy äänen loppumisen jälkeen) ja normaalit tasonsäädöt ja LED-näyttö tasoille. Myös hard/soft knee valitsin olisi hyvä, eikä päälle pois kytkettävä automatiikkakaan haittaa (jos sen voi myös kytkeä pois). Miten spektrianalysaattorin antamaa spektriä pitäisi tulkita ? Audiomittauksissa oikea spektrintutkintatapa on logaritmisella taajuuskaistalla varustettu spektrianalyysi. Tyypillinen audiomittauksissa käytetty taajuusjako on, että taajuuskaista on jaettu terssin levyisiin taajuuskaistoihin. Tämä on oikea mittaustapa audiomittauksissa. Normaalilla spektrianalysaattorilla "vaaleanpunainen kohina" tuottaa "suoran" vasteen (niin suoran kuin kohina voi, koska kohina ei koskaan näytä analysaattorilla täysin suoralta viivalta, kohina on epästabiili signaali). Monet digitaalianalysaattorit, jotka käyttävät suoraa taajuusjakoa, antavat oletusarvoisesti tällaisesta kohinasta tasaisesti laskevan vasteen. Suoran taajuusjaon käyttö johtuu siitä, että se on laskennallisesti helpompi kuin perinteinen vaikkapa terssijakoinen spektrinäyttö. Suoran taajuusjaon analysaattorissa valkoinen kohina tuottaisi näytöllä suoran näköisen vasteen, se taas on audiospektrianalysaattorilla katsottuna diskanttia kohti nouseva vaste. Samaa mieltä on korva, valkoinen kohina on diskanttivoittoista. Mitä eroa on häviöllisellä ja häviöttömällä äänisignaalin datakompressiolla ? Datakompressiota (oik. bittivähennys) voi tehdä kahdella tavalla: häviöttömästi ja häviöllisesti. Häviöttömässä bittivähennyksessä bittivähennyksen läpikäynyt (esim. digitoitu kuva-, teksti- tai äänisignaali) informaatio on palautettavissa täysin alkuperäiseksi. Bittivähennys toteutetaan siten, että alkuperäisdatassa olevat pitkät ykkösten ja nollien jonot korvataan lyhyillä koodeilla, jotka kertovat "pakatun" datan dekooderille (purkulaite), kuinka monta nollaa tai ykköstä alkuperäisdatan mainituissa jonoissa oli. Lyhytkoodien perusteella dekooderi osaa sitten palauttaa pitkät ykkös- ja nollajonot. Häviöttömässä pakkauksessa vähennetään bittejä lisäksi muuttamalla datavirrassa taajimmin esiintyvät koodit (esim. pakattavassa tekstidatassa yleisimmät esiintyvät kirjaimet ja välilyönnit) mahdollisimman lyhyiksi (vähän bittejä sisältäviksi). Kaikkein harvimmin esiintyvät koodit (esim. x,y,z) lähetetään pidempinä. Kannattaa huomioida, että häviöttömässä pakkauksessa ei koskaan voida taata, että pakattu data on lyhyempi kuin alkuperäinen. Tämä johtuu siitä, että pakkaaminen perustuu lähdesignaalin tilastollisiin ominaisuuksiin, kuten esimerkiksi siihen, että yleisemmät koodit esitetään lyhempinä ja harvinaisemmat koodit pidempinä. Jos kaikki koodit ovat yhtä yleisiä, keskiarvottavat nämä kaksi toisensa ja lopputulos on vähintään yhtä pitkä kuin alkuperäinen koodi, käytännössä vähän pidempi. Yleisessä tapauksessa äänidataa voidaan pakata jonkun verran häviöttömästikin, mutta kovin suuriin pakkaussuhteisiin ei ole näin mahdollista päästä tyypillisellä äänidatalla. Häviöllisessä koodauksessa esim. äänisignaalin taajuussisältö (aaltomuotoa) mallinnetaan "sieventämällä" digitoitua äänidataa 1 - 10 millisekunnin lohkoina. Toistossa dekooderilla ei ole tietoa alkuperäisen digitoidun äänisignaalin muodosta, joten dekooderi voi vain muodostaa äänisignaalista tallennusta edeltäneen mallinnuksen. Riippuen mallinnuksen laadusta tuo mallitettu signaali muistuttaa enemmän tai vähemmän alkuperäistä äänisignaalia. Mitä tarkempi malli (=enemmän dataa) ja parempi mallinnusmenetelmä on käytössä, sitä tarkemmin mallitettu äänisignaali muistuttaa alkuperäistä äänisignaalia. Tämän tyyppistä säästökoodausta käyttävät esimerkiksi MiniDisc-nauhoitin ja tietokoneella soitettavat MP3-äänitiedostot. Miten äänenpakkauksessa pakkaussuhde ja kbps arvo suhtautuvat toisiinsa ? CD-tavaraa koodattaessa pakkaussuhde ja kbps arvo ovat periaatteessa sama asia. Jos toinen tiedetään, voidaan toinen ratkaista. Alkuperäisen CD-soittimen äänen datanopeus on 1411.2 kbit/s. Miksi MP3 on parempi kuin ATRAC ja MPEG Audio Layer 2 ? MP3 (MPEG Layer 3) on kooderi, jossa on yhdistetty MPEG Layer 2-tyyppisen (DAB, DCC) alikaistakooderin ja ATRAC-tyyppisen kosinimuunnoskooderin hyvät puolet, ilman mainittujen koodereiden heikkouksia. ATRAC voi tuottaa terävillä katkoäänillä ns. esikaikuja, kun samassa näytelohkossa on voimakasta ääni-impulssia edeltävä hiljainen kohta. MPEG 3:ssa lohkojen koodaus on "ikkunoitu" signaalimuutosten mukaan, ja tämä eliminoi esikaiut. Layer-2:ssa on puolestaan tasajakoinen (näytetaajuus/64) alikaistajako, joka ei vastaa ihmisen kuulomekanismin "kriittisten kaistojen" leveyttä. Tästä johtuen Layer 2-kooderi "kuulee" (ja mallintaa) äänisignaalin eri tavalla kuin ihminen. MPEG-audiokoodauksessa kaikki layerit käyttävät samaa suodatinpankkia, joka on 32-kaistainen tasavälinen kosinimoduloitu ja kriittisesti desimoitu suodatinpankki Layer-3:ssa suodatinpankin lähdöille (32 kpl) tehdään lisäksi kosinimuunnos vaihtuvankokoisella pituudella (12 tai 36 näytettä ja se on muiltakin osiltaan edistyneempi ja laskennallisesti raskaampi kuin layerit 1 ja 2. Samalla bittivähennyssuhteella toimiva mp3-kooderi ON parempi kuin ATRAC-kooderi. Se, tuottaako esim. nopeudella 128 kbit/s stereoääntä koodaava MP33 edelleen yhtä hyvän tai jopa paremman äänenlaadun kuin 292 kbit/s nopeudella toimiva ATRAC, on jo toinen kysymys. Ovatko vahvistimien tilaefektit keinotekoisia vai luonnollisia ? Vahvistimien tilaefektit ovat aina keinotekoisia. Niillä ei ole mitään tekemistä äänitteen aidon tilavaikutelman kanssa, vaan tulevat sen päälle toiseksi tilaksi. Jos äänitteessä on ennestään kaikua ja tilavaikutelmaa, niin toisen efektin lisääminen päälle vaan sotkee äänikuvaa. Tilaefektejä tehdessä aitoja tiloja on käytetty, kun on rakennettu tila-algoritmeja. Muuten efekteillä ei ole mitään tekemistä esikuviensa kanssa, varsinkin kuluttajatason hintaisella tekniikalla toteutettuna joudutaan käyttämään hyvin paljon yksinkertaistettuja malleja tilan akustisista ominaisuuksista. Miten toimivat joissain pakettistereoissa olevat eri musiikkityylin kuunteluun tehdyt asetukset ? Osassa pakettistereoita ovat valmiit asetuksen eri musiikkityyleille (klassinen, rock, jazz, klassinen) ovat tyypillisesti laitteeseen ohjelmoituja valmiita taajuuskorjaimen asetuksia, joilla kyseisen musiikkityylin musiikki yritetään saada kuulostamaan kyseisen laitteen yleensä vaatimattomilla kaiuttimilla paremmalle. Seuraavassa lyhyet kuvaukset erään laitteen (Akai 500) eri musiikkityylien taajuuskorjauksista: * Classic: Lievällä bassokorostuksella pyritään saamaan bassoäänetkin kuuluviin pienistä kaiuttimista. * Jazz: Korostetaan lievästi sekä bassoa että diskanttia. * Rock: Voimakas basson ja diskantin korostus. * Pop: Vaimennetaan ylimpiä diskantteja ja alimpia bassoja. Miten joissain stereolaitteissa oleva Wide stereo toiminta on toteutettu ? Stereokuvan leventämiseen on muutamia erilaisia menetelmiä. Perusideana on että vasemman ja oikean kanavan välistä eroa kasvatetaan elektronisesti. Yksi menetelmä on, että muodostetaan vasemman ja oikean kanavan välinen erotussignaali, vahvistetaan sitä sopivan verran ja summataan sitten sopivasti vasempaan sekä oikeaan kanavaan. Yleensä tuota erotussignaalia pyritään voimistamaan vain keskiäänissä ja diskanteissa kun bassopuolella ei tuota suuntaa aistita niin helposti. Hifi-lehdessä on joskus takavuosina julkaistu kytkentä joka käyttää tämän tapaista menetelmää ja se mahdollisti säädettävän stereokuvan kavennuksen/levityksen. Toinen menetelmä mitä olen joskus nähnyt käytettävän on ollut sellainen, että vasemman kanavan signaalia on sopivasti suodatettu ja viivästetty ja summattu sitten sopivan verran oikeaan kanavaan. Sama on tehty myös toisin päin. Tällaiselle viritykselle vaikutti ainakin yhden radionauhurin stereokuvan laajennuskytkentä joka kohisi aika tosi voimakkaasti. Helpoin ja halvin keino lienee tehdä nk. 180° vaiheenkääntö toiselle kanavalle (yksinkertaisesti invertoidaan toinen kanava esimerkiksi kääntämällä + ja - johtimet toisessa kaiuttimessa toisin päin). Koska stereosignaalissa olevat vasemmalle ja oikealle kanavalle tulevat yhteiset signaalit ovat nyt vastakkaisvaiheisia, niin ne vaikuttavat tulevan epämääräisestä suunnasta joten monet pitävät stereokuvaa "laajentuneena". Tuosta vastakkaisvaiheisuudesta johtuen tietyt taajuudet (riippuu kaiuttimien ja kuuntelijan sijoittelusta) kumoutuvat kokonaan pois ja jotkut toiset taas korostuvat, joten värittynyttä ääntä on tiedossa. Tätä tekniikkaa käytetään joissain kannettavissa mankoissa. Mistä löydän tietoja äänityksissä käytetystä stereomikrofonitekniikoista ? Yleisesti mikkinauhoitustekniikoista löytyy tietoa osoitteesta [14]http://www.oade.com/tapers/faq-mic.html. _______________________________________________________________________ Äänilähteet Mitä eroa on normaaleilla ja HiFi-videoilla ? Perusvideot toistavat ääntä C-kasettinauhuriin verrattavalla tavalla paikallaan olevalla äänipäällä, jonka ohi nauha kulkee. Äänen laatu on hyvin kehno: ääni huojuu voimakkaasti, taajuusvaste on surkea (yläraja n. 10..11 kHz) ja kohinaetäisyys surkea (40 dB). Noin vuonna -85 tuotiin markkinoille ensimmäiset nk. Hifi-videot. Näissä videoissa on kuvarumpuun liitetty kuvapäiden lisäksi äänipäät, jotka kirjoittavat äänen nauhan magneettikerroksen syvempiin osiin, joihin kuva ei mene. Ääni tallennetaan tänne taajuusmoduloituna (analogisena edelleenkin) ja rankasti kohinanvaimennettuna. Näillä menetelmillä saadaan aikaan stereoääni, jossa ei ole huojuntaa käytännössä lainkaan ja jonka taajuusvaste on viivoitinsuora 20 kHz:iin asti. HiFi-äänen kohinaetäisyys on parhaimmillaan yli 90 dB, mutta joissain tilanteissa ääntä vaivaa pieni kytkentäsärö (50 Hz taajuinen häiriöpurske). Ennen 80-luvun puolta väliä videon paikallaan olevan äänipään ääniraita jaettiin kahteen osaan, jolloin saatiin aikaiseksi ensimmäiset stereovideot. Äänenlaatu kuitenkin meni entistä huonommaksi huonontuneen kohinaetäisyyden takia. Tätä sitten yritettiin korjata kohinanvaimentimilla vaihtelevalla menestyksellä. Näitä stereonauhoja eikä nauhureita ole juuri enää olemassa. Voiko monoääntä muuttaa mitenkään takaisin stereoksi ? Jos alunperin stereoäänenä oleva äänimateriaali on jossain vaiheessa muutettu moniksi, ei sitä pysty enää millään palauttamaan takaisin alkuperäiseksi stereoääneksi ainoastaan tuosta yhdestä monoäänestä. Monoäänessä on vähemmän informaatiota kuin stereoäänessä, eikä kerran kadotettua informaatiota sinne voi enää tyhjästä sinne palauttaa. Maailmalla on olemassa erilaisia pseudostereosysteemejä, joilla on tarkoituksena muuttaa monoäänisignaali enemmän stereoäänen kuuloiseksi. Näillä tekniikoilla ei pystytä luomaan mitään kunnollista stereokuvaa, vaan jotain epämääräistä keinotekoista vähän sinne päin tilannetta. Käytännössä siis pseudostereosysteemeillä ei mitään järkevää stereoääntä saa monosta tuotettua, mutta joskus äänisignaali saattaa kuulostaa jossain suhteessa paremmalle tällaisen käsittelyn jälkeen tai sitten vielä huonommalle kuin alkuperäinen riippuen ihan käytetystä menetelmästä, käsitellystä äänimateriaalista ja kuinka paljon epäluonnollinen stereokuva kuuntelijaa häiritsee. Mikä on Nicam-ääni ? NICAM-ääni on televisiolähetyksissä käytetty digitaalinen stereoäänijärjestelmä. Se otettiin käyttöön Suomessa vuonna 1989. Nykyään kaikissa Suomessa myytävissä Hifi-videoissa ja stereotelevisioissa on NICAM-ääntä osaava viritin, joten niillä voidaan vastaanottaa TV-ohjelmaa stereona. Mitkä ovat kasettinauhurin äänentoiston puutteet ja rajoitukset ? C-kasettinauhurin ongelmia on suuri kasetin kohinataso, mikä rajoittaa toiston dynamiikan tuonne noin 50-60 dB tietämille riippuen kasetista ja kasettisoittimesta. Hiukan parempiin suoritusarvoihin päästään jos käytetään jotain kohinanvaimennusjärjestelmää (esim. Dolby B). Kasettinauhoitukseen syntyy aina huojuntaa, koska kasetin liikkuminen nauhurissa ei aina tapahdu ihan tasaisesti. Myöskään toistonopeus saattaa hiukan vaihdella nauhurista toiseen. C-kasettihan ei toista suurimmalla mahdollisella äänitystasolla korkeita ääniä vaimentumatta kuin jonnekin 5 kHz:iin asti. Vasta jollain -10..-20 dB:n tasolla taajuusvaste alkaa nousta vaimentumatta 12..16 kHz:n kieppeille (hyvillä nauhureilla aina 20 kHz saakka). Mittauspaperille voidaan hyvästä nauhurista toki saada 20 Hz - 20 kHz:n suora vaste, mutta silloin tallennuksen on tapahduttava 10-15 dB maksimia (0dB) pienemmällä magneettivuolla. Se taas tarkoittaa 10-15 dB huonompaa häiriöetäisyyttä, sekä voimakasta keskinäismodulaatiosäröä yli 5-6 kHz:n taajuuksilla ja selviä interferenssivinkunoita yli 10 kHz:n taajuuksilla. Kasettinauhurin taajuustoistoon vaikuttaa kuinka hyvin kasettinauhurin äänipäät on säädetty kohdalleen, koska virheellisesti säädetty äänipään asento aiheuttaa helposti korkeiden äänien vaimenemista. Koska eri nauhureissa äänipää saattaa olla säädetty hiukan eri asentoon, taajuustoisto saattaa huonontua kun nauha siirretään nauhurista toiseen. C-kasettinauhoitus on herkkä vaurioitumaan magneettikenttien (kaiuttimet, magnetoituneet äänipäät) ja lämmön vaikutuksesta. Kun kasettia käytetään usein, tahtoo se virua (etenkin pitkät kasetit) ja korkeiden äänien toisto huononee (varsinkin jos nauhurin toistopää on vähänkään magneettinen). Säilytyksessä nauhoitteiden korkeiden äänien toisto niinikään huononee ja musiikki pyrkii hiljalleen kopioitumaan kelalla olevan nauhan kerroksista toiseen. Jos käytössä on laadukas dekki jossa Dolby C, on äänenlaatu siedettävä. Edellyttäen että dekkiä huolletaan ja puhdistetaan säännöllisesti. Jo muutaman vuoden aktiivisen kuuntelun jälkeen saa laitteen kuin laitteen viedä ammattimaiseen huoltoon säädettäväksi ja laitettavaksi. Lisäksi äänenlaatu on OK, vain jos äänitetään ja kuunnellaan vain samalla koneella. Samojen kasettien kuuntelu eri nauhureissa kunnolla ei onnistu, koska eri nauhurit on aina säädetty hiukan eri tavalla, mikä kostautuu hei äänenlaadussa (etenkin korkeiden äänien toistoon vaikuttaa nauhurin atsimuuttikulman säätö). Jos äänitettäessä atsimuuttikulma on vähänkin pielessä, kuulostaa äänite huonolta missä tahansa muussa dekissä. Jos taas säädätät sen kohdalleen, niin kaikki aikaisemmin samalla dekillä äänitetyt kuulostavat huonoilta. Miksi jotkut kasettinauhurimerkit kieltävät 120 minuutin kasettien käyttämisen niissä ? 120 minuutin C-kasetin nauhan materiaali on ohuempaa kuin normaalin standardikasetin (45-90 minuuttia). Koska tämä nauha on standardia ohuempaa, niin kaikki kasettinauhurit eivät sitä pysty kunnolla käsittelemään (nauha tahtoo ruveta rypistymään tai virumaan). Tyypillisenä ongelmana on, että nauhan epätasainen kelautuminen ja vähitellen kelausongelmat ovat aiheuttaneet jopa nauhan reunan kasaan menoa, mikä pilaa äänen totaalisesti. Kotikäytössä hyvälaatuisin laittein ei C120 nauha tuottane ongelmia, mutta siirrettävässä laitteessa käyttöä sopii harkita parikin kertaa. Miten kasettinauhurin moottori saadaan pyörittämään kasettia vakionopeudella ? Kasetin nopeus pysyy vakiona, koska nauhan nopeutta säätää äänipään vieressä oleva kasettinauhurin moottorin vakionopeudella pyörittämä akseli. Paremmissa kasettinauhureissa moottorin nopeutta säädetään on servopiirillä. Halvemmissa malleissa on moottorissa itsessään keskipakosäädin. Miksi vanhoja äänikasetteja olisi hyvä kelailla kerran vuodessa edestakaisin ? Kysymys on läpikopioitumisesta nauhakerroksesta toiselle tiiviisti pakatulla kelalla. Läpikopioitumisilmiö on sellainen, että kelalla olevat nauhakerrokset magneettisesti kopioituvat ajan kanssa viereisille kerroksille. Mitä pidemmästä kasetista on kyse, sitä ohuempaa on nauha ja päällekkäisten magnetoivien kerrosten väli on hyvin pieni, jolloin läpikopioitumista tapahtuu pidemmän ajan kuluessa, varsinkin jos nauhoja säilytetään liian lämpimässä. Jos nauhalla on pitkä hiljainen kohta ja sen keskellä voimakas ääni, saattaa vanhalla nauhalla kuulua "esikaiku" tai jälkikaiku pari sekuntia ennen tai jälkeen alkuperäisen voimakkaan äänen. Kelailu siirtää nauhakerroksia toistensa suhteen, jolloin läpikopioitumisefekti kumoutuu tai ainakin vähenee. Kun nauhan kelaa edestakaisin, eivät peräkkäiset kerrokset osu aivan tarkalleen samalle kohdalle, jolloin kopioituminen leviää laajemmalle alueelle, eikä näitä esi- ja jälkikaikuja ole niin helppo havaita. Mikä on DCC-tallennin ? DCC on [15]Philipsin kehittämä digitaalinen nauhoitusjärjestelmä joka käyttää C-kasetin kokoista erikoisnauhaa. Laitteiden mekaniikka perustuu C-kasettinauhurin tekniikkaan ja erikoiseen luku/kirjoituspäähän jolla on mahdollista tallettaa digitaalidataa usealle ohelle raidalle ja tarvittaessa toistaa normaaleja C-kasetteja. Itse ääni talletetaan nauhalle käyttäen PASC-säästökoodausta joka on melkein identtinen [16]MPEG-1 audio layer I:n kanssa. PASC-koodaus tuottaa 384kbps datavirran, mikä tarkoittaa että äänidatan pakkaussuhteeksi tulee noin 1:4. DCC-formaatti on käytännössä kuollut, mutta nauhoja saa vielä (1999). Kuinka kauan ja kuinka laajasti, ei kukaan osaa vastata. DCC-nauha on tavallisen C-kasetin levyistä krominauhaa, ei sen saatavuus ja valmistus ole sinänsä ongelma. Kasettikuoret ovat vain muovivalua eikä kasetissa ole muutenkaan mitään niin erikoista, etteikö niitä valmistettaisi, koska vielä kysyntää riittää. DCC-mankkoja ehdittiin kuitenkin myymään vuosien aikana niin paljon, että nauhoja vielä kannattaa valmistaa. BASF on lopettanut DCC-nauhojen valmistuksen, mutta Philips tekee edelleen. Jos Philipsin pitkä huoltotukipolitiikka pitää paikkansa myös DCC-nauhureiden kanssa, niin DCC-nauhoja saa vielä pitkän aikaa ainakin varaosahinnoilla. Miten DCC:n tallennus toimii ? DCC:ssä tallennettavan stereoäänidatan bittinopeus on ensin 1,024 - 1,536 Mb/s (näytetaajuus 32, 44,1, 48 kHz). Sen jälkeen digitaalisuodin (qmf) pudottaa bittinopeuden 32-osaan jakamalla datavirran 32 alikaistaan. Suotimen perässä on PASC-kooderi, joka pakkaa alikaistojen datan (tulobittivirran nopeudesta riippumatta) yhdeksi 0,384 Mb/s bittivirraksi. Kun äänidataan lisätään 6 kb/s koodaustiedot (esikorjaus-, näytetaajuustieto jne.) sisältävä apudatavirta, kasvaa datavirran nopeus arvoon 0,39 Mb/s. Seuraavaksi datavirralle tehdään Reed-Solomon virhesuojakoodaus. Se kiihdyttää bittinopeuden 0,576 megabittiin sekunnissa. Sitten tulee koodisanojen 8-10-modulointi (kanavakoodaus), jonka jälkeen bittinopeus on enimmillään 0,768 kb sekunnissa. Lopuksi datavirta sekvensoidaan kahdeksaksi osavirraksi, jotka tallennetaan omille raidoilleen nopeudella 95,2 kb/s. 8-10-kanavakoodaus on sen verran adaptiivinen (mukautuva), että bittivirran nopeus todellakin vaihtelee äänisignaalin (lähinnä sen taajuussisällön) mukaan, mutta vain muutamia prosentteja. Miten saan tehtyä normaalista kasetista DCC-kasetin ? Modifioidulle hyvälaatuiselle normaalikasetille on mahdollista tallettaa DCC-nauhurilla digitaalisignaalia kunhan kasettiin lisää DCC-nauhassa olevan tunnistusreiän. Tämän modifikaation jälkeen sitten kasetin toimivuus vaihtelee sen mukaan millaisia kasettinauhaa on käyttänyt (saattaa toimia hyvin tai sitten huonommin). Yksi mahdollisuus tehdä tuo tunnistusreikä on käyttää tavallista leveää puuviilaa, jonka kapeammalla, noin 5-7 milliä leveällä reunalla hiot tarvittavat upotukset kasetin reunaan (katso mallia DCC-kasetista). Reikien poraaminen ei ole hyvä asia, koska yksikin kasetin sisään pääsevä muovinpala jumittaa koko kasetin mekaniikan. On mahdotonta porata reikää niin, että sisään ei menisi roskaa, ellei kasettia pura porausta varten osiin. Viilaamisessakin kannattaa olla varovainen, että muovirunko ei mene puhki ja että kaikki viilauksessa syntyvä muovimoska puhalletaan pois tai vaikka imeä pölynimuriin. Tunnistuskolojen tekoa voi yrittää tehdä myös terävällä askarteluveitsellä kaivertamalla. Modifioidut kasetit toimivat vaihtelevalla menestyksellä DCC-kasettina. Toimivuus on eri kaseteilla yksilöllistä. Painohuopa ja kasetin rungon mekaniikka vaikuttavat paljon, ja niissä on yksilöheittoja. Myös nauhurit ovat yksilöitä. Kasettimonistamoiden käyttämät hitsatturunkoiset kasetit, joihin on kelattu sisään krominauhaa, ovat eräitä parhaiten toimivia kasetteja. Kasettimonistamoista (esim. Kasettilinja) saa tilata määrämittaan rungon sisään kelattua kasettia. Modifioitu C-kasetti ei vastaa oikeaa DCC-kasettia. Hyvin toimiva yksilö toimii yleensä jatkossakin hyvin, huono yksilö taas ei toimi kuin pätkien tai ei oikeastaan lainkaan. Dropouteihin saa varautua hyvienkin C-DCC-kasettien kanssa. Jos kokeilemallasi kasetilla on vanhaa äänitettä, niin pyyhi se ensin pois tavallisella nauhurilla, koska DCC-nauhuri ei pysty pyyhkimään C-kasettiäänitystä. Mikä on SCMS ? SCMS on digitaalisissa äänentallennuslaitteissa käytetty kopioinninestojärjestelmä. Kaikissa laitteissa joissa on "consumer" digitaaliaudioliitäntä pitäisi olla SCMS (Serial Copy Management System) -tuki. Originaalista voi tehdä vain ensimmäisen polven digitaalikopion. Jos kopiosta edelleen yritetään tehdä kopio, vastaanottava laite kieltäytyy vastaanottamasta dataa. Jotta kopiointirajoitus ei haittaisi ammattikäytössä, niin ammattilaitteissa on yleensä mahdollisuus valita välittääkö laite tuosta suojauksesta ja millaiset se tallettaa äänitteeseensä (saako tehdä kopioita vai ei). Minidisc Mitä tarkoitetaan MiniDiscin kanssa että ääni on lähes CD-laatua ? MiniDisc-järjestelmä toimii siten, että äänitettäessä äänisignaali muutetaan ensin samanlaiseksi digitaaliseksi äänidataksi kuin mitä CD-soittimessa käytetään. Koska MiniDisc-levyn talletuskapasiteetti on paljon pienempi kuin CD-levyn joudutaan äänisignaalista jotakin tinkimään jotta ääntä saataisiin mahtumaan kuitenkin sama minuuttimäärä kuin CD-levylle. Äänisignaali koodataan käyttäen säästökoodausta, joka perustuu siihen että äänestä jätetään pois sellaisia osia joita normaali korva ei pysty äänestä erottamaan tavallisilla musiikkisignaaleilla. Koska äänestä jätetään jotain pois ei ääni ole enää yhtä hyvä kuin alkuperäinen ja koodauksen synnyttämiä "virheitä" pystyy joissain tilanteissa kuulemaan vaativilla äänisignaaleilla. Miten MiniDisc soitin toimii ? Äänitettäessä sisään tuleva ääni muutetaan digitaaliseksi ja säästökoodataan ATRAC algoritmilla jotta se mahtuisi pienempään tilaan. Tämä tuloksena saatu datavirta sitten talletetaan levylle vähän samaan tapaan kuin CD-levylle paitsi että levy on monta kertaa kirjoitettava magneettis-optinen levy. MiniDisc-levyn tallennus ja luenta perustuu magnetoidun pinnan polarisaatiokiertymän eli ns. Kerrin tai Faradayn ilmiöön. Kirjoitettaessa levyn pinta kuumennetaan, jolloin levyn kuumennettu osa menettää siellä ennestään olevan magneettisuuden ja levyn toisella puolella olevalla magneettipäällä sitten vain tallennetaan samalla uutta tietoa kun levy on kuumana tarkalleen oikeasta kohtaa. Kylmänä levy ei reagoi magnetismiin, joten tallennettu tieto pysyy siellä luotettavasti. Koska MiniDisc levy on monta kertaa kirjoitettava, voidaan sille äänittää uudelleen monta kertaa tai levyn sisältöä voi editoida. Toistettaessa MD-soitin lukee levyltä dataa, tekee äänidatalle säästökoodauksen purun ja lähettää sen ulos D/A muuntimen kautta. Lisätietoa minidiscin toiminnasta [17]http://www.minidisc.org/. Onko MiniDiscin äänenlaatu niin kelvoton kuin jotkut puhuvat ? MD:n äänenlaatu on ollut varsin hyvä jo pitkään. Yleinen harhaluulo on se, että sen ääni olisi kelvoton, sillä ensimmäisen polven laitteissa se todella sitä oli. Nykylaitteissa lähes kaikella musiikilla eroa alkuperäiseen on vaikea huomata. MD:tä käytetään paljon ammattipuolella mm. teattereissa efekteihin ja musiikkeihin, koska laite on näppärä, edullinen ja riittävän hyvä. Mutta eroja CD:n ja MD:n välillä on, eikä mitään kuuntelijoiden päässä syntyviä tai muita mystisiä juttuja vaan ihan todellisia. Erot ovat selviä, jos sattuu juuri sopivanlaista musiikkia. Esimerkiksi tietyillä äänitteillä pelkkä sooloviulu äänitettynä akustiikassa on hankala pala. Diskantissa on pientä elämistä ja epästabiilisuutta, ja se kuluu koko ajan. Samoin sopivasti äänitetty flyygeli on vaikea, erityisesti vasaroiden iskut. Silti MD:tä voi suositella omaan äänityskäyttöön sen halvan hinnan, levyjen jo ihan kohtuullisen hinnan ja helpon käytettävyyden takia. Äänenlaatuerot eivät välttämättä tule koskaan kuuluville edes klassisella musiikilla. Jos meinaat käyttää MD-laitetta liveäänityksiin, niin äänitystason säätömahdollisuus äänitettäessä on selvitettävä, koska se on välttämätön ominaisuus tällaisessa käytössä. Miten MiniDisc-järjestelmässä käytetty ATRAC-kodaus toimii ja mitä ongelmia siinä on ? MiniDiscin tapauksessa ATRAC koodaa useita samantasoisia ääneksiä (taajuuskomponentteja) sisältävän signaalin vaihtelevalla tarkkuudella. Koodaustarkkuus on 20 Hz - 1 kHz kaistalla 30-40 dB ja keskitaajuuksilla 40-50 dB. Äänitaajuusalueen yläpäässä 15-20 kHz tarkkuus laskee 10-20 desibeliin. Itse äänisignaalin koodaus perustuu kosinimuunnoskooderiin. Minidiscin tapauksessa ATRAC koodaa CD-tasoisen äänisignaalin 292kbit/s nopeuksiseksi "lähes CD-laatuiseksi" datavirraksi. ATRAC voi tuottaa terävillä katkoäänillä ns. esikaikuja, kun samassa näytelohkossa on voimakasta ääni-impulssia edeltävä hiljainen kohta. Lisäksi jotkin kriittiset kuuntelijat sanovat havaitsevansa ATRAC-koodatun äänen alakeskialueella jonkinlaista vääristymää. Bittivähennysalgoritmina ATRAC:in puute on vasemman ja oikean kanavan erillisyys. Tallennukseen käytössä olevia bittejä ei toisin sanoen jaeta kanavakohtaisen tarpeen mukaan. ATRAC versioita on uudempia ja vanhempia. Uudemmat koodaukset ovat parempia kuin vanhemmat. Levysoitin Onko levysoittimissa ollut käytössä erikokoisia neuloja ? Neulakoko on ollut sama koko stereolevyaikakauden. Monolevyillä käytettiin pyöristyssäteeltään suurempaa neulaa. Mistä edelleen saa levysoittimen neuloja ? Levysoittimien neulat alkavat olla harvinaisempaa tavaraa koska levysoittimet ovat massamarkkinoilta väistynyttä tavaraa. Levysoittimien neuloja saa edelleenkin hyvin varustetusta hifiliikkeistä. Helsingissä asuvia on [18]sfnet.harrastus.audio+video uutisryhmässä kehotettu kääntymään levysoitinneula-asioissa Ajan TV&Video Centeriin (Isoroobertinkadulla) tai Kruunuradion puoleen. Mistä löydän tietoa levysoitinneulojen erilaisista ominaisuuksista ? Kanadalaisen Paul Guyn kunnioitusta herättävä, seikkaperäinen selvitys äänirasioista 40-vuoden kokemuksella kirjoitettuna, ja laajalla referenssilistalla varustettuna löytyy osoitteesta [19]http://ww2.altavista.com/cgi-bin/news?msg@60065@rec.audio.tech. Tähän kannattaa tutustua. Miten säädän levysoittimen äänivarren ? Levysoittimen äänivartta varten on kaksi keskeistä säätöä: äänivarren paino ja sivuttaisvedon poisto. Äänivarren paino kannattaa ensin kalibroida nollaan siten, että kun säätö on nollassa, varsi pitäisi "kellua" tasapainossa. Tämän jälkeen äänivarren painon voi sitten säätää vaikkapa kahden gramman kohdalle jos tarkempaa tietoa optimaalisesta painosta ei ole. Levysoittimen neulapainoa 2g (tai oikeastaan 2p kuten se aikoinaan merkittiin) pidettiin ainakin HiFi-levarille korkeimpana hyväksyttävänä arvona entisaikaan. Suurempi neulapaino ei ole hyväksi neulalle ja kuluttaa levyjäkin tuntuvasti enemmän. Jopa puolet pienemmällä neulapainolla voi kotisoittimessa pärjätä sopivan neulan kanssa. Vanhoissa jukeboksilaitteissa käytetään tyypillisesti tuntuvasti kotisoittimia suurempia neulapainoja (esim. 4g), minkä seurauksena niiden uranseurauskyky on parempi, mutta ne kuluttavat levyjä hyvin paljon nopeammin kuin kotisoittimet. Toinen tärkeä säätö on levysoittimessa antiskating eli sivuttaisvedon poisto. Se asetetaan samaan lukemaan kuin neulan paino. Mitä eroa on MM- ja MC-tyyppisillä äänirasioilla ? MM-äänirasian nimi on lyhenne sanoista "moving magnet". Kyseessä on äänirasiatyyppi, jossa on kiinteästi paikallaan pysyvä kela ja levysoittimen neula liikuttaa kelan sisällä olevaan magneettia levyn urien mukaan. MC-äänirasian nimi on taas lyhenne sanoista "moving coil". Tässä äänirasiassa on paikallaan pysyvä kiinteä magneetti ja levysoittimen neulaan kytketty kela. Suurimmat erot noiden äänirasiatyyppien välillä on niiden antoimpedansseissa ja antojännitteissä. Ne poikkeavat sen verran toisistaan, että levysoittimille tehdyissä esivahvistimissa on yleensä tätä kytkin millä voidaan säätää esivahvistin oikeanlaiseksi äänirasiatyyppiä varten. MC-asennossa äänirasiavahvistimen jännitevahvistus on tyypillisesti noin 20 desibeliä suurempi kuin MM-asennossa. MC-esiasteen ottoimpedanssi on tyypillisesti luokka 100-1000 ohmia kun taas MM-rasiaa käytettäessä esivahvistimen impedanssi on tyypillisesti noin 47 kilo-ohmia. Väärän äänirasiatyypin asennon käyttäminen voi tilanteesta riippunen synnyttää liian heikon äänne, vääristää äänirasian taajuusvastetta selvästi tai synnyttää huomattavaa säröä. Esivahvistimen rasiatyypin valinta on parasta asettaa oikeaksi sen kukaan mitä levysoittimen äänirasian teknisissä tiedoissa sanotaan: MC-rasian tapauksessa MC-asentoon ja MM- tai High-MC-rasiaa käytettäessä taas MM-asentoon. Jos äänirasian tyyppiä ei pysty järkevästi selvittämään, niin on parasta kokeilla kumpaakin asentoa ja ruveta käyttämään sitä, kumpi niistä kuulostaa paremmalle. _______________________________________________________________________ Äänitteet ja äänittäminen Mistä löydän hyviä linkkejä äänitettyyn musiikkiin ? Vakavampi musiikki: * [20]http://www.gramophone.co.uk/ * [21]http://www.classical.net/ Kevyempi musiikki: * [22]http://www.allmusic.com/ * [23]http://www.cduniverse.com/ * [24]http://www.cddb.com/ Mitä masteroija tekee ? Masteroijan tehtävänä on vain saattaa valmiiksi editoitu nauha johonkin master-formaattiin, jotta siitä voitaisiin monistaa kasetteja, LP-levyjä ja CD-levyjä. Joskus saatetaan vielä masterointivaiheessa muokata audiota esimerkiksi kompressoimalla ja ekvalisoimalla. Miten ääntä muokataan äänitteen tuotantovaiheessa ? Akustista musiikkia äänitettäessä mikrofonin ja nauhurin välillä ei ole tyypillisesti muuta kuin musta johto ja mikrofonin esivahvistin. Harvassa ovat kuitenkin ne tuottajat, jotka edes akustista musiikkia tuottaessaan malttaisivat pysyä korjaimista kokonaan erossa. Populaarimusiikissa ja tietokonemusiikissa äänimaailma taas luodaan usein vasta tuotantovaiheessa, kun sekvensserien eri äänilähteiden ulostulot ajetaan efektilaitteiden kautta miksauspöytään jossa ne niputetaan valmiiksi miksaukseksi. Tyypillisiä äänenmuokkauslaitteita miksausvaihessa ovat kompressorit ja kaikulaitteet. Miksauksen jälkeen masterointivaihessa koko miksausta saatetaan vielä mahdollisesti kompressoida ja tehdä pientä taajuuskorjausta. Populaarimusiikin tuotantovaiheessa äänen tie joltain syntikalta/samplerilta/akustiselta/ soittimelta/laulajalta suoraan mikserin kautta monikanavaisen studiotallentimen (nauha tai tietokoneen kiintolevyn) raidoille, joista se sitten miksausvaiheessa yhdistetään stereosignaaliksi. Rummut yleensä säädetään sillä tavalla, että ne soisivat keskiarvollisesti tavallisissa 'kotistereoissa' 'parhaiten'. Kompressio tekee myös kummasti terää, onhan noiden halpojen kotistereoiden dynamiikkatoistokin yleensä juuri tuommoista suppeata ja yla/alapaasta korostunutta. Kitarat ja tuommoiset vedetään yleensä mikin kautta ja efektoidaan erilaisilla yläharmonioita lisäävillä vehkeillä ('pirteämpi soundi'). Laulu onkin sitten yksi hauskimmista osa-alueista, koska sitä muokataan eniten. Markkinoilta löytyy hirveä määrä erilaisia nk. "Automatic Pitch-Tuner" -vehkeitä, jotka seuraavat laulajan ääntä ja aktiivisesti korjaavat mahdolliset 'nuotin vierestä' mokaukset. Samoin laulajan ääntä muokataan haluttuun suuntaan sekä mikrofonivalinnoilla että mahdollisilla efektilaitteilla. Loppumiksauksessa erilaiset reverbit (tilavaikutelmat) ja kaiut lisäävät omaa värinsä äänikuvaan. Lopuksi koko touhu sitten vielä kompressoidaan (soi paremmin autoradioissa ja kotistereoissa) ja höystetään kaiken maailman finalizer/stereo enchancer-vehkeilla, jotka siis 'piristävät' musiikkia vielä lisää lisäämällä äänen joukkoon erilaisia yläharmonioita ja tuomalla ääneen lisää avoimuutta. Raiskausmahdollisuuksia on loputtomasti. Massamarkkinat määräävät. Ja nain siis tämän päivän MTV-popin osalta. Onko samanlaiset ominaisuudet omaavilla mikrofoneilla paljon eroa ? Kyllä, yhdelläkään mikillä ei ole naulan suoraa vastetta. Jokainen mikki on vähänä yksilö, erot tulevat kapselista, parhaimmissakin mikeissä on aina pientä hajontaa. Sitä ei voi säätää jostakin ruuvista suoraksi. Se, mitä ne vaikuttavat ääneen on eri asia, koska mikrofonin väritykset ääneen ovat pieniä ja luonteeltaan "terveitä". Kaksi eri merkkistä, saman kokoista mikkiä, joissa on suorat vasteet, soivat paljon lähempänä toisiaan, kuin kaksi erilaista kaiutinta, joissa on suorat vasteet. Kaiuttimessa virhemekanismit ovat ratkaisevasti erilaisia kuin mikrofoneissa. Kun mikrofonilla äänitetään jossakin tilassa, ääni muokkautuu paljon enemmän muista syistä kuin mikrofonin 0,5 dB:n poikkeamista vasteessa. Äänittäminen on aina kompromissien tekemistä monen asian suhteen. Millaisia kompromisseja joudutaan äänittäessä tekemään ? Äänitettäessä on melko mahdotonta saada aikaan äänitettä, joka kuullostasi hyvälle kaikilla äänentoistolaitteilla. Esimerkiksi kotistereoissa hyvälle kuulostava klassisen musiikin äänite voi kuullosta surkealle autostereoissa. Toisaalta taas joku rankempi rockäänite saattaa kuulostaa tuolla autossa jopa paremmalle kuin laadukkaista kotistereoista. Tässä tullaan taas äänittämisen syvimpään olemukseen. Muokatako soundia ja käsitellä dynamiikkaa ym. siten, että purkkistereokin toistaa levyn riittävän hyvin, vai olla välittämättä kokonaan purkkistereoista. Moni ns. käyttömusa käsitellään niin monella tavalla koko levyntekoprosessin aikana, että "korkeasta luonnonmukaisuudesta" ei kannata kapeassa mielessä käsitettynä puhuakaan. Autostereoita/paikallisradiota varten käsitelty soundi ei kuulosta hyvältä paremmalla hifilaitteistolla siksi, koska se laitteisto pääsee korkeampaan luonnonmukaisuuteen kuin purkkistereo. Systeemi välittää enemmän sitä, mitä on äänitteessä, eikä luo itse kaikenlaista hallitsematonta lisäväriä, kuten käy ketjussa vaikkapa paikallisradio-halpa autostereo/halpastereopaketti. Siksi rajusti lytätty äänite kuulostaa pahan kuuloiselta hyvillä laitteilla, koska se on pahan kuuloinen. Laajemmin käsitettynä korkea luonnonmukaisuus on juuri tätä, koko ketju pyrkii siirtämään äänitteessä olevan informaation ketjun toiseen päähän kuuluville. Toinen järjestelmä onnistuu tässä paremmin kuin toinen ja pakettistereo on onnistu koskaan, eikä se yleensä siihen edes pyri. Rock voidaan äänittää ja tuottaa myös hyvin, jolloin se soi hyvin hyvällä systeemillä. Voidaan jättää tekemättä tietyt käsittelytemput, joilla ääni saadaan "paremmaksi" purkkistereon läpi. Silloin ääni on vielä hyvälaatuinen myös hyvillä laitteilla. Mistä saan ostaa musiikkia, jota ei ole kenotekoisesti muokattu matkalla mikrofonista levylle ? Erilaiset audiofiililevymerkit myyvät ilman prosessointia äänitettyä klassisen musiinkin levyjä. näissä levyissä äänitys on tyypillisesti tehty parilla mikrofonilla, joiden äänittämä ääni on suoraan viety digitaalinauhurille, jonka tulos on sitten suoraan poltettu CD-levylle. Muun muassa Telarcilta ja Chesky recordsilla ([25]http://www.chesky.com/) on myös tällaisia prosessoimattomia levyjä saatavana. Vahvistetaanko tuotantostudiossa joissain musiikkiäänitteissä alimpia taajuuksia ? Joissain tapauksissa vahvistetaan ihan tuottajan/artistin makujen mukaan. Äänitteen tuottajan pitää (tai ainakin pitäisi) hahmottaa äänitteen kohderyhmä, eli mimmoisilla laitteilla tätä äänitettä tullaan kuuntelemaan. Jos popmusiikkia sisältävä CD-levy todennäköisesti päätyy toistettavaksi halvalla radionauhurilla, niin silloinhan kannattaa korostaa niitä taajuuksia joita tuo mankka ei muuten hirveän hyvin pystyisi toistamaan. Tällöin halvan mankan omistaja on tyytyväinen äänen laatuun, mutta kultakorvahifistin kunnon laitteilla bassot jumputtavat ja diskantit ovat räikeät. Klassisen musiikin äänitteitä ei yleensä esikorostella, koska niitä soitetaan yleensä kunnollisilla laitteilla. Mistä johtuu, että CD-levy kuulostaa "kireämmälle" kuin LP-levy ? CD-levyn mahdollinen kireä sointi on paljolti kiinni siitä, miten levy on masteroitu. Maailmassa on paljon huonosti masteroituja CD- ja LP-levyjä. Osittain tästä syystähän monia alunperin 80-luvulla julkaistuja CD-levyjä uudelleenmasteroidaan ja pannaan markkinoille ehompina versioina (toinen syy on tietysti se, että näin voidaan rahastaa samasta materiaalista kahteen kertaan). Toinen syy soundilliseen eroon voi olla, että CD-levy puhtaammalla toistollaan (parempi taajuustoisto, vähemmän kohinaa) kuulostaa ääneltään "steriilimmälle" kuin LP-levy, jossa on aina mukana jonkin verran kohinaa ja tämän median muita rajoituksia. Millaisella menetelmällä voisin äänittää pienen bändin demoäänitteen ? Kaikki riippuu ihan siitä, mitä teillä on käytettävissänne. Oletan nyt kokoonpanoksenne suhteellisen normaalin laulaja, kitaristi, basisti, kosketinsoittaja ja rumpali, mutta kaikki ohjeet kyllä skaalautuvat. Jos käytössä on vain stereosignaalia nauhoittava nauhuri (DAT,minidisc,DCC tai normaali kasetti), niin oikeastaan ainoaksi vaihtoehdoksi jää kertaäänitys stereoparilla sopivalta etäisyydeltä. Erityisesti live esityksessä yksinkertaisinta on ottaa stereokuva talteen kahdelle raidalle parilla hyvällä kondensaattorimikillä. Sopivaa mikrofoniparin sijoitusta haettaessa kannattaa aloittaa siitä pisteestä, jossa haluaisit itse esitystä kuunnella. (Oletettavasti enemmän, kuin pari metriä kaiuttimista.) Tämän ratkaisun suurin ongelma on esitystilan akustiikan vaikutus. Mikrofonipari poimii huoneen aiheuttamat heijastukset ja vääristymät. Tällä tavalla voi saada kohtuullisen taltioinnin esim. kuorolaulusta jossain konserttisalissa. Huoneakustiikan vaikutuksista pääsee eroon lähimikityksellä. Siis, omat mikrofonit (tai suora linja-kytkentä) kaikille instrumenteille. Tämä vaatii läjän mikrofoneja sekö sopivan miksauspöydän. Näin myös sähköisistä instrumenteista saadaan se yleisimmin haluttu soundi. Rummut vaativat ison kasan mikrofoneja. Kaikkien akustisten instrumenttien hyvä äänien eristys toisistaan olisi tietysti hyvä asia, mutta kuitenkin jonkinlainen tulos ihan yhdessäkin tilassa soitettuna, koska sopivalla mikrofonien valinnalla ja sijoittelulla voidaan äänen vuotamista naapurimikkiin hallita kohtuullisesti. Jos teillä on neliraitanauhuri on periaatteessa kaksi vaihtoehtoa. Joko kertaäänitys stereoparilla sopivalta etäisyydeltä tai ns. pingpong-äänitys. Pingpongissa ensin äänitätte vaikkapa rumpalin, basistin ja kosketinsoittajan yhdessä neljälle raidalle. Rumpujen yksinkertaisin mikitys onnistuu niin, että yksi mikki bassorummun viereen/sisälle (kumpi sitten kuulostaakaan paremmalta) ja toinen kaksi kapulanmittaa virvelin yläpuolelle. Jos haluaa, voi vielä laittaa yhden mikin peltien yläpuolelle. Äänityksen jälkeen miksaat rummut, basson ja koskettimet stereopariksi kahdelle raidalle. Nyt sinulla onkin käytettävissäsi uudet kaksi tyhjää raitaa, joille äänität (yhdessä tai erikseen) kitaran ja laulajan. Jos raitoja on enemmän voit äänittää jokaisen soittimen omalle raidalleen ja tehdä miksauksen kerralla. Tällöin voi varsinkin aloittelevan bändin kyseessä ollessa olla fiksua tehdä homma niin, että ensin äänittää koko bändin kerralla ja sitten tähän päälle jokaisen soittimen uudestaan erikseen. Näin soittajat saavat omilla kerroillaan monitorointina sen mitä normaalistikin kuulevat. Monitorointiääni kannattaa viedä soittajille kuulokkeiden kautta. Kun jokainen instrumentti on äänitetty omalle raidalleen, voidaan harrastaa sopivaa kokeilua parhaan mahdollisen lopputuloksen aikaansaamiseksi. Samasta lähdemateriaalista voi helposti tehdä muutaman erilaisen miksauksen ja haluttaessa eri instrumenteille voi laittaa lisäefektejä jälkikäteen. Miksauksessa ja äänittämisessä hankalia asioita ovat rummut ja basso, koska virheillä niissä helposti puurouttaa soundin. Yksi mahdollisuus on käyttää tallennukseen PC:tä jolloin osa raidoista voi olla softa-raitoja. Tallennuksen voi hoitaa yksinkertaisimmillaan 2 kanavaisella äänikortilla, instrumentti kerrallaan. PC:llä miksatun lopputuloksen voi sitten polttaa kätevästi CD-R-asemalla valmiiksi audiolevyksi. Voiko miksausta, äänitystä ja muuta studioon liittyvää opiskella jossain Suomessa ? Koulutusta saa suomessa Taiteen ja Viestinnän oppilaitoksissa medianomi-linjalla, Valo- ja Äänisuunnittelun laitoksella Tampereella, Sibeliusakatemiassa kurssimuotoisena ja on niillä joskus ollut siellä äänittäjä-linjakin. Monissa kansanopistoissa kaikenlaisia kursseja joissa tätä alaa sivutaan. Ulkomaille ei välttämättä kannata lähteä oppia hakemaan, koska suomessa opetus on korkeatasoista ja paljon halvempaa kuin ulkomailla. Ulkomailla on kirjavaa ja on vaikeaa saada luotettavaa tietoa oppilaitosten tasosta. Yksi mahdollisuus on ensin hakeutua jonkin ammattilaisen "oppipojaksi" vaikka esim. oppisopimuskoulutuksen kautta. Kannattaa aloittaa liveäänentoistosta koska sillä puolella tällaisia työpaikkoja on enemmän tarjolla kuin studiopuolella. Siellä oppii mainiosti käytännön kautta perusasiat kuten akustiikka, äänen käyttäytyminen jne. Mikä äänitteen kopiointi on laillista ja mikä ei ? Tekijänoikeuslaki sanoo seuraavaa: Valmistaminen yksityiseen käyttöön 12 §. (24.3.1995/446) Julkistetusta teoksesta saa jokainen valmistaa muutaman kappaleen yksityistä käyttöään varten. Siten valmistettua kappaletta ei ole lupa käyttää muuhun tarkoitukseen. Kappaleen valmistamisen valmistuttajan yksityistä käyttöä varten saa myös antaa ulkopuolisen suoritettavaksi. ! Mitä 2 momentissa säädetään, ei koske sävellysteoksen, elokuvateoksen, ! käyttöesineen tai kuvanveistoksen kappaleen valmistamista eikä muun ! taideteoksen jäljentämistä taiteellisin menetelmin. Tämän pykälän säännökset eivät koske tietokoneella luettavassa muodossa olevaa tietokoneohjelmaa eivätkä rakennusteoksen valmistamista. Yksityinen ei tarvitse lupaa omaan käyttöön kopioimiseen kun teet kopiosi itse. Siinä vaiheessa, jos joku alkaa palkkiota vastaan nikkaroimaan kopioita, puuha muuttuu luvanvaraiseksi tai ilman lupaa tapahtuvana laittomaksi. "Useilla yrityksillä, yhteisöillä ja yksityishenkilöilläkin on vaihtelevia tarpeita valmistaa esittelyvideoita, taustamusiikkinauhoja, yritysmultimediaa, opetusvideoita jne. Jos aiot kopioida valmiilta äänitteeltä, muista, että äänitteiden kopioimiseen tarvitaan oikeudenhaltijan lupa. Tekijänoikeuslain mukaan äänitteiden kopioiminen - eli uudelleenmekanisoiminen - edellyttää äänitteellä esiintyvien taiteilijoiden, äänitteen tuottajan ja äänitteelle tallennetun sävelteoksen tekijän suostumusta..." (Äänitemusiikin kopiointi esitystarkoituksiin, [26]Gramex -95) Teostolta ja Gramexilta on saatavissa esittäjien yhteystietoja ja ne saattavat voida hoitaa koko homman. Käytännössä voit saada tarvittavan luvan Gramexin ja Teoston kautta. Luvat eivät ole mitään mahdottoman kalliita, mutta kyllä helposti luvallinen kopio tulee pari kertaa kalliimmaksi kuin alkuperäinen äänite. Yksityisellä kansalaisellakin on oikeus teettää luvanvaraisesti esim. taustanauhoja vaikkapa harrastetanssiryhmälleen tai -teatterilleen. Jos nauhaa esitetään julkisesti, tarvitaan tähän oma lupansa. Gramexilla on webbisivut osoitteessa [27]http://www.gramex.fi/ ja Teoston sivut löytyvät osoitteesta [28]http://www.teosto.fi/. Heidän virkailijoilleen maksetaan siitä, että he neuvovat ja lähettävät informaatiota tarvittaessa. _______________________________________________________________________ Häiriöt Äänentoistossa kuuluu säröä kun vahvistimen äänitysliittimiin on kytkettynä nauhuri josta on kytketty virat pois päältä. Missä vika ? Useimmissa vahvistimissa nauhurianto on kytketty ohjelmalähteeseen ilman puskuriastetta. Siksi siihen liitetty laite voi vaikuttaa ääneen. Ongelma johtuu siitä, että nauhuriantoon kytketyn laitteen ottopiiri muuttuu kuormana epälineaariseksi, kun laitteen virta katkaistaan. Varsinkin jos vahvistinta syöttävässä äänilähteessä on suuri ulostulosignaalin taso ja suuri lähtöimpedanssi, voi epälineaarisen oton kuormitus kuulua särönä. Yksi ratkaisu ongelmaan on pitää nauhurilähtöön liitettyjä laitteita aina päällä kun käyttää vahvistinta. Jos vahvistimessa on äänityslähteen säätö, niin kanttaa kytkeä se johonkin muuhun kanavaan kuin mitä tällä hetkellä kuuntelee, jolloin nauhurin ottoaste ei kuormita kuunneltavaa äänilähdettä. Tämäntyyppiset ongelmat voitaisiin välttää hifilaitteiden paremmalla suunnitellulla. Jos vahvistimessa olisi sisäänrakennettu puskuriaste joko erottaa vahvistimen äänisääntulot ja nauhoitusulostulot toisistaan. Useimmat valmistajat eivät kuitenkaan tällaisia puskuriasteita käytä. Nauhureiden sisääntulotkin on mahdollista suunnitella niin suuri-impedanssisiksi ja lähdöt niin pieni-impedanssisiksi että pienet epälineaarisuudet eivät kuulu äänessä. Vanha LP-levysoittimeni hurisee häiritsevästi. Mistähän vika voisi johtua? Melkoisella todennäköisyydellä levysoittimesi maadoituspiuha on kytkemättä vahvistimeen. Levysoittimesta pitäisi tulla sitä varten johto ja vahvistimessa olla tuota johtoa varten naparuuvi tai muu merkitty paikka. Miksi kaiuttimistani kuuluu häiriöitä kun vien GSM-kännykkäni stereoideni lähettyville ? GSM-puhelin on radiolähetin joka lähettää lähetteensä voimakkaina purskeina. Monet elektroniikkalaitteet tahtovat ottaa tahattomasti vastaan erilaisia radiolähetteitä, joten jos laite on lähellä radiolähetintä, niin monista laitteista tahtoo kuulua radio-ohjelmaa läpi. Etenkin kun useat kuluttaja-AV-laitteet ovat radiohäiriösuojaukseltaan heikkolaatuisia. GSM-puhelimen häiriöt ovat erittäin selväsi havaittavia, koska GSM:n lähete on purskeittaista joka kuuluu erittäin selvästi audiolaitteissa ja näkyy myös selvästi TV:n/monitorin kuvassa. Sinänsä häiriöitä aiheuttavassa GSM-puhelimessa ei ole vikaa mikäli se nyt on kunnossa. GSM-puhelimien pitää läpäistä tarkat tekniset vaatimukset, jotka määrittelevät mitä se saa lähettää ja miten. AV-laitteille ei ole aikaisemmin ollut mitään yhtenäisiä säännöksiä, kuinka paljon niiden pitää sietää radiohäiriöitä. Radiohäiriösuojaukseen ei ole yleensä kiinnitetty näissä laitteissa paljon huomiota, koska kukaan viranomainen tai markkinat ole vaatineet. Aikaisemmin kodeissa ei ole yleensä ollut voimakkaita radiolähettimiä näiden laitteiden läheisyydessä, joten aika harva on kaivannut parempia suojauksia laitteisiin. Nykyisellään sähkölaitteilta vaaditaan että ne täyttävät EMC-määräykset jotka määräävät laitteiden häiriöiden tuottamisesta ja häiriösiedosta, joten tilanteen pitäisi olla paranemaan päin uusilla laitteilla. Kulutuselektroniikan laitteille vaadittava 1 .. 3 V/m kenttävoimakkuuden sieto on aika vaatimaton, joten häiriöiden välttämiseksi kannattaa pitää kännykät vähän matkan päässä audiolaitteistaan. Mistä radiohäiriöt yleensä pääsevät hifilaitteisiin sisään ? Yleensä kaikki sellaiset radiolähettimien audiolaitteille aiheuttamista häiriöistä, jossa voimakkuussäädöllä ei ole vaikutusta, johtuvat siitä, että suurtaajuinen lähete siirtyy kaiutinjohtoihin, josta se siirtyy takaisinkytkentälenkkiä pitkin päätevahvistimen differentiaaliasteeseen. Differentiaaliasteen lineaarinen vahvistusalue on tyypillisesti vain +/-25 mV, joten vaikka otetaan huomioon takaisinkytkentälenkin 10:1 tai 30:1 vaimennus, ei kaiutinjohdoista tarvitse tulla kuin alle 1 Vrms suurtaajuista signaalia, ennen kuin päätevahvistimen differentiaaliaste yliohjautuu ja aiheuttaa siten kuuluvan häiriön. Päätetransistorit ovat aivan liian hitaita, joten ne eivät millään ehdi vaimentamaan näitä suurtaajuisia häiriöitä. Audiolaitteiden radiotaajuisista signaaleista johtuvia häiriöitä on aina esiintynyt, mutta aikaisemmin ne ovat yleensä aiheuttaneet "selittämättömiä" oireita kuten äänen karheutta jne. GSM:n yleistymisen myötä nämä ongelmat ovat vihdoin tulleet kaikkien tietoisuuteen, osittain siksi, että radiolähetinten määrä on valtavasti kasvanut ja osittain siksi, että pulssimuotoinen häiriö vahvistuu vielä seuraavissa audioasteissa. Tietysti oikein suunnitellussa audiolaitteessa estetään asiattomien taajuuksien pääsy järjestelmään, siten estäen audioasteiden yliohjautumisen ja siten estäen audiotaajuisten häiriöiden syntyminen. Ne häiriöt, joihin jokin voimakkuussäädin vaikuttaa voivat sitten olla peräisin laitteiden välisiin välijohtoihin tai itse laitteisiin pääseviä häiriöitä. Miten voin suodattaa audiolaitteista pois läheisen radiolähettimen aiheuttamia häiriöitä ? Hyvin paljon käytetty tapa vaimentaa lähistöllä olevien (alle 100 m) 1-100 MHz radiolähettimien häiriöt on kiertää verkkojohto muutama metri sopivan ferriittirungon ympärille mahdollisimman lähellä laitetta. Myös häiriintyvät linjajohdot sekä kaiutinjohdot kannattaa kiertää samalla ferriittirungon ympärille. Miten radiohäiriö pääse audiolaitteisiin ? Klassinen tapaus, jossa itse päätevahvistin sekoaa radiolähetteestä (eli äänenvoimakkuuden säädin ei vaikuta häiriön voimakkuuteen), johtuu juuri kaiutinjohdoista ja niiden avulla etenevistä häiriöistä. Pitkät, suojaamattomat kaiutinjohdot ovat hyvä antenneja, etenkin matalimmilla taajuuksilla (NMT 450 ja ARP 150 MHz), mutta toimivat vielä kohtuullisen tehokkaasti antenneina myös korkeammilla taajuuksilla. Oleellista yleensä ei niinkään ole puhelimen etäisyys itse vahvistimesta vaan puhelimen etäisyys kaiutinjohdoista ja itse kaiuttimista. Kaikissa transistoripäätevahvistimissa on takaisinkytkentä, jossa vahvistimen tuottamaa ulostulosignaalia (kaiutinlähtöjen signaali vaimennuksen jälkeen) verrataan vahvistimeen syötettyyn heikkoon sisäänmenosignaaliin. Jos näissä on eroa, muodostetaan korjaussignaali, joka muuttaa pääteasteeseen ajettavaa signaalia vastakkaiseen suuntaan, jolloin vahvistimen sisäinen vääristymä saadaan kumottua ja ulostulosignaali on heikon sisäänmenosignaalin tarkka moninkertainen kopio. Radiohäiriöongelman poistamiseen on kaksi vaihtoehtoa, joko estää radiosignaalin pääsy kokonaan vahvistimeen tai jos se sinne on päässyt, ainakin estää sen pääsy takaisinkytkentälenkkiä pitkin herkkiin sisääntuloasteisiin. Radiosignaalin pääsyä vahvistimeen voi estää kiertämällä kaiutinkaapeleita muutaman kierroksen ferriittisydämen ympärille. Tämä menetelmä alkaa jo Gsm-taajuuksilla menettää tehoaan signaalin lyhyen aallonpituuden takia, sillä signaali voi tunkeutua tuon suotimen ja kaiutinliittimen väliin, jolloin ainoa todella tehokas paikka suotimelle on vahvistimen piirikortilla (valmistajan olisi pitänyt huomioida tämä jo vahvistinta suunnitellessaan). Häiriön pääsyä takaisinkytkentää pitkin esiasteisiin voidaan myös estää suotimilla, mutta takaisinkytkentäsignaalin sormeileminen erilaisilla suotimilla saattaa vaikuttaa vahvistimen stabiiliuteen, joten sitä ei ihan kotikonstein kannata ruveta kokeilemaan (väärillä kytkennöillä saa helposti vahvistimen värähtelemään ja hajoamaan). Miten pääsen eroon radiohäiriöistä audiolaitteissani ? Radiohäiriöiden välttämiseksi kannattaa pitää huolta, että käytettävät laitteet ovat kunnolla häiriösuojattuja ja liitäntäkaapelien suojaus on kunnossa (kunnon johdinta, kunnon liittimet ja ei hapettuneita liitoksia). Lisäksi kannattaa pitää riittävä etäisyys radiolähettimen (GSM-puhelin) ja herkästi häiriintyvien laitteiden välillä. Laitteeseen tulevan radiosignaalin voimakkuus vaimenee todella paljon jos lähettimen siirtää ihan vierestä laitteen vierestä vaikka metrinkin päähän. Voimakkaissa häiriötapauksissa voi yrittää auttaisiko sopivan häiriösuodattimen asentaminen laitteiden liitäntäjohtoihin tai laitteen sisälle (ammattilaisen hommaa). Mitään varmaa aina toimivaa ja helppoa menetelmää ei ole olemassa. Lisää tietoa radiohäiriöiden torjumisesta löytyy osoitteesta [29]http://www.hut.fi/~then/mytexts/radiohairiot.html. Paras menetelmä kaiutinkaapeleihin tulevien radiohäiriöiden poistamiseksi on kiertää kaiutinkaapeli muutaman kierroksen ferriittisauvan tai muun ferriittisydämen ympärille aivan vahvistimen liittimen vierestä. Tällä menetelmällä saa yleensä matalampitaajuisia radiohäiriöitä vaimennettua sen verran että ne eivät enää häiritse. GSM-puhelimen häiriöihin tämä menetelmä ei välttämättä ole tarpeeksi tehokas niitä kokonaan poistamaan. Jos pelkkä kaiutinkaapeleihin asetettu suodatus ei poista ongelmaa niin kannattaa tarkistaa että häiriöt ei pääse sisään laitteiden välisestä muusta johdotuksesta. Kannattaa siis vaihtaa laitteiden väliset johdot paremmin suojattuihin (kunnon kaapelia ja metalliset liittimet). Voimakkaissa häiriötapauksissa jos häiriö ei poistu vielä paremmilla kaapeleilla, voi yrittää kietoa laitteiden välisiä kaapeleita muutaman kierroksen ferriittisydämen ympärille. Jos häiriöt eivät poistu kunnollisilla kaapeleillakaan, niin kannattaa miettiä että josko omien audiolaitteiden suojauksessa olisi puutteita. Vaihtamalla laitteet parempilaatuisiin pääsee yleensä eroon monesta muuten hankalasti torjuttavasta häiriöongelmasta. Mitä voin tehdä kun hifilaitteistoni häiriintyy läheisen radioamatööriaseman lähetteistä ? Käy ensiksi ilmoittamassa ongelmasta radioamatööriasemaa operoivalle henkilölle, koska hänellä on periaatteessa velvollisuus auttaa häiriöongelman ratkaisemisessa. Eli voit mennä reilusti kertomaan amatöörille ongelmastasi. Todennäköisesti hän tuntee sen verran tekniikkaa, että voi koettaa kanssasi hakea ongelmaan korjausta, sillä hänenkin etunsa mukaista on tsekata että laitteensa ovat kaikin puolin kunnossa, varsinkin kerrostalossa. Moni häiriöongelma on poistettavissa tai rajoitettavissa köyttämällä sopivia suotimia tai ferriittitoroideja, joiden läpi laitteeseesi menevät piuhat pujotetaan (esim. kaiutinpiuhat, välikaapelit ja verkkojohtokin ehkä). Tämä on yksinkertainen ja monesti hyvin toimiva ratkaisu. Toki kenttä voi olla niinkin vahva, että se painaa suoraan laitteen muovikuorien läpi, jolloin ulkoisilla suodattimilla häiriötä ei saa pois. Radioamatöörimääräykset sanovat radiohäiriöistä seuraavaa: 10.4 Häiriötilanteissa tulee noudattaa seuraavia sääntöjä: * a) Jos radioamatööriaseman lähetykset aiheuttavat häiriöitä muulle radioviestinnälle sen normaalilla kuuluvuus- tai näkyvyysalueella, radioamatöörin tulee poistaa häiriö tai rajoittaa sitä. * b) Jos häiriytyminen kuitenkin johtuu häiriytyvän vastaanottimen teknisistä ominaisuuksista, esimerkiksi puutteellisesta häiriönsietokyvystä, vastaanottimen haltijan asiana on poistaa häiriö. * c) Radioamatööri on kaikissa tapauksissa velvollinen neuvottelemaan häiriytyvän vastaanottimen haltijan kanssa häiriöiden poistamisesta tai rajoittamisesta ja avustamaan tarvittavissa toimenpiteissä. * d) Jollei häiriö ole vähäinen, Telehallintokeskus voi tehdä osapuolille ehdotuksen toimenpiteistä, joilla voidaan poistaa häiriö tai rajoittaa sen vaikutuksia. Elleivät osapuolet siitä huolimatta voi sopia asiasta, Telehallintokeskus ratkaisee asian. Mistä johtuu että vahvistimesta kuuluu räsähdys kun jääkaappi menee päälle tai sammuu ? Tällaiset räsähdykset audiolaitteissa ovat tyypillisesti kipinähäiriöitä jota syntyy kun virtoja kytketään tai katkaistaan perinteisillä katkaisijoilla tai termostaateilla joissa ei ole mitään häiriösuojausta kipinähäiriöitä vastaan. Tyypillisiä tällaisia häiriölähteitä ovat valokatkaisijat ja jääkaapin termostaatti. Periaatteessa uusien sähkölaitteiden ei pitäisi synnyttää enää merkittävästi tällaisia häiriöitä eikä olla kovin herkkiä niille, mutta vanhemmat laitteet voivat kyllä synnyttää merkittävästi tällaisia häiriöitä. Häiriön poistamiseksi kokeile ensiksi voitko siirtää äänentoistolaitteet tai häiritsevän laitteen toiseen pistorasiaan, mistä häiriö ei pääse niin tehokkaasti stereolaitteisiin. Seuraavaksi kannattaa tarkistaa että käytetty kaapelit ovat kunnolla suojattuja, koska kaapelit voivat myöskin kerätä häiriöitä. Tarkista myöskin että järjestelmässäsi ei ole maalenkkiongelmia, koska hurinan lisäksi ne yleensä saavat aikaan että muutkin sähköverkon häiriöt pääsevät tehokkaasti äänentoistolaitteisiin. Jos kaikki muu on kunnossa, niin kannattaa kokeilla auttaisiko seinäpistokkeen ja laitteen väliin kytkettävä verkkohäiriösuodatin poistamaan häiriöt. Häiriönpoistajan asentamista voi koettaa joko laittaa joko hifilaitteiden sähkönsyöttöön tai sitten häiritsevän laitteen luokse (estää häiriöiden pääsyn laitteesta sähköverkkoon). Häiriösuodattimet maksavat muutaman satasen. Miksi stereolaitteistosta alkaa kuulua hurinaa kun yhdistän tietokoneeni siihen ? Ylivoimaisesti yleisin hurina aiheuttaja on maadoitusongelma. Kun tietokone kytketään maadoitettuun pistorasiaan, niin pistorasian maataso kytkeytyy äänikortin ääniulostulon maanapaan. Tyypillisesti yhteisantenniverkkoon yhdistetyn stereolaitteiston viritin taas maadoittuu antennijohtonsa kautta yhteisantenniverkkoon maahan. Jos laitteistoon on kytketty videonauhuri tai televisio niin nekin maadoittuvat antennikaapelin kautta yhteisantenniverkon maahan. Tyypillisessä tilanteessa sähköverkon maapotentiaali ei ole tarkkaan sama kuin yhteisantenniverkon maataso (tyypillisesti muutamien volttien eroja). Kun nämä kaksi eri maadoitussysteemeissä olevaa laitetta kytketään yhteen niin muodostuu laitteiden välisen audiojohdon yli jännite. Koska normaali audiolaitteiden välikaapeli ei ole tehty suurien virtojen kuljettajaksi, niin johto ei pysty tasoittamaan laitteiden välistä jännite-eroa, vaan se kuuluu järjestelmässä hurinana. Ongelman ratkaisu on niin kutsutun "maa-erottimen" asentamisen antennijohtoon. Ennen maaerottimen hankkimista voit vielä helposti varmentaa vian ylläkuvatun kaltaiseksi, irrottamalla kaikki antennijohdot pistorasiasta. Hurinan tulisi tällöin kadota. Toinen mahdollisuus tapa päästä eroon hurinasta on audioerotusmuuntajan asentaminen hurinaa aiheuttavaan audiokaapeliin (tyypillisesti tietokoneen ja vahvistimen välinen). Kun kytken maadoittamattoman PC-tietokoneeni halpastereosarjaani niin stereoista kuuluu koko ajan hiljaista hurinaa. Missä vika ? Maadoittamattoman PC:n runkoon syntyy 110V vaihtojännite joka siirtyy audiokaapelia pitkin stereoihin. Kun seteron elektroniikka sitten "kelluu" tässä 110V vaihtojännitteessä, niin se helposti rupeaa hurisemaan jos elektroniikkaa ei ole kunnolla suojattu häiriöitä vastaan. Ongelma ratkeaa jos PC kytketään maadoitettuun pistorasiaa (suositeltu tapa) tai stereo vaihdetaan paremmin suojattuun malliin. _______________________________________________________________________ Radio Saanko kuunnella myös muita kuin normaaleja yleisradiotaajuuksia ? Kaikki radiolähetykset ovat tarkoitetut vastaanotettaviksi, sanoo radiolaki. Niitä ei vaan saa käyttää hyväksi, levittää tai merkata muistiin. Miksi voimakkaan radiolähettimen lähellä muut radiokanavat kuuluvat huonosti ? Yleensä maston lähellä, varsinkin ula-asemat ovat, erittäin voimakkaita. Yleinen ongelma, että paikallisradiot eivät kuulu voimakkaiden ula-lähettimien läheisyydessä kunnolla, johtuu radion sisällä tapahtuvasta ristimodulaatiosta. Tätä radion elektroniikassa liian voimakkailla signaalitasoissa tapahtuva ristimodulaatio tukkii koko aaltoalueen, eikä silloin heikommat paikallisradiot kuulu suhinoiden tms. keskeltä. Kunnon vastaanotin, joka estää hyvin ristimodulaatiot, saa myös paikallisradiot kuulumaan tässäkin tapauksessa, mutta normaalivastaanottimilla ei yleensä. Miksi radion ääni on huonompi kuin CD-levyn ? Radiolähetyksessä on monia asioita, jotka huonontavat äänenlaatua. Normaalin FM-radiolähetyksen taajuuskaista rajoittuu yläpäässä 15 kHz taajuuksiin, joten aivan korkeimmat diskantit eivät kuulu radiosta. Käytetty stereokoodaus rajoittaa saavutettavaa kanavaerottelua ja runsas määrä elektroniikkaa signaalitiellä (modulaattoreita, demodulaattoreita jne.) synnyttää helposti säröäkin. Radiolähetys yleensä myöskin kohisee, koska ilmassa on aina häiriöitä. Halvimpien radioiden vastaanottopuoli on tehty halvalla, joten siitäkään ei kunnon äänenlaatua voi saada mitenkään. Paikallisradiot käyttävät pieniä lähetystehoja ja käsittelevät ääntä voimakkaasti (mm. dynamiikan supistaminen) mikä huonontaa selvästi kuultavan äänen laatua. Miten ääntä muokataan radiolähetyksen lähetyspäässä ? Yleensä lähetettävä ohjelma ainakin paikallisradioissa ajetaan kompressori/limitterin ja taajuuskorjaimen läpi. Miksi paikallisradiot muokkaavat ääntä voimakkaasti ? Paikallisradioasemilla on käytössään vain hyvin pienitehoisia FM-radiolähettimiä (tyypillisesti parisataa wattia) verrattuna yleisradion lähettimiin (jopa kymmeniä kilowatteja). Jotta paikallisradiokanavien ääni ei peittyisi heikon vastaanottosignaalin kohinaan paikallisradiot käyttävät signaalimuokkausta joka saa niiden äänen kuulostamaan voimakkaammalle. Tyypillisin signaalinmuokkaus on musiikin dynamiikan supistaminen. Joskus signaalia käsitellään muutenkin halutun aseman "soundin" aikaansaamiseksi (esimerkiksi yläbassojen korostus saa musiikin kuulostamaan tukevammalla pienestä matkaradiosta jolla tuollaista asemaa yleensä kuunnellaan). Tämä signaalin käsittely parantaa kuunneltavuutta esimerkiksi meluisassa ympäristössä (autokuuntelu), mutta väristää signaalia sen verran, että ei kyllä välttämättä voi enää puhua mistään hifilaadun äänestä. Miksi paikallisradioiden ääni säröytyy ? Koska paikallisradiot muokkaavat signaalia voimakkaasti pyrkiäkseen mahdollisimman maksimaaliseen FM-modulaatioon, niin silloin tällöin lähettimeen pääsevä audiosignaali saattaa päästä liian voimakkaaksi, jolloin lähettimen rajoitin rajoittaa äänisignaalia jotta määräysten mukaista maksimimodulaatiotasoa ei ylitettäisi. Rajoittimen toiminta kuuluu signaalin säröytymisenä. Toinen syy signaalin säröytymiseen saattaa olla käytettävä vastaanotin. Vastaanottava radio ei jostain syystä saata pystyä kunnolla käsittelemään maksimaalisen modulaatiotason omaavaa FM-signaali säröytymättä. Tästä syystä paikallisradioääni saattaa kuulus säröytyneenä joistain radioista vaikka se kuuluukin ihan hyvin. Tällainen säröytymien saattaa saada aikaan myös että automaattinen stereovastaanotto kytkeytyy väliaikaisesti pois näiden säröjen aikana (stereo merkkivalo saattaa vilkkua musiikin tahdissa). Näissä radioissa joissa musiikki säröytyy saattavat pienempää modulaatiotasoa käyttävät [30]Yleisradion lähetykset kuulua aivan hyvin ilman ongelmia. Miksi korkeiden äänien toisto vaimenee autoradiossa mentäessä kauemmaksi FM-radioasemasta ? Kun vastaanotin menee kauemmaksi lähetysasemasta, niin vastaanotettu signaalitaso heikkene, mikä aiheuttaa kohinan määrän kasvamista. Suurin osa kohinasta on korkealaatuista signaalia, joten jättämällä pois korkeita taajuuksia saadaan äänessä olevaa kohinaa huomattavasti vähäisemmäksi. Autoradioihin on yleensä sisään rakennettu automatiikka joka kytkee korkeiden taajuuksien suodatuksen päälle kun radion vastaanottosignaalin taso heikkenee niin paljon että radio muuten kohisisi liikaa ? Voiko yhdellä antennilla kuunnella hyvin sekä yleisradion lähetyksiä että paikallisradioita ? Tuo yhden antennin vaatimus aiheuttaa aika pahan kompromissivaatimuksen, kahdella erillisellä antennilla (pystypolarisoidulla paikallisradioita varten ja toinen vaakapolaroitu Yleä varten) tilanne olisi paljon optimaalisempi. Yleensä yleisradion lähetykset ovat niitä reilusti voimakkaampia, joten enimmäkseen paikallisradioita varten viritetty lähes pystyssä oleva toimii yleensä kohtuullisesti myös yleisradion lähetysten vastaanotossa, kun yleisradion lähetys on riittävän voimakas. Miten voin tehdä yksinkertaisen antennin FM-radiolle paikallisradioiden kuuluvuuden parantamiseksi ? Jos haluat itse rakentaa yksinkertaisen antennin, ota koaksiaalikaapelia ja kytke toiseen päähän kaksi kytkentälangan tai sähköjohdon pätkää pituudeltaan noin 72-74 cm, eli koko antennin pituus olisi noin 144-148 cm. Jos et omista juotinta, käytä kiinnityksessä vaikka ruuviliitosrimaa. Toinen piuha tulee keskijohtoon ja toinen vaippaan. Sitten johdot vedetään koaksiaalista ulospäin 180 asteen kulmaan toisiinsa nähden. Koaksiaalikaapelin olisi hyvä lähteä 90 asteen kulmassa antennista ja jatkua vähintään tuon 72-74 cm, ennen kuin kääntyy antennin suuntaiseksi. | | 74cm | |__________koaksiaalikaapeli___________ | | | 74cm | Jos et halua kasata viritelmää itse, niin katso josko elektroniikkaliikkeestä/kodinkonemyymälästä/tavaratalosta löytyisi valmis antenniratkaisu. Tyypillisesti nämä valmiit antennit ovat malliltaan noin 1-2 cm leveä Y-johto (tyypillisesti väriltään oranssi tai kellertävä), jossa kaksi johdinta kulkee n.1 cm etäisyydellä toisistaan. Tällaisen hintaluokka on ostopaikasta riippuen 20-100mk. Paikallisradioita kuunnellessa antenni on sijoitettava pystysuoraan, koska paikallisasemat käyttävät ns. pystypolarisaatiota. YLE:llä on käytössään vaakapolarisaatio, jolle vaakasuuntainen antennin asennus olisi edullisempi, mutta voimakkaat YLE:n asemat kuuluvat yleensä ihan hyvin pystyantennillakin. Parasta asennuspaikkaa voit kokeilla huoneessa vaikka teippaamalla antennin ikkunaan. Voit kokeilla myös muita paikkoja huoneessa, ja kokeilla missä kuuluu tarpeeksi hyvin. Jos radio ei kuulu kunnolla sisällä olevalla antennilla, vie ulos tarpeeksi korkealle. Jos viet sen ulos, suojaa liitoskohta hyvin säältä ja katso, että antenni ai aiheuta vaaraa ukonilmalla. Jos ei ulkonakaan oikein tahdo löytyä kunnon paikkaa, on sinun hankittava monielementtinen antenni ja suunnattava se tärkeimpään (tai heikoimpaan) asemaan. Toimiiko radio TV:n antenniliittimessä ? Radiovastaanottimen liittäminen TV:n antenninpistokkeeseen ei ole kannattavaa, koska muilta kuin TV:n taajuusalueilta ei antennirasia ja vahvistimet päästä signaalia läpi. Jotta yhteisantenniverkosta olisi hyötyä radion vastaanotossa, radio tulisi kytkeä tätä varten olevaan omaan antenniliittimeensä. Tästä liittimestä tulevat ulos nuo radion haluamat taajuudet. Mikä on RDS ? RDS (Radio Data System) on järjestelmä jossa normaaliin FM-radion signaaliin saadaan lisättyä digitaalista dataa jota RDS-ominaisuuksilla varustetut radiot pystyvät ottamaan vastaan. RDS:n suurimmat edut ovat autokäytössä että RDS-radio pystyy automaattisesti vaihtamaan radion toiselle paremman kuuluvalle kanavalle joka lähettää samaa ohjelmaa. Kotikäytössä suurin hyöty RDS:stä on että radio pystyy näyttämään ruudussa kuunneltavan aseman nimen ja ohjelman tietoja joita kyseinen radioasema lisää lähetteeseensä. Lisäksi RDS-lähetteessä tulee mukana kellonaika radiolle. Lisätietoa RDS-järjestelmästä löytyy osoitteesta [31]http://www.yle.fi/ylelab/faq/ ja [32]http://www.yle.fi/jakelutekniikka/tv/radio/rds.htm. Miten RDS-järjestelmää voi hyödyntää radion kuuntelussa ? RDS-ominaisuuksilla varustettu autoradio muuttelee kuuntelemasi kanavan taajuutta automaattisesti aina kun se on tarpeen kunnollisen kuuluvuuden aikaansaamiseksi. Eli autoradio valitsee aina sen voimakkaimman aseman joka lähettää sitä kuuntelemaasi ohjelmaa. Toinen hyödyntämistapa on ohjelmatyypin haku. Voit laittaa radion hakemaan esimerkiksi uutisia ja jos niitä jossain on tulossa niin sinnehän se radio siirtyy. Tämän toiminnon ongelmana on, että kaikki kanavat ei sitä käytä ja jotkut lähettävä vähän mitä sattuu RDS-tietoina (speksien vastaisesti esimerkiksi tekstimainontaa). Kolmas toiminto on NS. tiedotus-toiminto, eli jos se on radiossasi päällä, siirtyy radiosi kanavalle jossa annetaan esimerkiksi onnettomuudesta tiedote. Lisäksi RDS-järjestelmää voidaan käyttää GPS-systeemin tarkentajana jolloin sillä eliminoidaan GPS-sateliitin signaaliin lisätty tahallinen paikkavirhe (Yleisradiolla on maksullinen Fokus-palvelu tätä varten ja sillä saavutetaan 10 metrin tai 2 metrin tarkkuus riippuen tilatusta palvelusta). Kummasta päästä Yleisradion aikamerkin "piip"-äänessä kello on tasan ? Yleisradion aikamerkki koostuu viidestä 100 ms ja yhdestä 500 ms mittaisista 1 kHz siniaalto pulsseista. Viimeisen pulssin nouseva reuna, siis alku, on ilmoitettu ajan oikea hetki. Maantieteellisesti aikamerkki on määritelty niin , kun se lähtee Espoon yleisradioaseman mastosta on aikamerkki kohdallaan. Mitkä radiokanavat lähettävät Dolby Surround koodattua ohjelmaa ? Helsingissä Radio City lähettää Dolby Surround -koodattua ohjelmaa ja heillä on laitteisto surround-koodauksen tekemiseen. Yle käyttää Dolby Surround -koodaus aika ajoin erikseen ilmoitetuissa radio-ohjelmissa. Muilla stereona lähettävillä radiokanavilla saattaa tulla satunnaisesti surround-koodattua materiaalia ulos, jos soitetussa äänitteessä on surround-koodaus mukana (surround-miksatut CD-levyt ja joidenkin mainosten soundtrackit). Mikä on DAB-radio ja miten se toimii ? Digitaaliradio eli DAB (Digital Audio Broadcasting) on radion uusi lähetysjärjestelmä, joka on kehitetty Euroopan yleisradioliiton, EU:n ja eurooppalaisen teollisuuden yhteistyönä EU:n Eureka 147-projektissa. DAB-radiossa radio-ohjelmat lähetetään digitaalisessa muodossa MUSICAM-koodauksella (MPEG Audio Layer 2) koodattuna radiotietä pitkin. Lähetyspään elektroniikka koodaa studiosta tulevan äänen MUSICAM-koodauksen mukaiseksi bittivirraksi, jonka DAB-radio vastaanottaa ja muuttaa takaisin ääneksi. MUSICAM koodaus on sama koodaus kuin ISO-MPEG-11172-3 layer 2 koodaus. Digitaalisen radioaallon kantamat ykkösten ja nollien jonot voivat välittää toistensa lomassa useita radio-ohjelmia yhtä aikaa. DAB-signaalin välityskyky voidaan jakaa erilaisten ohjelmapalveluiden kesken. Esimerkiksi klassinen musiikki tarvitsee enimmillään 256 kbit/s ja puhe vain 64 kbit/s. Yhtäaikaisesti voidaan lähettää esimerkiksi kuutta korkealaatuista stereo-ohjelmaa tai jopa 18 puheohjelmaa. DAB:n lähetystaajuuksien jaosta eri maiden kesken sovittiin CEPT:n kokouksessa kesällä 1995. Suomen DAB-verkot rakennetaan VHF3-alueelle (174-240 MHz, Tv-kanavat 5-13). ULA- ja DAB-lähetyksiä lähetetään rinnakkain 10-15 vuotta, kunnes digitaaliradiot ovat riittävästi yleistyneet. Digitaalinen lähetysjärjestelmä antaa mahdollisuuden liittää radio-ohjelmien oheen monenlaista tietoa ohjelmista, kuten esiintyjien nimet tai laulujen sanat. Lisäksi DAB-lähetteen mukana kulkee tietoa lähettävästä radioasemasta, ohjelmatyypistä sekä saatavilla olevista muista ohjelmapalveluista. Koska DAB:issa lähettimen signaali siirtää informaation bitteinä, voi sen sisältö olla muutakin kuin ääntä: dataa, tekstiä, kuvia. Kuvien ja tekstien vastaanottamista varten on useissa tulevissa DAB-vastaanottimissa näyttöruutu. Digitaalisen radion koelähetykset alkoivat pääkaupunkiseudulla vuonna 1994. Vuoden 1999 kesällä digitaalisen radioverkon (DAB-verkko) peitto on 40 prosenttia väestöstä Lisätietoa aiheesta löytyy osoitteesta [33]http://www.yle.fi/dab/ ja [34]http://www.digita.fi/tv/radio/dab.htm. Mitä tarvitaan DAB-radiolähetysten vastaanottamiseen ? Nykyisillä radiovastaanottimilla ei valitettavasti voida kuunnella DAB-lähetyksiä, joten niiden kuuleminen edellyttää aina uuden vastaanottimen hankintaa. Tällä hetkellä (1999) nuo radiot maksavat vielä useita tuhansia markkoja, mutta hinnat laskenevat huomattavasti tekniikan yleistyessä ja markkinoiden kasvaessa. DAB-vastaanottimen antenniksi soveltuu yleensä vastaanottimen oma ns. piiska-antenni. Mitä hyötyä DAB-järjestelmästä on ja koska lähetykset alkavat ? Pelkistetysti voidaan sanoa, että DAB-tekniikka mahdollistaa paremman äänen laadun sekä ohjelmien määrän lisäämisen. DAB-lähetykset koelähetykset on aloitettu vuonna 1998 ja niiden kuuluvuusaluetta laajennetaan voimakkaasti vuoden 1999 aikana. Koelähetykset lähetetään taajuudella 220 MHz eli nykyisellä tv-kanavalla 11. Loppuvatko Ula-lähetykset kokonaan digitaaliradion tulon myötä? Tarkoituksena on korvata ajan kuluessa nykyiset Ula-lähetykset DAB-lähetyksillä. Ula-lähetyksiä tullaan lähettämään rinnan digitaalisten lähetysten kanssa noin 10-20 vuotta, kunnes DAB-vastaanottimet ovat riittävästi yleistyneet. _______________________________________________________________________ Laitteiden testaus Mikä on Hifi-laitteen määritelmä ? DIN45500 standardi määritteli mikä oli Hifiä 1960- ja 1970-luvuilla. Vastaava IEC:n standardi on IEC268. Käytännössä nämä standardit täyttävää laiteitta ei vielä välttämättä nykypäivän hifialan harrastaja kutsuisi hifilaitteeksi, vaan hän vaatisi vielä paljon parempia suoritusarvoja mitä nuo standardit vaativat. Mitkä ovat luotettavien kuuntelutestien perusvaatimukset ? Perusvaatimus "erotesteihin" on se, että vertailtavien laitteiden voimakkuuksien pitää olla tasattu riittävän tarkasti, muuten kuunnellaan vain tästä aiheutuvaa, ihan oikeasti kuuluvaa eroa. Luotettavan testin pitää olla sokkotesti, siis sellainen, jossa ei tiedetä mikä milloinkin soi. Testikertojen määrä pitää olla riittävän suuri, ettei saada tuloksia, jotka saataisiin yhtä hyvin kolikkoa heittämällä. 10-20 testikerralla alkaa saada jo tuloksia joille voi tehdä tilastollisia tarkasteluja. Miten luotettava AB-sokkokuuntelutestaus kannattaa järjestää ? Rehellinen AB-sokkotesti vaatii jonkin verran järjestelyä ja muutaman ihmisen. Ensiksi arvotaan rahaa heittämällä arvottu kytkentäjärjestys. Laitteiden vaihtajaksi pitää saada kaveri, joka ei anna ilmeelläänkään merkkiä siitä, kumpi on kytketty, on ainoa luotettava tapa tehdä sokkotesti. Testauksessa tarvitaan vähintään parikymmentä vaihtokertaa, jotta tuloksia voidaan analysoida tilastollisesti. Tilastollisesta tarkastelusta nähdään helposti, onko todellisia havaittavia eroja vai ei. Näin tehtynä kuvitellut erot häviävät ja todelliset kuuluvat, jos ovat kuuluakseen. Nykyään pelkkää AB-testausta suositumpi tapa on ABX-testaus, jossa kuuntelija voi kuunnella haluttaessa sekä A- että B-laitetta vertailulaitteena ja itse testaustilanteessa mittalaite arpoo satunnaisesti toisen laitteista A ja B aina joka kerta kuunneltavaksi, Kuuntelija ei tiedä mitenkään mitä kulloinkin testataan. Kun saadut kuunteluvaikutelmat on saatu kirjattua, voidaan mittauslaitteistostakin ottaa ulos tulokset mitä milloinkin on kuunneltu. Missä tahansa kuuntelutestissä on hyvin tärkeää, että vertailtavien laitteiden äänenvoimakkuuden on säädetty hyvin tarkalleen samoiksi, koska muuten äänenvoimakkuuserot vaikuttavat tuloksiin tuntuvasti. Vertailulaitteiden signaalitasot tulisi vakavissa testeissä olla säädettynä 0.1 dB tarkkuudella samoiksi. Lisää tietoa aiheesta löytyy osoitteesta [35]http://www.pcabx.com/getting_started.htm. Miksi lehdissä olevat audiolaitteiden testit eivät perustu pelkkiin mittalaitteilla tehtyihin mittaustuloksiin ? Pelkkiin mittauksiin luottaminen johtaa nopeasti 'ei mitään eroa'-linjalle, koska monet nykypäivän paremmat laitteet on suunniteltu mittavien ominaisuuksien mukaan hyvin. Pelkkiin mittauksiin pohjauduttaessa pitäisi tietää, että on varmasti mitattu tarpeeksi äännelaatuun vaikuttavia asioita vahvistimesta. Tässä asiassa on hyvä muistella historiaa ja ottaa siitä oppia. Aikoinaan rakennettiin 'täydellisiä' transistorivahvistimia, joiden THD oli todella pieni, silti ne kuulostivat huonolta. Monet pelkkiin mittauksiin luottavat väittivät ettei niissä ollut mitään vikaa. Kunnes eräs suomalainen keksi TIM-särön ja sen mittaustavan. Edelleenkin voi(/on) olla useita 'vikoja' joita ei vain osata mitata. Luullaan että tiede tietää jo kaiken aiheesta, moinen luulo on vaarallinen kehityksen kannalta. Mittaamisessa kannattaa muistaa, että mitä mitataan ja miten. Vaikka yhdellä taajuudella mitatussa THD-särö olisikin kaikilla laitteilla pieni, niin THD vs. taajuus, THD vs. teho ja IM-särön mittaustulokset voivat vaihdella paljonkin laitteiden välillä. Muita suureita, joita kannattaa mitata vahvistimissa ovat signaalin nousunopeus ja vahvistimen antoimpedanssi (vaimennuskerroin). Mitkä olisivat hyviä testilevyjä audiolaitteiston testaamiseen ja säätämiseen ? Seuraavassa lista käyttökelpoisista testisignaaleita sisältävistä levyistä: * [36]Stephen Court and Alan Parson's Sound Check 2 - erittäin hyvä testilevy varsinkin PA-systeemien säätämiseen. Sisältää terssikaistaiset kohinat ja useita musiikkinäytteitä. * HIFI Test CD - Hifilehden vanha klassikko jossa perustestisignaalit ja hyvät demonstraatiot erilaisista mikrofonitekniikoista. * HIFI Surround Test CD - Hyvä testilevy surround-järjestelmän virittämiseen. Äänitteen musiikkipätkillä voi hyvin vertailla kaiuttimien tilavaikutelmaa ja äänikuvaa. Kaistakohinat ja kohinapanoroinnit auttavat surround-laitteiston säätämisessä. * HIFI Test Effects - Perustestiäänet ja ääniefektejä. Äänet normaalin CD-muodon lisäksi CD-ROM-raidalla WAV-muodossa. Kätevä tietokonelaitteiden testauksessa. * HIFI Autotestilevy - Sisältää perustestisignaalien lisäksi terssikohinat * Test CD (Disky Communications Europe, TCDE 873802) - Toisinaan halpahyllystä parilla kympillä löytyvä testilevy, josta löytyy perustestisignaaleita. Ei erikoisen hyvä, mutta hinnaltaan edullinen peruslevy. Hifilehden testilevyjen eduiksi on laskettava hyvä laatu, käyttökelpoinen valikoima testisignaaleita ja hyvä suomenkielinen oheismateriaali. Hifi-lehden testilevyjä voi tilata [37]Hifi-lehden kautta. Niiden hintaluokka on noin 20 euroa kappaleelta. Hifilehden testilevyistä sekä Testi Cd että surroud-testi-cd sopivat kaksikanavaisen järjestelmän testaamiseen, sillä surroud-testi-cd on äänitetty kaksikanavatekniikalla. Se toimii ihan hyvin kaksikanavaisena. Surround-laitteiston omistajan kannattaa valita levyistä uudempi surround-versio. Surround-levyn signaalit samoin on suunniteltu surround-systeemiä varten, joten erilaiset panoroinnit eivät ole nopeudeltaan oikeita kuin surround-systeemin läpi. Asia on merkitykseltään vähäinen, mutta oikein tarkkakorvaisten on tämä hyvä tietää. Esim. kohinapanorointi vasen-oikea-vasen ei etene tasaisesti ja voimakkuudeltaan täsmällisenä kaksikanavasysteemissä. Ero on pieni, mutta on kuitenkin olemassa. Mitkä olisivat hyviä musiikkilevyjä laitteiston bassotoiston testaamisessa ja subwooferin demoamisessa ? Uutisryhmässä olleessa asiasta käydyssä keskustelussa on suositeltu ainakin seuraavia levytyksiä ja kappaleita (eivät missään erityisessä järjestyksessä): * Rush/Mission (live "Show of hands") * Pink Floyd/Sorrow (live "Pulse") * Manowar/Master of the wind * Madonna Ray of Light - Frozen * Vangelis Conquest to Paradise - Raita 6 * Dream Theater Awake - Raita 11 * Organ Blaster by Michael Murray (Telarc) - Esim. Raita 11 * William Orbit Strange Cargo 3 - Raita 2 (ei matalinta mutta KOVAA) * "Lost Highway" soundtrack * "Twin Peaks" soundtrack * Massive Attack: Protection * Prodigy * Beastie Boys * Bomb The Bass * Toto - I will remember * Dire Straits - Iron Hand (vain parissa kohtaa erittäin matalaa) * Vanessa Mae - Toccata & Fuga (alku ja keskivaiheilla) * Leningrad cowboys - Where's the moon now (keskivaiheilla se jonkinsortin aluksen lähtö) * TELARC Great Fantasy Adventure (todella matalia efektejä mukana elokuvamusiikin lisäksi) * BACH - WERKE - VERZEICNIS (bwv) * TELARC Stereo CD-80316 * Lenni-Kalle Taipale - Nothing to Hide (raita 11) * Front Line Assembly - "Hard Wired" (matalaa jyminää useammassakin biisissä) _______________________________________________________________________ Kuulon toiminta ja kuulosuojaus Miten musikaaliset nuotit ja äänen taajuus suhtautuvat toisiinsa ? Kun äänen taajuus kaksinkertaistuu, äänen korkeus nousee oktaavin. Vastaavasti vierekkäisten sävelten väli on kahdestoista juuri kahdesta, jolloin saadaan taulukko: f1 f2 oktaaveja == == ====== 440 440 0,000 440 466 0,083 440 494 0,167 440 523 0,250 440 554 0,333 440 587 0,417 440 622 0,500 440 659 0,583 440 698 0,667 440 740 0,750 440 784 0,833 440 831 0,917 440 880 1,000 440 932 1,083 440 988 1,167 440 1047 1,250 440 1109 1,333 440 1175 1,417 440 1245 1,500 440 1319 1,583 440 1397 1,667 440 1480 1,750 440 1568 1,833 440 1661 1,917 440 1760 2,000 Esiintyykö musiikissa ultraääniä ? Osa musiikki-instrumenteista tuottaa kuultavien äänien lisäksi myös ultraäänialueelle ulottuvia harmoniasia ääniä. Monilla soittimilla osa äänienergiasta sijoittuu kuuloalueen yläpuolelle esimerkiksi jousilla, vaskilla ja lyömäsoittimilla (mm. pellit) ja vaimennetulla trumpetilla. Lisää tietoa aiheesta löytyy osoitteesta [38]http://www.cco.caltech.edu/~boyk/spectra/spectra.htm. Se miten ultraäänet liittyvät kuuloalueella tapahtuvaan havaitsemiseen ei ole aivan täysin selvillä. Pystyykö ihmiskorva kuulemaan ultraääniä ?> Yleisen käsityksen mukaan ihmiskorvan kuuloalue on noin 16Hz - 20 kHz. Käytännössä kuitenkin joissain tilanteissa on mahdollista kuulla myös jonkin verran matalampia ja korkeampia ääniä. Selvästi tästä alueesta korkeampien äänien kuulemisesta ei ole yhteneviä tutkimustuloksia ovatko nämä kuultavissa suoraan tai välillisesti. Seuraavassa muutamia toteamuksia aiheesta: * Oohashin tutkimuksen mukaan (AES:n julkaisu) yli 26 kHz signaalin vaikutus voidaan todeta aivon alfa-EEG:n rytmissä ja korkeataajuisen ärsykkeen jälkeen vaikutus kestää jonkin aikaa. Varsinaista ultraäänen kuulemista kuuntelija ei kuitenkaan suoraan havainnoinut, mutta ultraäänen toistolla musiikin kanssa jotain eroa voi siintyä. Lisää aiheesta: [39]http://www.cco.caltech.edu/~boyk/spectra/spectra.htm * Äänen kuulemiseen saattaa vaikuttaa ultraäänten intermodulaatioon, jonka erotustaajuus voi sattua kuuloalueelle. Ei ole aivan selvää, syntyvätkö tällaiset intermodulaatotulokset ilmassa vai vasta ihmisen korvassa. Ilma toimii hyvin lineaarisesti kunnes lähetystään äänennopeutta tai signaaleita jotka ovat voimakkuudeltaan ilmanpaineen luokkaa. * Suunnattujen voimakkaiden ultraäänisignaalien intermodulaatiotuloksien käyttämistä musiikin toistoon tutkitaan. Lisätietoa tästä löytyy esimerkiksi osoitteesta [40]http://www.atcsd.com/HTML/hss.htm * Joidenkin luonnonkansojen edustajat (eivät ole mm. altistuneet nykypäivän melulla) pystyvät kuulemaan ääniä jopa 25 kHz taajuuksiin saakka. * Ultraäänet eivät välttämättä muutu normaalilla tapaa korvassa kuultavaksi ääneksi, mutta saatavat muuttua aistittavaksi ärsykkeiksi kuuloluissa. * Joidenkin voimakkaita pulssittaisia ultraääniä käyttävien laitteiden (mm. jotkin etäisyysmittauslaitteet) synnyttämät signaalit on kuultavissa korvin. Näiden laitteiden kanssa en tosin voi aina sanoa kuullaanko tässä ultraääni vai laitteen synnyttämä joku muu ääni. * Voimakkaita ultraääni voidaan käyttää kidutusvälineenä. * Hifilehdistössä keskustellaan tällä hetkellä, mitä vaikutusta uusilla ultraääniäkin tallentavilla tallennusformaateilla on äänentoistoon. Miten kuulo muuttuu iän mukana ? Tyypillisesti teollistuneissa maissa elävien ihmisten korkeiden äänien kuulo huononee iän mukaan johtuen jatkuvasta melurasituksesta, jonka tämä tekniikan täyttämä maailma saa aikaan. Tyypillisesti tämä tulee esille sitä, että vanhana ei enää kuule heinäsirkkojen siritystä eikä diskanttiäänet kuullosta niin heleälle kuin ennen. Jos altistut kovin kovalle äänelle jatkuvasti, voit saada vielä pahemman kuulovaurion, joissa joitain taajuusalueita kuulosta puuttuu melkein kokonaan (yleensä yläkeskiääniä). Näitä kuulovaurioita tulee yleensä muusikoille ja äänekkäitä työkoneita käyttäville. Kuulovaurionhan saa vaikka murkkuikäisenä viettämällä pari minuuttia konsertissa PA-kaiuttimen vieressä. Millaisia äänenvoimakkuuden eroja ihmiskuulo pystyy kuulemaan ? Tyypillisesti ihmiskorva pystyy normaalioloissa erottamaan helposti noin 2 dB äänenvoimakkuuden muutokset, mutta tarkoissa olosuhteissa ja harjaantuneella kuulolla voi kuulla tarkemminkin. Yleensä kuulon yhteydessä puhutaan ihmisen anatomia tasolla 2dB eroista äänenvoimakkuuden aistimisessa. Toisaalta ihmisen kuulo havaitsee jopa 0,2-0,3 dB:n heitot vasteessa, sopivalla taajuusalueella ja muodolla. Esimerkiksi loiva pudotus diskantissa 0,5 dB:tä kohti 20 kHz:ä kuuluu. Kaksi desibeliä on niin suuri heitto jollakin taajuusalueella kuuluu rajusti ja muuttaa ääntä selvästi. Harjaantuneella kuulolla voidaan jopa 0,2-0,3 dB erot tunnistaa esimerkiksi kahden kuunneltavan lähteen voimakkuuserona. Sitä ei suoraan osaa sanoa voimakkuuseroksi, mutta tilastollisella otoksella "kumpi soi paremmin", voimakkaammin soiva voittaa, vaikka siis olisi sama lähde. Tämä hyvin tiukalla kuuntelusessiolla ja tällaiseen kuunteluun karaistuneilla korvilla. Mikä on tinnitus ? Ensimmäinen merkki siitä, että kuulo on saanut yliannostuksen melua, on korvien soiminen melualtistuksen jälkeen. Monesti korvien soiminen kestää kymmenistä minuuteista tunteihin, mutta se saattaa jäädä myös pysyväksi. Vinkumisen sijasta tinnutus voi olla rätinää, ininää, sihinää, piippausta tai melkein mitä muuta tahansa ääntä, joka ei jätä hetkeksikään rauhaan. Tinnutus voi olla hyvin häiritsevä vaiva. Tinnitukseen on olemassa paljon syitä, eikä sitä pystytä oikein kunnolla parantamaan. Jos tinnitus alkaa yllättävästi vaivaamaan, kannattaa ottaa yhteys korvalääkäriin josko asialle olisi alkuvaiheessa vielä jotain tehtävissä. Arviolta 500 000 suomalaista kärsii tinnituksesta ja arviolta 50 000 suomalaista kärsii todella häiritsevästä tinnituksesta. Tinnitus voi toisille syntyä helpostikin, jopa yksi uudenvuodenpommi tai aseen laukaus korvan lähellä riittää. Impulssiäänet ovat vaarallisempia kuin jatkuva äänenpaine, sillä korvan suojamekanismi alentaa kuuloherkkyyttä kun ympärillä äänenpaine kasvaa. Kuulonhuoltoliitto järjestää tiedostusta tinnituksesta erilaisin teematapahtumin sekä kesäisin rockfestarien yhteydessä. Lisätietoa tinnituksesta löytyy [41]Tinnitus FAQ:sta osoitteesta [42]http://www.cccd.edu/faq/tinnitus.html. Suomalaisia tinnitus-linkkejä löytyy helpoimmin osoitteesta [43]http://altavista.mtv3.fi/ hakusanalla "tinnitus". Miten kuulovaurio syntyy ? Fyysinen kuulovaurio tuhoaa Cortin elimen aistinkarvasolujen aistinkarvoja, jotka eivät uusiudu. Solut voivat tuhoutua yhden ainoan liian voimakkaan paineaallon seurauksena. Tällöin osa kuuloa on lopullisesti menetetty. Kuulovaurio voi syntyä myös vähitellen jatkuvan melun vaikutuksesta. Tämä ilmenee kuulokyvyn heikkenemisenä. Kuuloaistin fysiologinen melunsieto on yksilöllistä, joten toisille ihmisille kuulovaurio tulee herkemmin kuin toisille. Kuulovaurio iskee yleensä ensin ylemmille keskitaajuuksille (2-6 kHz), joka on tärkeä puheen konsonanttien ymmärtämisen kannalta. Omat korvat eivät kerro milloin kuulovaurio on odotettavissa, eivätkä aina kun kuulovaurio on tapahtunut ellei kuulovaurio ole sellainen, että korvista alkaa kuulumaan jatkuvaa vinkunaa (tinnitus). Millä tavoin erilainen melu vaikuttaa kuulon huononemiseen ? Oleellisin asia ihmisen kuulon kannalta on hänen kuuloaluellaan aistimiensa taajuuksien n. 20 - 20.000 Hz äänenpaine = Nm / m2 yhden metrin päästä mitattuna ( teoreettinen energia-arvo ). Asteikko on logaritminen ja vertailuarvona on desibeli ( 0 - 120 dB ). Yhden minuutin oleskelu 120 dB:n altistukselle millä tahansa ed. mainitulla taajuusalueella voi vastata samaa rasitusta kuulon kannalta kuin jollakin toisella ihmisellä hänen koko elämänsä aikana saatua "meluannosta" juuri tuosta logaritmisesta asteikosta johtuen !!! Pysyvän kuulovaurion voi siis saada alle 60 sekunnin aikana riippuen siitä miten suurelle äänenpaineelle altistuu. Miten vältän kuulovaurion syntymisen ? Pidä korvat puhtaina ja vältä äkillisiä paineenvaihteluita, varsinkin jos ne aiheuttavat kipua. Vältä voimakasta ja pitkäkestoista melua. Jos olet joutunut melun kohteeksi, niin anna korvien levätä hiljaisuudessa. Jos sinun pitää oleskella pitkään meluisassa paikassa (työkoneen melu, voimakas musiikki) tai altistut hetkelliseen hyvin voimakkaaseen meluun (ampuma-aseet, räjähdykset), niin käytä kuulosuojaimia. Mikä on korvalle turvallinen äänentaso ? Kuulovaurion syntyyn vaikuttavat äänen voimakkuus ja kesto. Kuuloaistin fysiologinen melunsieto on yksilöllistä. Turvallisen voimakkuuden ylärajana pidetään 85 desibeliä. Sitä suuremmat äänenpaineet ovat ennen pitkää vaarallisia. Joidenkin kuulo saattaa kestää ilman ongelmia paljon suurempiakin äänenpaineita ja herkkäkuuloisilla voi tulla vaurioita pienemmilläkin äänenpaineilla. Omat korvat eivät kerro milloin kuulovaurio on odotettavissa, eivätkä aina edes kun kuulovaurio on tapahtunut. Mitkä ovat äänenvoimakkuuden turvallisuusrajat ? Seuraavassa taulukossa on kerrottu aikaraja, jonka jälkeen kuulovaurion riski on toistuvassa melualtistuksessa todennäköinen: Melutaso Aika 85 dB 8 h 88 dB 4 h 91 dB 2 h 94 dB 1 h 97 dB 30 min 100 dB 15 min 103 dB 7 min 106 dB 3 min 109 dB 1,5 min Tämän taulukon tiedot ovat peräisin Kuulohuoltoliitto Ry:n kesällä 1997 jakamasta kortin muodossa olevasta taulukoista. Kuulovauriotaulukossa olevat arvot ovat nk. A-painotettuja, joissa on painotettu korvan herkintä aluetta 1..6 kHz ja vaimennettu epäherkempää aluetta. Esimerkiksi alle 50 Hz:n äänille A-painotuksen vaimennus on jo kymmeniä desibelejä. Yllä oleva taulukko osoittaa, miten paljon kyseistä äänenpainetta täytyy kuunnella yhteen menoon päivittäin pitkän aikaa, että kuulovaurion todennäköisesti saa. Toisin sanoen: 8 tuntia 85 dB(A):ssa ei aiheuta kertanauttimalla kuulovauriota, mutta jos olet paikassa töissä 5 päivänä viikossa 40 viikkoa vuodessa, niin saat kuulovaurion todennäköisesti ennemmin tai myöhemmin. Siksi tämmöisessä paikassa täytyy käyttää kuulosuojaimia. Hyvänä nyrkkisääntönä voi pitää sitä, että jos musiikkinautinnon jälkeen korvat humisevat tai vinkuvat, on ääni ollut liian kovalla, koska kuultava vinkuna on kuolleiden kuulosolujen viimeistä tuskanparkaisua. Mitä vaaraa kuulolle voi olla rockkonserteista ? Noissa musiikkitapahtumissa käytetään niin voimakkaita äänenpainetasoja, että ne toistuvana melualtistuksena voivat aiheuttaa kuulovaurioita. Melu on erityisen suuri lähellä äänentoistojärjestelmän kaiuttimia, missä se voi olla kertakuulemalta kuulolle vaaraksi. Monesti tuo tolkuton äänenpaine johtuu sitä, kun yhtyeet vääntävät omat kamat lavalla täysille. Miksaajan on pakko lisätä volyymiä, jotta lavalta tuleva mökä ei sotkisi kaiutinpatteriston ääntä. Alalla on myös miksaajia, joiden oma äänenvoimakkuusmieltymyksensä on paljon suurempi kuin yleisölle terveellinen äänenpainetaso (muusikot haluavat yleensä musiikin kovempaa kuin keskivertoyleisö). Nykyään lähes jatkuva yli 100 dB äänenpainetaso kohtuullisella etäisyydellä nimekkäästä rockbändistä ei ole mitenkään tavatonta (tämä tulos perustuu useisiin desibelimittarilla tekemiini mittauksiin erilaisissa tapahtumissa). Yksi syy tolkuttomaan luukutukseen on, että suuri volyymi peittää sopivasti miksauksen ongelmia. Eihän PA-miksaus voi ikinä olla levytyksen tasoista, mutta yleisö ei sitä niin helposti huomaa jos luukutetaan kovaa. Ulkoilmatapahtumissa kannattaa pysyä riittävän etäällä kaiutinpatterisoista, jotta äänenpainetaso olisi korvalle edes jotenkin turvallinen. Kaiuttimien melu on erityisen vaarallinen pienten lasten korville. Tämän tästä näkee, että ulkoilmatapahtumissa ja monissa muissa tilaisuuksissa ennakkoluulottomina itseään pitävät vanhemmat kantavat ja taluttavat pikkulapsiaan suoraan PA-laitteiden editse konsertin kestäessä, jossa paikoin meteliä on yleensä pitkästi toistasataa desibeliä. Aikuisten kuulo tämän paremmin kestääkin kuulon sopeutuessa voimakkaaseen, tasaiseen (transientit ovat tässä suhteessa pahempia!) äänenpaineeseen, mutta alle parivuotiaitten lasten voimakkaiden äänten sietokyky ei ole vielä kehittynyt. Tällaisella tempulla voi mahdollisen nuoren muusikonalun kuulo vaurioitua kertalaakista. Kannattaa pitää pienimmät tulevaisuuden potentiaaliset kultakorvat hieman etäämmällä niistä mustista isoista laatikoista, joista kuuluu ääntä sekä käyttää tarvittaessa kuulosuojaimia. Korvatulpat ovat hyvä varuste kuulon suojelemiseksi vanhemmallekin musiikin ystävälle, jos on pakko mennä aivan lavan eteen ja kaiuttimien lähelle tunnelman vuoksi. Miksi joissain konserteissa musiikki tulee aivan ylettömän lujaa ja huonosti miksattuna ? Hyvän esimerkin huonosta kuulosta huomaa useissa konserteissa siitä, että ne on miksattu ihan pieleen. Miksaaja on aikojen kuluessa tuhonnut kuulonsa tuolta ylempien keskiäänien alueelta, ja sen seurauksena soundit ovat tavalliselle kuuntelijalle usein hyvin repivän kuuloisia. Lisäksi tasot ovat monesti aivan liian kovalla Joissain tapauksissa miksaaja ja soittajat yrittävät peittää puutteitaan soittamalla musiikkia ylettömän kovaa, jolloin pienet virheet eivät kuulu sen ylettömän melun seasta. Miksi korvalappustereoita on väitetty merkittäväksi nuorten kuulovaurioiden synnyttäjiksi ? Kovalappustereoiden kuunteleminen saattaa muodostaa paha uhan kuulolle, koska äänilähde on aivan korvan vieressä ja kuuntelussa saatetaan käyttää vaarallisen voimakkaita äänenvoimakkuuksia varsinkin meluisassa ympäristössä. Kuulo on kaikkein herkin ylemmille keskitaajuuksille, joita kuulokkeet toistavat kaiuttimia paremmin. Kuuntelija pyrkii säätämää äänenvoimakkuuden bassotoiston mukaan, ja pikkukuulokkeiden huonoa bassotoistoa yritetään helposti kompensoida liian suurella äänenvoimakkuudella. Onko joku taajuusalue kuulolle muita vaarallisempi ? Korkeat äänet ovat vaarallisia, noin 3000 Hz ylemmät taajuudet erityisesti. Yleensä tinnitus tuppaa tulemaan noille korkeille taajuuksilla. Erityisesti kuulovaurio tuossa 3 kHz tietämissä vaikuttaa puheen ymmärtämistä. Bassotaajuudet eivät ole kuulolle niin vaarallisia kuin korkeat, koska ihmisen korvissa on luontaisia suojamekanismeja voimakkaita bassoääniä vastaan, mutta tuollaiset hyvät suojamekanismit puuttuvat korkeammilta taajuuksilta. Minkälaiset korvatulpat kannattaisi hankkia musiikin soittamiseen ja vaikkapa konsertteihin? Jos todella haluat suojata kuulosi ja joudut olemaan usein voimakkaassa melussa, kannattaa harkita korvien mukaan tehtyjä suojaimia. Korvien mukaan tehdyt suojaimet maksavat noin tonnin luokkaa. Jos hiukan pienempi vaimennus riittää, niin halvempana vaihtoehtona voi käyttää HiFi-Ear-korvatulppia. Nämä useaan kertaan käytettävät tulpat maksavat noin 25 euroa ja niitä saa musiikkiliikkeistä. Satunnaisempaan käyttöön voi käyttää normaaleja kertakäyttöisiä korvatulppia (Earit maksavat alle euron pari apteekissa), mutta tällaisten tulppien läpi musiikin kuuntelu ei ole enää mikään nautinto. Tavalliset korvatulppien taajuustoisto ei ole mitenkään suora (mm. diskantit yleensä häviävät tehokkaasti). Hiukan parempaan äänenlaatuun ja käyttömukavuuteen pääse esimerkiksi korvakittiä käyttämällä (saa apteekista noin 6 euroa/pakkaus OTOPLUG-nimellä, voi käyttää useamman kerrankin). Kuulovaurio noin yleensä ottaen saa ihmisen hankkimaan ne korvatulpat, mitkä olisi pitänyt ostaa jo vuosi pari sitten. Korvatulppien hinta on pieni hinta loppuelämän rauhallisista yöunista. Miten paljon kovatulpilla voi vaimentaa ääntä ? Tyypillisesti korvaan asennettavilla korvatulpilla pystytään aikaansaamaan noin 12 dB luokkaa olevaa vaimennusta meluun. Yli 20 dB vaimennus vaatii kuppikuulosuojaimia. Miksi tanssiravintoloissa musiikki soi monesti niin kovaa että jälkeenpäin korvissa soi ? Monesti tanssiravintoloissa käytetty äänentaso on liian korkea ollakseen turvallinen pidemmän päälle. Yleensä tätä asiaa vielä pahentaa se, että äänentoistolaitteet ovat huonoja tai ne on säädetty väärin. Useimmiten DJ-wannabeet (tai paikan omistajat) ruuvaavat oikein säädetyt taajuuskorjaimet aivan päin mäntyä ja luukuttavat minkä vehkeistä lähtee. Suurin ongelma tanssiravintoloissa äänentoiston kannalta on se, että hieman alkoholia nauttineet ihmiset pulisevat uskomattoman kovalla äänellä. Pelkästä ihmisten humalaisesta puheensorinasta voi äänenpaineeksi tulla jopa 80-85 dB, joten musiikin pitää soida vielä jonkin verran tätä kovempaa kuuluakseen tuon melun läpi. Tämä ajaa helposti 90 dB tai yli äänenpaineiden käyttöön. _______________________________________________________________________ Palautetta tästä sivusta voi lähettää [44]palautekaavakkeella. [45][takaisin.gif] Takaisin hakemistoon _______________________________________________________________________ [46]Tomi Engdahl <[47]Tomi.Engdahl@iki.fi> References 1. http://www.epanorama.net/circuits/phono.html 2. http://www.dself.demon.co.uk/balanced.htm 3. http://www.saunalahti.fi/pesonenj/diyvaop.htm 4. http://www.neutrik.com/Speakon.htm 5. http://www.neutrik.com/Speakon.htm 6. http://www.monstercable.com/ 7. http://www.rane.com/note110.htm 8. http://www.rane.com/note110.htm 9. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/circuits/phono.html 10. http://www.digido.com/jitteressay.html 11. http://members.tripod.com/~Psych/super-cheap-toslink.html 12. http://www.hut.fi/~khautio/opticalo.html 13. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/docs/audio/equalizing.html 14. http://www.oade.com/tapers/faq-mic.html 15. http://www.philips.com/ 16. http://www.mpeg.org/ 17. http://www.minidisc.org/ 18. news:sfnet.harrastus.audio+video 19. http://ww2.altavista.com/cgi-bin/news?msg@60065@rec.audio.tech 20. http://www.gramophone.co.uk/ 21. http://www.classical.net/ 22. http://www.allmusic.com/ 23. http://www.cduniverse.com/ 24. http://www.cddb.com/ 25. http://www.chesky.com/ 26. http://www.gramex.fi/ 27. http://www.gramex.fi/ 28. http://www.teosto.fi/ 29. http://www.hut.fi/~then/mytexts/radiohairiot.html 30. http://www.yle.fi/ 31. http://www.yle.fi/ylelab/faq/ 32. http://www.yle.fi/jakelutekniikka/tv/radio/rds.htm 33. http://www.yle.fi/dab/ 34. http://www.digita.fi/tv/radio/dab.htm 35. http://www.pcabx.com/getting_started.htm 36. http://www.interstudio.co.uk/sndchk.htm 37. http://www.hifilehti.fi/ 38. http://www.cco.caltech.edu/~boyk/spectra/spectra.htm 39. http://www.cco.caltech.edu/~boyk/spectra/spectra.htm 40. http://www.atcsd.com/HTML/hss.htm 41. http://www.cccd.edu/faq/tinnitus.html 42. http://www.cccd.edu/faq/tinnitus.html 43. http://altavista.mtv3.fi/ 44. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/palaute.html 45. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/index.html 46. http://www.hut.fi/~then/ 47. mailto:tomi.engdahl@iki.fi Akustiikkakysymykset Akustointi Mitä vaikutusta kuunteluhuoneella on äänentoistoon ? Kaksi äänentoistoon eniten vaikuttavaa seikkaa ovat kaiutin ja huone. Vaikka monista muista hifiasioista on enemmän puhetta, niin niiden merkitys äänentoistoon on paljon pienempi kun laitteet ovat edes jotenkin järkeviä. Kun kaiutinta kuunnellaan tavallisessa asuinhuoneessa, suurin osa äänestä on eri puolilta huonetta tulleita heijastuksia. Huone muokkaa heijastuksia, ja eri heijastusten ja suoraan kaiuttimesta tulevan äänen sekoittuminen huonontaa toiston tarkkuutta. Seisovat aallot ovat ongelma pienessä kivihuoneessa jo taajuusalueella, johon pienet jalustakaiuttimetkin ylettävät. Kun tähän lisätään vielä subwooferi, niin päästään kohtaamaan monia basso-ongelmia. Akustointi on tärkeä osa hyvää äänentoistoa. Jotain 0.5dB eroja tulee kaapeleissa kun taas jo aika kevyellä akustoinnilla saa huonevasteen piikkeihin 10-15dB erot ja selvästi tasaisemman taajuusvasteen. Miten kuunteluhuone vaikuttaa bassotoistoon ? Kaiuttimen omien "sisäänrakennettujen" ominaisuuksien lisäksi bassotoistoon vaikuttaa pääasiassa kolme ulkoista tekijää: huoneen rakennusmateriaalit, kaiuttimen paikka ja kuuntelijan paikka. Massiiviset ja raskaat rakennusmateriaalit kuten betoni, tiili ja kivi heijastavat matalia taajuuksia. Kun kaiutin on lähellä tällaista rajapintaa (esimerkiksi seinää), bassot korostuvat kolme desibeliä. Lattialla seinän vieressä korostus on kuusi desibeliä ja nurkassa lattialla yhdeksän desibeliä. Kevyemmistä materiaaleista, kuten kipsi- tai lastulevystä, rakennetut pinnat päästävät bassotaajuuksia lävitseen, ja korostus on vähäisempää. Järeäseinäisissä kerrostalohuoneissa bassot korostuvat eniten. Vaarana on kumiseva ja bassovoittoinen toisto. Toinen ääripää on "kevytseinäinen" omakoti- tai rivitalo, jossa bassot voivat jäädä liian ohuiksi. Kaiuttimen bassotoiston tasoa voidaan säätää muuttamalla kaiuttimen etäisyyttä taka- ja sivuseinästä. Lähellä seinää koteloidusta kaiuttimesta saadaan enemmän bassoa kuin kauempana seinästä. Myös kuuntelupaikka vaikuttaa asiaan, koska bassotoisto voi olla yhdessä kuuntelupaikassa voimakkaasti korostunut ja toisessa paljon vaimentunut. Miten huoneen akustiikka vaikuttaa kaiuttimien tuottamaan stereokuvaan ? Tavanomainen kaiutin säteilee matalilla ja keskitaajuuksilla ääntä kaikkiin suuntiin. Jos kaiutin on lähellä seinää tai muita ääntä heijastavia pintoja, heijastukset saavuttavat korvan heti "suoran äänen" jälkeen. Aikaiset heijastukset paljastavat kaiuttimien paikan (ääni kuuluu kaiuttimista) ja huonontava muutenkin toistoa. Nämä seikat huonontavat kaiuttimien tuottamaa stereokuvaa. Kaiuttimen toiston tarkkuus paranee, kun kaiutinta vedetään irti seinästä. Suositeltu minimietäisyys on vähintään 50 cm kaiuttimen etulevystä takaseinään mitattuna. Usein kaiutin joudutaan sisustussyistä sijoittamaan lähelle seinää. Tällöin bassot korostuvat ja toistotarkkuus huononee. Miksi puutaloa pidetään yleensä akustisesti parempana kuin kivitaloa ? Muistaakseni seisovat aallot ja monet muut ongelmat ovat yleensä huomattavasti heikompia puurakenteisessa talossa kuin kivitalossa. Tyypillisesti seinämateriaalina käytetty ohut lastulevy, jonka takana on tyhjää/villaa ei toimi samanlaisena rajapintana kuin esimerkiksi betoniseinä. Lisäksi levy heiluu ja "syö" energiaa. Jälkikaiunta-ajat ovat lyhyempiä puutalossa. Puutalon huonona puolen on, että joissain tapauksissa äänentoistosta voi tulla bassoköyhää, koska tila voi vaimentaa bassoja voimakkaasti. Ja jos taas bassoa tukevoittamaan hankittua subbaria soittaa oikein kovaa, saattavat puuseinät alkavat resonoimaan äänen mukaan. Millaisen on paras kuunteluhuoneen malli ? Parasta bassotoistoa varten kuunteluhuoneen tulisi olla niin suuri kuin mahdollista ja optimaalisesti vaimennettu. Lisäksi huoneen mittojen (pituus, korkeus, leveys) pitäisi olla tosistaan poikkeavia eikä mikään mitta tulisi olla toisen kerrannainen. Alla eräitä hyviä suhdelukuja huoneen mitoille (Lähde: rec.audio.* FAQ): Korkeus Leveys Pituus 1 1.14 1.39 1 1.28 1.54 1 1.6 2.33 Vahvistaako pieni huone matalimpia bassoja ? Teoriassa ideaalinen ilmatiivis huone vahvistaa matalia taajuuksia, joiden aallonpituuden puolikas ei mahdu huoneeseen jyrkkyydellä 12db/oktaavi. Mutta tämä on vain teoriassa. Tyypillisessä huoneessa tuo vahvistus on vain murto osa tuosta, koska osa näistä bassotaajuuksista "vuotaa ulos" ja absorboituu rakenteisiin. Tyypillisesti huone näyttäisi vahvistavan 6-10dB alimpia bassoja huonesijoituksella verrattuna kaiuttomaan mittaukseen. Muulloin huone korostaa niitä taajuuksia joille syntyy seisova aalto. Eli niitä taajuuksia joilla aallonpituuden puolikas on seinien/katon ja lattian välimatka. Ja niiden taajuuksien kerrannaisia ainakin noin 500 Hz:iin asti merkittävästi. Millainen tulisi olla kotiteatterihuoneen akustiikan ? Kotiteatterihuoneessa kannattaa pyrkiä kohtuullisen pieneen kaikuvuuteen. Tämän takia seinät kannattaa ääntä vaimentavasta ja hajottavasta materiaalista. Sopivan kaiun määrä on makuasia, mutta monnikanavatoistoon tehdystä huoneesta kannattaa tehdä aika tuhdisti vaimennettu, koska äänen tilainformaatio tulee monikanavaisesta toistolaitteistosta, ja huoneen heijastamat äänet tahtoo vaan sotkea tätä kuvaa. Surround-käyttöön tehdystä kotiteatterihuoneesta voi tehdä hyvin paljon normaalihuonetta vähemmän kaikuvan, koska monikanavainen äänentoisto sisältää itsessään kaiken äänen tilainformaation ja huonekaiut vaan sotkevat sitä. Betonirunkoiset seinät kunnon akusto-levyillä päällystettynä lienevät jonkinlainen vaihtoehto kotiteatterin akustoinnissa. Tämäntyyppisiä ratkaisuita käytetään muun muassa elokuvateattereissa, joissa on ainakin uudemmissa todella tuhdisti sitä levyä joka puolella. Raskaat betonirakenteet vaimennuksen takana ovat eduksi, koska niillä saat eristettyä huoneen ympäröivästä melusta ja samalla huoneen omat jytkeet muulta talolta. Reilulla ilmavälillä, lasivillalla ja paneloinnilla vaikutat jälkikaiunta-aikaan jo laajemmallakin kaistalla. Tarpeen mukaan voi paneloinnin päälle sitten vielä muita absorboivia tai diffusoivia pintoja. Kirjahyllyjen vaimentavasta vaikutuksesta usein puhutaan, mutta ne voivat myös värittää ääntä pitäessään monenlaista pärinää subbarien tahdissa (riippuu kirjahyllyn rakenteesta ja mitä siellä säikytetään). Paras kuunteluhuone on kuunteluun erikoistettu ja erittäin vaimea akustisesti ilman tauluja, kirjahyllyjä yms., jotka alkavat soimaan ikävästi voimakkaiden bassoäänten myötä. Tämä järjestely toimii hyvin monikanavaisen äänentoiston kanssa. Kaksikanavafriikeille tämä järjestely ei sovi kovinkaan hyvin, koska kaksikanavainen normaali stereoääni tarvitsee huonekaikuja korvaamaan äänestä puuttuvaa tilainformaatiota. Yleiskäyttöä ajatellen huonetta ei kannata kauttaaltaan päällystää voimakkaasti ääntä imevällä materiaalilla, koska tällöin tuloksena voi olla monen mieleen "liian kuiva" akustiikka. Eräs toimiva ratkaisu on akustoinnin piilottaminen puolipaneloinnin taakse + katon vaimentaminen ainakin takaa (mieluummin lähes kokonaan). Paneloinnin ideana on asentaa esimerkiksi akustokarhua seinän ja puolipaneelin väliin, ja jos vain mahdollista, niin paneelin lautojen väliin jätetään pienet raot. Tällä ratkaisulla saavutetaan myös alhainen hellasärö. Miten eri materiaalit vaikuttavat huoneen akustointiin ? Kaikki huoneen pintamateriaalit vaikuttavat huoneen akustiikkaan niin kivi- kuin puutalossakin. Yleisesti voidaan sanoa, että kaikki levyseinät (lastulevy, kipsilevy ja puupaneeli) toimivat jonkin asteisena levyabsorbentteina. Millä taajuudella ja miten tehokkaasti nämä toimivat riippuu materiaalista ja rakenteen jäykkyydestä. Yleensä näillä rakenteilla saadaan aikaan bassovaimennusta noin 100 Hz tietämille. Jos huoneessa on hyvin paljon puurakenteita, saattavat nämä aiheuttaa jopa liian paljon bassovaimennusta, jolloin äänentoistosta tulee tässä huoneessa keskiäänivoittoinen. Pintakäsitellyt (rapattu, tasoitettu tai maalattu) kiviaineiset seinäpinnat ovat lähes täydellisestä ääntä heijastavia pintoja. Mikäli kivi- tai kevytsoraharkkopinnat on jätetty paljaiksi, ne ovat erittäin tehokkaita diskanttivaimentimia. Käsittelemätön kevytlekaharkko voi vaimentaa diskantteja jopa 60-70 prosenttia. Paljas tiiliseinä vaimentaa diskantteja tyypillisesti 10-20 prosenttia. Ideaalisessa kuunteluhuoneessa on paljon erilaisia pintoja ja muotoja. Näin saadaan sekä hajottavia että vaimentavia pintoja vähän joka taajuudelle, jolloin huoneen taajuusvasteesta saadaan tasainen. Voinko vaimentaa huoneen kaikua haltex-levyn ja verhojen avulla ? Haltex-levy ei juuri kaikua vaimenna. Kunnolliseen levyllä tehtävään vaimennukseen tarvitaan paksumpia levyjä kuin ohut haltex-levy (esimerkiksi 50 mm Akustorhu tai vastaava). Verhot ei paljon vaimenna, ellei ne sitten ole tosi paksuja verhoja, kuten esimerkiksi erittäin raskaat yli 3kg/m^2 painoiset verhot. Mistä johtuu kaiuttimieni yläbassojen kumina pienessä kuunteluhuoneessani ? Yläbassojen kumina (~100 Hz) on tyypillinen ongelma pienissä betoniseinäisissä huoneissa varsinkin jos kaiuttimet on sijoitettu hyvin lähelle seinää tai lattiaa (nurkista puhumattakaan). Huone vahvistaa kaiuttimien bassotoistoa 3 dB jokaista kaiuttimen lähellä olevaa rajapintaa kohden eli nurkassa 9 dB. Korostuneen taajuusalueen laajuus riippuu kaiuttimen ja seinän välisestä etäisyydestä verrattuna aallonpituuteen. Kun etäisyys on aallonpituuden kymmenesosa tai vähemmän, alkaa korostus vaikuttaa voimakkaasti. Lisäksi korostukseen tulee mukaan huoneen ominaisresonanssimoodien taajuudet, jotka pienessä huoneessa asettuvat tyypillisesti tuonne yläbassoalueelle). Kuinka voisin parantaa pienen kerrostalohuoneen akustiikkaa? Akustointi on varsin monimutkainen asia eikä poppakonsteja ole. Akustointi kuitenkin kannatta, koska sillä voidaan vaikuttaa äänen laatuun paljon enemmän, kuin esimerkiksi kaapeleita huippukalliisiin vaihtamalla. Ensin pitäisi lähteä tutkimaan huoneen taajuusvastetta ja jälkikaiuntaa ja alkaa vasta sitten miettimään, mitä on tehtävissä ja onko sen toteuttaminen järkevää. HiFi-lehti on julkaissut vuoden 1997 aikana hyvän artikkelisarjan huoneakustiikasta. Jos ongelmana ovat seinistä heijastuvat korkeat äänen, niin niitä voi vaimentaa sijoittamalla seinille jotain ääntä imevää tai hajottavaa. Esimerkkinä ovat paksummat verhot, seinätaulut, paksu ryijy seinälle kuuntelupaikan taakse ja kirjahylly seinälle. Lattiaheijastuksia voi helposti vaimentaa lattiamatoilla. Eli ensimmäistä lattiaheijastusta on hyvä vaimentaa, ja se onnistuu esimerkiksi sijoittamalla korvan ja kaiuttimen väliseen keskipisteeseen (lattialla) paksun pehmeän maton. Yleisin äänentoiston ongelma pienissä kerrostalohuoneissa on huoneen resonanssin aiheuttama korostuma tyypillisesti noin 60 Hz ympäristössä mikä kuuluu helposti kumisevana äänenä. Tämä korostuma syntyy betonirakenteiseen huoneeseen johtuen seinien ääniä heijastavasta ominaisuudesta ja huoneen mitoista. Bassotoiston kuminaan ei pysty vaikuttamaan millään kohtuullisen paksuisella seinään sijoitettavalla vaimennusmateriaalilla. Ainoita mahdollisuuksia normaalihuoneessa on oikeastaan saada huoneeseen muuten lisää vaimentavaa materiaalia (esimerkiksi kirjahylly täynnä kirjoja sekä raskas sohva). Pehmeiden huonekalujen sijoittumisella huoneessa ei ole merkitystä, paitsi jos ne sijaitsevat kuuntelukolmion (vasen kaiutin, oikea kaiutin, kuuntelija) alueella. Vaikeimpien huoneresonanssiongelmien korjaamiseen voi yrittää resonaattoriratkaisuja. Huoneresonanssit ovat yleensä erittäin kapeita, ja niitä korjattaessa on viisainta käyttää apuna mittauslaitteita. Koska resonaattorien mitoitus vaatii lisäksi ammattitaitoa, ne ovat lähinnä teoriaa tuntevan kehittyneen harrastajan akustointikeinoja. Yksi mahdollisuus huoneen kaikuja vaimentamaan on irrallisen puolipaneelin asentaminen huoneen seiniä kiertämään. Seuraava rakennelma ei itse tehtynä maksa maltaita, mutta vaatii hieman nikkarointitaitoa: * 1) Puolipaneelin asentamista varten tehdään kevyt vaakakoolaus. Alareunassa kannattaa lattialista poistaa, ja tilalle laittaa tavallista rimaa, niin asunnon omistaja ei riemastu pilalle poratuista listoista. Yläreunaa varten pitää porata jokunen reikä, jotta lista saadaan muutamalla tulpalla kiinnitettyä betoniin. * 2) Paneelia ei kiinnitetä suoraan vaakakoolaukseen, vaan ne kiinnitetään rimoista koottuun kehikkoon. Kehikon ja vaakakoolauksen avulla paneelin ja seinän väliin jää ontelo, johon kiinnitetään sopivaa akustista vaimennusmateriaali (esimerkiksi Akustokarhua). Kehikko ruuvataan vaakakoolaukseen. Kehikon ja koolauksen väliin kannattaa laittaa pienet kumitassut, jolloin mitään resonanssiräminöitä ei esiinny. * 3) Mikäli paneelin ulkonäkö ei vaadi kiinnittämään paneeleita aivan kiinni toisiinsa, niin tehokkaamman akustoinnin aikaansaamiseksi paneeleiden väliin kannattaa jättää pieni rako. Tehokkaimmillaan paneeleiden sijaan käytetään rimaa. * 4) Kun paneelin viimeistelee alalistalla ja ylälaudalla, on lopputulos esteettisestikin miellyttävä. Tällaisen puolipaneeliasennuksen jälkeen ei pienikään huone kumise tai kaiu häiritsevästi. Millaisiin ääniin akustointilevyllä voi vaikuttaa ? Akustointilevyillä voi hyvin vaimentaa äänien heijastumista sekä huonekaikua keskiääni- ja diskanttialueella. Bassoalueella akustointilevyllä ei ole paljon merkitystä. Akustointilevyllä pystytään korjaamaan ongelmia hyvin suunnilleen 240 hertsiin asti, sen alapuolella alkaa olla vaikeaa. Parikymmentä senttiä paksu akustointilevy vaimentaa juuri ja juuri 200 hertsin alapuolelle, mutta ei vaikuta mitenkään tehokkaasti sitä alempiin taajuuksiin. Akustointilevyissä äänen absorptio riippuu oleellisesti absorboivan kerroksen paksuudesta. Absorptiokerroksessa olevan ilmaraon avulla efektiivistä paksuutta voi lisätä tietyissä rajoissa halvalla jos vaan tilaa riittää. Ilmaraolla varustettu systeemi ei ole ihan yhtä hyvä kuin täysi levy, mutta riittää moneen vaimennushommaan. Ilmarakoa ei kannata kasvattaa liian suureksi, vaan esim. 25 cm on aika maksimi järkevä. Kun vaimennusaine on ohut ja väliin jätetään ilmaväli, muodostuu vaimennus tehokkaaksi kaikilla niillä aallonpituuksilla, joissa hiukkasnopeuden maksimi (neljäsosa) sattuu levyn kohdalle. Vastaavasti minimin (puolet aallonpituudesta) sattuessa levyn kohdalle vaimennus on heikointa. Näin ilmaväliä muuttamalla voidaan tehokkaimmin vaimentaa haluttuja taajuuksia. Esim. 25 cm ilmavälillä 3 cm akustolevy vaimentaa hyvin tehokkaasti 250 Hz:stä ylöspäin. Jos halutaan vaikuttaa matalimpiin taajuuksiin, mihin akustointilevy auttaa, niin seiniin on laitettava lisäkoolaukset, joiden väliin laitetaan karhuntaljaa. Sitten vaan päälle joustava levy. Bassoja kovaa soitettaessa se levyseinä sitten heiluu. Niin sen pitääkin, sillä siihen heilumiseen se äänienergia imeytyy. Tällaisessa vaimennusratkaisussa korkeammat taajuudet voidaan hoitaa seinälevyn päälle asennetulla 12 millin kovalla akustolevyllä, jota saa ihan järkevän näköisillä sisustusmateriaaleilla päällystettynä. Mistä saan akustiikkalevyä ? Akustiikkalevyä saa rautakaupoista ja muista rakennustarvikkeita myyvistä liikkeistä. Akustiikkalevyjä on saatavana ainakin seuraavilla tuotenimillä eri valmistajilta: * [1]Akusto Karhu * Amstrongin Parafon * AKUSTO-Jazz Tyypillisimmät levyjen paksuudet ovat luokassa 18-58 mm, muutamia paksuuksia näiden väliltä löytyy. Akustiikkalevyä on tyypillisesti valmistettu lasi/vuorivillalevystä, jossa pinta on päällystetty lasihuovalla tai kankaalla. Asuinhuoneistoa akustoitaessa kannattaa harkita kaikilta sivuilta päällystetyn levyn käyttöä, koska se vähentää levystä lähtevän villapölyn määrää huoneilmassa. Levyjen koko (ainakin Akusto Karhussa) on yleensä 120 x 60 cm tai 60 x 60 cm. Tuotteiden hintaluokka riippuu yleensä 40 - 100 mk:n välissä levyltä. Levyt liimataan rakennusliimalla (sitkeä, paksu liima) alustaansa. Liimaa levitetään villalevyn takapintaan muovisella hammaslastalla ja levy painetaan kiinni alustaansa. Hommassa kannattaa olla puhtaat kädet, likaantunut levy ei hevin puhtaaksi lähde. Millaisia resonaattoriratkaisuja on olemassa ? Tyypillisimmät resonaattoriratkaisut ovat hemholtz-, reikä-, rako- tai levyresonaattorit. Resonaattoreista löytyy lisätietoa esimerkiksi Jarmo Toivasen Teknillinen Akustiikka -kirjasta (Otakustantamo 362). Millainen on levyresonaattori ? Levyresonaattori on jäykkä levy, joka on kiinnitetään seinään rimojen varaan. Levyresonaattorin ideana on, että levy ryhtyy värähtelemään kun ääniaalto kohtaa levyn. Levyn värähdellessä osa äänestä menee levyn läpi takaseinään, josta se heijastuu takaisin vastakkaisvaiheisena. Vastakkaisvaiheiset äänet ja levyn värähtelyhäviöt vaimentavat ääntä. Levyresonaattori värähtelee tietyllä taajuudella ja imee samalla äänienergiaa. Resonanssitaajuus riippuu muun muassa levyn massasta ja ilmavälin etäisyydestä. Rakenteen ominaistaajuus säädetään sopivaksi muuttamalla levyn massaa ja takana olevaa ilmaväliä. Jos levyresonaattorin ja seinän välisessä tilassa on pelkää ilmaa, niin resonaattori toimii hyvin kapealla taajuusalueella. Jos levyn ja seinän välinen tila täytetään villalla, saadaan levyresonaattori toimimaan laajemmalla taajuusalueella. Levyresonaattorin resonanssitaajuus on laskettavissa kaavasta: f = 60 / sqrt( m * d ) Missä * f on resonanssitaajuus * sqrt tarkoittaa neliönjuurifunktiota * m tarkoittaa levyn massaa * d on väli levyn ja takana olevan seinän välissä Levyn painoa laskettaessa voi käyttää seuraavia rakennuslevyille tyypillisiä tiheyksiä: Kipsilevy 900 kg/m^3 Koivuvaneri 730 kg/m^3 Havupuuvaneri 685 kg/m^3 Kovalevy 850 kg/m^3 Levyresonaattori toimii sitä tehokkaammin, mitä paremmin tila levyn ja takana olevan seinän takana on vaimennettu. Tyypillisesti levyresonaattori vaimentaa tehokkaasti noin oktaavin tai muutaman oktaavin taajuusaluetta ominaistaajuuden ympäristössä. Käytännössä levyresonaattorin levy kiinnitetään kiinnitysrimoilla seinään. Rakenteessa tulee ottaa huomioon, että levyn värähtelyyn vaikuttavien seikkojen pitäisi olla ilmavälin muodostama jousi ja levyn massa. Toisin sanoen levyn kiinnitys ei saisi estää ollenkaan levyn liikettä, mikä on tietysti käytännössä mahdottomuus. Yleisesti väitetään, että noin satakertainen kiinnitysrimojen väli levyn paksuuteen verrattuna olisi riittävä. Tämä tietysti riippuu levymateriaalin taivutus jäykkyydestä. Kiinnitysrimojen välin pitää olla tarpeeksi pitkä, eli satakertainen levyn paksuuteen verrattuna. Eli esimerkiksi 5 millin paksuisen levyn kiinnitysrimojen välimatkan tulee olla vähintään 50 senttimetriä. Resonaattorin täytyy olla ilmatiivis. Eräs esimerkkirakenne noin 100 hertsin taajuudella toimivasta levyresonaattorista on seuraava (Hifi 11/1997): Yhteen seinään tehdään 100 mm koolaus 600 mm välein. Koolusten välit täytetään villalla. Päälle laitetaan 12 mm vaneri- tai kipsilevy. Tämä rakenne tuottaa 40-50 prosentin bassovaimennuksen sadan hertsin taajuudelle. Millainen on reikäresonaattori ? Reikäresonaattori koostuu seinän viereen (tyypillisesti 200-300 mm päähän) laitetusta levystä, kuten levyresonaattori. Reikäresonaattorin tapauksessa käytetty levy sisältää monia reikiä. Tässä ratkaisussa jokainen levyn reikä tavallaan toimii omana kotelona vaikka mitään väliseiniä ei ilmaraossa olekaan. Levyn paksuutta, reikien kokoa ja muotoa sekä ilmaväliä ja reikäjakoa vaihtelemalla saadaan resonaattorin ominaisuutta muutettua hyvin laajalla alueella. Reikäresonaattoria käytetään yleisesti esimerkiksi toimistorakennusten katoissa, jolloin puhutaan alas lasketusta katosta. Tällaisia sovellutuksia varten on saatavan valmiita levyjä, joiden toinen puoli on valmiiksi pehmennetty huovalla. Nämä levyt on tyypillisesti suunniteltu toimimaan noin 200-300 mm etäisyydellä katosta tai seinästä. Millainen on rakoresonaattori ? Rakoresonaattori on eräs reikäresonaattoriratkaisu. Reikäresonaattorien ei tarvitse olla pyöreitä, vaan ne voivat olla neliskulmaisia tai jopa pitkänmallisia. Rakoresonaattorissa nuo reiät ovat vaan hyvin pitkänmallisia. Rakoresonaattori tehdään siten että, seinärakenteen päälle rakennetaan harva lautaverhous ja väliin jätetään jälleen ilmaväli. Vaimennusta voidaan korostaa täyttämällä ilmaväli vaimennusaineella. yksinkertaisuuden ansiosta rakoresonaattori on hyvin yleisesti rakennuksissa käytetty resonaattoriratkaisu. Millainen on helmholtz-resonaattori ? Hemholtz-resonaattori on kotelo, joka on viritetty tietylle taajuudelle siinä olevan putken tai aukon avulla. Resonaattori imee ominaistaajuutensa ääniä, joten sitä voidaan käyttää huoneessa olevan korostuman hillitsemiseen. Helmholtz-resonaattio muistuttaa rakenteeltaan bassorefleksikoteloa, jossa ei ole sitä bassoelementtiä. Helmholtz-resonaattorin voi virittää halutulle taajuudelle seuraavalla kaavalla: 22700 * d^2 l = ----------- - 0,79 * d f^2 * V Missä * l=putken pituus (cm) * d=putken sisäläpimitta (cm) * V=kotelon sisätilavuus (dm^3) * f=kotelon viritystaajuus (Hz) Yksittäisiä Helmholtz-resonaattoria tosin käytetään äärimmäisen harvoin, koska se on ratkaisuna työläs muihin verrattuna. Bassoresonanssi voi hyvin olla toistakymmentä desibeliä voimakas ja sellaisen listimiseen vaaditaan tehokas resonaattori. Helmholtz-resonaattorista tulee siksi helposti kookas laitos. Yksi satalitrainen subbari ja muutama samankokoinen lisää imemässä ongelmataajuuksia voi aiheuttaa harmaita hiuksia muuallakin kuin hellan suunnalla. Mitä ovat varhaiset heijastukset ja miten ne vaikuttavat ääneen ? Kun ääni lähtee kaiuttimesta ensimmäinen kohde, jonka se saavuttaa on yleensä huoneen lattia tai seinä. Heijastuneet äänet joutuvat kulkemaan pidemmän matkan kuin suora ääni. Yhden pinnan kautta heijastuneen äänen matkaero on tavallisesti muutamasta kymmenestä senttimetristä runsaaseen metriin. Näitä ääniä nimitetään varhaisiksi heijastuksiksi. Jos matkaero on aallonpituuden tai sen monikerran suuruinen, heijastus vahvistaa suoraan kaiuttimesta tulevaa ääntä. Jos taas matkaero on puolen aallonpituuden tai sen parittoman monikerran suuruinen, heijastus vaimentaa suoraa ääntä. Kaiken kaikkiaan heijastus tekee taajuusvasteen epätasaiseksi, säännöllisesti toistuvia piikkejä sisältäväksi. Tällaisesta eri vaiheisten signaalien sekoittumisesta käytetään nimitystä kampasuodinilmiö. Heijastuksen matkaero merkitsee aikaeroa eli viivettä. Kuulon kannalta haitallisimpia ovat pienet, enintään muutaman millisekunnin viiveet. Tällainen muutaman millisekunnin viive syntyy puolen metrin luokkaa olevasta matkaerosta. Pitemmän, esimerkiksi 5 10 ms viiveen korva aistii jo pikemminkin tilavaikutelmaa muuttavana. Millaiset aineet vaimentavat ääntä tehokkaasti ? Kaikki pinnat imevät jonkin verran ääntä. Voimakkaasti ääntä imeviä pintoja saadaan huokoisilla aineilla ja erilaisilla resonaattorirakenteilla. Akustinen absorptio on yleensä melko vähäistä, jos huokoset eivät ole toisiinsa yhteydessä, kuten umpisoluisissa vaahtomuoveissa ja -kumeissa on asianlaita. Kun ääniaalto osuu kovan seinän edessä olevaan huokoiseen ainekerrokseen, se jakautuu kahteen osaan. Osa heijastuu suoraan huokoisesta pinnasta. Osa kulkee edestakaisin materiaalin läpi vaimentuen matkalla. Oleellinen tekijä on materiaalin virtausvastus. Kun virtausvastusta lisätään, kasvaa sisäinen vaimennus, mutta toisaalta ensi heijastus materiaalin pinnasta lisääntyy. Mikä on akustisesti paras pintamateriaali huoneeseen ? Mitä enemmän huoneessa on erilaisia pintoja ja muotoa, sen parempi. Näin saadaan sekä hajottavia että vaimentavia pintoja vähän joka taajuudelle, eli huoneen taajuusvasteesta saadaan tasainen. Taloudelliset seikat ja ulkonäköasiat ovat usein erittäin tärkeitä absorptiorakenteita valittaessa. Jos samaa materiaalia voidaan rakennuksen seinässä käyttää sekä äänen absorptioon että lämmön eristykseen, kannattaa tietysti käyttää tämä etu hyväksi. Toisaalta huokoiset materiaalit ovat jokseenkin arkoja mekaanisille rasituksille ja ne joudutaan usein suojaamaan kolhaisuja vastaan. Osoitteesta [2]http://carelia.scp.fi/~lt97jave/akusemi/image12.gif löytyy taulukko eri materiaaleille tai rakenteille huonemenetelmällä mitattuja tyypillisiä keskimääräisiä absorptiokerroinarvoja taajuusalueelle 125...4000 Hz. Millaisia akustiikkalevyjä on saatavina ? Yleisimmät akustiikkalevyt ovat akustiikka-karhu ja haltex-levysta tehdyt akustointipaneelit. Noita on saatavina erilaisilla pintamateriaaleilla. Tuollaisilla ohuilla akustiikkalevyillä voi vaikuttaa korkeiden äänien vaimentumiseen, mutta bassotaajuuksiin niillä ei ole sanottavammin vaikutusta. Mihin akustointia kannattaa sijoittaa ? Jos on tarvetta vaimentaa häiritseviä huoneheijastuksia äänessä, niin akustointia kannattaa sijoittaa enempi kaiuttimen takaiselle seinälle sekä kuuntelijan taakse. Tuo akustointi voi olla ääntä vaimentavaa tai hajottavaa tyyppiä. Lisäksi akustointia voi sijoittaa paikkoihin joita ääni heijastuu kuuntelijalle (jos laittaisit tällaiseen paikkaan peilin niin näkisit sen kautta kuuntelupaikalta kaiuttimen). Lattian akustoinnissa helpoin tapa on sopivan maton laittaminen lattialle kaiuttimen ja kuuntelupaikan välimaastoon. Sopivatko pahviset kananmunakennot hyväksi akustointimateriaaliksi ? Pahvisten kanamunakennojen väitetty hyvyys akustoinnissa on eräs sitkeimpiä urbaaneja legendoja, joka lienee lähtöisin siitä että joissain äänitysstudioissa käytetyt akustointilevyt ovat muistuttaneet niitä pintakuvioinneiltaan (vaikka muulta rakenteeltaan olivat jotain aivan muuta). Ääntä eivät kananmunakennot eristä mitenkään mainittavasti tavallista pahvia enempää. Pienen pieni diffusoiva vaikutus niillä voi olla tietyllä taajuusalueella, mutta ei muuta merkittävää maagista vaikutusta akustointiin. Miten voisin parantaa seinien äänieristystä ? Seinien äänieristys määräytyy hyvin pitkälle niin sanotun massalain mukaan. Massalaki kertoo, että seinän massa per pinta-ala määrää eristävyyden ja, että se huononee 6 desibeliä oktaavia kohden taajuudessa alaspäin mentäessä. Kevytrakenteinen seinä ei näin ollen voi eristää matalia taajuuksia, ellei se ole äärimmäisen jäykkärakenteinen. Mikä tahansa käytännöllinen seinämateriaali on niin tiheää ilmaan nähden, että äänieristys olisi täydellinen, mikäli seinä olisi täysin jäykkä. Käytännössä ääni kuitenkin liikuttaa seinää ja siksi seinä myös säteilee ääntä toiselle puolelle. Pinta-ala kohti oleva massa määrää kuinka paljon ääniaallot liikuttavat seinää. Millään kovin kevyillä rakenteilla seinän äänieristystä ei siis pystytä parantamaan. Mikä on jälkikaiunta-aika ? Jälkikaiunta-aika on se aika, jossa huoneeseen tuotu ääni on heikentynyt miljoonasosaan (60 dB vaimentuminen). Tämä vaimenemisaika riippuu huoneen koosta ja seinäpintojen vaimennuksesta. Mitä ovat seisovat aallot ? Äänen heijastuessa edestakaisen huoneen yhdensuuntaisten seinien välillä syntyy seisovaksi aaltoliikkeeksi nimitetty ilmiö. Seisovia aaltoja esiintyy sellaisilla äänillä, joiden aallonpituus on tietyssä suhteessa huoneen mittoihin. Kun jokin huoneen mitoista on aallon pituuden puolikkaan tai sen monikerran suuruinen, eri suuntiin etenevät aallot ovat tietyssä huoneen kohdassa aina samassa vaiheessa, jolloin ääni vahvistuu huomattavasti. Vastaavasti toisessa kohdassa samat aallot kumoavat toisiaan, jolloin ääni heikkenee lähes kuulumattomiin. Seisovia aaltoja on koko taajuusalueella, mutta niiden merkitys on suurin matalilla taajuuksilla noin 200-300 hertsin alapuolella. Korkeimmilla taajuuksilla niitä on paljon tiheämmässä eikä näin ollen korva niitä erota. Koska kaikilla seisovilla aalloilla maksimi seinän lähellä, seinäsijoitus antaa yleensä epätasaisimman toiston. Seinän viereen sijoitus aiheuttaa tyypillisesti selviä korostumia etenkin bassoalueella. Seisovien aaltojen paikallisen luonteen takia niihin voi vaikuttaa ratkaisevasti kaiuttimia siirtelemällä. Sama koskee tietysti myös kuuntelupaikkaa. Usein seisovia aaltoja kutsutaan myös huoneresonansseiksi. Miten lasken huoneresonanssien taajuudet ? Huoneresonansseja syntyy eri suunnassa olevien huonepintojen välille (seinät, lattia, katto). Näitä eri suuntiin esiintyviä resonansseja kutsutaan moodeiksi. Näiden taajuudet voi laskea suorakulmaisessa "laatikkomaisessa" huoneessa kaavasta: taajuus = (c /2) * sqrt ( (p/L)^2 + (q/W)^2 + (r/H)^2) Missä: * c = äänen nopeus (noin 340 m/s huoneenlämmössä) * p,q,r saavat arvot 0,1,2,3... (moodien numerot) * L = huoneen pituus * W = huoneen leveys * H = huoneen korkeus Voit suorittaa laskennan helposti [3]on-line laskimella. Monipuolisempi Excelissä pyörivä laskin aiheeseen löytyy osoitteesta [4]http://www.guidetohometheater.com/downloads/frequency-response_metri c.xls. Huoneresonanssien laskentakaava perustuu seuraavaan: Äänen nopeus on huoneenlämmössä noin 380 m/s ja ensimmäisen kertaluokan seisova aalto syntyy aallonpituuden puolikkaalle (nollat seinissä ja huippu keskellä). Aallonpituus on siis l = v/f, eli siitä saadaan f = v/l. Esimerkiksi 5 metrin päässä toisistaan olevien seinien välinen resonanssitaajuus f = 380 m/s / 5m = 76 Hz eli puolikas aalto tuossa silloin olisi noin 38 Hz. Ylempänä annettu yleiskaava antaa saman tuloksen, kun asettaa p,q,r -muuttujista yhden ykköseksi (sen mikä huoneen mitta oli tuon 5 metriä) ja muut nolliksi. Tyypillisessä huoneessa on kolme eri resonanssia (leveys, pituus, korkeus), niin nuo perusresonanssit lasketaan asettamalla kerrallaan yksi muuttujista p,q,r ykköseksi ja muut nolliksi. joten Ylempien kertaluokkien resonanssit eivät yleensä häiritse niin paljoa, sillä niissä alkavat jo heijastuksetkin vaikuttamaan ja sotkemaan äänikenttää, tällä kertaa positiivisessa mielessä. Miten voin sitten poistaa noita huoneresonansseja ? Tyypillisessä huoneessa on kolme eri resonanssia (leveys, pituus, korkeus) ja tässä mielessä helpottaa oleellisesti, jos edes yksi seinä on vino. Bassoresonanssien tappamisessa perinteiset akustointimenetelmät voi unohtaa, koska villaa pitää olla seinissä puoli metriä ennen kuin sillä on mitään mainittavaa vaikutusta niihin. Yksi mahdollisuus on bassoresonanssien vaimentamiseen on rakentaa bassoresonansseja imevät vaimennusaineella täytetyt resonaattorikotelot tai putket ja sijoittaa ne sopivaan paikkaan huonetta. Helmholtz-resonaattori eli käytännössä elementitön refleksikotelo toimii yhtenä vaihtoehtona, jos on intoa käydä käsiksi huoneen ongelmiin. Tosin kotelon pitää olla hyvin suuri, jotta vaimennuskin saataisiin suureksi. Mutta bassoresonansseja voi olla aika monta joten jos niistä 2-3 pahinta haluaa vaimentaa menee helposti noiden pönttöjen kanssa hermot. Monesti rako, reikä tai levyresonaattorit saattaa hyvinkin jäädä ainoaksi vaihtoehdoksi, jos haluaa huonetta tuhoamatta listiä matalimpia seisovia aaltoja. Yleensä tuollaiselle joutuu pyhittämään melkein kokonaisen seinän, jos resonaattorista haluaa tehokkaan. Joustavat seinämateriaalit (halltex tai kovalevy koolausten päällä, välissä löyhää villaa jne.) toimivat levyresonaattoreina. Tällainen resonaattorirakenne on yksinkertaisesti esim. seinä, joka on rakennettu suhteellisen kevytrakenteiseksi. Kevytrakenteisuus tarkoittaa tässä sitä, että seinän pintamateriaali (esimerkiksi rakennuslevy) on suhteellisen ohut ja se on kiinnitetty riittävän harvaksi rakennettuun runkoon. Runkotolppien tms. runkorakenteiden etäisyyden toisistaan tulisi olla vähintään 100 kertaa pintalevyn paksuus. Tämä siksi, että levyn on päästävä värähtelemään mahdollisimman vapaasti äänen vaikutuksesta. (Jos seinän runkorakenne on liian tiheä, tulee levystä suhteellisesti jäykempi, eikä se näin ollen värähtele yhtä herkästi.) Kun ääniaalto osuu seinälevyyn se rupeaa värähtelemään, jolloin osa äänen energiasta muuttuu liike-energiaksi (joka taas muuttuu heti lämpöenergiaksi). Seinärakenteen mittasuhteet vaikuttavat siihen, minkä korkuisia ääniä se vaimentaa eniten. Tällainen matalia ääniä vaimentava seinä rakennetaan yleensä olemassa olevan (esim. betoni-)seinän "päälle", siten että seinien väliin jää hieman ilmatilaa (yli 30-100 mm) ja vanhan seinärakenteen pintaan kiinnitetään vielä jokin ääntä absorboiva kerros (mineraalivillaa, vaahtomuovia tms..) Yhtä hyvin esim. kattoon voi rakentaa resonaattorirakenteen. Tuurilla moiset saa mitoitettua resonoimaan huoneen kanssa samoilla taajuuksilla. Periaatteessa tämä olisi laskettavissakin mutta käytännössä useinkaan riittäviä lähtötietoja materiaaleista ei yleensä löydy. Jos ei ole intoa ruveta suuriin rakennushommiin, niin pitää sitten vaan kokeilla, mitä sopivilla huonekaluvalinnoilla voi saada aikaan. Käytännössä monessa tapauksessa pahinta resonanssia voi vaimentaa jonkin verran esimerkiksi sijoittamalla huoneeseen raskaita ja ääntä imeviä huonekaluja, kuten sohva, iso kirjahylly jne. Yksi korjauskeino äänentoiston basson parantamiseksi bassoresonanssien osalta on ostaa parametrikorjaimella varustettu taajuuskorjain, jolla toistoa korjataan näiden bassoresonanssien kohdalta. Equ ei missään tapauksessa ole oikotie onneen eikä muutenkaan paras mahdollinen ratkaisu, mutta voi olla järkevä kun muuta ei voi tehdä ja ratkaisun pitää olla joustava. Jos ongelmat ovat ainoastaan subwooferin toistoalueella, voi korjaimen kytkeä ainoastaan subwooferiin menevän signaalin väliin. Huoneen ominaisuuksia korjain ei tietenkään mihinkään muuta, mutta bassotoiston voi saada vähän siedettävämmäksi. Equn huonoja puolia on se, että itse ongelmaa se ei poista, vaan huono resonoi edelleen samoilla taajuuksilla, joten aikatasossa toisto silti puuroutuu ja korjaus ei tietenkään toimi läheskään oikein kuin muutamassa kohdassa huonetta. Muualla toisto on edelleen mitä sattuu. Oikein säädetyn parametrikorjaimen vaikutus on aika suuri, eikä varsinainen bassotoisto juuri heikkene vaan tulee paljon selkeämmäksi koska resonanssien jyrinät häviää. Parhaiten toimivat aidosti täysparametriset korjaimet, joilla taso, taajuus ja q-arvo voidaan säätää halutuiksi. Näiden korjaimien käyttäminen vaatii taitoa, mutta niillä saa osaava kaveri paljon aikaiseksi. Miksi kaiuttimen nurkkasijoitus vahvistaa voimakkaasti bassotoistoa ? Koska aallon pituus on matalimmilla taajuuksilla suuri, kaiuttimen lähellä olevasta pinnasta heijastuneet matalat äänet ovat samassa vaiheessa kuin itse kaiuttimesta tuleva ääni. Esimerkkinä tästä on lattialla seisova kaiutin, jonka tapauksessa lattia puolittaa kaiuttimen säteilyavaruuden. Säteilyavaruuden puolittuminen tuo 3 dB:n suuruisen lisäyksen kaiuttimen äänitehoon, joten jokainen kaiuttimen lähellä oleva rajapinta, joka puolittaa säteilyavaruuden, lisää bassotoiston voimakkuutta 3 dB. Nurkkasijoituksessa rajapintoja on kolme ja taso kasvaa siten 9 dB. Lisäksi nurkkasijoituksessa bassotoiston voimakkuutta kuuntelupaikalla voivat nostaa huoneresonanssit, joita nurkkasijoitus tehokkaasti herättää. Vahvistumisessa on ratkaisevaa, mikä on kaiuttimen ja rajapinnan välinen etäisyys verrattuna aallonpituuteen. Suurin osa vahvistuksesta saadaan, kun etäisyys on enintään kymmenesosa aallonpituudesta. Keski- ja yläbassojen alueella (50 - 150 Hz) tämä vahvistuksen raja on noin 60 - 20 cm. Siksi bassotoiston kannalta on suuri merkitys, kuinka kaukana kaiutin on seinästä. Miten mitoitan Helmholtzin resonaattorin ? Helmholtzin resonaattori voidaan laskea kaavasta: f= (v/(2*pi))*sqr(a/(V*l)) jossa: * v = äänen nopeus. * a = reiän pinta-ala * V = kotelon tilavuus * l = Levyn paksuus Mikä on jälkikaiunta-aika ? Kuuntelupaikalle tulee heijastuksia monista eri suunnista ja eri aikoina. Tätä sanotaan huoneen jälkikaiunnaksi. Koska osa äänienergiasta imeytyy jatkuvasti rakenteisiin, kalusteisiin ja tekstiileihin, niin heijastukset vaimenevat vähitellen. Vaimenemisen nopeuttaa kuvaa käsite jälkikaiunta-aika. Se tarkoittaa aikaa jolla ääni vaimenee 60 dB alkuperäisestä tasostaan. Tyypillisessä huoneessa jälkikaiunta-aika on matalimmilla taajuuksilla noin 1-2 s ja keski- ja diskanttitaajuuksilla noin 0,5-0,2 s. Äänentoiston tasapainoisuudelle on eduksi, että jälkikaiunta pienenee korkeita taajuuksia kohti tasaisesti, ilman äkkinäisiä poikkeamia. Jälkikaiunta-aika voidaan mitata sopivilla mittalaitteilla, jos tarvitaan tarkkoja tuloksia. Moneen tarkoitukseen riittää pienempi ns. Sabinen kaavalla laskettu suuntaa antava arvo: T = 0,16 * V / A Jossa * T on huoneen jälkikaiunta-aika [s] * V huoneen tilavuus [m^3] * A on huoneen pintojen kokonaisabsorptio [m^2] Huoneen kokonaisabsorptio saadaan laskemalla yhteen huoneen kaikkien pintojen absorptiot. Sabinen kaavaa voidaan hyvin käyttää normaaleille huoneille, mutta ihan kaikissa tilanteissa kaavan tulos ei ole aivan tarkka. Esimerkiksi hyvin voimakkaasti vaimennetuissa huoneissa äänikenttä poikkeaa melkoisesti diffuusista ja Sabinen kaava antaa hieman liian suuria arvoja. Suurissa huoneissa suurilla taajuuksilla vaimentaa myös itse ilmatila. Mistä löydän lisätietoa huoneakustiikasta ? HIFI-lehti on julkaissut 12/96 numerostaan saakka moniosaista ja asiantuntevaa artikkelisarjaa huoneakustiikasta. Artikkelisarja on lukemisen arvoinen kaikille huoneakustiikasta kiinnostuneille. Osoitteesta [5]http://carelia.scp.fi/~lt97jave/akusemi/akusemi.htm löytyy suomenkielistä perustietoa akustiikasta. Englanninkielistä tietoa samasta aiheesta kannattaa etsiä osoitteesta [6]http://www.epanorama.net/audio.html. Millaisella laitteistolla voin mitata huoneen vasteen ? Huonevasteen mittaus onnistuu nykypäivän kätevimmin tietokonepohjaisella laitteistolla, johon kuuluu itse tietokone, äänikortti, mittamikrofoni, mikrofonin esivahvistin ja mittausohjelmisto. Näiden tietenkin tulisi olla kunnollisia, jotta saat luotettavia mittaustuloksia. Jos toiston parantaminenkin kiinnostaa niin tutki osoitteesta [7]http://www.etfacoustic.com/index.htm löytyvää Energy Time Frequency -nimistä mittausohjelmaa. Sen täydellisen version hintaluokka on 200 dollaria ja sen saa tilattua postiennakolla Ruotsista. Ohjelman webbisivuilta on saatavissa ilmainen demoversio. Tietoa muista (kalliimmista) mittausohjelmista ja laitteistoista löytyy seuraavista osoitteista: * [8]http://www.libinst.com/ * [9]http://www.mclink.it/com/audiomatica/ * [10]http://home.t-online.de/home/adm.engineering/ * [11]http://www.linearx.com/ * [12]http://www.soundtechnology.com/software.htm Mikä määrää kuinka tehokkaasti ääni siirtyy ilmasta rakenteeseen ? Äänen siirtymisen ilmasta rakenteeseen määrää materiaalin ja ilman aaltovastuksien ero. Mitä erilaisemmat aaltovastukset ovat, sitä vähemmän ääntä siirtyy ilmasta rakenteeseen. Kun äänen siirtymistä halutaan estää, tulee välille sijoittaa materiaali, jolla on mahdollisimman erilainen aaltovastus kuin sillä materiaalilla, jossa ääni etenee. Esimerkiksi teräksellä on suurin aaltovastus, pienin läpäisysuhde ja suurin reduktioluku. Toinen ääripää on ilma (Alpo Halme, Rakennus- ja huoneakustiikka). Ilmaäänten eristämiseen käy parhaiten seinät, joilla on suuri aaltovastus, kuten teräs, tiili ja betoni. Runkoääniä voidaan eristää tekemällä rakenteeseen sauma aineesta, jolla on pieni aaltovastus, kuten ilma, mineraalivilla, korkki ja kumi. Aaltovastuslain mukaan terässeinällä on saavutettavissa 88 dB:n, betoniseinällä 75 dB:n ja tiiliseinällä 72 dB:n ääneneristys. Käytännössä eristys jää pienemmäksi. Voidaanko aktiivista melunhallintaa hyödyntää huonemelun hallinnassa ? Matalien taajuuksien vaimentaminenkin onnistuu aktiivisella tekniikalla, mutta tekniikka ei ole mitään edullista (halvimmatkin systeemit maksavat useita tonneja eikä niitä ole vielä olemassa kotikäyttöön tehtyinä tuotteina). Matalia taajuuksia tapetaan yleisesti aktiivisella melunhallinnalla (ANC = Active Noise Control), jossa DSP:n avulla tuotetaan vastaääntä. Kaupallisia ANC-sovelluksia ovat esimerkiksi lentokoneiden matkustamot, ajoneuvot, kuulosuojaimet ja isot ilmastointijärjestelmät. Aktiiviset meluntorjuntasysteemit tulevat yleistymään ja hinnatkin tulevat tulevaisuudessa oletettavasti putoamaan tuntuvasti. _______________________________________________________________________ Palautetta tästä sivusta voi lähettää [13]palautekaavakkeella. [14][takaisin.gif] Takaisin hakemistoon _______________________________________________________________________ [15]Tomi Engdahl <[16]Tomi.Engdahl@iki.fi> References 1. http://www.isover.fi/ 2. http://carelia.scp.fi/~lt97jave/akusemi/image12.gif 3. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/laskin_huonemoodit.html 4. http://www.guidetohometheater.com/downloads/frequency-response_metric.xls 5. http://carelia.scp.fi/~lt97jave/akusemi/akusemi.htm 6. http://www.epanorama.net/audio.html 7. http://www.etfacoustic.com/index.htm 8. http://www.libinst.com/ 9. http://www.mclink.it/com/audiomatica/ 10. http://home.t-online.de/home/adm.engineering/ 11. http://www.linearx.com/ 12. http://www.soundtechnology.com/software.htm 13. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/palaute.html 14. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/index.html 15. http://www.hut.fi/~then/ 16. mailto:tomi.engdahl@iki.fi CD-soitin Yleiset kysymykset Kauanko CD-levy kestää ? Joitakin tuotantoteknisiä kömmähdyksiä lukuun ottamatta oikealla tavalla (= lähes kaikki CD:t) valmistetut CD-levyt kestävät vuosikymmeniä, jopa ihmisen eliniän. Oikein käytetty ja säilytetty tehtaassa prässätty CD-levy ei mene huonoksi kymmeniin vuosiin. Levyn halkeilu, naarmuuntuminen tai joku kemiallinen ongelma voi tietenkin lyhentää levyn ikää. Takavuosina (n. 1988-93) joidenkin CD:iden tuotanto- ja pakkausmenetelmissä oli lyhytikäisyyttä aiheuttavia virheitä. Sen jälkeen tätä ongelmaa ei ole havaittu. Kaupasta ostettavien levyjen keston kanssa ei tarvitse huolehtia kunhan niitä vain ei käsittele liian huolimattomasti. CD-R levyjen suhteen levyn kestoikä on paljon monimutkaisempi asia. Tärkeimmät muuttujat CD-R:ien iän pituuden määräytymisessä ovat CD-R-aihioiden laadukkuus sekä valolle altistuminen. CD-R-levyjen kestoiäksi saatiin aikoinaan kyseenalaisella tavalla tehdyssä tutkimuksessa 3-45 vuotta. Jostakin syystä sen perusteella vähemmän asioista ymmärtävät tahot puhuvat 8-10 vuoden kestoiästä. Totuus lienee lähempänä 45 vuotta tai enemmän, jos levyt ovat normaalissa huoneenlämmössä normaaleissa olosuhteissa. Tietenkin joku huonolaatuinen halpa bulkkilevy tai huonosti käsitelty (kirkkaassa auringossa säilytetty) laadukaskin CD-R-levy voi tuhoutua muutamassa vuodessa jos huono tuuri käy. R-levyissä tallennusmediana on orgaaninen kerros, joka reagoi tallennusvaiheessa lasersäteeseen (lämmöllä tässä olennainen vaikutus). Periaatteessa reaktio on koko ajan käynnissä, ja jos lämpötilaa nostetaan ja valoa lisätään, nopeutuu "vanheneminen" huomattavasti. Siksi säilytys huoneenlämmössä tai viileämmässä ja ei suorassa auringonpaisteessa pitää levyt toimivina helposti vuosikymmeniä. Eli itse poltetulla CD-R-levylle voinee arvioida tilanteesta riippuen odotettavaksi eliniäksi jotain vajaan vuosikymmenen ja parin vuosikymmenen väliltä. Miten CD-soitin toimii ? Tekniikan maailmassa ja HiFi-lehdessä on aina parin vuoden välein artikkeleita, joissa nämä asiat selostetaan juurta jaksain aina uusille sukupolville. [1]Philipsin webbisivuilla on kuvaus CD-soittimen tekniikasta osoitteessa [2]http://www.philips.com/sv/newtech/cd.html ja osoitteessa [3]http://www.ee.washington.edu/conselec/CE/reports/Group.1/report.html on vähän lisää teknistä tietoa millaisia signaaleja siellä CD-soittimen sisällä liikkuu. Miten CD:n 44.1 kHz näytteenottotaajuudella pystytään esittämään täydellisesti signaaleita aina 20 kHz saakka ? Harry Nyquist ja Claude Shannon kehittivät näytteenottoteorian joka kehottaa ottamaan näytteitä vähintään kaksinkertaisella taajuudella signaalin sisältämään suurimpaan taajuuskomponenttiin nähden, jotta alkuperäinen signaali voidaan täydellisesti rekonstruoida. Näytteenottoteoreema pätee kaikille reaalimaailman signaaleille näytteenottotaajuuden puolikkaaseen asti. Jotta näytteenottoteoreeman idean voi ymmärtää on tunnettava sellaisia matemaattisia todistettavissa olevia teoreemoja, kuten Fourier-muunnos ja konvoluutioteoreema. Jos joku väittää, että CD-levy ei pysty toistamaan kunnolla 20kHz:n korkuisia johtuen sen 44.1 kHz näytteenottotaajuudesta, niin tämä väittäjä on väärässä eikä tunne asiaa niin hyvin, että voisi väitellä siitä asiallisin argumentein. Täydellinen rekonstruointi digitaalisista näytteistä vaatii ideaalisen suodattimen D/A-muuntimessa. Koska tällaista ei ole olemassa reaalimaailmassa, on näytteenottotaajuus valittu hiukan suuremmaksi kuin 40 KHz, jotta selvittäisiin riittävän hyvin hiukan epäideaalisillakin suodattimilla. Lisätietoa aiheesta löytyy lähes mistä tahansa digitaalista signaalinkäsittelyä käsittelevästä kirjasta (varoituksena voin sanoa, että monet alan kirjoita ovat hyvin matemaattisia). Vääristyvätkö korkeat äänet CD-soittimen äänen näytteistyksessä ? Usein kuulee väitteen, että CD:n äänenlaatu alkaa heikkenemään jo 15kHz tietämissä, koska korkeiden taajuuksien amplitudit voimistuvat ja heikkenevät säännöllisesti. Tähän tulokseen tulevat jonkin verran digitaalisen äänitekniikan perusteita opiskelleet, jotka tarkastelevat tilaa piirtämällä siniaaltoa ruutupaperille ja näytteistämällä sitä. Tässä tilanteessa monet tulevat sitten tulokseen, että periaatteessa 2 tai 2.2-kertaisella näytteenottotaajuudella (signaalin low-pass kaistan suhteen ) sumplattu signaali voidaan rekonstruoida täydellisesti, mutta vain silloin, jos sampleja on kyseisestä signaalista PALJON. Pienimmällä näytemäärällä näytteistetyssä signaalissa vaikuttaisi olevan voimakkuusvaihteluita korkeimmilla äänillä. Tämä usein esitetty päättely on kuitenkin väärä. CD-soitin pystyy kunnolla toistamaan kaikki taajuudet 20 kHz saakka. Seuraavassa tekninen selostus, mitä tuossa edellisessä päättelyssä on vialla: on muistettava, että näytteistyksessä muodostuu myös sivunauhoja näytteenottotaajuuden ja sen monikertojen ympärille. Olkoon haluttu audiosignaali tasan 20 kHz ja näytteenottotaajuus 44.1 kHz. Kun tuon ajaa ulos DAC:ista, ilmestyy sinne tuon 20 kHz lisäksi 44.1-20 kHz=24.1 kHz, 44.1+20=64.1 kHz, 88.2-20, 88.2+20 jne. Se amplitudivaihtelu mikä tuossa näkyy on 24.1-20 kHz=4.1 kHz, eli tuo amplitudi vaihtelee juuri tuolla nopeudella. Kysymyksessä ei ole kahden taajuuden epälineaarinen intermodulaatiotulos (eli kapeakaistaisen 4.1 kHz audiosuotimen läpi ei tule mitään) vaan ihan samantapainen interferenssi-ilmiö (huojunta) kuin kitaraa virittäessä. Nyt kun DAC:in jälkeen laitetaan jyrkkä esim. 21 kHz alipäästösuodin, tuo 24.1 kHz signaali ei enää pääse lävitse, eikä se siten aiheuta interferenssiä (voimakkuuden vaihtelua) tuohon 20 kHz signaaliin. Olisiko äänenlaadun kannalta tarpeen, että CD-levyssä olisikin taajuuksia yli 20 kHz taajuuksien ? Yli 20 kHz äänien tallettamiselle ei ole tarvetta, koska voimme aistia korkeintaan 20 kHz ääniä. Oleellisempi kysymys onkin, onko kuuloaistimus rajoittunut alle 20 kHz taajuuksiin. Vaikkakaan yhtä ääntä kuunneltaessa ei paljoa yli 20 kHz ääniä voi kuulla edes nuorella iällä, ainakin jotkut kokeet viittaisivat siihen, että tätä suurempia taajuuksia voidaan epäsuorasti aistia. Kun samassa huoneessa on kaksi hyvin voimakasta ultraäänilähdettä esim. 30 kHz ja 31 kHz, ei näitä voi aistia erikseen, mutta kun ne ovat yhtäaikaa päällä, syntyy korvan kuuloluissa sen verran intermodulaatiosäröä, että näiden taajuuksien erotus on aistittavissa. Eri asia sitten on, onko tällä vaikutusta musiikin kuuntelunautintoon, sillä korkeat äänet ovat yleensä varsin heikkoja ja vaimenevat melko lyhyellä matkalla jossain isossa konserttisalissa. Miten ääni on tallennettuna CD-levylle ? Ääni on talletettuna CD-levylle digitaalisessa muodossa. CD-levyssä on yksi spiraalimainen raita levyn reunasta aina levyn melkein keskiöön saakka. Äänsignaali ja muuta digitaalitietoa on talletettu tähän raitaan siten, että eri bittien tiloja eritetään erimittaisilla kuopilla tämän raidan matkalla. Tällaisen kuopan olemassaolo tai sen puuttuminen todetaan raitaa seuraavan laserin takaisinheijastuneen valon määrän muutoksesta. Audiodata on talletettuna CD-levyllä erilaisiin sektoreihin ja lohkoihin. Audio-CD:llä on sekunnissa 75 "sektoria", joihin kuhunkin mahtuu 98 kehystä, jossa kussakin puolestaan on 6 näytettä. Näytteenottotaajuus on siten 75 x 98 x 6 = 44100 Hz. Yksi näyte koostuu siis 16 + 16 bittisistä arvoista, yhteensä siis 32 nettobittiä eli 4 tavua, joten siirtonopeus (netto) on 44100 x 4 = 176400 tavua/s. Jos levyn pituus on 75 minuuttia, on siinä 793,8 miljoonaa tavua nettodataa. Yhdessä sektorissa on siten 98x6x4 = 2352 nettotavua. Yhdessä kehyksessä on 6 näytteen lisäksi 32+32 virheenkorjausbittiä, 8 bittiä sub-codea ja 27 bittiä otsikkoa. Kehyksen bitit on lomitettu uusiksi, jolloin virhepurske muuttuu joukoksi satunnaisia bittivirheitä, jotka on helpompi korjata. Näiden ääninäytteiden lisäksi CD-levyn alussa on oma osansa CD-levyn hakemistotiedolle, joka kertoo montako biisiä levyltä löytyy, kaunako ne kestävät ja missä päin levyä ne sijaitsevat. Mitä ovat 24-bittiset CD-levyt ? Termiin "24-bittinen CD" saattaa törmätä joskus levylistoja seuratessa. Teoriassa äänenlaatu paranee kun bittien määrää kasvattamalla mutta, normaalissa CD-levyssä bittien määrää ei voida missään kasvattaa yli 16 bitin, koska standardi määrää tämän vakion bittimäärän. Liikkeellä on toki äänitteitä joita mainostetaan korkeampiresoluutioisilla mastereilla, mutta itse CD-levyt ovat silti aina 16 bittisiä. CD-levyllä ääni on aina 16-bittisenä, eikä se mitään muuta voi olla tai kyseessä ei ole enää normaaliin CD-soittimeen sopiva CD-levy. Äänitys on saatettu tehdä 24-bittisellä laitteistolla, useimmat studiot alkavat olla tätä nykyään, joten varmaan useimmat nykyiset levyt ovat "24-bit recording", oli se merkitty kanteen tai ei. Bittimäärän korostaminen on pääasiassa mainoskikka, hyvä ääni ja soundi syntyy muulla tavalla, äänittäjän ja tuottajan taidoilla. 16-bittisellä laitteistolla äänitetty levy voi soida paljon paremmin kuin 24-bittisellä äänitetty levy. Äänenlaatu ei ole bittien määrästä kiinni. Ja siis CD-levy on aina 16-bittinen. Mitä tarkoitetaan CD-levyn merkinnällä "digitally mastered" ? Markkinoinnin ja mainonnan puolelle tuokin menee pääasiassa. Kaikki maailman levyt masteroidaan nykyään ja on masteroitu varmaan viimeiset kymmenen vuotta tietokonepohjaisilla, siis digitaalisilla ty=F6asemilla. Ei ole olemassa analogisia masterointity=F6asemia. Siten melkein jokaisessa levyssä voisi lukea "digitally mastered/remastered". Vanhan nauhan masterointi uudelleen, eli käytänn=F6ssä monenlainen soundimuokkaus on oikeastaan melko lailla samaa puuhaa kuin uudenkin masterin masterointi. Se mitä vanhalle nauhalle saatetaan vielä digitaalisesti tehdä, on kohinan ja häiriöiden poisto, mikä on kunnolla mahdollista vain digitaalisilla järjestelmillä. Onko kalliiden ja halpojen CD-soittimien digitaaliantojen signaaleissa eroja ? Datavirta on halvallakin, ehjällä soittimella että levyllä on täysin virheetöntä. Jos bitit ovat oikeita, on musiikkikin oikeaa ja virheetöntä kuten se on levylle tallennettu. Niin helppoa ja kivaa on digitaalinen äänentoisto. Digitaaliliitäntään data tulee virheenkorjauksen jälkeen, tietenkin. CD-soitin on näiltä osin pääasiassa tietotekninen laite, ei musiikintoistin. Lukuvirheitä ei käytännössä halvoillakaan soittimilla tule, lisäksi levyn pyörimisnopeus (200-500 kierosta minuutissa) on niin alhainen, että varsinaista värinää ei edes pääse syntymään. Jo virheitä ei ole digitaalisignaalissa, ei sitä ole musiikissakaan. CD:ltä luetaan kuitenkin vain numeroita eikä soiteta musiikkia. Onko CD-ROM-levyjen ja CD-audiolevyjen virheenkorjauksessa eroja ? Musiikkilevyillä on hiukan CD-ROM-levyjä kevyempi virheenkorjaus. Siksi musiikkilevyn nimellinen kapasiteetti (musiikki muutettuna dataksi) on noin 740 megatavua. Datalevynä sama levy on 650 megatavua, eli noin 90 megatavua enemmän kuluu CD-ROM-levyllä virheenkorjaukseen. Molemmissa virheenkorjaus on käyttötarkoitukseen nähden riittävä. Jos musiikkilevyllä virheenkorjaus ei pysty korjaamaan virheitä 100%:sesti, se pyrkii viimeisenä keinona ennen mykistystä "peittämään" virheen ns. interpolointimenetelmällä, eli keksimään itse hyvin lyhyen pätkän puuttuvaa dataa. Jos se ei onnistu, pääsee ilmoille selkeitä hetkellisiä napsuja, suhahduksia tai jopa katkoja. Interpolointi ei siis kovin paljon osaa. Onneksi normaaleilla soittimilla ja tarpeeksi puhtailla ja naarmuttomilla levyillä interpolointeja ei välttämättä tapahdu yhtäkään koko levyn aikana. Jos tapahtuu, ne ovat todella lyhyitä (järjestelmä ei pysty kuin oliko se nyt kymmenien millisekuntien tai satojen millisekuntien korjauksiin), ja niitä tapahtuu paikallisesti vain siellä täällä. Pelko siitä, että ääni olisi jotenkin jatkuvasti huonompi soittimen heikon lukukyvyn vuoksi, on turha. CD-soittimessa ei yksinkertaisesti ole minkäänlaista älykkyyttä yrittää korjata virheitä tällä tavalla. Digitaalinen järjestelmä, yksi-nolla-luonteestaan johtuen, pääasiassa joko toimii tai ei toimi. Ykkösen ja nollan välissä ei ole mitään välimuotoa. Mikä on joillain CD-levyillä käytetty esikoristus ? CD-levyillä oleva ääni voi olla kahdella tavalla talletettuna: esikorostettuna tai ilman esikorostusta. Esikorostamattomassa levyssä äänen taajuusvaste on koko toistoketjun läpi suora. Esikorostetussa levyssä taas korkeita ääniä on korostettu sovitulla tavalla jossain levyn valmistusvaiheessa ja korostus suodatetaan pois CD-soittimen toistossa. Nykypäivänä lähes kaikki CD-levyt valmistetaan esikorostamattomiksi. Koko esikorostuksen on omittu taajuusmoduloiduista (FM) radiolähetyksistä, jota käytetään ULA radiossa ja television monoäänessä. Taajuusmoduloinnissa kohina kasvaa audiotaajuuden toiseen potenssiin, joten esikorostamaton FM lähete kohisisi erittäin voimakkaasti diskanttitaajuuksilla ja kun vielä kaiken lisäksi äänitteen diskanttipitoisuus laskee taajuuden kasvaessa, hukkuisivat diskantit hyvin nopeasti kohinaan. Nyt lähetyspäässä nostetaan esikorostuksella diskantit samalle tasolle kuin keskiäänetkin, joten ne eivät ole niin herkkiä kohinalle. Vastaanotossa jälkikorjauksella palautetaan audio alkuperäiselle tasolle, mutta kohina samalla vähenee. Saman tyypistä ideaa hyödynnetään myös LP-levyissä kohinan pitämiseksi kurissa, siellä nimellä RIAA-suodatus. Esikorostuksen toimiminen perustuu siihen olettamukseen että tavallisessa akustisessa musiikissa diskantit ovat hyvin paljon hiljaisempia kuin keskiäänet ja matalat äänet. Näin diskantteja voitiin voimistaa huolestumatta siitä että äänentoistojärjestelmän dynamiikka loppuu kesken. CD:ssä esikorostamattomassa äänitteessä diskantit käyttävät enintään 12-14 bittiä median 16 bitin dynamiikka-alueesta, joten diskanttien signaali/kohinasuhde jää heikommaksi kvanttisointikohinan takia. Kuitenkin CD:ssä (ja muissa PCM järjestelmissä) kvantisointikohina kasvaa lineaarisesti kaistaleveyden kasvaessa (ei kaistaleveyden toisen potenssin suhteessa kuten FM:ssä), joten koko esikorostukselle ei ole alkuunkaan sellaista tarvetta kuin FM:ssä. Esikorostus CD-levyssä on peräisin aivan digitaalitekniikan alkuajoilta, silloin kun muuntimet olivat sellaisia, että kohinaa syntyi turhan paljon. Lisäksi oli markkinoilla videonauhurin kanssa käytettäviä PCM-muuntimia, jotka olivat 14-bittisiä, ja siten tuon ajan tekniikalla (80-luvun alku) vielä teoreettista 14 bitin tasoa huonompia. Esikorostus korostaa standardilla käyrällä diskanttia äänitysvaiheessa ja toistovaiheessa bittivirrassa oleva bitti kertoo toistolaitteelle, että pitää kytkeä vastaava vaimennus päälle. Käyttäjä ei siis sitä tiedä olevankaan, paitsi jos toistossa vaimennus ei toimi normin mukaisesti. Silloin tulee rajusti diskanttikorostunut ääni. Esikorostus on itse asiassa periaatetasolla ihan järkevä juttu, se nimittäin parantaa signaali-kohinsuhdetta, vanhemmilla laitteilla merkittävän paljon, koska ne kohisivat enemmän kuin nykyään. Parantaa myös nykyisten 16-bittisten tallentimien pohjakohinatasoa, mutta harvassa nauhurissa sellainen kytkin kuin "emphasis" enää löytyy. Esikorostus/vaimennus ei muuta äänitettävän äänen diskanttitoistoa mitenkään, mutta poistaa äänityslaitteen tuomaa pohjakohinaa. Pohja tälle systeemille siis lienee 70-luvulla. Esikorostus vähensi digitaalinauhureiden diskanttiohjattavuutta, mutta se perustui siihen useimmalla musiikilla toimivaan ajatukseen, että diskantin osuus spektrissä luonnostaan laskee kohti korkeita taajuuksia. Esikorostusmahdollisuus on äänitysjärjestelmistä samanlaisena mukana ainakin sekä CD- että DAT-järjestelmissä. Onko esikorostuksella mitään iloa tänä päivänä onkin sitten jo toinen juttu. Uudemmissa soittimissa jälkikorjaus tehdään digitaalipuolella (ei siis RC ketjua kytkemällä analogiapuolella), joten D/A muunnoksen aiheuttamiin lineaarisuusvirheisiin tällä ei ole vaikutusta. Lisäksi jälkikorjauksella luvataan vain 0,5 dB tarkkuudella suoraa signaalia, kun ilman jälkikorjausta taajuusvasteen luvataan olevan suora 0,1 dB tarkkuudella. Kun sekä äänityksessä että toistossa käytetään huomattavasti lineaarisempia 1 bittisiä muuntimia yleensä vielä yli 16 bitin tarkkuudella, ei esikorostuksesta liene paljoa hyötyä ainakaan 16 bitin dataformaattia käyttävissä tallenteissa. Haluttaessa lisäksi CD:ssä saadaan lisäksi erilaisilla "Noise shaping"-viritelmillä osa diskanttikohinasta siirrettyä kuuloalueen ulkopuolelle, joten esikorostuksen tarve vähenee entisestään. Hyvin harvassa levyssä esikorostusta käytetään, mutta joissakin klassisen musiikin tuoreissakin levyissä sitä on vieläkin käytetty. Syynä lienee pohjakohinan minimointi tai käytetty äänityslaitteisto. Miksi jotkut High-End-ihmiset eivät pidä CD:tä ja digitaalista äänentoisto ollenkaan High-Endinä ? Aikansa johtavat highendistit (sen ajan pääideologeja ja tieteellisiin perusteisiin vedonneita "guruja") ottivat jo yli kymmenen vuotta sitten sen kannan, ettei digitaalinen järjestelmä sovi lainkaan äänentoistoon. Aiheesta julkaistiin oikein tieteellinen teesikin Audio Engineering Societyn vuosikokouksessa. Sen mukaan hyvää digitaalitoistoa kuunnelleet koehenkilöt stressaantuivat enemmän kuin hyvää analogiatoistoa kuunnelleet koehenkilöt. Käytännössä CD-systeemi on "riittävän hyvä" musiikin kuunteluun kaikille normaalihifisteille. Se tarjoaa koilaitteilla selkeästi paremman äänenlaadun kuin mikään analoginen kotikäytön tallennusmedia. Myös studiopuolella on siirrytty nykypäivänä kovasti digitaalitallennukseen, koska se tarjoaa hyvän äänenlaadun, mahdollisuuden kopioida tallennetta äärettömän monta kertaa ilman häviöitä, käsitellä ääntä hyvin paljon mahdollisimman pienellä laadun huonontumisella ja mahdollisuuden käyttää kaikkia mahdollisia tietoteknisiä keinoja äänen käsittelyssä. Käytännössä voidaan sanoa, että digitaalitallennus on tänä päivänä erittäin hyvää (selvästi analogista parempaa) ja tullut jäädäkseen. Mikä on CD-järjestelmän syntyhistoria ? CD:n syntyhistorian eri vaiheista on monta versiota ja anekdoottia. Seuraavassa Leo Backmanin kirjoittamassa katsauksessa CD-levyn alkuhistoriaan kerrotaan ainakin yksi versio tapahtumista: Philipsin ensimmäisissä soittimissa oli 14-bittinen ja Sonylla 16-bittinen muunnin. Siteeraan HIFI:ssä julkaistua kirjoitustani: "...Philips ja Sony liittoutuvat Kuten niin usein, japanilaisinsinöörit ottivat oppia eurooppalaisista virkaveljistään ja unohtivat LP:n kokoiset levyformaattinsa. Sonylla laskettiin, että heidän koodaustekniikallaan yhdeksän sentin kokoiselle levylle olisi mahdollista tallentaa tunnin pituinen stereoäänite digitaalimuodossa. Elokuussa 1979 Philips ja Sony ilmoittivat yhdistävänsä tietotaitonsa digitaalisen laserlevysoittimen kehittämiseksi. Yhteistyö osoittautui hedelmälliseksi ja poiki muutamia parannuksia tulevan äänilevyn järjestelmäparametreihin. Philipsillä CD:n tallennustarkkuudeksi oli valittu 14 bittiä. Tämä oli levyn informaatiokapasiteetin ja silloisen komponenttitekniikan sanelema ratkaisu. Yli 14-bittistä da-muunninta pidettiin liian kalliina käytettäväksi kuluttajalaitteissa. Philipsin insinööri Bert Gall oli keksinyt käyttää 14-bittisessä da-muuntimessa niin sanottua ylinäytteistystä (oversampling) ja näytteistyskohinan muokkausta (noise shaping). Tuloksena on lähes 16 bitin muuntimen dynamiikka. Vain kahden bitin tähden Sonyn digitaaliäänilevyn tutkimusta 70- ja 80-luvulla johtanut Heitaro Nakajima oli sitä mieltä, että koodausta on lisättävä kahdella bitillä. Sonylla näet uskottiin, ettei 16-bittisten da-muuntimien valmistus tulisi ajan mittaan sen kalliimmaksi kuin 14-bittistenkään. Lopulta bittien lukumäärästä päästiin yhteisymmärrykseen ja CD:stä tuli 16-bittinen." Myöhemmin antamassaan haastattelussa H. Nakajima sanoo myös levyn koon olleen hänen ratkaisunsa: "Takintaskut vai von Karajan Kapellimestari Herbert von Karajanin kerrotaan vaikuttaneen CD-levyn halkaisijaan. Ollessaan Japanissa Sonyn perustajan Akio Moritan vieraana 1977, von Karajan esitti, että Beethovenin yhdeksännen sinfonian oli mahduttava yhdelle levylle maestron itsensä määräämällä tempolla. Sonyn Nakajimalla on kuitenkin asiasta toisenlainen muistikuva. Hänen mukaansa 12 sentin halkaisija päätettiin maailmanlaajuisen päällystakkitutkimuksen perusteella. Kompaktilevy haluttiin tehdä taskuun mahtuvaksi. Sonyn takkitutkimus osoitti taskunsuut keskimäärin 14 senttimetrin levyisiksi, joten keskivertotaskuun mahtui 14 cm:n levyinen ja kahden cm:n paksuinen levykotelo. Sitä, valittiinko levykoko lopultakaan von Karajanin näkemyksen vai takintaskujen leveyden mukaan, lienee mahdoton enää selvittää varmuudella. Joka tapauksessa keväällä 1980 Philips ja Sony sopivat, että CD:tä suurennetaan puoli senttimetriä: näin levyn halkaisijaksi tuli 12 senttimetriä." Voi toki olla, että Nakajimakin puhuu muunnettua totuutta. No, ehkä sillä ei ole niin väliäkään. Muitakin näkemyksiä CD-levyn historiasta löytyy: J. Audio Engineering Society, Vol. 46, No 5, 1998 May -lehdessä on artikkeli The Compact Disc Story. Philipsin Tutkimusinsinööri Kees Immink kirjoittaa, että CD-levyn kokoa valittaessa mietittiin, että se ei saisi olla paljoa suurempi kuin menestyksekkään C-kasetin. C-kasetin lävistäjä on 11.5 cm. Käytännössä halkaisijaksi valittiin 0.5 cm suurempi mitta eli 12 cm. Artikkelissa kumotaan huhut Beethovenin sinfonioiden pituuksien vaikutuksista levyn mittoihin. Pystyykö CD-levy tallettamaan kunnolla kaikki taajuudet 20 kHz saakka ? CD-levyn 44.1 kHz näytteenottotaajuus riittää aivan hyvin tallentamaan äänisignaalit välillä 0-20kHz (ihmisen kuuloalue). Tuolla näytteenottotaajuudella pystytään kaikki 0-20 kHz signaalit esittämään täydellisesti perustuen Shannon-Nyquistin näytteentuottoteoreemaan (matemaattinen todistus tästä löytyy suunnilleen jokaisesta digitaalisen signaalinkäsittelyn oppikirjasta). Näytteenottoteoreema pätee kaikille reaalimaailman signaaleille näytteenottotaajuuden puolikkaaseen asti. Ideaalisessa tapauksessahan CD:n näytteenottotaajuus tuo riittäisi 22.05kHz:n taajuuksiin asti mutta näytteistyksessä ja rekonstruktiossa tarvittavat alipäästösuodattimet (anti-aliasing, anti-imaging) vaativat transitiokaistan välille 20-24.1kHz, koska ideaalisesti toimivaa suodin on turhan vaikea toteuttaa reaalimaailman elektroniikkakomponenteista. Mistä johtuvat eri CD-levyjen väliset laatuerot ? CD-levyjen väliset äänenlaatuerot johtuvat siitä millaista ääntä levylle on tallennettu (ellei sitten levy ole niin huono, että siinä on kamalasti virheitä). Maailmassa ei ole laatu- eikä tyylinormeja CD:lle tallennettavalle äänelle. Nykyään lähes kuka tahansa voi halutessaan tallentaa CD:lle mitä tahansa ohjelmaa, mistä tahansa lähteestä, käyttäen signaalin siirtoon ja muokkaukseen mitä tahansa laitteita. Näin siis äänenlaatu voi olla ihan mitä tahansa riippumatta itse DC-systeemin tekniikasta. Se, miksi levyillä olevan musiikin tekniset laatuerot ovat yleensä kuultavissa, johtuu siitä, että CD-soittimien suoritusarvot ovat niin paljon levyjä paremmat. Nykyajan hyvä CD-soitin on levyltä toistettavan äänen kannalta täysin "läpinäkyvä". Kaikki virheet vääristymät ja puutteet mitä äänessä kuuluu, ovat tallenteessa. Äänenlaadulliset erot siis johtuvat laitteista ja tekniikoista, joilla äänite on tehty ja miten noita on käytetty. Tästä syystä monissa studioissa äänityksessä ja prosessoinnissa käytetään korkeampia näytteenottotaajuuksia ja suurempaa resoluutiota, jotta tämän käsittelyn aikana signaaliin tulee mahdollisimman vähän kohinaa ja alkuperäinen informaatio pysyy varmasti tallessa (=saadaan paras äänenlaatu). Onko eri CD-soittimien välillä isoja eroja ? Kun laitteet ovat teknisesti kunnossa, ne kuulostavat ikävän samalta, oli sitten kyse esivahvistimesta tai CD-soittimesta, sama mikä hintaluokka. Jos taajuusvasteissa on virheitä, säröarvoissa omituista, kytkimissä, liittimissä tms. salakavalia kontaktiongelmia tai käytetään puolitahallisesti kytkentöjä, jotka tuottavat korvinkuultavaa säröä, syntyy äänellisiä eroja, jotka ovat enemmän tai vähemmän kuultavissa. Vaikka eroja tunnutaan kuulevan kun laitteet nähdään, niin kunnollisessa AB-sokkotestissä, jossa vaihtokertoja on tilastollisesti riittävä määrä, "mystisiä eroja" ei enää kuullakaan. Ehjistä kunnollisista vahvistimista, joita ei yliohjata, ei normaaleilla kuunteluvoimakkuuksilla kyetä kuulemaan tilastollisesti merkittäviä eroja. Jos nyt jätetään laskuista pois vanhat monibittisiin DA-muuntimiin perustuvat CD-soittimet, joissa on nollatason kalibrointi pielessä, kuulostavat CD:tkin kiusallisen samoilta. Syy sinänsä tylsältä tuntuvien AB-sokkotestien käyttöön on, että korvat ja niiden perään kytketyt aivot ovat äärimmäisen heikko analysaattori, mitä tulee toistettavuuteen ja luotettavuuteen. Siksi on kehitetty testimenetelmiä, joilla nuo heikkoudet voidaan eliminoida riittävän hyvin. Omia korvia kannattaa yleensä epäillä ensiksi. "Luottakaa korviinne - varauksin". Mielipiteet ja minä-muotoiset fiilis-jutut ovat asia erikseen, mielipiteeseen kaikilla on oikeus, sen sijaan kun mielipiteestä syntyy vakava väite selvistä eroista laitteiden välillä ja laitteet arvotetaan niiden perusteella, on todisteiden esittämisen aika. Koko kuunteluketjun ylivoimaisesti heikoin lenkki on ihminen kaikkine mahdollisine puutteineen. Se on ainoa osa ketjusta, joka ei toimi systemaattisesti ja loogisesti, vaan kerta toisensa jälkeen epäjohdonmukaisesti. Siksi tarvitaan "tieteellisiä" sokkotestejä, että erotetaan todellisuus kuvitellusta. Monet erot syntyvät kuuntelijan päässä: "...high end -harrastajan kannattaa ostaa itselleen kymmeniä tuhansia maksava soitin, koska tieto siitä, että se on parempi kuin halvemmat soittimet vaikuttaa hänen käsitykseensä siitä, miten se soi." Vaikka olisitkin vakaasti sitä mieltä, että CD-soittimien äänissä on havaittavia eroja, niin ne erot ovat hyvin pieniä. Esimerkiksi noin 1000 mk ja 2000 mk cd-soittimissa ei sellaisia äänenlaadullisia eroja ole, että kannattaisi cd:n kustannuksella tinkiä esimerkiksi vahvistimen tai varsinkaan kaiuttimien hinnasta. Loppupäätelmänä voitaisiin vetää että Älä huolehdi turhia näistä ns. eroista. Halvimmissa soittimissa voi diskantti olla hiukan vaimentunut, ja se kuuluu aavistuksen, aavistuksen tummuneena, "tylsänä" äänenä mutta sekin silloin, kun rinnalla on toinen soitin, jossa vaimentumaa ei ole. Soitinta etsiessäsi kaiva esiin jokin testi, jossa on harkitsemasi soittimen mittaukset, ja jos kaikki näyttää hyvältä, osta pois. Ja usko omia korviasi, todellakin, mutta reilulla sokkotestillä. Noin vaan kuuntelemalla eroja syntyy helposti, varsinkin jos ei ole harjaantunut kuuntelija (=pitkä kokemus). Ihminen on ihminen ja heikoin lenkki koko ketjussa. Kuulossa on niin paljon vajavaisuuksia, että valtaosa eroista on kuviteltuja. Onko CD-soittimissa suuria yksilöeroja ? CD-soittimissa ei ole merkittäviä yksilöeroja. Kaiuttimissa yksilöerot ovat paljon suurempia kuin pelkää digitaalitekniikkaa sisältävissä laitteissa. Ja CD-soitin on suurimmalta osaltaan digitaalitekniikkaa, joka perässä on hyvin vähän analogiaelektroniikkaa. CD-soittimien yksilöerot ovat enemmänkin huonoa säkää, yleensä poikkeava soitin on viallinen. Myös kasettinauhureissa erot ovat huimia yksilöiden välillä, jos verrataan CD-soittimiin. Jo halvat CD-soittimet ovat tasalaatuisia. Vaikuttaako CD-soittimen rungon tukevuus paljon äänenlaatuun ? Painavalla rungolla varustettu CD-soitin on tietysti ostajalle vakuuttava aivan kuin mikä tahansa painava laite. Äänenlaatuun tuolla painolla ei ole kuitenkaan merkitystä, koska CD-soittimessa kun ei ole vinyylisoittimien kaltaista kiertoa, mikrofonia tai muutakaan mekaanisesta tärinästä aiheutuvaa äänenlaadun heikkenemistä (paitsi kun ääni katkeaa tai säksättää, kun tälli on riittävä). Miten CD-soittimien mekaniikka on muuttunut vuosien varrella ? CD-soittimia ei tehdä mekaanisesti tavalla, jolla niitä tehtiin 80-luvun lopussa ja ehkä vielä 90-luvun alussa. Kun hinta pitää olla esim. 2000 mk tai 3000 mk, ei laitteeseen vielä uhrata ratkaisevasti enemmän mekaanista tukevuutta, jolla saataisiin laitteeseen pitkä käyttöikä. Alkuaikojen CD-soittimissa tapasi vielä olla harjaton suuren vääntömomentin omaava kunnolla laakeroitu järeä moottori. Nykyään melkein kaikissa CD-soittimissa tuppaa olemaan halpa harjallinen tasavirtamoottori ja jonka akseli ja laakerointi on sellainen, että klappia tulee vuosien saatossa pyörimisestä (mallia lasten leikkiveneestä tai halvasta kasettinauhurista tuttu "Mabuchi motor"). Vanhoissa CD-soittimissa oli käytössä vielä ns. lineaarimoottori, jossa kelkka liikkuu magneettikentän avulla. Nykysoittimissa lukupää liikkuu pikkumoottorilla ja jollakin hammaspyörä-matopyörä-yhdistelmällä. Kyllä tämäkin ratkaisu toimii, vaan ei ole yhtä pitkäikäinen kuin lineaarimoottori. Hifilaitteet ovat teollisia tuotteita ja kilpailu on kovaa. Siksi juuri tekniset ratkaisut jossakin hintaluokassa eivät oikeastaan voi poiketa toisistaan paljoakaan. Ja tavoitteena on tinkiä hinnasta kaikessa missä voidaan tuotteen siitä kärsimättä tehdä. Hienoja logoja, gurujen modifiointeja ja muuta elektroniikalla helposti ja halvalla saatavaa "statusta" ja erikoisuutta CD-soittimiin kyllä markkinointiosastot kehittävät, mutta mekaanista kestävyyttä ei enää nykyään tahdo edulliseen hintaan mistään saada. Onko CD-levyn ensimmäinen ääniraita levyn keskellä vai reunassa ? CD-levyn ensimmäinen ääniraita alkaa levyn keskiosasta. Ovatko CD-levyn naarmut haitallisempia etikettipuolella vai kirkkaalla puolella ? Levyn informaatiota suojaa printtipuolella vain ohut lakkakerros (ja printti). Kirkkaalla puolella taas on paksu muovilevy. Itse levyn informaatio vaurioituu helpommin juuri printtipuolelta ja se on silloin pysyvää. Tuskin normaalikäsittelyssä CD-levyn kirkkaalle puolelle tulee niin pahoja naarmuja ettei niitä voisi korjata. CD-soitin on itsessään aika hyvä selviytymään pienistä naarmuista ja isompiinkin on olemassa korjauskeinoja (hionta, naarmunpeittoaineita). Mitä tarkoittaa 1-bittinen DA-muunnos? 1-bittisissä DA-muuntimissa käytetään nk. pulssimodulaatiota eli naputellaan muuntimen tilaa alas ja ylös sellaisella tiheydellä, että keskimääräinen signaalin taso on se, mitä haluttiinkin. Yksibittisen muuntimen tilan muuttelemin ylä- ja alatilojen välillä perustuu hyvin moninkertaiseen ylinäytteistykseen. Kun muuntimen perään laitetaan analoginen alipäästösuodin, saadaan haluttu lopputulos. 1-bittisiä muuntimia käytetään, koska ne ovat halvempia valmistaa kuin yhtä tarkat monibittiset muuntimet, kun ei tarvita tarkkoja 16-bittisiä vastusverkkoja. Seuraavassa hiukan tietoa 1-bittiseten muuntimien toimintaperiaatteesta: Deltamodulaatio (DM) on ensimmäisiä 1-bittisiä A/D-muunnoksia, jotka kehitettiin 40-luvulla puhelinsovelluksiin. DM perustuu differentiaaliseen pulssikoodimodulaatioon (DPCM), jossa koodataan sisääntulevan analogisen signaalin ja edellisen koodatun arvon erotus. Kun erotus on negatiivinen, modulaattorin ulostulo on +delta; kun erotus on positiivinen, ulostulo on -delta. Tätä menetelmää kutsutaan myös nimellä pulssinleveysmodulaatio (PWM), koska leveä +deltan suuruinen ulostulo vastaa kasvavaa analogisen signaalin amplitudia ja -delta pienenevää. Jotta DM-signaali pystyy seuraamaan koodattavaa signaalia, on näytteenottotaajuutta kasvatettava suhteessa kvantisoinnissa esitettävien tasojen määrään. Puhelinlaadulla (8bit, 8kHz) 1-bittisellä signaalilla on pystyttävä esittämään 2^8=256 tasoa samalla näytteenottovälillä 1/8000s, mikä tarkoittaa näytetaajuutta 256*8kHz=2,048MHz. Kun pyritään esittämän CD-tasoinen audiosignaali, tasoja on 2^16=65536, jolloin DM-signaalin näytetaajuus on oltava 65536*44,1kHz=noin 2,9GHz. Näin suuri näytetaajuus on nykyiselläkin tekniikalla hankala saavuttaa. Lisäksi DM-signaalin ongelmana on suuri kvantisointikohina. Käytännössä PWM-modulaatiota ei käytetä hifisovellutuksissa, vaan lähinnä joissakin mikrokontrollereissa tekniikkana toteuttaa helppo ja halpa muunnin lähinnä ohjausjännitteen (DC) tuottamista varten. Sigma-deltamodulaatio (SDM) kehitettiin 60-luvulla korvaamaan ongelmallinen DM. SDM:ssa analogisen signaalin ja modulaattorin ulostulon erotuksen integraali kvantisoidaan, jolloin dekoodaukseen riittää pelkkä alipäästösuodin. Tätä menetelmää kutsutaan myös nimellä pulssintiheysmodulaatio (PDM), koska harvakseltaan -deltassa käyvä ulostulo vastaa analogisen signaalin laakeata huippua, harvakseltaan +deltassa käyvä laakeata pohjaa ja tiheä pulssijono vastaa nousua tai laskua riippuen edeltävästä ja seuraavasta tilanteesta. Nyt siis ei enää tarvita valtavaa ylinäytteistystä ja kvantisointikohina on ylipäästöluonteista, mikä tunnetaan yleisesti kohinan muokkauksena. Edellisen kaltaisen ensimmäisen asteen SD-modulaattorin häiriöetäisyydet eivät riitä hifisovelluksiin, joten nykyään käytetään korkeamman asteen modulaattoreita, joilla kohinaa voidaan muokata tehokkaammin suuremmille taajuuksille pois audiokaistalta. Yleisesti käytetään 32- tai 64-kertaista ylinäytteistystä, jolloin yhden kanavan näytetaajuus CD-soittimessa on vastaavasti noin 1,4MHz tai noin 2,8MHz. Viidennen asteen SD-modulaattorin 64-kertaisella ylinäytteistyksellä maksimihäiriöetäisyys on noin 120dB. Tällaisen modulaattorin rakenne ja analysointi onkin jo monimutkaisempaa. 1-bittinen muunnos vaatii erittäin suuren näytteenottotaajuuden, ja tuottaa myös erittäin paljon säröä taajuusalueen yläpuolelle (alipäästösuodattimen suodatettavaksi). Yksityiskohtaisempi selitys aiheesta löytyy osoitteesta [4]http://www.cs.tut.fi/sgn/arg/rosti/1-bit/ Onko yksi- vai monibittinen D/A-muunnos parempi ? Monibittiset muuntimet ovat herkempiä komponenttien toleransseille, koska ulostulosignaali muodostamisessa tarvitaan tarkasti mitoitettu vastusverkko. Yksibittisissä muuntimissa ei tarvita erittäin tarkasti mitoitettuja vastusverkkoja ja tästä syystä lähinnä tuo hintasäästö. Toinen pointti on se, että noita laadukkaita muuntimia tarvitaan kaksi (yksi kanavaa kohden) ja lisäksi vielä pitää väsätä vielä suodin ja analogiaosat. Joissain 1 bitin muunninpiireissä on kaikki samassa nipussa. Rakenteeltaan molemman tyyppiset huippumuuntimet ovat monimutkaisia eikä kumpikaan menetelmä ei ole ylivertainen toiseen nähden. Lisäksi käytössä on myös yhdistelmiä em. tekniikoista (esim. multi-bit sigma-delta). 1-bittinen muunnos ei suuren ylinäytteistyksen takia ole herkkä jitterille ja sillä voidaan saavuttaa helposti hyvät suoritusarvot (lineaarisuuden, häiriöetäisyys). Toisaalta on ihmisiä, joista monibittinen DAC kuulostaa paremmalta (esim. TDA1541 on nykyäänkin kai aika suosittu DAC). Mitä tarkoittaa kun moninkertainen ylinäytteistys CD-soittimessa ? Ylinäytteistys parantaa a-d/d-a -muunnoksen erottelua siirtämällä osan äänisignaalin digitoinnissa syntyvästä kvantisointikohinasta äänitaajuusalueen yläpuolelle. Ylinäytteistämällä voidaan CD-soittimen analogiaelektroniikkaosaa saada yksinkertaisemmaksi lisäämällä sopivaa signaalia käsittelevää digitaalielektroniikkaa. Kaksinkertainen ylinäytteistys levittää myös kvantisointikohinan spektrin kaksinkertaiseksi, jolloin äänitaajuusalueen kohina pienenee 6 dB. Mitä tarkoittaa kun CD-soittimessa sanotaan olevan enemmän kuin 16 bittiä ? Tarkempaa kuin 16 bittistä laskentaa tarvitaan ylinäytteistyksessä, jotta ylinäytteistysprosessissa ei jouduttaisi käyttämään pyöristystä (jos ylinäytteistys tehtäisiin 16 bitillä menetettäisiin toistotarkkuudessa). Lisäbiteistä on tietenkin myös silloin hyötyä, jos digitaalilaitteessa on äänenvoimakkuuden säätö. Mikä on jitteri ja mitä se vaikuttaa äänisignaaliin ? Jitteriksi kutsutaan ilmiötä, jossa digitaalisen äänidatan näytteiden ja toimintaa ohjaavan kellon ajoituksissa tapahtuu pieniä muutoksia. Jitteriä on mahdollista syntyä kun digitaalisignaalia siirretään laitteiden välillä signaalimuodossa, jossa on kello ja datasignaali yhdessä (esimerkiksi S/PDIF). Vastaanottopään DA-muunnin yleensä tahdistaa kellonsa tulevaan signaaliin on sen syytä olla mahdollisimman suorareunaista. Jos kello vatkaa edestakaisin aiheutuu siitä jitteriä joka taas on suunnilleen sama asia kun FM-modulaatio eli säröä. Signaalin kunnolla siirtymiseen riittää, että kaapeli on suojaukseltaan, kapasitanssiltaan ja impedanssiltaan asiallinen. Ns. high-end kaapeleita tulee varoa, saattavat olla huonompia kuin esim. halvat (ja hyvät) standardikaapelit. Käytännön D/A muunninratkaisuissa on tuossa vastaanottavassa laitteessa sisääntulopuskurit ja oma kellonsa sekä data vastaanotolle että D/A-muunnokselle. Hyvissä D/A-muuntimissa käytetään yksi- tai kaksiasteista PLL-VCXO jitterin poistoa. Näin pystytään suodattamaan käytännössä kaikki jitteri pois. Kaikissa vanhemmissa laitteissa tällaisia ei välttämättä ole. Asia on hyvä tiedostaa ja tutustua omiin laitteisiinsa, varsinkin jos laitteita on useampia ketjussa, koska jitteri tapaa kumuloitua. Ideaalisen 20-bittisen DA-muuntimen kvantisointikohina on -122 dB tasolla. Jos pistetaajuutta toistettaessa kelloon aiheutetaan 1 ns jitteri, pistetaajuuden sivuille nousee piikit -89 dB tasolle. Jos halutaan olla varmoja, että ylimääräiset piikit ei kuulu, on jitterin oltava alle 0,23 ns. Jos kello sisältää 2 ns peak-valkoista kohinaa putoaa ideaalisen 16 bit DA:n 98 dB dynamiikka 91 dB:iin. Lisätietoa jitteristä voi etsiä esimerkiksi AES/EBU-liitäntää käsittelevästä kirjallisuudesta. Mitä merkitystä on jitterillä ? Jitteriä on teoriassa olemassa lähinnä vain niissä laitteissa, joissa pyöritin ja muunnin on erikseen ja kytketty toisiinsa S/PDIF-liitännällä. Jitteri syntyy kun D/A-konversiossa käytettävää kellosignaalia johdetaan sisään tulevasta bittivirrasta, joissa on pikosekuntiluokkaa olevia satunnaisia viiveitä. Ainoastaan "rajapinnoissa", AD- ja DA-muunnoksissa jitterillä voi olla vaikutusta ääneen, tosin lähinnä mittalaitteille. Jitteristä puhutaan paljon, kun sellainen ominaisuus on olemassa. Kun digitaalilaitteissa ei ole enää wowia eikä fultteria, on high-end ihmisten täytynyt jotain keksiä. Apuun ovat tulleet nykyaikaiset tarkat mittalaitteet, joilla voidaankin saada esiin jitteriä, digitaalisignaalin "huojuntaa", varsinkin jos mitataan CD-soittimen sisältä erilaisia korjaussignaaleita. Vanhemmissa digitaalilaitteissa (niissä, joita käytettiin videon kera, sekä joissakin 1.polven DAT:eissa) oli kaikenlaista häiriötä ja roskaa hiljaisilla tasoilla. Osa varmasti aiheutui jitteristä eli kellon huojunnasta. Maailman lehdistössä koko jitter-keskustelu on saanut kummallisen aseman, kun sitä käsitellään jotenkin erillisenä asiana, vaikka se ei sitä ole. Jitterin tuottama teoreettinen äänenlaadun heikennys syntyy DA-muunnoksessa ja sotkeutuu siten DA-muuntimen ja analogiaosien kaikkien muiden puutteiden joukkoon. Siksi on mahdotonta sanoa, aiheutuuko esim. heikko ritinä ja pohjakohina äänitteen pohjalla jitteristä vai vanhanmallisen muuntimen muista puutteista. Jitteriä ei voi käsitellä erillisenä ilmiönä kuulohavaintona. Jitter kuuluu, jos yleensä kuuluu, pohjakohinana/ritinänä, joka joko seuraa musiikin voimakkuutta ja taajuussisältöä tai pysyy stabiilina, muunnintoteutuksesta riippuen. Stereokuvan eläminen, monottuminen, basson löystyminen, diskantin kireys yms. subjektiiviset havainnot eivät kuulu jitterin tuottamiin ilmiöihin. Musiikin soidessa vähänkään kovempaa peittoilmiö yleensä kadottaa huononkin laitteen jitterin kuulumattomiin. Jitter-"ongelma" on varsin olematon ilmiö. Jitterin kuuluvuudesta ei ole kertaakaan saatu luotettavasti järjestetyissä testeissä mitään todisteita. Tilastolliset sokkotestit puhuvat tässäkin puolestaan, sikäli kun niitä yleensä on pahemmin tehty, kuten sanottu, jitteriä ei voi kuunnella erikseen. Subjektiiviset, henkilökohtaiset kuuntelulausunnot ovat asia erikseen, jokainen saa olla jitteristä mitä mieltä haluaa. Ei kuitenkaan kannata kaikkea uskoa mitä lukee jonkun toisen väittävän kuulevansa. Kannattaa lisäksi muistaa, että jitterillä ei ole edes teoriassa mitään merkitystä silloin, kun tehdään digitaalisia kopioita. Miten tiedot on talletettu CD-levylle ? CD-levyn informaatio on talletettu lähellä CD-levyn etikettipuolta olevaan kiiltävään hopeakalvoon pieninä kuoppina jotka muodostava spiraalin levyn reunalta keskelle. CD:llä ei ole tasaisen mittaisia kuopia, jotka voivat olla joko nollia tai ykkösiä vaan CD:ssä data koodataan erimittaisiin kuoppiin Lähikuvia CD-levyn kuopista löytyy osoitteesta [5]http://www.cs.tut.fi/~leopold/Ld/HowLDsLookLike.html. Itse data talletetaan CD-levylle lohkoina, joista jokaisessa käytetään virheenkorjauskoodia (Cross-Interleaved Reed-Salomon). Interleaving muistuttaa klassista salakirjoitusalgoritmia, jossa teksti kirjoitetaan N-ulotteiseen matriisiin tietyssä järjestyksessä, ja luetaan toisessa. Tämän ansiosta levyllä oleva pölyhiukkanen tai naarmu tuhoaa fyysisesti vierekkäisiä bittejä, mutta käänteis- interleaving hajauttaa ne pitkälle aikavälille. Itse virheenkorjaukseen käytetään monimutkaista polynomiaritmetiikkaa. CD-formaatin virhesuojakoodaus voi teoriassa palauttaa enimmillään runsaan 480 peräkkäisen, virheellisen tavun informaation. Levyn uralla se vastaa noin 2,5 millin (luentanopeudella 1,25 m/s) pituista pätkää. Millaisia virheitä CD-levyn virheenkorjaus pystyy korjaamaan ? CD-levyn tallennusformaatti on suunniteltu siten, että 2,5 mm pitkä reikä levyllä voidaan täydellisesti korjata ja 7,7 mm pitkä reikä mahdollistaa vielä virheellisen näytteen laskemisen kahdesta ympäröivästä näytteestä. Välttämättä kaikki markkinoilla olevat CD-soittimet eivät pysty tähän. Eri asia sitten on, löytääkö lukupään oikean jatkokohdan näin pitkän reiän jälkeen, jos yhtään mitään signaalia ei saada luettua, jolla saataisiin lukupää pidettyä keskellä raitaa katkoksen aikanakin. Tämä on vähän kun ajaisi pimeällä tiellä ilman valoja ja tievalot ovat rikki juuri kaarteen kohdalla, jolloin vaarana on, että ajautuu metsään tien jommalle kummalle puolelle. Mitkä seikat vaikuttavat CD-soittimen virheenkorjauskykyyn ? CD-soitinten käytännön virheensietoon vaikuttaa paljolti se, minkä tyyppistä lukupäätä käytetään. Yhtä lasersädettä käyttävä lukupää eksyy uralta helpommin kuin 3-säteinen lukupää silloin, kun levyn muovikerroksessa on ilmakuplia, epäpuhtauksia tai paikallisia taittokerroinmuutoksia. Toisaalta yksisäteinen lukupää pystyy seuraamaan kolmisäteistä paremmin sellaisen levyn uraa, jossa on suuri määrä vähäisempiä pintanaarmuja tai hankautumia. Itse luennan luotettavuus riippuu taas CD-dekooderin korjausalgoritmista CD-soittimet eroavat käytännön virheensiedoltaan myös korjauskelvottomien kohtien interpoloinnin ja soittimen ääniannon mykistyksen suhteen. Mitä CD-soittimen lukupään likaantuminen aiheuttaa ? CD-soittimen lukupään likaantuminen aiheuttaa bittien virheluentaa ja rasittaa näin virheenkorjausta. Mikäli likaantuminen ylittää virheenkorjauksen rajat seurauksena on varmasti erilaista pätkimistä, jonka luonne vaihtelee soittimesta toiseen. CD-soittimen lukupäätä likaavat tehokkaasti muun muassa pöly ja tupakansavu. Miksi CD-levyn soitto joissain stereo-laitteistossa aiheuttaa säröä ja toisessa ei ? Vika ei vika välttämättä ole levyssä. Monet vahvistimet ovat kompromisseja ja esimerkiksi niiden linjaosat eivät toimi kunnolla jos vahvistin on liitetty suureen laiteverkkoon. Eräs tyypillinen ongelma on että vahvistimen takana oleville LINE OUT-liittimille ole erillisiä puskurivahvistimia, vaan niitä ajetaan jopa samalla puskurilla josta tavara menee itse vahvistimelle. Näin ollen sitten syntyy säröä kun jännite nousee tarpeeksi korkeaksi (CD-soittimet antavat yleensä laitteiston voimakkainta signaalia) ja perässä on laitteita jotka eivät ole tuolla hetkellä päällä. Joidenkin laitteiden ominaisuuksiin nimittäin kuuluu että niiden nimellisimpedanssi muuttuu kun laitteissa ei ole virtaa päällä. Eli ennen kuin epäilet levyä, kannattaa kuunnella sitä eri laitteistoilla, ja myös esimerkiksi kuulokkeilla suoraan CD-soittimen kuulokeliitännästä. Jos särö kuuluu kaikissa tapauksissa, on mahdollista että vika on levyssä. Miten korjaan naarmuuntuneen CD-levyn ? Levyn alapinnalle tulleita naarmuja voi yrittää hioa pois sopivalla hionta-aineella ja pehmeällä kankaalla. Hionta-aineeksi sopii hienojakoinen tätä varten tehty muovin hionta-aine (optikkoliikkeistä saa muovilinssien naarmujen poistoon tarkoitettua hioma-aineitta) tai esimerkiksi tavallinen hammastahna. Yksi mahdollinen toimintatapa: Otetaan hammastahnaa, laitetaan vaikka sormenpäähän ja hangataan naarmun kohdalla levyn keskiöstä ulospäin ja takaisin (siis säteen suuntaisesti). Toimii jos vaurio on lähinnä iso yksittäinen naarmu. Hankaaminen on suoritettava keskiöstä ulospäin jotta hankauksessa mahdollisesti syntyvät pienet lisänaarmut eivät aiheuta lisää virheitä (CD-soittimen virheenkorjaus pystyy helposti korjaaman säteen suuntaisten naarmujen virheitä, mutta uran suuntaisten naarmujen aiheuttamien pitkien virheiden korjaus ei onnistu). CD:n korjausoperaatiossa kannattaa olla tarkkana ja tietää mitä tekee, koska virheellisellä käsittelyllä voi pilata koko CD-levyn. Käytännössä jo CD-levyssä sisällä oleva kiiltävä metallikalvo pääsee vaurioitumaan CD-levystä ei saa enää toimivaa. Mitä eroa on CD-ROM:lla ja audio-CD:llä olevalla datalla ? Normaalissa musiikkitallenne CD-levyssä käytetään erilaista tallennusmuotoa kuin dataa sisältävässä CD-ROM levyssä, koska datalle täysin virheetön lukeminen on paljon tärkeämpää kuin äänessä. CD-ROM:eissa on peräti sadan megatavun edestä virheenkorjaus- ja tahdistusdataa, jota audiolevyillä ei ole. Miksi audiodatan bitti bitiltä lukeminen CD-ROM asemalla kunnolla on hankalaa ? Yksi tavallisimpia virhetekijöitä on CD-ROM-asema, jolla luetaan audiota joko suoraan tai kovalevylle tiedostoiksi. Kaikki eivät jostakin syystä osaa tehdä tätä kunnolla. Selityksiä on annettu runsaasti, mutta yhtä järkevää ja kunnollista ei näytä löytyvän. Käyttöjärjestelmän CD-ROM ajureissa saattaa olla puutteita joiden ansiosta audiodatan lukeminen ei onnistu kunnolla. Myös ohjelmissa, joilla audiota "grabataan" on puutteita ja ne saattavat toimia hyvin yhdellä laitteistolla mutta eivät toisella. CD-ROM-aseman, jolla audiolevyä luetaan, pitäisi olla sellainen malli, joka pystyy kunnolla lukemaan audiodatan. Kaikki eivät tällaisia ole, varsinkaan halvat, mutta silti ne siihen jotenkin pakotetaan, ja lopputuloksena ääni vähän huononee. Eron huomaa kyllä heti esimerkiksi kohinatason noususta/pienestä ritinästä. Digitaaliset siirto-ongelmat ovat yleensä sellaisia, että häiriöt ovat kyllä-ei-tyyppisiä, siis helposti havaittavia. Välttämättä ero ei ole korvin kuultava, mutta eroa syntyy monella laitteistolla jos verrataan peräkkäisillä lukukerroilla tulokseksi saatua äänitiedostoa. Sopivien ohjelmien kanssa on erittäin helppo tarkistaa, onko siirto täydellinen vai ei. Etsitään (tosin helpommin sanottu kuin tehty!) originaalista ja kloonista sama alkukohta, esimerkiksi biisin alku, ja sama yksittäinen näyte. Verrataan jokaista näytettä tästä alkaen originaalissa ja kloonissa. Jos ne ovat täsmälleen samoja (ts. näytteen kokonaislukuarvot ovat samoja), on äänikin sama. Voiko tavallisella CD-soittimella soittaa tallentavalla CD-soittimella kotona tallennettuja CD-R-levyjä? Tallentimella tehdyistä levyistä vain CD-R eli kertatallenteiset (joko äänittävällä CD-soittimella tai CD-ROM asemalle tehdyt) audiolevyt soivat periaatteessa kaikkialla, mistä löytyy normaali CD-soitin. CD-R levyjen soittomahdollisuudet eivät käytännössä tunnu olevan ihan niin ruusuiset kuin voisi toivoa. Vaikka CD-R levyt soivat hyvin usein CD-soittimissa ongelmitta saattavat jotkut CD-soittimet (autosoittimet, kannettavat) hyljeksiä joitain CD-R levyjä. Olennaista koko touhussa on CD-polttimen polttojälki. Huonolla jäljellä (mallikohtainen asia ja riippuu siitä onko kyseinen CD-R levy kyseiselle polttimelle hyvin sopiva) levyltä saatava signaali (siis lasersäteelle saatava) on niin heikko, että uran seuranta on vaikeaa. CD:n polttonopeus saattaa vaikuttavaa asiaan niin että nopeammalla nopeudella tulee huonommin toimivaa tulosta. Jos tallennin on hyvä, ei ongelmia oikeastaan ilmene. CD-R levyjen lukemiseen vaikuttaa myös CD-soittimen huonous ja kuluminen. Tarpeeksi toleranssien rajalla kiikkuva soitin hylkää yleensä ensin CD-R-levyt ja sitten osan tehdaslevyistä. Mitä eroa on musiikki-CD-R-levyllä ja tietokonekäyttöön tehdyllä CD-R-levyllä ? Musiikki-cdr-levyissä on erityinen tunniste jota ilman musiikkia tallentavat cd-soittimet eivät suostu levylle kirjoittamaan. Muuten tekniikaltaan musiikki- ja tietokonekäyttöön tehdyt CD-R-levyt ovat täysin samaa tavaraa. Musiikki-CD-R-levyistä menee myös korkeampi tekijänoikeusmaksu kuin tietokonekäyttöön tehdyistä CD-R-levyistä. Tuo CD-R-levyn tyypin tunniste sijaitsee levyn kalibrointivyöhykkeessä. Jokaisen tallennettavan CD-aihion (R/RW) sisäkehällä on osittain esikoodattu kalibrointivyöhyke, josta kaikkien CD-tallennuslaitteiden (ääni/data) on aina ensimmäiseksi luettava niin sanottu sovelluskoodi. Jos koodi ilmaisee, että aihio on tarkoitettu atk-datan tai PHOTO-CD-kuvadatan tallentamiseen (halvat levyt), tulee kuluttajakäyttöön suunnattujen CD-tallentimien kirjoitustoimintojen olla estetty. Tämän ilmaisee laitteen näyttöruutuun ilmestyvät "no audio", "data only" tms. teksti. Sen sijaan tietokoneiden oheislaitteeksi tarkoitettujen CD-kirjoittimien ei tarvitse totella aihioiden sovelluskoodia. Kirjoittimet eivät siis välitä minkälaista dataa tai mille aihioille niillä kirjoitetaan. Mitä eroa on erilaisilla CD-R levyillä ? CD-R-levyjä löytyy kaupoista kahdenlaisia: * 1. Niin sanotut tietokone-ROM-levyt jotka on tarkoitettu tietokoneiden kirjoittaville CD-ROM asemille. Nämä levyt ovat tyhjiä ja valmiita ottamaan vastaan mitä vaan dataa, ROM:ia, audiota, molempia, CD-Extraa, video-CD-MPEG-kamaa, jne. Nämä ovat niitä "650 MB/74 min", 8-15 markan levyjä. * 2. Audio-CD-levyjä, jotka on tarkoitettu VAIN JA AINOASTAAN kuluttajakäyttöön myytäviin CD-R-audiotallentimiin. Näissä levyissä lukee Compact Disc-logon alla lisäteksti FOR CONSUMER. Näiden levyjen hintaluokka on 29-79 markkaa. Consumer-levyt ovat siis mediana täsmälleen samoja kuin tyhjät CD-R-levyt, mutta niille on valmiiksi kirjoitettu bittejä joiden avulla tallennin tunnistaa että kyseessä on sille tarkoitettu FOR CONSUMER levy. Lisäksi on olemassa "STUDIO for Music Use" levyjä jotka ovat masterointikäyttöä vasten tehtyjä aivan tavallisia CD-R-levyjä (hyvälaatuinen levy jotta masterista saataisiin mahdollisimman hyvä). Onko CD-R levyihin olemassa liimattavia tarroja ? CD-R levyihin liimattavia tarroja valmistaa muutama yritys, mutta niiden saatavuus Suomesta on vielä houkan heikkoa. Tietäkää mitä olette tekemässä kun liimaatte tarran levyyn, koska sitä ei nimittäin voi irrottaa, jos se on jollakin liimapinnalla kiinni. Erityisesti CD-R-levystä koko informaatiopinta irtoaa naurettavan helposti, kun repäisee tarran irti. Hitaasti tai nopeasti, sillä ei ole väli, irtoaa se joka tapauksessa. Samoin jostakin kohdasta irtoamaan lähtenyt CD-R-levyn pinnoite irtoaa sitten erittäin helposti loppuun asti. Tehdaslevyistäkin, jotka ovat hiukan kestävämpiä, pinta irtoaa esimerkiksi liimaamalla siihen tavallista teippiä ja repäisemällä se irti. Mitä on CD-levyn ruostuminen ? CD-levyn ruostumiseksi kutsutaan ilmiötä, kun etikettipaperista vapautuva rikki aiheuttaa levyn korroosion. Joillain levyvalmistajilla oli aikoinaan ongelmia materiaalien yhteensopivuuksissa, mikä aiheutti että jotkut CD-levyt rupesivat tummumaan. Ongelmallisissa levyissä vaihda paperi tai liimaa se levykotelon ulkopintaan. Mikä on CD-text ? CD-text tarkoittaa, että CD-levylle on talletettu musiikin lisäksi teksti-informaatiota, jota CD-Text ominaisuudella varustettu laite osaa lukea ja näyttää. Tämä lisäteksti-informaatio on talletettu levyn sisällysluetteloon (TOC-area->Table of contents). Sony, Panasonic ja Technics valmistavat CD-text toiminnolla varustettuja laitteita. Ilmeisesti cd-text on yleisesti käytössä ainoastaan Sonyn julkaisemissa uudemmissa CD-levyissä, joista löytyy lista osoitteesta [6]http://www.sonymusiceurope.com/. Parhaimmillaan CD-text ominaisuus on monilevysoittimissa, koska tällöin levyn voi etsiä selaamalla levyn/artistin nimiä näytöllä eikä tarvitse kuunnella kappaleiden alkua. Tämän lisäksi tietysti levyn nimi, kappaleen nimi, artistin nimi tai muuta tietoa on mahdollista nähdä toistavan soittimen näytöltä. Mikä on HDCD ? HDCD on Pacific Microsystemsin kehittämä patentoitu enkoodaus/dekoodausprosessi cd- ja dvd-audioäänitteille. Tarkkaa informaatiota hdcd-prosessista ei ole julkisesti saatavilla, mutta Pacific Microsonicsin patentin yhteydessä on selvitetty tiettyjä pääperiaatteita, joiden uskotaan tuovan parannusta digitaaliääneen. HDCD-järjestelmä lupaa tarjota 4 bittiä ylimääräistä dynamiikkaa sekä parempaa tilavaikutelmaa ja yksityiskohtien erottelua. HDCD-tekniikka hyödyntää dynamiikan kompressio/dekopressiotekniikkaa, LSB-bitin ditheröintiä, interpolointifiltterien jyrkkyyden säätämistä toiston aikana sekä optionaalisesti aaltosynteesiä. Näistä menetelmistä voi olla hyötyä äänenlaadulle, mikäli niitä on osattu käyttää enkoodausvaiheessa oikein ja toistolaitteena käytetään dekooderia, joka osaa tulkita kontrollimerkit. HDCD-äänitteiden valtti on yhteensopivuus tavallisen cd-formaatin kanssa. HDCD-levyt on koodattu niin, että ne soivat normaalin CD-levyn tapaan aivan tavallisessa CD-soittimessa. HDCD-enkoodauksen aiheuttamat muutokset aaltomuotoihin ja sointiväreihin HDCD-dekooderittomalla CD-soittimella toistettuna ovat tavalliselle kuluttajalle merkityksettömän pieniä (tyypillisesti hiukandynamiikan kompressiota ja hiukan ideaalista CD-levyä suurempi kohinataso). Jos sama HDCD-koodattu CD-levy laitetaan HDCD-soittimeen, saadaan tästä levystä tuo luvattu parempilaatuinen ääni, koska tämä CD-soitin osaa kaivaa digitaalisest äänisignaalista erityisen HDCD-koodauksen. Lisätietoa aiheesta löytyy osoitteesta [7]http://www.hdcd.com/. Mistä johtuu, että CD-soittimeni on herkkä naarmuille ja ylipitkät levyt tuottavat ongelmia lopussa ? Vanhat CD-soittimet ovat yleensä herkempiä naarmuille kuin uudemmat, ja naarmut aiheuttavat niissä helposti äänen hyppimistä ja pätkimistä. Seurantaongelmat levyn edetessä reunaa kohti (lopussa ja varsinkin ylipitkillä levyillä) johtuvat yleensä pyöritysmoottorin akselin laakeroinnin väljyydestä. Levylautanen pääsee pyöriessään "klonksahtelemaan", ja tästä ei soittimen uranseuranta enää selviä. Laserdiodit ovat yllättävän pitkäikäisiä ja vain ihan vanhoissa soittimissa laser on saattanut kulua loppuun. Yleensä soittimista ehtii ensin kulua tämä moottorin laakeri väljäksi. Jos soitin on arvokas, voi yrittää huoltoa, eli käytännössä usein kokonaan uutta koneistomoduulia. Onko CD-levyn reunan maalaamiseen tarkoitetuista vihreistä tusseista mitään hyötyä äänenlaadulle ? Varsinkin ulkomaisissa hifilehdissä on ollut testejä/kokeiluja joissa tietyn värisellä tussilla värjätään cd-levyn reunoja paremman äänenlaadun toivossa. Todellisuudessa näillä tussivärjäyksillä ei ole mitään vaikutusta äänenlaatuun, koska ne eivät muuta levyllä olevaa dataa mitenkään ja sama data tuottaa aina samaan äänen. Jos et usko, niin voit kokeilla asiaa ottamalla tietokoneella bitintarkan digitaalikopion värjätystä ja normaalista levystä ja sitten vertaat tehtyjä kopioita. Tuloksena on, että kopiot ovat identtiset. Tietysti jos on niin vilkas mielikuvitus, että tussijuttuihin uskoo, niin voi eroja löytää, niin sitten varmaan löytää eroja saman cd-levyn eri yksilöidenkin välillä. Onko CD:n korvaamassa joku parempi systeemi lähitulevaisuudessa ? CD-järjestelmän seuraajaksi audiolaitteiden tekijät suunnittelevat uusia ja parempia systeemejä. Tällä hetkellä (1999) vahvimmalta näyttävät kilpailijat ovat DVD-A (DVD Audio) ja SACD (Super Audio CD). Nämä systeemit lupaavat korkeampia näytteenottotaajuuksia ja suurempaa resoluutiota (yli 16 bittiä). DVD-A levyt hyödyntävät DVD-standardin levyä, joten niitä ei voi soittaa normaalilla CD-soittimella. Levyt on tehty tämän uuden DVD-A-standardin osaavien DVD-soittimien toistettaviksi (ainakaan 1999 kesällä ei markkinoilla ole vielä DVD-A:ta osaavia DVD-soittimia). DVD-A tarjoaa sekä suurempia näyteenottoaajuuksia, suurempaa bittimäärää sekä tuen monikanavaäänelle. Seuraavassa yhteenveto audio-DVD-systeemin ominaisuuksista: Sampling frequencies: 48kHz/96kHz/192kHz, 44.1kHz/88.2kHz/176.4kHz Quantization: 16, 20 and 24 bits Bit rate 9.6 Mbps max Channels: 2 to 6 Kanavat, sampling rate, soittoaika single-layer, soittoaika dual layer: 2 channels 48kHz, 24bits, 258 min, 469 min 2 channels 192kHz, 24bits, 64 min 117 min 6 channels 96kHz, 16bits, 64 min 117 min 5 channels 96kHz, 20bits, 5ch 61 min 112 min 2ch + multi-ch 96kHz, 24bits, 43 mins 78 min 3ch + multi ch 96kHz, 24bits, 43 mins 78 min 3ch + multi ch 48kHz, 24 bits, 2ch, 43 mins 78 min Optional audio will include: Dolby Digital (AC-3) MPEG-1 or MPEG-2 DTS SDDS Additional Value Content will include the following: Still pictures Text information Menus (like DVD-Video) Video sequences (using a subset of DVD-Video specification) Navigation including a 'TOC' and simple DVD-Video like features SACD on taas CD-järjestelmän parantelua. Tässä järjestelmässä levylle talletetaan nopea uuden standardin mukainen bittivirta yhdelle kerrokselle ja mahdollisesi myös sama materiaali normaalissa CD-muodossa toiselle kerrokselle (siten että normaali CD-soitin osaa lukea sen). Standardit ovat vielä (1999) markkinoilla todellakin alkutekijöissään, eikä ole mitenkään varmaa onko keskivertokuluttaja valmis maksamaan paljon lisähintaa paremmasta äänestä (jota hän ei edes itse välttämättä pysty havaitsemaan selvästi paremmaksi). Pelkän audio-DVD-levyn massamahdollisuudet ovat ratkaisevasti heikommat kuin DVD-elokuvalevyn. CD-levy riittää useimmille ja itse asiassa on ihmiskorvalle niin hyvä, että suurempien näytetaajuuksien ja bittimäärien perusteluun tarvitaan aivan toisenlaisia keinoja kuin aikanaan CD:n ja vinyylin erojen kuulemiseen, johon tarvittiin vain tavalliset peltikorvat, eikä kauppa silti käynyt, ennen kuin hintataso oli riittävän alhainen. Ainoa, mitä DVD-audio saattaa tuoda ja on tuonutkin jo, on suurempi kanavamäärä (esim. 5), mikä on monta askelta kohti todellisempaa tilantoistoa. Sen sijaan skeptisyys nousee taas esiin, kun pohditaan tällaisen audiosysteemin elinmahdollisuuksia. Kaksi kanavaa taitaa silti riittää useimmille, vaikka kaksi/viisikanavademossa kuka tahansa huomaa eron ja vielä varmasti viiden hyväksi. Kaupallinen menestys ei suinkaan aina synny paremmuudella. Uudet kilpailevat standardit aiheuttavat myös sekavuutta markkinoilla: "Koska SACD ja DVD-äänilevyt eivät välttämättä ole toistettavissa tavallisissa CD-soittimissa, musiikin vähittäiskauppiaat joutunevat pitämään hyllyissään samaa ohjelmistoa CD- ja DVD-A ja ehkä myös SACD-levyinä" (TM 12/99). Mitä CD-levyn masterointi tarkoittaa ? Masterointi tarkoittaa studionauhan viimeistelyä CD-levylle talletettavaan muotoon. Tyypillisessä POP-musiikin masteroinnissa studionauhoituksen äänenvoimakkuus asetetaan sopivasti ja dynamiikkaa käsitellään sopivasti niin, että se soi hyvin CD-levyllä. Masteroinnissa nauhalla oleva materiaali talletaan CD-muotoon (mm. indeksin paikat kohdallen jne.) Mastrerointivaihe juontaa juurensa vinyylilevyjen tuotannosta. Perinteisesti vinyylimasterointi on ollut oma taiteenlajinsa, johtuen studionauhan ja LP-levyn erilaisista toistokyvyistä (jyrinä, dynamiikka, noise floor). LP-levyllä on muutmaia isoja rajoituksia siinä millaista materiaali voi olla että se toistuu hyvin (joskus korkeita taajuuksiavoidaan joutua limitoimaan, ja liian voimakkaat bassoiskut saattaisivat heittää neulan eri raidalle toistettaessa). Vinyylimasteri saattaa erota hyvinkin paljon ideaalista cd-masterista (CD:llä ei ole samoja teknisiä rajoituksia). CD-levyllekin saatetaan tehdä rajuakin muokakusta studionauhasta levylle siirrettäessä. Tämä soundinmuokkaus on vain kuulijoitten/artistien miellyttämiseksi, sille ei ole mitään teknisiä vaatimuksia. Mitä remasterointi tarkoittaa ? Remasterointi tarkoittaa uudelleenmasterointia, mikä saattaa tarkoittaa pariakin asiaa. Vähimmillään se tarkoittaa vain alkuperäisen materiaalin siirtoa digitaalimuotoon ja cd:lle tulevan pq-koodauksen (indeksien paikat etc) ohjelmoimista + tästä massatuotantoon kelpaavan 'lasimasterin' polttamista. Toinen ääripää on sitten alkuperäisen äänitemateriaalin (originaalien studionauhojen tai stereo-miksauksen) uudelleenprosessointi (dynamiikan, taajuuskorjailun, kohinanpoiston) nykypäivän soundivaatimusten mukaisesti. Remasterointi tehdään, koska alkuperäinen LP-levyn vaatimuksiin alkuperäisessä masterointivaiheesaa karsitun äänitteen siirtäminen suoraan CD-levylle on aikamoinen kompromissi. Remasteroinnissa alkuperäisistä studiomastereista voidaan pyrkiä parempaa äänenlaatuun, kun median aiheittamia rajoituksia ei enää pidä yrittää kompensoida (onko lopputulos sitten paremman kuuloinen riippuu uuden masterin tekijän taidoista ja ovatko ne LP-levyn rajoitukset sittenkin se oleellin loppusilaus jonkin musiikin soundissa). Toisinaan tuntuu, että "remasterointi" tarkoittaa, että dynamiikkaa on kompressoitu jotta levy saataisiin soimaan "kovempaa" ja sitä että ekvalisoinnit on tehty uusiksi (bassoja ja diskanttia korostettu). Eli vanhoja äänitteitä muokataan vastaamaan nykypäivän käsitystä hyvästä soundista. Makuasia pitääkö tuota äänitteen laadun parantamisena vai raiskauksena. Miten CD-levyn voi kopioida? CD-levyn kopiointi toiselle CD-levylle onnistuu ainakin seuraavilla tavoilla: Analoginen kopiointi: Kytket CD-soittimen ulostuloliittimistä johdon äänittävän laitteen linjatasoiseen sisääntuloon. Kun pistät CD:n soimaan niin voit äänittää siellä olevaa ääntä. Tällä menetelmällä CD:n musiikin voi kopioida helposti kasetille, CD-tallentimelle, tietokoneelle tiedostoksi äänikortin välityksellä jne. Menetelmän haittoina, että joudut yleensä virittämään äänittävän laitteen äänitystason säädöt kohdalleen, äänen laatukärsii jonkun verran (digitaaliäänityksessä turha ad-da-muunnoskierros) ja esimerkiksi tiedot missä vaiheessa kappaleet vaihtuvat eivät sinällään välity. Menetelmä toimii kaikilla CD-levyillä jotka yleensä soivat CD-soittimessa. Kopiointi digitaalisen liitännän kautta: Monessa CD-soittimessa on digitaalinen äänilähtöä. Jos nauhoituslaitteestasi löytyy digitaalinen sisääntuliitäntä, niin voit kytkeä CD-soittimen ulotulon siihen. Näin saat musiikin siirtymään bitin tarkasti levyltä äänityslaitteeseesi (ei mitään äänen laadun heikennystä ellei äänityslaite sitä tee) eikä tarvitse huolia minkään äänitystasojen kanssa. Äänityslaitteena voi toimia esimerkiksi äänittävä CD-soitin, DAT-nauhuri, digitaalisella sisääntulolla varustettu PC:n äänikortti tms. Menetelmän pitäisi toimia kaikilla CD-levyillä joita toistava CD-soitin suostuu soittamaan. Digitaalinen kopiointi tietokoneen CD-ROM asemalla: Tietokoneen CD-ROM asemat pystyvät lukemaan CD-levyllä olevan musiikkidatan ja tallentamaan sen tietokoneen kiintolevylle äänitiedostoina tai kopioimaan sen sisällön kirjoittavalle CD asemalle. Suoraan levyn kopiointiin sopiva toiminto löytyy yleensä CD-levyjen kirjoittamiseen tehtyistä aseman mukana tulevista ohjelmista. Levyn musiikin koipinti äänitiedostoiksi tietokoneen kiintolevylle onnistuu käyttöjärjestelmästä riippuen joko suoraan käyttöjärjestelmän vakio-ominaisuutena (audio CD näyttää tiedostolistauksena aivan kuin joukolta äänitiedostoja joita voi kopioida miten haluaa) tai tätä varten tehtyillä apuohjelmilla. Ääniteteollisuus on yrittänyt hankaloittaa tietokoneella tahatuvaa CD-levyjen kopiointia lisäämällä CD-levylle erilaisia kopiosuojauksia, jotka voivat aiheuttaa että suojattuja CD-levyjä ei pysty ainakaan helposti suoraan tietokoneella. Tyypillisesti suojaukset on tehty Windows-käyttöjärjestelmää vastaan että levyn kopiointi ei sillä onnistuisi. CD-levyjen kopiosuojauksilla on tyypillistä, että ne eivät ole teknisesti kovin vahvoja, ja eivät toimi suojauksina läheskään kaikissa järjestelmissä (voi olla etät kopiosuojauksella ei vaikutusta jos PC:ssä on sopivan merkkinen CD-asema tai joku muu käyttöjärjestelmä kuin Windows, tai tietokone on joku muu kuin PC). Millaisia ovat olleet viimeaikoina puhuttaneet CD-levyjen kopiointisuojaukset ? Ääniteteollisuus on CD-R-polttimien ja MP3-tiedostojen kopioinnin yleistyessä yrittäny erilaisin menetelmin lisätä CD-levyihin suojauksia joilla niiden kopiointi tulisi hankalammaksi. CD-järjestelmässä ei alunperin ollut mitään erityisiä kopiointisuojia, eikä siihen voi oikein sellaista jälkeenpäin lisätäkään yhteensopivuutta rikkomatta. Eri yritykset ovat kehittäneet tähän erialisia virityksiä, jotka ovat levyfirmoilla saanet myytyä ja testiinkin, mutta yleensä menetelmät on hyvätty ennemmin tai myöhemmin koska ne ovat yleensä ollut enemän harmia kuin hyötyä. Mikään suojaus ei täydellisesti voi estää CD-levyn kopiointia, koska aina jos CD-levyn voi soittaa CD-soittimella, sen voi äänittää toiselle laitteelle ainakin analogisessa muodossa (jonkin verran äänenlaadun heikentyen) tai joskus jopa muuttumattomana digitaliiliitännän kautta. Ei se joka haluaa kopion tehdä toiselle CD-levylle tai MP3-muotoon voi sen tehdä vähän vaivaa nähden. Yksi ajatus tulee mieleen näihin CD-kopiosuojauksiin liittyen: mitä järkeä tässä touhussa on? Jos suojaukset on kehitetty sitä varten, ettei biisejä pääse muuntamaan mp3-muotoon tietokoneelle, niin kyseessä on vain pieni hidaste. Jos haluaa kopioida suojatun CD-levyn biisit koneelle, voi kytkeä tavallisen cd-soittimen tietokoneen AUX-in-liittimeen ja tallentaa biisit tätä kautta vaikkapa suoraan lennossa mp3:ksi, äänenlaadun juurikaan kärsimättä. Ainoa haitta tässä toimenpiteessä on se, että joutuu vain odottamaan koko levyn soittoajan biisien kopioituessa ja joutuu kytkemään pari välikaapelia. Ainakaan "hard-core MP3"-ihmisiä tällä ei hidasteta. Levy-yhtiöiden kannalta olennainen odotus lienee, että analogista tietä kopioiminen on sen verran työläämpää, että tavallinen sohvaperuna ei siihen viitsi ryhtyä. Tästä luonnollisesti toivotaan seuraavan internetiin tulevien tiedostojen määrän pienentyminen ja laadun tuleminen kirjavammaksi (enempi prosessissa huonontuneita tiedostoja häiritsemään nettimusiikin nautinnollista keräämistä). Seuraavassa selityksiä yleisistä suojausmenelmistä: Muutamia vuosia sitten joissain CD-levyissä on CD-levyyn lisätty ylimääräinen vähän viallin CD-ROM-raita. Levy on tehty siten, että homma ei häiritse normaalia CD-soitinta, mutta sotkee tietokoneen normaalien käyttöjärjestelmien CD-ROM-toimintoja siten että levyä ei tunnisteta audiolevyksi. Näin tällainen levy ei soi vakiosoitto-ohjelmilla PC:n CD-asemasa. Tyypillisä tämän tyypin "suojauksia" ovat viallinen CD-ROM-raita levyssä tai kirjotussessiostaan sopivasti "sulkematon" levy. Midbarin Cactus Data Shield ja Macrovisionin Safe Audio perustunevat siihen, että levyn datavirtaa huononnetaan tavalla, josta soitin ei selviä ilman virheenkorjausta. Jos tällaista CD-signaalia yrittää kaapata audiona CD-ROM-asemalla, voi äänestä tulla häiritsevän ritisevä kun häiriöt tulevat kuuluvulle (audion bitti-biltiltä kaappauksessa ei ole käytösäs kaikkia samoja monitasoisia korjauksia kuin CD:n soitossa). Edellä mainittujen suojausmenetelmien haittana on juuri se varsinaisen audiosignaalin heikkeneminen niin että se ei enää vastaa CD-laatua. Lisäksi on riski, etät suojatut levyt toistuvat toisilla CD-soittimilla tai naarmuisena selvästi heikommin kuin pitäisi. AV-piireissä suojausmenetelmät ovat herättäneet kysymyksen, että ovstko näin suojatut levyt täysin CD-standardinmun (Red Book) mukaisia. Edellä kuvatuissa suojauksissa on ongelmia yhteensopivuudessa eri CD-soittimien kanssa. Julkisuudessa on monesti väitetty, että jotkut autosoittimet eivät pysty soittamaan näitä levyjä. Suojausten valmistajat itse väittäv{t, että ne soivat nykyisilläkin audio-cd -soittimilla moitteetta. Suuren yleisön kokemusten perustella ongelmat ei rajoitu vain autosoittimiin, vaan yllättävän monet vähänkään vanhemmat ihan hyvätkään CD-soittimet eivät toista kaikkia noista suojatuiste levyistä. Ongelmia on raportoitu erinäisillä 10V ikäluokkaa olevilla soittimilla ja joillain uudemmillakin Philipsin soittimilla. Kuluttajalla ei liene soitto-ongelmatapauksessa olla muuta voihtoehtoa kuin yrittää vaihtaa toimimaton CD-levy pari kertaa uuten kaupassa, ja jos ei auta niin vaatia rahat takaisin kun tuote on selvästi viallinen (ei toimi virallisten standardien mukaisessa CD-soittimessa vaikka niin väittääkin) ja vaatia rahoja takaisin. Melkoinen rasittava rumba niin kuluttajalle kuin kaupalle, mutta ei muukaan välttämättä auta. _______________________________________________________________________ Palautetta tästä sivusta voi lähettää [8]palautekaavakkeella. [9][takaisin.gif] Takaisin hakemistoon _______________________________________________________________________ [10]Tomi Engdahl <[11]Tomi.Engdahl@iki.fi> References 1. http://www.philips.com/ 2. http://www.philips.com/sv/newtech/cd.html 3. http://www.ee.washington.edu/conselec/CE/reports/Group.1/report.html 4. http://www.cs.tut.fi/sgn/arg/rosti/1-bit/ 5. http://www.cs.tut.fi/~leopold/Ld/HowLDsLookLike.html 6. http://www.sonymusiceurope.com/ 7. http://www.hdcd.com/ 8. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/palaute.html 9. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/index.html 10. http://www.hut.fi/~then/ 11. mailto:tomi.engdahl@iki.fi Vahvistimet Perusteet Mitä eroa on tavallisella vahvistimelle ja integroidulla vahvistimella ? Tavallinen vahvistin on tänä päivänä juuri integroitu vahvistin. Nimitystä integroitu vahvistin käytetään sen korostamiseen, että laite sisältää sekä esivahvistimen että päätevahvistimen yksissä kuorissa. Ovatko erillislaitteet aina selvästi integroituja parempia ? Eivät ole. Monissa saman valmistajan laitesarjoissa esi- kuin päätevahvistimissa ja integroiduissa, vielä useiden tonnien hintaluokassa, on käytetty pohjimmiltaan tai ihan suoraan samoja osia ja tekniikkaa. Miksi ei käytettäisi, kun kyse on kuitenkin viime kädessä liiketoiminnasta ja kustannusten minimoinnista. Pienet erot osissa eivät oikeasti vaikuta yhtään mitään ääneen. Mutta sitten on erikseen markkinointiosasto, jonka tehtävänä on kehittää hyvät selostukset laitteiden sen vuoden markkinahiteiksi kehitetyille ratkaisuille, jotka sitten tarjoillaan ensin lehdistölle ja sitten kuluttajille. Kaikki ei ole humpuukia, mutta moni asia lähentelee sitä. Markkinointi kehittää kaikenlaista selostusta miksi juuri tämä laite "soi" tämän ja tämän teknisen tai pseudoteknisen syyn takia "paremmin" kuin toinen. IC-piirillä tehdyille "päätekiville" voidaan keksiä selitys, miksi ne soivat musikaalisesti (vaikka musikaalisuus on muusikoissa ja esityksessä ei tekniikassa). Teknisen hajuiset selitykset ja esitteet hienot kuvat kasvattavat uskottavuutta, että tekniikka olisi taas kerran tänäkin vuonna mennyt aimo harppauksen eteenpäin. Kun näitä sitten lukee tekniikasta heikommin perillä oleva kuluttaja, niin ei hänellä ole kykyä arvioida tekstin todenperäisyyttä. Vielä kun monella on käsitys, että eihän valehdella saa. Hyvin markkinointi onnistuukin, sillä yhä useammin kuluttajat ja myös lehdistö menee kritiikittömästi lankaan ja jatkavat esitetekstejä suoraan palstoilleen vaikkapa arvioiden laitteen jonkin ominaisuuden vaikutusta ääneen arvioimatta lainkaan onko ko. ominaisuudessa mitään järkeä alunperinkään. Hifin historia on täynnä toinen toistaan hienompia toimintaperiaatteita, jotka on yksi toisensa perään vuodessa-kahdessa dumpattu pois ja "korvattu" uusilla "paremmilla" periaatteilla. Mikä on esivahvistin ? Esivahvistin on laite, jossa on ohjelmalähteen valinnat liitäntöineen ja ainakin voimakkuuden säätö. Esivahvistin vahvistaa tarvittaessa signaalin jännitettä päätevahvistimelle sopivaksi. Esivahvistinta ei voi kytkeä suoraan kaiuttimiin. Nykyisin CD-aikakaudella esivahvistimella ei ole juuri muuta tehtävää kuin huolehtia signaalin valinnasta ja signaalin syöttämisestä voimakkuuden säätimelle ja mahdollisen puskuriasteen kautta erilliselle päätevahvistimelle. Levysoittimien yhteydessä esivahvistimella oli merkittävä osuus vahvistuksessa, koska se muutti levysoittimelta tulevan millivolttien signaalin päätevahvistimen haluamaan tyypillisesti vajaan voltin tasoon. Mikä on passiivinen esivahvistin ? Passiivietuvahvistin on periaatetasolla lähes suora lanka sisääntulosta ulostuloon, jossa on matkalla säädettävä signaalin vaimennin. Tällaista laitetta voidaan käyttää sellaisissa yhteyksissä, missä äänilähteestä (esim. CD-soitin) lähtee jo valmiiksi riittävän voimakas signaali päätevahvistimelle ja tarvitaan ainoastaan signaalilähteen valitsin ja äänenvoimakkuuden säädin. Minimalistista hifiä (mahdollisimman vähän osia signaalitielle) kannattavat hifistit pitävät passiivista esivahvistinta parhaaksi ratkaisuksi tällaiseen tilanteeseen. Yleensä passiivisissa esivahvistimissa on vain metallikotelo, liittimet, pätkä kaapelia kultakin liittimeltä valintakytkimen napoihin ja kytkimen lähtönastasta taas potentiometrille, josta taas johdot suoraan antoliittimiin. Mikä on päätevahvistin ? Päätevahvistimen tehtävänä on jännitteen vahvistamisen lisäksi pystyä antamaan suuria virtoja, jotta saataisiin riittävästi tehoa kaiuttimelle. Päätevahvistimet antavat tyypillisesti täyden tehonsa 0.5-2 voltin sisääntulosignaalilla. Mikä on AV-vahvistin ? A/V- vahvistimessa on liitännät myös videonauhureiden ja esim. DVD. soittimien liitämiseen vahvistimeen (yleensä ääni ja kuva), jolloin myös näitä ohjelmalähteitä voi kuunnella stereoiden kautta ilman johtosulkeisia. Samoin videoiden kopiointi onnistuu samaan tapaan kuin kahden kasettidekin tapauksessa suoraan vahvistimesta kopiointisuunta valitsemalla. Pitäkö paikkaansa, että audiovahvistimen päälle ei kannattaisi suoraan sijoittaa muita hifilaitteita ? Audiovahvistimet tuottavat toimessaan kohtuullisesti lämpöä, joten vahvistimen päälle tulisi jättää tilaa ilmalle vaihtua ja näinollen vahvistin ei pääse ylikuumenemaan. Tarvittva ilmatila riippu vahvistimen tuottamasta lämpömäärästä ja sen jäähdyksen tehokuudesta. Kannattaa katsoa vahvistimen ohjeet, mitä siellä sanotaan asiasta ja noudattaa sen suosituksia. Yleisohjeena vähänkin tehokkaammista audiopäätevahvistimista voisi sanoa, että tyhjää tilaa kannattaa jättää vahvistimen päälle vähintään pari senttimetriä. Pitkäaikainen altistus liian lämpimälle ilmalle lyhentää hifilaitteiden oletettua elinikää. Eli jos laitat laitteita liian tiiviiseen pinoon, niin oletettavasti todennäköisyys laitteiden vioittumiseen niin vahvistimen kuin päällä olevan laitteen osalta kasvaa. Mikä on viritinvahvistin ? Viritinvahvistin on integroitu vahvistin, jossa on samoissa kuorissa esivahvistin, päätevahvistin ja radion viritin. Paljonko audiovahvistimet kohisevat ? Miten paljon mikäkin laite kohisee riippuu laitteen suunnittelusta ja kunnosta. Normaaliäänenvoimakkuuksilla ja tavallista stereosignaalia (esim. CD) kuunneltaessa kohinaa ei juuri tulisi kuulla. Monikanavamoodeissa kohinaa yleensä on enemmän kuin tavallisessa stereossa. Jos äänenvoimakkuutta kääntää aivan maksimiin, niin melkein vahvistimesta kuin vahvistimesta tulee ulos kuultava määrä kohinaa kun muuta signaalia ei tule. Jos tuossa asennossa tuonne tulisi sisään jotain mainittavaa äänisignaalia jostain äänilähteestä, niin kyllä se ääni kuuluisi niin kovaa että pieni kohina peittyisi sen alle. Kohinaa tyypillisessä stereovahvistimessa aiheuttavat vahvistinasteiden elektroniikan lämpökohina sekä äänenvoimakkuuspotentiometri. Tyypillinen korkeaimpedanssinen voimakkuussäädin on itsessään on aikamoinen kohinalähde. Jos vahvistimen herkkyys on 1 V, muodostuu 100 kilo-ohmin voimakkuussäätimestä huoneen lämmössä niin paljon kohinaa, että pelkästään sen aiheuttama pohjakohina on -105 dB alle täyden ohjauksen (matalaohmisella potentiometrilla kohinat ovat hieman alempana). Tähän päälle tulee vielä päätevahvistimen omat kohinat, varsinkin, jos sen ottoimpedanssi on korkea, joten ei ole ihme, että monen vahvistimen dynamiikka on jossain 100 dB kohdalla. Ja monessa surroundvehkeessä nuo arvot ovat tyypillisesti (ainakin halvemmissa ainakin) nuo dynamiikka-arvot ovat parikymmentä desibeliä huonompia (yleensä silloinkin ihan riittäviä normaalikäyttöön). Mitä vahvistimeni takalevyssä kaiutinliitäntöjen luona oleva merkintä 4-8 ohmia tarkoittaa ? Vahvistimien takalevyssä kaiutinliitäntöjen yhteydessä mainitaan yleensä suositus kaiuttimien impedanssiksi. Yleinen alue on 4-8 ohmia, koska useimpien kaiuttimien nimellisimpedanssi on tällä välillä. Joskus ilmoitus on 8-16 ohmia, millä halutaan korostaa sitä, ettei alle 8 ohmisten kaiuttimien käyttö suositella. Yleensä tämä jälkimmäinen arvo liittyy siihen tapaukseen, että A- että B-liittimiin kytkettyjä kaiuttimia soitetaan samanaikaisesti (tässä tapauksessa A- ja B-kaiuttimet yleensä kytketään rinnan, joten vahvistimelle näkyvä kaiutinimpedanssi on puolet yhden kaiuttimen impedanssista). Liian suuri kaiutinimpedanssi ei ole koskaan ongelma. Normaali hifivahvistin sietää vaikka kuinka suuri-impedanssisia kaiutinkuormia, vaikka nimellisimpedanssiltaan yli 8-ohmisia kaiuttimia ei käytännössä juurikaan ole. Normaaleja vahvistimia voi käyttää jopa ilman kaiuttimia, jolloin impedanssi on teoriassa äärettömän suuri. Poikkeuksena tästä ovat jotkut putkivahvistimet, joite ei pidä käyttää ilman kuormaa. Liian pieni-impedanssisen kaiuttimen käyttäminen vahvistimen kanssa kuumentaa ja muutenkin ylikuormittaa vahvistinta, varsinkin jos sillä soitetaan suurella voimakkuudella. Mitä ovat erilaiset vahvistinluokat ? A-luokka: Vahvistimien kummatkin päätetransistorit ovat koko ajan johtavassa tilassa ja niistä virtaa läpi koko ajan virtaa. Virta vaihtelee musiikkisignaalin mukaan ja osa virrasta kulkeutuu kaiutinelementille. A-luokan vahvistimella saavutetaan pieni särötaso ja yksinkertainen rakenne, mutta hyötysuhde on heikko, mistä johtuen A-luokan vahvistin lämpenee runsaasti. Harvemmin yli 100 W puhtaita A-luokkavahvistimia näkee ja 100 Watin vahvistimissa on todella reippaat jäähdytysrivat. B-luokka: Vahvistimen toinen päätetransistori johtaa musiikin positiivisen puolijakson aikana ja toinen negatiivisen puolijakson aikana. Kun musiikkisignaalia ei ole (jännite nollassa), niin kummastakaan transistorista ei kulje virtaa läpi. Tällä menetelmällä on mahdollista saavuttaa hyvä hyötysuhde (parhaimmillaan 80%), mutta nollasignaalin ympäristössä esiintyy säröä. Puhtaan äänentoiston kannalta edullisin toiminta-alue on vahvistimen puoliteho, jolloin särö on pienimmillään. Vuorovaihekytkennälle ominaista ylimenosäröä esiintyy jossain määrin riippuen transistorien ominaisuuksista ja se kasvaa erityisesti pienillä kuuntelutehoilla. AB-luokka: Vahvistin toimii nollasignaalin ympäristössä kuten A-luokan vahvistin mutta suuremmilla signaaleilla toimii kuten B-luokan vahvistin. Hyvin yleisesti käytetään vuorovaihekytkentäisiä pääteasteita, jotka pienillä tehoilla toimivat A-luokassa ja tehon kasvaessa määrätyn tason yli muuttuvat B-luokalle tyypilliseksi vuorovaihetoiminnaksi. Tämä edellyttää hyvin tarkkaa luokkien välisen toimintakynnystason määrittämistä. Tämä on yleisimmin käytetty vahvistintyyppi edullisissa hifivahvistimissa koska vahvistimelle saadaan kohtuullinen hyötysuhde mutta kuitenkin pitkälle vältetään nollapistesärö. C-luokka: Tätä vahvistinluokkaa ei käytetä audiovahvistimissa erittäin suuren särön vuoksi. C-luokan vahvistimia käytetään lähinnä vaan radiotekniikassa. D-luokka: Tämän luokan vahvistimet perustuvat pulssimodulointiin, jossa päätevahvistimen transistori on koko ajan joko täysin johtavassa tilassa tai ei johda ollenkaan. D-luokan toteutuksella saavutetaan todella hyviä hyötysuhteita, koska päätetransistoreissa hukataan mahdollisimman vähän tehoa. Ongelman on että pulssitaajuuden pitää olla paljon suurempi kuin toistettavan audiotaajuuden ja vahvistimen ulostulossa pitää olla suodatin jolla tuo pulssien taajuus saadaan suodatettua pois ulostulosignaalista. D-luokan vahvistimia käytetään yleensä vain sovellutuksissa hyvä hyötysuhde on tärkeämpi kuin äänenlaatu sekä ei tarvitse toistaa kovin suuria taajuuksia (esimerkkinä megafonit ja subwooferkaiuttimet). D-luokan tekniikka on kehittynyt viimevuosina ja nykyään on saatavissa hyvän äännelaadun antavia integroituja D-luokan vahvistinpiirejä. Oletettavasti D-luokka tulee yleistymään etenkin sovellutuksissa, joissa hyvä hyötysuhde on tärkeä (mm. paristokäyttöiset laitteet). Lisäksi on olemassa muita yleensä valmistajakohtaisia vahvistinluokkia joissa käytetään erilaisia ratkaisuja joilla vahvistimen toimintaa voidaan optimoida mahdollisimmanhyvän hyötysuhteen omaaviksi äänen siitä kuitenkaan havaittavasti kärsimättä. Eräs ratkaisu on että vahvistimen päätetransistorien syöttöjännitettä muutetaan musiikkisignaalin mukaan siten, että voimakkaiden signaalihuippujen toistamista varten päätetransistoreille kytketään suurempi käyttöjännite (H-luokka). Toinen tapa on, että suurien signaalihuippujen toistamiseen on omat päätetransistorit, jotka toistavat vaan niitä (G-luokka). Lisätietoa vahvistinluokista löytyy osoitteesta [1]http://www.peavey.com/html/class_act.html. Mistä lähtien äänentoistolaitteet ovat olleet pääosin koteloltaan mustia ? Hifilaitteet ovat olleet mustia yleisesti 80-luvun puolesta välistä saakka. Tämä johtui USA:ssa MIT:n MediaLab'issa tehdystä kuuntelutestistä, joka EI ollut sokkotesti, mutta muuten tieteellisesti hyvin tehty. Yhteenveto: laitteiden värillä ja koolla on väliä. Kaikkein parhaiten soivat mustat laitteet, seuraavana metallinvärinen elektroniikka, ja puunväriset kaiuttimet. Selvästi värilliset (siniset, valkoiset jne.) vehkeet soivat huonosti, ja tässä ryhmässä punaiset soivat erityisen huonosti. Sanomattakin on selvää, mutta tulipahan tutkittua: isoissa kaiuttimissa on tukevampi basso ja ne soivat muutenkin lujempaa ja puhtaammin, varsinkin isot ja mustat. Tietenkään kokeessa ei muuttunut muu kuin soivaa laitetta indikoiva valo ja valon vaihtuessa kuultu napsahdus joka uskotteli, että ääntäkin todella kytkettiin. Koe toistettiin Tanskassa hiukan eri järjestelyillä, ja ammattilaisista koostuvalla raadilla. Tuloksena mm. että sokkotestissä kuultuun ääneen vaikuttaa mm. eteisessä olleet merkkilaitteiden pakkauslaatikot. Psykoakustiikka on kiehtovaa. Pitääkö paikkaansa, että joissain vahvistimissa kanava vaimenee aiemmin kuin toinen äänenvoimakkuutta pienennettäessä ? Kysymyksessä mainittu ilmiö esiintyy useassa vahvistimessa. Toisissa voimakkaampana ja toisissa hiljaisempaan. Siinä tähän ongelmaan on vahvistimen äänenvoimakkuuspotentiometrin epäideaalisuus (täysin ideaalista komponenttia ei ole olemassakaan). Usein äänenvoimakkuussäätimessä on kaksi erillistä liukua, yksi kummallekin kanavalle. Liukujen välillä on eroa, ja tästä johtuen kanavatasapaino voi jonkun verran vaihdella säätimen asennosta riippuen. Se, kuinka paljon kanavatasapaino heittelehtii, riippuu käytetyn säätimen laadusta (ja laatu yleensä maksaa rahaa). Vaikka potentiometri laitteen uutena ollessa olisikin ongelmaton, niin liu'ut voivat kulua toisiinsa verrattuna eritavalla, jolloin eroa kanavien välille saattaa syntyä lisää laitteen ikääntyessä. Sitten on tietysti digitaalisia säätimiä, joilla kuluminen voidaan ehkäistä, mutta kanavatasapaino voi alunperin olla näissäkin hieman pielessä. Yleensä kanavatasapaino on normaalissa kotihifissäkin riittävän hyvä - heittojen kuuleminen normaalivoimakkuuksilla olla hankalaa. Sen sijaan säätimen ääripäissä eroja voi kuullakin. Miten on mahdollista, että lehtien testeissä vahvistimissa ja CD-soittimissa olevat hyvin pienet taajuusvasteen heitot kuuluvat, kun kaiuttimissa oleva taajuusvasteen heitot ovat paljon isompia ? Vaikka parhaimmissakin kaiuttimissa ja kuulokkeissa taajuusvasteet muistuttavat Siperian vuoristoa (jopa 5-10 dB:n heittoja esim. jakotaajuuden kohdalla sekä ylädiskanteissa), niin kyllä ketjun muiden osien sähköinen suorituskyky saa olla niin kunnossa (taajuusvaste, kohina, särö ym.) kuin mahdollista. Muuten alkuperäinen äänite ei siirry kaiuttimen napoihin asti vääristymättömänä. Taajuusvasteen erot kahden soittimen välillä ovat kuultavissa, vaikka kaiutin olisi melkein mikä tahansa, kunhan se toistaa diskanttiakin. On turha ketjun muissa osissa tuottaa jo joihinkin suuntiin virheitä, kun niitä ei tarvitse tuottaa. Sähköinen siirtoketju on jo niin hyvin ollut hallinnassa vuosikymmeniä, jotta sumeaa diskanttia ei vain tarvitse hyväksyä, ei ole hyvää perustetta muuta kuin suorituskyvyn puute, jos vaste mutkittelee näissä ketjun peruskomponenteissa. Moitteeton sähköinen suorituskyky on hyvä perusta laitteen hankinnalle. En näe mitään syytä hankkia laitetta, jonka vaste mutkittelee kriittisellä alueella ja on siten vielä kuultavissa selvästi varsinkin jos rinnalla on muita laitteita, joissa nämä asiat ovat paremmin kohdallaan. Miksi monissa vahvistimissa joissa on takana kytkimen takana olevat sähkölähdöt saa yleensä ottaa vaan vähän (50-200W luokkaa) tehoa ulos ? Nuo vahvistimen takan olevat releohjatut lähdöt on tarkoitettu vähän sähköä kuluttaville äänilähteille kuten CD-soitin, kasettinauhuri ja radioviritin. Nämä laitteet vaativat yleensä korkeintaan parikymmentä wattia jokainen, joten yleensä isoja tehoja ei siis tarvita. Mitä tehokkaampi lähtö takan olisi, sitä kalliimmaksi tulisi niitä ohjaava elektroniikka (enemmän virtaa kestävä rele), mikä taas nostaisi laitteen hintaa. Vähänkin tehokkaammassa laitteessa omat rajoituksensa voi asettaa vahvistimen virtajohdon paksuus, koska normaalista europistokkeisesta johdosta saa viedä virtaa läpi vain pari ampeeria (2.5A), joten tuo johto kestänee vain noin 500-600W kokonaistehoa. Jos vahvistin ottaa parhaimmillaan muutaman sata wattia sisään, niin ei tuosta parhaimmillaankaan riitä kuin parisataa wattia ulostulosta ulos. Koska vahvistimien virtalähdöt on teholtaan rajoitettuja ja yleensä sulakesuojattuja, ei kannata sinne yritetään kytkeä liian isoja kuormia, koska tuloksena on yleensä sulake laitteen sisällä palaa (pahimmassa tapauksessa jotain menee rikki). Esimerkiksi television kytkeminen vahvistimen takana olevaan releohjattuun lähtöön ei ole hyvä idea, koska televisiot tyypillisesti ottavat suuren virtapulssin käynnistyessään (mm. kuvaruudun demagnetointi ottaa hetkellisesti paljon virtaa). Jos kytket television vahvistimen sähkölähtöön, niin on todennäköistä, että lähdön sulake palaa ennemmin tai myöhemmin. Mitä merkitsevät joissain pakettistereosysteemissä olevat Mega Bass, Ultra Bass, Super Bass, Ultra Super Bass, Dynamic Bass ja muut vastaavat tekstinpätkät ? Nämä edellä olevat tekstit tarkoittavat laitteessa olevaa bassokorostussuodatinta, jolla yritetään vähän tukevoittaa yleensä vakiona bassotoistoltaan huonojen kaiuttimien bassotoistoa. Yleensä tällaiset suodattimet ovat pienen Q-arvon omaavan piikin jonnekin 80-100Hz kohdalle tuottavia suodattimia. Yleensä tällaisen suodattimen käytöllä saa jonkunlaisen tutuman että bassoa tulisi enemmän, mutta äänen luonnollisuudesta tällaisen korostuksen jälkeen voi olla sitten montaa mieltä. Onko stereovahvistimelle haittaa, jos sen ainoastaan toiseen kanavaan kytkee kaiutinkuorman ? Kaikki nykyaikaiset puolijohteisiin perustuvat vahvistimet on suunniteltu toimimaan ilman mitään ongelmia ilman kaiutinkuormaa. Jos kanavaa ei kuormiteta, on melkein se ja sama, onko kanavalle signaalinsyöttöä vai ei. Jännitevahvistimen ja etuasteiden tehonkulutus on kuormasta kohtuullisen hyvin riippumattomia, lähes ainoastaan päätetransistoreissa tapahtuvat häviöt ja ulos lähtevä teho vaihtelee lähtöön kytketyn kuorman mukaan. Eli normaalia stereovahvistinta voi huoletta kuormittaa ainoastaan toisesta kanavastaan. Ainoat poikkeukset tähän sääntöön saattavat tehdä jotkut putkivahvistimet (kaikki eivät toimi ihan oikein jos niihin syötetään ääntä mutta ulostulossa ei ole kaiutinkuormaa) ja jotkut normaalisti laitteiden sisällä kiinteästi kaiutinelementtiin kytkettynä olevat vahvistinasteet (joita ei ole koskaan suunniteltu toimimaan ilman kaiutinkuormaa). Mitä on High-End äänentoisto ? Vanhastaan tiedämme sen, että HiFi-käsite liitetään mahdollisimman luonnonmukaiseen äänentoistoon ja siinä suhteessa se piti paikkansa 60-luvulla. Sen jälkeen HiFi-sana on kärsinyt pahan inflaation, kun nykyään liki kaikki stereolaitteet ovat hifi-laitteita, ainakin markkinoinnissa ja puhekielessä. Joskus 70-luvun puolivälin jälkeen luotiin Amerikassa HighEnd-käsite kuvaamaan tinkimätöntä äänentoistoa. HighEnd-laitteet eivät ole massatuotteita siinä määrin kuin HiFi-laitteet. HighEnd-harrastaja maksaa laitteen etulevyn viimeistelystä jopa enemmän kuin osista. HighEnd-laitteet ovat parhaimmillaan taideteoksia. HighEnd-harrastus on tyypillisesti kokonaisvaltaisen elämyksellistä. Parhaimmillaan highend-laitteet ovat elämyksiä tuottavia taideteollisia luomuksia, joita on ilo omistaa. Yleensä ne toimivat eleettömän hyvin ja pitkään. High-end ei ole nimitys äänentoistolaitteille, joiden on tarkoitus on toistaa musiikkia mahdollisimman aidosti. Perinteiset High-end laitteet rakennetaan rakkaudesta musiikkiin, ja se tehdään kuuntelemalla ja kokeilemalla, eikä välttämättä keskittymällä mitattaviin suoritusarvoihin. Tämä johtaa välillä siihen, että toisinaan haetaan mieluummin luonteenmukaista kuin luonnonmukaista ääntä. Highendismiä ei voida karsinoida mihinkään tiettyyn laitetyyppiin tai -ryhmään - ei varsinkaan sen jälkeen kun digitaalitoistimiakin on alettu kelpuuttaa highend-laitteiksi. Kyseessä on paremminkin uskontofilosofiaan rinnastettava vakaumus siitä, että jotkut perusasiat ratkaisevat toistolaitteen tuottaman äänen teknisen laadun. Ajatellaan esimerkiksi, että kahden laitteen välisten johtojen ominaisuudet joko tekevät tai tappavat ketjun päästä toistuvan äänen luonnonmukaisuuden. Tyypillistä high-end-villitykselle on yhden "gurun" keskittyminen muutamaan systeemin yksityiskohtaan ja sen hurjaan optimointiin muutaman seikan osalta. Ei välitetä siitä, että äänisignaali joutuu myös aina kulkemaan kappaleen matkaa sangen tavallisissa johtimissa (laitteiden sisällä). Tai uskotaan, että CD-levyjen reunojen maalailu vaikuttaa äänentoistoon, koska "epämusikaaliseen" ääntä välittävään bittivirtaan ei voida juurikaan puuttua. Monessa tapauksessa highendin näkyvin ilmiasu on laitteen suhteeton 10...1000-kertainen hinta vastaavaan ei-highend laitteeseen tai komponenttiin verrattuna. Tyypillistä on myös se, että jonkin (yleensä pienen) valmistajan erikoisenmuotoiseen profiilipeltilaatikkoon kyhäämä laite on automaattisesti highendiä, vaikka tekniset suoritusarvot olisivat vähän mitä sattuu (kaikki high-endinä kaupattu ei ole sarjatuotantolaitteita mitenkään parempaa, osa jopa selvästi huonompaa). Mutta suuren valmistajan alusta loppuun hyvin tehty vahvistin, jota varten mainittu tehdas tuottaa omia erikoispuolijohteita, ei pidetä highendinä. Monelle High-endistille esteettinen tyyli on tärkeää, ja vaikuttaa omistajan kokonaistyytyväisyyteen laitteistostaan, jolloin musiikkikin tuntuu kuulostavan paremmalta. Monelle high-end nautinnon tärkeitä edellytyksiä (tiedostettuja tai tiedostamattomia) ovat laitteiston esteettinen olemus ja omistajan ylpeä varmuus, siitä että jokainen piuha ja mutteri on kalleinta high-end-laatua. Mutta valitettavasti pelkkä esteettisyys tai sen puute ei vaikuta varsinaiseen äänenlaatuun parantavasti eikä huonontavasti. Kuuntelunautintoon vehkeiden ulkonäkö saattaa vaikuttaa vaikka ei äänenlaatuun olleenkaan, koska kuuntelutilanteessa on kysymys myös visuaalisesta tunteesta kuuloaistimuksen lisäksi. HighEnd-harrastukseen liittyy vahvasti kaverien välinen sosiaalisuus: käydään jopa satojen kilometrien päässä katsomassa ja kuuntelemassa omilla levyillä "ainoaa värkkiä Suomessa". Tavanomaiset hifi-laitteet eivät kiinnosta samalla tavalla. HighEnd on pientä luksusta elämässä, mikä perustellaan mieluummin tunnesyillä kuin järkisyillä. Markkinamiesten suussa High-endiksi kutsutaan monesti myös melkein minkä tahansa valmistajan parasta HiFi sarjaa (korkea loppu). High-endin ei tarvitse olla kallista ollakseen hyvää, mutta monet alan tuotteet ovat kalliita, joten High-End vaatii tyypillisesti aikamoisia taloudellisia uhrauksia. Useimmat High-End laitteet ovat omaperäisiä taideteoksia niin muotoilun kuin mekaniikan suhteen. High-End laitteiden viehätys saattaa jopa nousta vuosien kuluessa ja niiden jälleenmyyntiarvo ei yleensä romahda hetimmiten. Yleensä niitä on hauska katsella ja hiplata ja ne ovat tyypillisesti hyvä-äänisiä, ei mitään kovaäänisiä. Highendin harrastukselle on tyypillistä tietty tinkimättömyys, eli luovutaan paljostakin, jos sillä saavutetaan jotain merkittävää (tai edes siltä tuntuvaa, vaikkei konkreettista muutosta kuuluisikaan). Tyypillinen luopumisen kohde on käyttömukavuus, koska silloin päästään eroon suuresta määrästä sähköisiä häiriöitä. Highend-laite pyrkii monesti selvästi tietyntyyppiseen soundiin, kompromisseja ei tunneta. Monesti kuulee esimerkiksi highend kokoonpanoja, joissa on pyritty äärimmäisen ilmavaan ja värittymättömään stereokuvaan. Suurta dynamiikan hallintaa vaativilla äänitteillä menevät nämä laitteistot usein polvilleen, mutta esim. "kaunislinjainen" orkesteri- tai kamarimusiikki voi olla todellinen nautinto. Toiseenkin suuntaan voi olla pyrkimystä, kun halutaan mahdollisimman dynaamista äänentoistoa. Eräs asia mikä High-endissä ärsyttää, kun sekä laitteiden valmistajien mainoksissa ja monissa keskusteluissa nimenomaan pyritään tuomaan esiin, että joku eksoottinen tuote toistaa ääntä "luonnonmukaisemmin" kuin muut laitteet, vaikka laite vääristää ääntä tavalla, joka sattuu miellyttämään osaa kuulijakunnasta. Joku high-end piireissä arvostettu single ended putkivahvistin on tästä hyvä esimerkki. Monet ihmiset pyrkivät juuri etsimään itseään miellyttäviä kuunteluelämyksiä ja rakentelevat varsin erikoisia laitteistoja. Ei siinä ole mitään paheksuttavaa, että etsii itseään miellyttävää sointia, mutta se mitä etsinnän tuloksena ei välttämättä ole sitä luonnonmukaisinta toistoa, vaan ainoastaan toistoa, joka kuullosta laitteiston hankkijasta parhaalle. Kuten edellisestä voi huomata High-endin määritelmä ei ole mitenkään yksikäsitteinen eikä selkeä, koska sillä ei ole mitään yhtenäistä tahoa, joka olisi määritellyt mitä High-end oikein on. On vain monen eri tahon osittain ristiriitaisiakin näkemyksiä tämän termin merkityksestä. Mikä hifilaitteissa maksaa ? Kaikissa laiteissa maksetaan suunnittelusta ja markkinoinnista, jälleenmyyjien henkilökunnan sosiaalikustannuksista jne. Laitteen myyntihinnasta vain pieni osa koostuu itse laitteen komponenttien hinnasta. Muita jakajia hifilaitteiden hinnassa ovat laitteiden kuljetukset, maahantuonti ja jälleenmyynti. Nämä näyttelevät usein hyvin merkittävää osaa. Lisäksi jostain se pitää laitteiden tutkimus ja tuotekehityskin sekä takuuhuollot maksaa. Kaikkien saatavilla oleva massatavara on edullisempaa kuin rajallinen määrä erikoispainosta. Massatuotantolaitteissa hinta saadaan painettua alas suurilla valmistussarjoilla. Komponentit ostetaan siten suurissa erissä halvemmalla. Laitteen rakenne on suunniteltu siten että se voidaan koota mahdollisimman paljon koneella ja käsin tehtäviä vaiheita tarvitaan vähän. Lopputarkastuksesta voidaan tinkiä ja jättää se osin jälkimarkkinoinnin piiriin, eli asiakas tuo laitteen takuuhuoltoon jos siinä on valmistusvirhe. Jotkut kalliit harvinaisemmat hifilaitteet taas valmistetaan pieninä sarjoina. Niihin ostetaan tai teetetään erikoisosia, jotka tulevat pieninä sarjoina kalliiksi. Laitteet kootaan käsin, koska painopiste on viimeistellyllä rakenteella eikä helpolla koottavuudella. Tämän lisäksi suuret suunnittelukustannukset on jaettava pienen valmistussarjan kesken. Nykyisillä markkinoilla kaikki massatuotannosta poikkeavat erikoisuudet maksavat, oli tuote mikä hyvänsä. Pieni laitteen muutos pois massatuotteesta voi helposti tuplata hinnan tai kasvattaa sen moninkertaiseksi. Mikä High-endissä maksaa ? Yksinkertainen syy : laatukomponentit maksavat ja huonoilla komponenteilla ei tule hyvää laitetta. Hyvilläkään komponenteilla ei tule hyvä laitetta jollei suunnittelija osaa käyttää niitä. Laitteiden hintaa nostaa myös High-endin pienet myyntimäärät. Kun laitteita ei massavalmisteta, niin laitteiden valmistuskustannukset nousevat helposti monikertaiseksi massatuotteisiin verrattuna. High-endiksi kuuluvaa joukkoon kuuluu monenlaisia laitteita. High-endiksi kutsutaan monesti melkein minkä tahansa valmistajan parasta HiFi sarjaa (korkea loppu), jonka tarkoituksena on: * Todistaa kuluttajille, millä tasolla kyseisen valmistajan kyky valmistaa hyviä stereolaitteita on. * Tarjota kuluttajille mahdollisuutta hankkia tällaisia laitteita omaan kotiin. * Houkutella keskivertokuluttajat käyttämään laadukkaampia ja kestävämpiä (sekä kalliimpia) laitteita. Sen lisäksi on joukko monia pieniä High-End-valmistajia, joita on moneen lähtöön. Osalle on vaan oleellista, saa saada ihmiset uskomaan, että heidän tuotteensa on High-Endiä, millä voidaan perustella korkea hinta. Eli pääasiallinen ponnistus on hifi-toimittajien ja kuuntelutestaajien hyvällä tuulella pitäminen, jotta nämä kehuisivat tuotetta. Tyypillistä tällaiselle toiminnalle on hifin mystifiointi ja uskomattomien selitysten keksiminen miksi heidän tuotteensa parantaa ääntä aivan radikaalisti. Kultakorvahifisi ja high end ovat pitkälle mystiikkaa ja uskontoa. Tässä "huijari" High-Endissä nimen tekeminen maksaa, tuote ei välttämättä tarvitse olla kovin kummoinen esim. normaalia ammattielektroniikkaa vertailuryhmänä käyttäen. Tästä joukosta löytyy hyvin kirjava joukko erilaisia tuotteita, osa oikein hyviä osa taas ei lähellekään monta kertaa kalliimman hintansa arvoisia. Näissä kallis hinta ei ole aina mikään laadun tae. Tällä alalla esiintyy aivan uskomattomia hintavedätyksiä, joiden laadulla ja hinnalla ei ole minkäänlaista yhteyttä. Pahimmillaan highendinä myytävä huijarilaite voi olla teknisesti hyvinkin surkea (esimerkkinä Hifi 1/95:n juttu HEAS -merkkisistä kotimaisista High-End -laitteista, joissa ainoastaan hinta oli High-endiä). Sitten on olemassa tuotteet, joissa ei ole järkeä maalaisjärjellä ja insinöörin harkinnalla, tosin tuotteen ostanut henkilö voi olla ostokseensa ihan tyytyväinen. Tähän ryhmään kuuluvat erityisesti ns. huuhaatuotteet, kuten CD-levyjen värjäyskynät, kullatut verkkosähkökaapelit jne. Sen lisäksi on monia pieniä valmistajia, joita ei lueta huijareiksi ja jotka: * Pyrkivät ensisijaisesti suunnittelemaan ja valmistamaan vain ns. High-End laitteita vaihtelevalla menestyksellä. * Pyrkivät parhaaseen mahdolliseen toistoon omien mieltymystensä mukaisesta * Useimmissa tapauksissa saavuttavat äänentoiston hyvän laatutason ja äänikuvan kolmiulotteisuuden. Tällaisen tuotteen hinta nousee helposti pilviin johtuen seuraavista seikoista: * Elektroniikkakomponentteja melkein yksinkappalein ostava pikkuvalmistaja joutuu maksamaan osistaan monikertaisen hinnan verrattuna isoihin valmistajiin johtuen matkalla olevista komponenttikaupan välikäsistä * Käytetään reilusti kalliimpia ja parempia komponenttityyppejä kuin halvimmat peruskomponentit * Laitteen suuret suunnittelu- ja testauskustannukset jakautuvat pienelle laitemäärälle * Laitteen tekeminen suureksi osaksi käsin lisää hintaa tuntuvasti * Pienillä laitevolyymeillä pyörivien high-ehd-myyjien ja maahantuojien pitää saada tarpeellinen kate, että hekin elävät pienillä laitteiden myyntimäärillä High-end laitteita vaivaa usein juuri epätasapaino eri ominaisuuksien kesken. Aikaisemmin oli varsin yleistä, että jossain audiolaitteissa oli käytetty mitä erikoisimpia virityksiä äänen käsittelyssä, mutta häiriösuojaus radiotaajuuksista häiriöitä vastaan oli aivan retuperällä tai kokonaan tekemättä. Tämä johtuu yleensä teollisuuden raadollisuudesta: high-end firmat ovat yleensä varsin pieniä, eikä niillä ole varaa pitää montaa suunnittelijaa palkkalistoilla. Jos firman pääsuunnittelijaguru on vaikka erikoistunut DAC:in jälkeisten piirien optimointiin, hänellä ei välttämättä ole mielenkiintoa eikä usein edes taitoa monen muun asian tekemiseen parhaalla tavalla. Kannattaa muistaa, että paras äänentoiston laatu on edelleen subjektiivinen käsite. Ja eri ihmisillä on erilaisia käsityksiä, mikä on hyvä äänentoisto. Toiset arvostavat putkivahvistimien "musikaalista" soundia ja toisille taas on tärkeää transistorivahvistimen "tarkka" sointi. Yleinen sääntö rationaalisessa hifismissä on, että kaiuttimiin kannattaa sijoittaa paljon, vahvistimiin hiukan ja digitaalisiin äänilähteisiin vain hitusen kokonaissummasta. Levysoittimet ovat sitten asia erikseen. Onko hifilaitteistoihin myytävistä kalliista verkkosuodattimista apua laitteiston sointiin ? Monien highend-laitteistojen kanssa myydään myös huippukalliita verkkosuodattimia, joilla väitetään saavutettavan merkittäviä etuja äännelaatuun. Erillisistä verkkosuodattimista täytyy todeta, että nuo laitteet eivät pysty tekemään mitään sen kummempaa kuin mitä hyvin suunniteltu laitteen oma virtalähde ei pystyisi tekemään. Hyvin suunniteltu audiolaite ei tarvitse mitään ylimääräisiä verkkosuodattimia sähkönsyöttöönsä. Huonosti suunnitellaan audiolaitteen kanssa verkkosuodattimesta voi olla häiriöisessä ympäristössä (esim. radiolähetin lähellä) joskus jotain hyötyä. Jos huippulaitteiston myyjä väittää että laitteistosta ei saa parasta äänenlaatua ulos ilman heidän erikoissuodatinta, ei tästä voi vetää muuta johtopäätöstä, että laitteiden häiriösuunnistelussa on jotain pielessä ja sitä yritetään sitten paikata ulkoisella suotimella tai suodinta yritetään vaan kaupata että saataisiin enemmän voittoa myynnistä. Mistä johtuu, että päätevahvistimestani tulee ääntä vielä muutama sekunti virran katkaisunkin jälkeen ? Päätevahvistimissa on tyypillisesti aika isot kondensaattorit tasaamassa käyttöjännitteitä ja antamassa paljon hetkellistä tehoa kun sitä tarvitaan. Jos vahvistinta ei käytetä kuin ihan pienellä äänenvoimakkuudella, niin noissa kondensaattoreissa saattaa riittää tehoa jopa useaksi sekunneiksi antamaan jotain ääntä ulos ainakin hiljaisilla voimakkuuksilla. Monessa ainakin paremmassa vahvistimessa ääni tuppaa loppumaan suunnilleen heti sähkön loppumisen jälkeen, koska niissä on kaiutinulostuloissa tyypillisesti rele, joka kytkee kaiuttimet vasta joitain sekunteja laitteen virran kytkemisen jälkeen ja irrottaa ne heti kun sähköt katkeaa. Tällä menettelyllä estetään mahdolliset häiriöäänet ja paukkeet, joita voi syntyä vahvistimen elektroniikassa tai siihen liitetyissä ohjelmalähteissä, kun niistä katkaistaan virrat. Tällä menettelyllä päästään eroon häiritsevistä joskus hyvin voimakkaistakin paukkeista ja säästetään kaiuttimien bassoelementtejä niiden vaikutukselta. Voinko käyttää kitaravahvistinta hifilaitteistossa lisävahvistimena ? Normaali kitaravahvistin on perusrakenteeltaan aktiivikaiutin, mutta sitä ei ole tarkoitettu hifi-äänentoistoon, vaan muokkaamaan ja vahvistamaan kitaran signaalia. Kitaravahvisti+kaiutin-yhdistelmän taajuusvaste on kaukana suorasta ja ne tuottavat huimasti säröä. Tämä särö on ihan tarkoituksellista, koska oikeanlainen säröytyminen saa aikaan sellaisia ääniä, joita pidetään hyvänä sähkökitaran äärenä (sähkökitara suoraan hifilaitteistoon kytkettynä kuulostaa varsin nynnyltä). Teho Voiko vahvistimen takalevyssä olevasta laitteen ottotehosta päätellä sen antotehoa ? Vahvistimen takalevyn tehoarvo tarkoittaa laitteen verkosta ottamaa maksimitehoa, eikä siitä voi suoraan päätellä laitteen antotehoa (muuta kun että jatkuva antotehoa on vähemmän kuin ottoteho). Mikä on tyypillisen audiovahvistimen hyötysuhde ? Normaaleilla AB-luokan vahvistimilla hyötysuhde liikkuu noin 50% paikkeilla. Tämä siis tarkoittaa että noin puolet laitteeseen sisään menevästä sähköstä saadaan kaiuttimille ja toinen puoli menee lämmöksi. Puhtailla A-luokan vahvistimella hyötysuhde jää heikommaksi. Hakkuritekniikoilla voidaan päästä jopa yli 80% hyötysuhteisiin. Paljonko audiovahvistin ottaa tehoa verkkovirrasta ? Vahvistimissa (kuten muissakin sähkölaitteissa) on takana tyyppikilpi, joka kertoo paljonko tehoa se ottaa sähköverkosta enimmillään. Tyypillisessä hiljaisessa kuuntelussa vahvistin ottaa tuosta tehosta vain murto-osan (tarkka osuus riippuu vahvistimen tyypistä ja toteutuksesta). Vahvistimen sähköverkosta ottama teho on aina suurempi kuin sen antama teho, koska vahvistin ei voi tyhjästä energiaa taikoa ja sen komponenteissa tapahtuu aina tehohäviöitä. Periaatteessa vahvistin pystyy antamaan hetkellisesti ulos enemmän tehoa kun se sillä hetkellä ottaa sisäänsä, mutta tämä on mahdollista vain sen verran aikaa kun vahvistimen sisällä olevissa suodatuskondensaattoreissa on varausta, josta tuo lisäenergia voidaan ottaa. Perinteisissä verkkolaiteratkaisuissa itse muuntajan tyyppikilvessä ilmoitetaan aina näennäisteho, jonka yksikkö on VA (volttiampeeri), joka on yksinkertaisesti jännitteen ja otetun virran tulo. Jos oletetaan, että koko vahvistimen näennäisteho olisi 300 VA, otettaisiin 230 V jännitteellä 1.3 A virta. Tuota laskettua virta-arvoa pitää käyttää laskettaessa esim. sulakkeiden ja kaapeleiden kestävyyttä. Koska kyseessä on induktiivinen kuorma, ei jännite ja virta ole tarkalleen samassa vaiheessa, vaan näennäisteho pitää kertoa tehokertoimella, jotta saataisiin todellinen teho, jonka yksikkö on W (watti). Tämä todellinen teho kertoo kuinka paljon lämpöä loppujen lopuksi syntyy (vahvistimissa, kaiuttimissa ja lopulta talon rakenteissa äänen absorboituessa lämmöksi) ja tämän todellisen tehon mukaan pitää myös laitteen ja tilan ilmastointi mitoittaa. Sähkölaskussa maksetaan energiasta, joka on todellisen tehon ja käytetyn ajan tulo. Tyypillisissä muuntajaratkaisuissa, joita audiovahvistimissa käytetään 300 VA näennäisteho saattaisi hyvinkin vastata 200 W todellista tehoa. Tällaisella tehomäärällä saa ihan hyvin aikaiseksi 2x60 W jatkuvan lähtötehon. Jos lähtöteho on vahvistimessa 2*30w niin onko se hyvä vai huono ? Ei lähtöteho ole hyvyyskriteeri, tuon tehoisia vahvistimia on moneen tarkoitukseen ja niissäkin on hyviä ja huonoja ja kaikkea siltä väliltä. 2* tarkoittaa, että siinä on kaksi kanavaa joista saa kummastakin 30W tehoa, eli todennäköisesti kyseessä stereovahvistin. Valmistajan ilmoittamissa lähtötehoissa kannattaa huomioida, että eri valmistajien ilmoittamat lähtötehot eivät ole useinkaan vertailukelpoisia, koska eri valmistajat tuppaavat mittaamaan lähtötehonsa eri tavalla. Jos teholukemien yhteydessä ei kerrota mikä teho on mitattu (mittaustapa), on annettu teholukema vain hiukan suuntaa antava. Onko kotikäyttöön tarkoitetuilla vahvistimille joku direktiiveissä määrätty maksimiteho ? Mitään lainsäädännöllisiä maksimitehoja ei ole sen enempää ammatti- kuin kotikäyttöön myytävillä vahvistimilla. Rajan muodostaa se, kuinka tehokkaita laitteita mikin valmistaja katsoo järkeväksi valmistaa. Liittimien suojamääräykset asettavat tiettyjä rajoja mitä milläkin liitintyypillä varustetussa vahvistimessa voi olla tehoa, koska kaiutinliittimien pitää olla suojattuja tahattomalta kosketukselta, jos vahvistimen suurinta tehoa vastaava antojännite on yli 50 volttia vaihtovirtaa. Jos jännite muutetaan tehoksi, saadaan 312,5 wattia kahdeksan ohmin kaiuttimilla. Tätäkin tehokkaampia laitteita saa vapaasti myydä, kunhan kaiutinliittimet ovat rakenteeltaan sellaisia, ettei johtaviin osiin pääsee koskettamaan. Miksi vahvistimille luvattujen tehojen vertailu on vaikeaa ? Vahvistimien tehojen vertailuvaikeudet johtuvat lähinnä monista keskenään huonosti vertailukelpoisista tavoista mitata tehoja. Negatiivisella puolella on sitten se, että ilmoitetuilla teholukemilla ei joskus tunnu olevan mitään tekemistä todellisuuden kanssa (eivät ole välttämättä mitään laitteesta mitattuja arvoja vaan ainoastaan "mainosmiehen keksintöä"). Tuo "mainosmiehen watit" ovat siltä osin harhaan johtava nimi että eivät ne mainosten tekijät niitä arvoja itse keksi, vaan mainosten tekijä on tyypillisesti mainosalan ammattilainen joka tekee tekee mainoksen tilaajan antamiin teknisiin tietoihin pohjautuen. Jos mainoksen tiedot eivät pidä paikkaansa, syynä on mitä todennäköisimmin se, että valmistaja, maahantuoja tai tuotteita myyvän liikkeen henkilöstö haluaa tahallisesti tai tietämättömyyttään antaa harhaanjohtavia tietoja. DIN (Deutche Industrie Normen) on saksalaisten tekemä standardi tässä tapauksessa vahvistimien antotehon mittaamiseen, joten eri vahvistimien DIN-tehojen pitäisi olla vertailukelpoisia. Yleensä DIN-teho on hiukan suurempi, kuin mitä vahvistin antaa jatkuvaa tehoa siniäänellä koko kuuloalueelle vastaavalla säröprosentilla. Koko kuuloalueen tehojen ilmoittamisesta ei kai sitten olekaan mitään kovin yleistä vakiotapaa. Yleensä mitattu taajuusalue on 20Hz-20kHz, mutta säröraja vaihtelee valmistajasta riippuen (jos on edes ilmoitettu), joten ilmoitettujen tehojen vertailussa kannattaa olla hiukan varovainen. Musiikkitehoa MPO (eli hetkellisiä tehohuippuja) vahvistin taas antaa yleensä jatkuvaa maksimitehoa selvästi enemmän. Tämä arvo yrittää kuvata vahvistimen suorituskykyä musiikkisignaalilla kuitenkaan erittelemättä useinkaan tarkemmin sen enempää musiikin laatua kuin vastaavaa särötasoa. Tästä syystä musiikkitehoarvot eivät ole siis vertailukelpoisia eri vahvistimien välillä. IEC-normin teho on musiikkiteho 10% säröllä, mutta käytännössä tällaisella särötasolla ei voida puhua mistään hifitoistosta (tätä 10% rajaa käytetään kuitenkin monien halvempien autovahvistimien tehoja ilmoitettaessa). Erityisesti lehtien testeissä vahvistimista ilmoitetaan ns. pursketeho (säröraja myös ilmoitettu), jolloin näitä lukuja voi pitää jonkinlaisena kuvauksena vahvistimen kyvystä tuottaa lyhytkestoisia tehohuippuja, ja tuloksia voi verrata keskenään ainakin saman lehden tekemissä testeissä. Valmistajien ilmoittamat pursketehot ovat harvoin keskenään vertailukelpoisia (edes lehtien mittausten kanssa), koska mittaustavat vaihtelevat. Seuraavana vahvistinesimerkki muutaman eri tehon suhteesta: 2*35w mainostetun autovahvistimen ohjekirjasta saattaa löytää seuraavanlaiset tekniset tiedot: 2*35w hetkellistä <10% säröllä (suunnilleen IEC-teho) 2*18w hetkellistä <1% säröllä 2*12w jatkuvaa <1% säröllä (RMS-teho) Jotkut valmistajat ilmoittavat laitteilleen PMPO-tehon (Peak Musik Power Output) jonka arvolla ei ole mitään vakiintunutta mittaustapaa, mutta usein mitataan se teho mikä voidaan saada 20 ms aikana hirveällä särömäärällä. Useimmiten tosin vaikuttaa, että näissä pikkulaitteissa ilmoitetut uskomattoman suuret PMPO-tehoarvot ovat ainoastaan myyntimiehen keksintöä ilman mitään totuuspohjaa. Yleensä annettu PMPO-teho on noin 10 kertaa isompi kuin mitä muilla menetelmillä saatu todellinen teholuku (esimerkkinä Akain minihifi, jossa DIN-tehoksi annetaan 2x30W ja PMPO-tehoksi yli 500W). Valmistajien ilmoittamien PMPO tehoarvojen informaatioarvo on olematon koska niitä ei voi käyttää mitenkään laitteiden vertailussa. PMPO-lyhentelle voisi hyvin muodostaa pitkän muodon tyyliin "Puhdas Myyntikikka Peeloille Ostajille". Lyhyt yhteenveto eri tehoista: * RMS-teho: Jatkuva teho jonka vahvistin pystyy antamaan. Luotettava ja vertailukelpoinen teholukema kun tehon yhteydessä ilmoitetaan myös särötaso millä se on mitattu (hifikäytössä ei kannata katsella kuin 1% tai alle THD-säröllä mitattuja arvoja) * DIN-teho: Standardoitu tehonmittaustapa. Antaa yleensä hiukan suurempia tehoarvoja kuin saman laitteen RMS-teho. * MPO-teho: Mainosmiesten käyttämä hetkellisen tehon lukema, joka ei ole vertailukelpoinen. MPO-tehon arvo on tyypillisesti 2-4 kertaa laitteelle mitattu oikea RMS- tai DIN-teho. * PMPO-teho: Mainosmiesten käyttämä hetkellisen tehon lukema, jolla pienikin laite saadaan näyttämään tehokkaalle. Jotkut valmistaja laskevat kaavalla suurin piikkijännite*maksimivirta, monet ihan miten tahtovat. PMPO-tehon arvo on tyypillisesti noin 10 kertaa laitteelle mitattu kanavien yhteenlaskettu RMS- tai DIN-teho. Vitsikäs aukikirjoitusasu lyhteelle on "peak music power overestimated". Mitä RMS-teho merkitsee ? Vahvistimelle ilmoitettu RMS tehoarvo kertoo mikä on suurin jatkuva sinisignaalin teho jonka vahvistin pystyy tuottamaan kaiuttimeen jollain tietyllä (kohtuullisen pienellä, esim. alle 1%) säröarvolla. Käytännön musiikkimateriaalia toistettaessa tuota tehoa tulee vähemmän kuin tuo RMS tehon arvo ja kanttiaaltoa toistaessaan vahvistimesta tulee enemmän tehoa kuin tuo RMS tehoarvo. Miten DIN-teho mitataan ? DIN-tehoista puhuttessa tarkoitetaan DIN 45000 standardin määrittelemää tehon mittaustapaa. DIN 45000 määrittelee erilaisia tehon mittausmenetelmiä erilaisille laitteille. Kotilatteille DIN määrittelee 3 erilaista tehoan tunnuslukua: jatkuva teho, piikkiteho ja tehokaistaleveys. Jatkuvan tehon mittaamisessa kaiuttimen kuormana on resistiivinen kaiuttimen nimellisimpedanssinen kuorma ja vahvistimen on pystyttävä syöttämään 1 kHz signaalia määritellyllä tehollä vähintään 10 minuutin ajan jatkuvasti särön ylittämättä 1 % arvoa. Miksi monesta audiovahvistimesta lähtee enemmän pursketehoa kuin jatkuvaa tehoa ? Audiovahvistimet voitaisiin tietenkin rakentaa siten, että ne antavat jatkuvaa tehoa sen verran kun pursketehoa tarvitaan, mutta se on haaskausta, koska tuollaisia maksimitehoja tarvitaan normaalisti vian harvoin ja lyhyitä aikoja. Mieluummin kannattaa tehdä riittävän tehokas vahvistin, mutta joka tarvittaessa antaa sitten huippuihin lisäpotkua. Pelkkiin sinitehomittauksien tuloksiin tukeutuminen kannattaa musiikkia toistavien vahvistimien kohdalla unohtaa, koska musiikki ei rankimmillaankaan ole puhdasta siniaaltoa, edes paikallisradioiden loppuun asti kompressoidut ja limitoidut lähetykset. Standardimittaustapa audiovahvistimen pursketeholle 20 ms ajan annettava maksimiteho. Virtalähteen kondensaattorit ja muuntaja on mitoitettu sille, että ainakin norminmukainen purskemittaus selvitetään hyvillä teholukemilla. Oikein kovasti optimoidessa voidaan virtalähteen kondensaattorien koko ja laitteen verkkomuuntaja mitoittaa siten, että se jaksa antaa hyvin 20 ms ajan isoa pursketehoa, mutta notkahtaa selvästi jo 100 ms pituisessa purseessa. Hyvä vahvistin antaa pursketehoa riittävän pitkään. Mikä on riittävän pitkään on eri juttu. Jos vahvistin antaa 200 W 8 ohmiin jatkuvaa tehoa sinusvihellyksellä, ja 250 -270 W pursketehoa, ei ko. vahvistimessa ole mitään, mikä tekisi siitä jotenkin erikoisen, tavallisuudesta poikkeavan. Pursketehonkin kanssa kannattaa unohtaa hurjat mainoslupaukset tyyliin "2 kW hetkellistä tehoa 1 ohmiin", kun ei sillä vahvistimella kuitenkaan jaeta tuollaista yhden ohmin kuormaa tositilanteessa. Vahvistimen kahdeksan ohmin jatkuvan tehon ja purkestehon lukema kertoo karua kieltään siitä, mikä on vahvistimen kytkentätekninen ratkaisu ja käyttöjännite. Pienempien impedanssien purketehot mitä vahvistimella tullaan ajamaa ovat täysin turhia teknisiä detaljeja, jotka kannattaa jättää omaan arvoonsa. Se että vahvistin ei notkahda alhaisemmilla kuormilla, on toki hyvä asia, mutta ei se tuo mitään lisää kaiuttimilla, joiden impedanssi ei koskaan putoa noin pieneksi. Miksi samantahoinen putkivahvistin kuulostaa tehokkaammalle kuin vastaava transistorivahvistin ? Ei ole olemassa tavallisia tehoja, high-end-tehoja tai putkitehoja. On olemassa vain jokin maksimijännite kaiutinlinjaan, ja kun se loppuu, vääristyy aaltomuoto. Se miten se kuuluu, on toinen asia. Putkivahvistimessa ainoa hyvä puoli on se, että se leikkaa pehmeästi, ja siksi se voidaan ajaa enemmän särölle kuin transistoripeli ennen kuin se särähtää pahasti korvaan (miksi vahvistin pitää ajaa särölle kun toistetaan musiikkia, on eri juttu). Silloin keskimääräinen voimakkuus on suurempi kuin vastaavantehoisella transistorilaitteella, siitä ilmeisesti johtuu yleinen harhaluulo "putkiwatit ovat ihan eri juttu kuin transistoriwatit". Eli toista voidaan vain väärinkäyttää enemmän, signaalin puhtaasta toistumisesta taas ei ole lainkaan kysymys. Toiminta-alueellaan hyvin suunniteltu putkivahvistin taas ei tuota korvinkuultavaa säröä sen enempää kuin transistoripelikään. Vasta teho ylitettäessä tapahtuu. Miksi pitäisikään, koska vahvistin on väärä paikka "äänen muokkaamiseen", kun kaikki tuottajan mielestä tarvittava on tehty jo äänitysvaiheessa. Jos joku haluaa säröyttää kuuntelemansa levyn ääntä jotenkin musikaaliseksi, niin siitä vaan, mutta mitään tekemistä luonnollisen äänentoistoa ja alkuperäisen signaalin puhtaan toistumisen kanssa tällä ei ole. Onko nykyisessä tavassa suunnitella vahvistimia ja mitata tehoja jotain vikaa ? Suurin osa vahvistimista on suunniteltu itse asiassa "väärin", eli selviämään mahdollisimman hyvin testeistä, jotka on standardoitu mittaamaan kytkennän jatkuvaa tehoa. Vain harvat ovat edes yrittäneet tuottaa vahvistimia, jotka antavat tehoa musiikkisignaalilla paljon (hetkellinen teho), jatkuvan tehon mittaustuloksista välittämättä. Ne ovat niitä vahvistimia, jotka on suunniteltu toistamaan musiikkia, ei mittasignaaleja. Musiikki vaatii paljon hetkellistä, mutta vähän jatkuvaa tehoa. Esimerkiksi rumpukapulan isku ilman dynamiikan rajoittamista tuottaa helposti vielä 10 dB:tä lisää hetkellistä huippua kovan orkesteripauhun päälle. 10 dB:tä on paljon, kun laskee, että tehon kaksinkertaistuminen tuo äänenpainetta 3 dB:tä lisää. Normaali vahvistinkytkentä antaa tyypillisesti 20-30 % jatkuvaa tehoa enemmän huipputehoa, mikä on musiikkisignaalin huiput huomioiden yhtä tyhjän kanssa. Esimerkiksi 120 Watin järeä pääte saattaa antaa 160 W hetkellistä tehoa. Ei ole mitään keinoa tai mahdollisuutta, että se antaisi esim. 240 W, 3 dB:tä lisää, ellei vahvistinkytkentä olisi erikoinen, joka tuottaa hetkellistä tehoa jollakin muulla tavalla kuin peruskytkennällä. Eri asia on vahvistimen virranantokyky, ja näitä arvoja mielellään esitteissä näytetään, koska saadaan isoja lukemia ("hetkellinen teho 1 ohmiin jopa 800 W!"). Tällähän arvolla ei tee mitään normaalikaiuttimien kanssa, jos jatkuva teho näihin 8 ohmin kaiuttimiin on vain 100W. Jos 100 W/8 ohmia vahvistin selviää 4 ohmista 200 watilla ja 2 ohmista 400 watilla (ja vielä 1 ohmista 800 watilla) on se hyvin "ideallinen" vahvistin, mitä tulee virranantokykyyn. Tällaisia ei kuitenkaan paljon ole. Pitää kuitenkin muistaa että valtaosa kaiuttimista on kuormina kilttejä 8 ohmin kuormia ja vain joillakin taajuuksilla impedanssi menee alemmaksi. Hetkellinen impedanssi saattaa olla kaiuttimesta riippuen jo hankalampi, mutta sitä on jo vaikeampi arvioida, mittaamiseenkaan ei ole oikein järkevää tapaa. Helpointa on yleistää, että hetkellinen impedanssi ei yleensä ole ongelma kaiuttimissa. Siksi 8 ohmin hetkellisen tehon arvolla on eniten merkitystä. Siitä näkee karkeasti luokan, paljonko vahvistimesta on mahdollista saada äänenpainetta. 4 ohmin lukemasta voi arvioida, kuinka vahvistin antaa virtaa. Ideaalisessa tapauksessa teho tuplaantuu, käytännössä ei yleensä ihan tuplaanu, mutta mitä lähempänä 4 ohmin arvo on tuplaa, sitä parempi. Sama koskee 2 ohmin lukemaa, joskin tässä riittää käytännössä, että lukema olisi suurempi tai ainakin samaa tasoa 4 ohmin lukeman kanssa. 2 ohmia on ehkä silti hiukan liioittelua, ainoastaan jos tietää kaiuttimiensa olevan hyvin hankala kuorma, kannattaa tätäkin arvoa katsoa. Mitä johtuu että pienillä äänenvoimakkuuksilla stereolaitteistoni stereokuva tuntuu olevan sivussa keskipisteestä ? Normaalien halpojen vahvistimissa käytettyjen äänenvoimakkuuspotentiometrien ongelmana on huono kanavatasapaino säätöalueen alkupäässä. Ilmiö esiintyy joissain laitteissa uusina ja joissain lisääntyy kun laite vanhenee. Kanavatasapaino voi parantua tuntuvasti kun vanha potentiometri vaihdetaan uuteen tai muuten laadukkaampaan malliin. Vahvistimen kuormitusimpedanssi Miksi audiovahvistimet antavat enemmän tehoa kun kaiuttimen impedanssi on pienempi ? Normaali audiovahvistin on jännitevahvistin joka pyrkii antamaan ulos vakion sisääntulosignaalin määräämän suuruisen jännitteen. Vahvistimen ulostuloteho riippuu vahvistinta kuormittavasta impedanssista, koska mitä pienempi impedanssi, sitä enemmän virtaa kulkee tietyllä vakiojännitteellä ja sitä enemmän tehoa lähtee ulos. Jos impedanssi putoaa vahvistimelle liian pieneksi, niin jossain vaiheessa vahvistin ei pysty enää antamaan tarpeeksi virtaa ja jännite alkaa pudota. Tässä vaiheessa vahvistin alkaa lämmetä normaalitoimintaa voimakkaammin ja monissa hyvin suunnitelluissa vahvistimissa suojauspiiri puuttuu peliin kytkien kaiuttimet irti vahvistimen lähdöstä estäen näin laitevaurion ylikuormituksen. Voinko suurentaa vahvistimelta saatavaa tehoa asentamalla kaiuttimieni rinnalla vastukset, joilla pienennän vahvistimen kuormitusimpedanssia ? Kaiuttimeen saatavaa tehoa et saa näin kasvatettua. Jos kytket kaiuttimen rinnalle vastuksia, niin vahvistimen lähdöstä syöttämä kokonaisteho kyllä kasvaa, mutta ei siitä yhtään enempää kaiuttimelle riitä, koska lisäteho hukkuu noihin lisävastuksiin. Vastuksen lisäyksen jälkeen kaiuttimiisi pääsee edelleen se sama alkueräinen teho tai jopa vähemmän, vaikka vahvistimesi puskeekin enemmän tehoa ulos. Mitä haittaa jos kaiuttimen impedanssi on pienempi kun vahvistimelle suositeltu minimi-impedanssi ? Jos vahvistin on asiallisesti suunniteltu, ei pienemmästä impedanssista yleensä ole haittaa ellei hyvin kovalla huudata. Kun vahvistimeen kytketään pienempi-impedanssinen kaiutin kun mille se on suunniteltu, niin vahvistin yrittää tunkea sinne enemmän virtaa kun mihin se on normaalisti suunniteltu (yrittää antaa enemmän tehoa kun on suunniteltu). Tämä lisävirta aiheuttaa, että vahvistin alkaa kuumenemaan enemmän kuin mihin se on suunniteltu ja ulostulon särön määrä yleensä lisääntyy. Pienillä tehoilla lisälämpiäminen ei ole ongelma, mutta jos väännät vahvistinta kovemmalle, ovat ulostulotransistorit ja virtalähde vaarassa ylikuormittua, mikä aiheuttaa laitteen vikaantumisen. Jossain hyvissä vahvistimissa on hyvät suojauspiirit, jotka kytkevät vahvistimen ulostulon pois ylikuormitustapauksessa, joten kun kiinni on liian pieni-impedanssiset kaiuttimet niin vääntämällä saattaa vahvistin äkisti mykistyä. Tilanne korjaantuu tällöin kun vahvistimesta sammuttaa virran ja laittaa virrat uudelleen päälle. Jos vahvistimessa ei ole kunnollisia suojapiirejä, niin ylikuormitusta ei havaita ajoissa, joten tuloksena vähän pidemmästä luukutuksesta voi olla kärähtänyt vahvistin ja mahdollisesti vielä vaurioituneet kaiuttimetkin. Jos yhdistän kaiuttimet joiden vastus on 4 ohm vahvistimeen jonka pienin sallittu kaiutinkuorma on 8 ohmia, niin minkälaisia haittavaikutuksia tulee? Todennäköisesti ei mitään, jos maltat olla "luukuttamatta". Pienempi kuorma (siis 4 ohmin impedanssi) soi "kovempaa", mutta kuormittaa vahvistimen pääteastetta ja virtalähdettä enemmän, kuin jos käyttäisit oikealla impedanssilla olevia kaiuttimia. Eli vahvistimen hajoaminen on todennäköistä, jos nupit on kaakossa. Jos liikutat paljon, niin saat luultavasti vähän aikaa kuunnella musiikkia oikein kunnon volyymilla, jonka jälkeen musiikki vaimenee vahvistimesta nousevan savun myötä. Joissain hyvin suojatuissa vahvistimissa suojapiirit onnistuvat mykistämään vahvistimen ennen kuin vaurioita syntyy, mutta tähän ei kannata sokeasti luottaa. Mikä on vaimennuskerroin ? Vaimennuskerroin on vahvistimeen liitetyn kuorman impedanssin ja vahvistimen lähtöasteen impedanssin suhde. Käytännössä luku kertoo vahvistimen virransyöttökyvystä. Tämä taas vaikuttaa vahvistimen kykyyn ohjata kaiutinta, pitää elementtiä kurissa. Periaatteessa mitä suurempi suhdeluku on, sitä parempi. Vaimennuskerroin voidaan laskea kaavasta: vaimennuskerroin = kaiutinkuorman impedanssi / vahvistimen lähtöimpedanssi Eli jos kaiutin on 8 ohmia ja vahvistimen lähtöimpedanssi on 0.1 ohmia, niin vaimennuskertoimeksi tulee tällöin 80. 4 ohmin kaiuttimelle samaan vahvistimeen vaimennuskertoimeksi tulisi 40. Tyypillisesti vaimennuskertoimen arvo on audiovahvistimessa useista kymmenistä aina muutamaan tuhanteen. Käytännössä vahvistimen vaimennuskertoimella ei ole suurta väliä koko systeemin käyttäytymiselle, kunhan se on tarpeeksi suuri (luokka 100 tai enemmän). Kun vaimennuskerroin on tarpeeksi iso (yli 100), niin tällöin kaiutinpiuhoissa on helposti enemmän resistanssia kuin vahvistimessa, ja nämä kummatkin ovat yhteensäkin vain murto-osa puhekelassa olevan johdon resistanssista. Bassotoistolla ja vaimennuskertoimella on ainakin se yhteinen nimittäjä, että liian alhaisella vaimennuskertoimella varustetulla vahvistimella saadaan aikaiseksi löysä bassotoisto. Se, että vaimennuskertoimella on merkitystä juuri bassotoistossa, johtuu bassokaiuttimen suuresta liikkuvasta massasta ja liikepoikkeamasta verrattuna muiden äänialueiden toistoon käytettäviin elementteihin. Mitä suurempi vaimennuskerroin, sen paremmin vahvistin kykenee ohjaamaan kaiutinta, eikä se elä liiaksi omaa elämäänsä. Tämän lisäksi jakosuotimen kelojen (erityisesti bassoelementin alipäästökelan) täytyy olla tarpeeksi hyvät tasavirtajohtavuudeltaan, että hyvä vahvistin pystyy paljastamaan potentiaalinsa. Jos nuo kelat on liian ohutta kuparia (tasavirtavastus suurempi kuin vahvistimen antoimpedanssi) mielestäni vahvistimen ominaisuudet pääse niin hyvin paljastumaan ja silloin on helppo "huomata", ettei mitään oikeata vaikutusta vahvistimen vaihdolla ollut. Taajuus- ja impulssivasteet ovat enemmän kaiuttimen kuin vahvistimen ominaisuuksia, mutta kyllä vahvistimen vaimennuskertoimellakin voi noihin olla kaiuttimesta riippuen enemmän vai vähemmän vaikutusta. Mitä eritysvaatimuksia elektrostaattinen kaiutin asettaa vahvistimelle ? Sähköstaattinen kaiutin on vahvistimelle erinomaisen hankala, koska korkeilla taajuuksilla varsinkin isokokoisen elektrostaattisen impedanssi lähentelee monesti oikosulkua (alle 1ohm ei ole kummallinen keskikokoisellakaan paneelilla), joten vahvistimen kuormansyöttökyvyn ongelmat kuuluvat yleensä diskanteissa. Elektrostaattisen kaiuttimen herkkyys on keskiverto koteloa huomattavasti huonompi. Herkkyyslukemat heiluvat noin 80dB/W kieppeillä, riippuen elementin koosta ja siitä, kuinka matalia taajuuksia on tarkoitus saada toistettua. Mikä on vahvistimen siltakytkentä ? Siltakytkentä on stereovahvistimen kytkentätapa, jolla yhdellä stereovahvistimella voidaan koko vahvistimen antama maksimiteho syöttää yhteen monolähtöön. Tässä kytkennässä vahvistimeen kytketty monokuorma kytketään vahvistimen kaiutinulostulojen plusnapojen väliin ja toiseen sisääntulokanavista syötetään vaiheeltaan 180 astetta käännettyä signaalia. Kytkentätavan etuna on, että vahvistimesta saadaan tyypillisesti ulos 3-4 kertaa enemmän tehoa siltakytkettynä kuin kytkemällä saman kuorman vain yhteen vahvistimen ulostuloista. Miksi siltakytkennässä pitää vaihe kääntää toisesta linjakanavasta ja sitten kytkeä elementti vasemman ja oikean kaiutinliitännän plus-kanavaan? Audiovahvistimien eri vakavien (L ja R) maapotentiaalit ovat usein kytketty yhteen ja kaiutinlähtöjen toinen nasta (- puoli) on tyypillisesti kytketty tähän maapotentiaaliin. Jos kytkisit kaiuttimen vasemman kanavan plussasta oikean kanavan miinukseen, niin tyypillisellä audiovahvistimella vahvistin toimisi aivan samoin kuin kaiutin olisi kytketty oman kanavansa miinukseen (joissain laitteissa voi tosin tässä käyttäytymisessä olla eroja). Siltakytkennässä kuorma kytketään kanavien kuumien karvojen väliin, jolloin kuorma näkee vahvistimesta kanavien välisen jännite-eron. Kun toiselle kanavalle syötetään muuten sama signaali, mutta sen vaihe on käänteinen, näkyy kanavien välinen jännite-ero kaksinkertaisena verrattuna yhden kanavan kuuman karvan ja maan väliltä katsottuna. Esimerkki: Kaiutinlinjassa on kanavakohtainen signaaliamplitudi 5V maata vasten mitattuna. Kääntämällä toisen kanavan signaalin vaihe, näkyy siellä -5V, kun kääntämättömällä kanavalla saavutetaan signaalin positiivinen huippu +5V. Kuumien karvojen välinen jännite-ero on tällöin +5V - (-5V) = 10V. Kun kuorman näkemä jännite-ero kaksinkertaistuu, niin syötettävä teho nelinkertaistuu, jos vain vahvistimen virransyöttökyky on riittävä. Miksi siltakytkettäessä vahvistimeen kytkettävän kaiuttimen impedanssin pitää olla suurempi kuin mitä saa kytkeä yhteen kanavaan ? Siltakytkennässä vahvistimen jännite kaksinkertaistuu, mutta virtakapasiteetti pysyy entisellään. Tästä syystä virran loppuminen ennen jännitettä on paljon todennäköisempää kuin ilman siltakytkentää. Siksi siltakytkettyä vahvistinta tulee kuormittaa kaksi kertaa suuremmalla impedanssilla kuin ei siltakytkettyä. Kokonaisuutena tarvitaan siis vahvistin, joka pystyy sekä suureen tehonantoon että hyvään virransyöttöön hankaliinkin kuormiin. Tehoa tarvitaan, jotta saadaan epäherkästä kaiuttimesta puhtaasti riittävän suuria äänenpaineita. Virtaa siihen, että voidaan hoitaa olemattoman pieni impedanssi. Mitä joissain vahvistimissa oleva 4/8 ohmin kytkin oikein tekee ? Joissain vahvistimissa (aika harvoissa) on katkaisija sitä varten, että voidaan valita onko laitteeseen liitetty 4- vain 8-ohmiset kaiuttimet. Tämän katkaisijan tarkoituksena on tarjota optimaalinen suorituskyky kummallekin kaiutinimpedanssille (ainakin valmistajan mukaan). Tällainen vahvistin on periaatteeltaan sellainen, että se on suunniteltu 4 ohmin kuormalle ja mitoitettu päätetransistorien virranantokyvyn, päätetransistorien käyttöjännitteen ja verkkomuuntajan tehon osalta tähän tilanteeseen. Kun tällaiseen vahvistimeen kytketään 8 ohmin kaiutin, niin siitä ei ole muuta huono, kuin että tähän saadaan vain noin puolet (yleensä vähän yli) siitä tehosta mitä 4 ohmin kaiuttimeen saadaan. Jotta valmistaja saisi vahvistimestaan enemmän tehoa 8 ohmin kaiuttimeen (mitä voi sitten mainostaa), niin hän turvautuu sellaiseen temppuiluun, että nostaa päätetransistorien ulostulojännitetaealuetta (kuitenkaan systeemin virranantokykyä kasvattamatta) silloin kun vahvistimeen on kytkettynä 8 ohmin kaiuttimet. Suuremmalla jännitteellä pystytään 8 ohmin kaiuttimeen antamaan ulos sama teho kuin 4 ohmin kaiuttimeenkin verkkomuuntajaa sen enempää kuormittamatta. Käytännössä 4/8 ohmin kytkin voi muuttaa sekä päätetransistorien käyttöjännitettä että pääteasteen jännitevahvistusta suuremmiksi. Miten voidaan tehdä siltakytkennässä tarvittu 180 asteen vaiheenkääntö ? Ammattilaitteissa olevissa balansoiduissa kytkennöissä vaiheenkääntö on helppo tehdä: Jos linjatasoinen signaali on balansoidussa muodossa (kaapelissa + / - / maa), vaihdetaan liittimessä invertoidun ja ei-invertoidun signaalin paikka keskenään. Balansoimattomassa signaalinsiirrossa vaiheenkääntö on hieman monimutkaisempi operaatio. Mieleen tulee pari vaihtoehtoa: * Passiivisesti invertoinnin voi tehdä erotusmuuntajan avulla (kytketään muuntajan lähdön johdot toisinpäin kun tulon) * Vaiheenkääntö voidaan tehdä aktiivisesti käyttämällä esimerkiksi operaatiovahvistimen invertoivan vahvistimen kytkentää (vahvistus -1). Jos järjestelmässä on aktiivinen jakosuodin, vaiheenkääntö on järkevintä sijoittaa siihen (useimmissa aktiivisuotimissa on valmiina vaiheenkääntöominaisuus). Joissain päätevahvistimissa (mm. joissain ammattivehkeissä) on sisäänrakennettu vaiheenkääntökytkentä, joka voidaan saada päälle vahvistimessa olevalla siltauskytkimellä. Liitännät Miten vahvistimissa on kytketty A- ja B-kaiutinsysteemi, jolla saa kaksi paria kuulumana yhtäaikaa ? Kun normaali stereovahvistin kytketään toistamaan ääntä kahdelle kaiutinparille, niin tässä kytkennässä kaksi kaiutinta kytketään yhtene lähtöön joko sarjaan tai rinnakkain. Yleisin tapa on rinnankytkentää. Kytkentätapa on testattavissa helposti: kytket vain yhden parin kaiuttimia vahvistimeen ja kytket vahvistimen asentoon A+b (ääni kahdelle kaiutinparille). Jos ääni jatkaa kuulumistaan entiseen tapaan, niin vahvistin kytkee kaiuttimet rinnakkain. Jos ääni lakkaa kuulumasta, niin sitten kaiuttimet kytketään sarjaan. Jos vahvistimesi kytkee kaiuttimet sarjaan, niin kummankin kaiutinparin tulisi olla samanlaisia, tai muuten äänentoiston taajuusvasteeseen tulee virheitä kun kaksi kaiutinparia on kiinni (kaiuttimien impedanssit muuttuvat voimakkaasti taajuuden mukaan, mikä aiheuttaa sen että teho jakautuu eri lailla kaiuttimien kesken eri taajuuksilla). Miksi nykyisissä vahvistimessa on naparuuvien reiät tukittu muovitulpilla ? Perinteisesti monissa vähänkin tehokkaammissa audiovahvistimissa on kaiutinlähtönä olleet eristetyt naparuuvit, joiden keskireikä on sopiva banaaniliittimiä varten. Banaaniliittimet ovat olleet perinteinen kaiutinjohtojen liitin monissa hifisysteemeissä, mutta nykyiset Euroopassa käytössä olevat turvallisuusmääräykset eivät pidä banaaniliittimiä turvallisena kotihifilaitteiden kaiutinliittiminä. Euroopassa myytäviin kotivahvistimeen ovat laitevalmistajat lisänneet nuo tulpat, jotta laitteet täyttäisivät varmasti turvamääräykset (ei houkuttele käyttämään turvamääräysten laatijoiden vaarallisina pitämiä banaaniliittimiä). Monissa laitteissa banaaniliittimien käyttö onnistuu edelleen omalla vastuulla, jos nuo tukkona olevat muovitulpat poistetaan. Säätimet Miksi monissa vahvistimissa on äänensävysäätimet ? Miten niitä käytetään oikein ? Äänensävynsäätöjen tarkoitus on antaa käyttäjälle mahdollisuus (yrittää) korjata kaiuttimien ja kuunteluhuoneen aiheuttamat vääristymät taajuusvasteessa. Yleensä yksinkertaisilla basso- ja diskanttisäätimillä ei kovin paljoa voi korjata asioita. Usein sanotaan äänentoistolaitteissa olevan äänensävynsäädöt "siksi että saadaan kunnolla bassoa", ja käännetään samalla bassot täysille. Tällainen äänensävynsäätöjen "väärinkäyttö" onkin monesti äänenlaatu ratkaisevasti heikentävä tekijä. Mitä virkaa on loudness-säätimellä ? Kuuloaistimme suhtautuu ääniin hyvin eri tavoin riippuen siitä, miten voimakkaita ja korkeita ne ovat. Korvan käyttäytymistä kuvataan usein vakioäänekkyyskäyrien avulla (esimerkki tällaisista löytyy osoitteesta [2]http://online.anu.edu.au/ITA/ACAT/drw/PPofM/loud/Loud3.html). Kuulo on kasvavasti epäherkkä matalille äänille. Hiljaisessa kuuntelussa matalia ääniä pitää vahvistaa suhteellisesti enemmän, jotta me kuulisimme ne yhtä voimakkaina kuin keskialueen äänet. Sama epäherkkyys koskee myös diskanttialuetta, joskin vähemmässä määrin. Jotta äänen eri taajuudet kuullostaisivat olevan tasapainossa myös hiljaa kuunneltaessa, täytyy toistoon tehdä korjauksia joilla kompensoidaan kuulon käyttäytymistä. Loudness-korjauksella korostetaan taajuusalueen alapäätä (ja joissain laitteissa myös yläpäätä), kun kuunnellaan hiljaisilla äänenvoimakkuudella. Kun loudness-korjaus on päällä, on vahvistimen taajuusvaste suora vasta lähellä voimakkuussäätimen maksimiasentoa. Jotta korjaus olisi täsmälleen oikea, vahvistinsuunnittelijan pitäisi tietää, miten lujaa kuluttaja haluaa kuunnella, mikä on kaiuttimien taajuusvaste ja hyötysuhde, kuinka iso ja akustisesti tehokas kuunteluhuone on ja niin edelleen. Vakiovalmisteista kiinteää loudness-korjainta on mahdoton saada toimimaan muuten kuin karkeana kompromissina (tästä syistä joissain laitteissa on säädettävä loudness). Häiriöt Mistä johtuu, että kun vahvistimeen kytkee virran tai sammuttaa sen, hypähtää kaiuttimen suurin kartio selvästi ja kaiuttimesta kuuluu thumps ? Tämä ongelma johtuu siitä, että kyseisessä vahvistimessa ei ole kaiutinlähdön relettä joka kytkisi laitteen kaiutinlähdöt päälle vasta hieman laitteen päällekytkemisen jälkeen ja irrottaa kaiuttimet välittömästi kun virta katkaistaan. Näin voidaan välttää häiriöääniä mitä tulee laitteen päällekytkemisestä ja sammuttamisesta. Uusissa kunnollisissa vahvistimissa on kaiutinlähdöissä releet, mutta monissa vanhemmissa laitteissa näitä ei ole. Näissä nämä häiriöäänet ovat normaalia. Eivät kaiuttimet tähän hajoa (elleivät ole jo ennestään ihan lopussa) se vain kuulostaa/näyttää pelottavalta kun bassot liikahtaa reilusti. Mistähän mahtaa johtua todella pahan kuuloinen poksahdus, joka kuuluu laitteistosta aina sammutettaessa kaikki laitteen yhtäaikaisesti ? Jos vahvistimessa ei ole releohjattua kaiutinlähtöä, niin vahvistin on päällä vielä hetken aikaa sammuttamisen jälkeenkin koska sen suodatuskondensaattoreihin on jäänyt virtaa varastoon. Tällöin päätteen ottoasteeseen pääsee siihen liitetyistä laitteista sammutuksessa syntyvät häiriöpiikit, jotka sitten toistuvat paukauksena kaiuttimesta. Ongelmasta pääsee eroon kun sammuttaa ensin päätevahvistimen ja muut laitteet vasta vähän ajan päästä. Mikä on oikea järjestys kytkeä audiolaitteisto päälle ? Oikea järjestys virtojen kytkeytymiselle äänentoistojärjestelmään: * 1. Ohjelmalähteet, esiasteet, suotimet * 2. Päätevahvistimet Virrat voi toki kytkeä samaan aikaankin, jos päätevahvistimen releet pitävät kaiuttimet tarpeeksi kauan irtikytkettyinä kunnes kaikkien laitteiden käyttöjännitteet ovat ehtineet tasaantua. Virrat kytketään pois päinvastaisessa järjestyksessä. Jos haluat kytkeä kaikki laitteen pois yhtäaikaisesti, niin vahvistimessa olevien releiden pitää olla sellaisia, että ne kytkeytyvät irti ennen kuin äänilähteiden käyttöjännitteet ehtivät laskea niin paljon että syntyy pulssi joka synnyttää paukahduksen ulostuloon. Vahvistimessa olevia releitä ei voi nopeuttaa, mutta tarvittaessa voi yrittää suurentaa esimerkiksi ongelmallisen jakosuodattimen suotokondensaattoreita. Mikä on ongelma kun vahvistimen toinen kanava on silloin tällöin mykkä ja vahvistin rätisee kun äänenvoimakkuussäädintä kääntelee ? Tällaisia ongelmia aiheuttaa äänenvoimakkuuspotentiometrin kuluminen. Elektroniikkataitoinen harrastaja voi yrittää elvyttää potentiometria voitelevalla "contact spray" nimisellä suihkeella, mutta apu voi jäädä väliaikaiseksi. Ongelmasta pääsee eroon äänenvoimakkuuspotentiometrin vaihdolla. Miksi jotkut High-End-laitteet ovat hyvin herkkiä ulkoisille häiriöille ? Häiriösuodatus kokonaisuutena on sen verran kompleksinen juttu, että harvalla suunnittelijalla on vieläkään vahvaa tietämystä siitä, miten laitteen säteilemät/johtivat häiriöt sekä vastaanottamat häiriöt saadaan kuriin riittävästi. Tämä koskee monia muitakin aloja kuin audio-elektroniikkaa. Laitteen hyvä EMC-suunnittelu vaatii aikaa, rahaa, aikaa,aikaa ja vielä aikaa. Voi olla, että High-end pikkupajoilla ei tähän ole mahdollisuutta/resursseja. Toinen voi olla High-End-laitteiden pyrkimys mahdollisimman suureen yksinkertaisuuteen, eikä radiohäiriösuodattimia mielellään haluta laittaa signaalitielle niin helposti kuin kuluttajalaitteissa. Sekalaiset aiheet Mitä tarkoittaa joidenkin Carverin vahvistimien etulevyssä oleva teksti "Vacuum Tube Transfer Function" ? Kyseessä on Carverin kehittämä menetelmä simuloida putkivahvistimen bassosoundia (=kontrolloimaton ja pehmeä). Tämä simulointi on tehty laittamalla vahvistimen lähtöön sarjaan sopiva sarjavastus. Eli "Vacuum Tube Transfer Function" voitaisiin suomentaa että lähdössä on sarjavastus, joka "löysistyttää" bassot. Onko autovahvistimen käyttäminen kotioloissa järkevää ? Autovahvistinten käyttö kotioloissa ei ole välttämättä kovin viisasta, koska tarpeeksi tuhti verkkolaite on kallis. Tuollaisen virtalähteen tulisi antaa nimellistä 12V tasajännitettä useiden ampeerien tai useiden kymmenien ampeerien (riippuen vahvistimen tehosta) verran. Tyypillinen 2x100W autovahvistin syö virtaa noin 25A luokkaa. Jännitteen ei tarvitse olla välttämättä ihan tarkkaan 12V, koska useimmat autovahvistimet on mitoitettu nielemään 14,4 V, eli täysin latautuneen akun napajännite. Tuollaiselle parinsadan watin kokonaistehoisen vahvistimen 12-14V virtalähteelle tulee hintaa todennäköisesti itse rakennettuna 100-200 euroa, riippuen virtalähteen tehosta. Systeemi ei ole siis ole useinkaan taloudellisesti järkevä, kun halvemmalla saa kunnollisen edullisen päätevahvistimen, joka mitä todennäköisimmin peittoaa halvan autovahvistimen äänenlaadussa. Jos kovasti mieliin rakentaa, niin kannattaa huomioida, että kaikissa vähänkin tehokkaammissa autovahvistimissa on ilman muuta hakkuriteholähde. Etsitään vahvistimen virransyöttöpisteet, mitataan jännitteet (todennäköisesti kaksoisvirtalähde) ja heitetään hakkuri mäkeen. Riittävän teholuokan 300VA 2 x 35V rengassydänmuuntajia löytyy paljon helpommin ja halvemmalla kuin 12V 60A muuntajia. Haittapuolena on, että vahvistinta ei enää sitten voi käyttää autossa ja tuollaisesta virityksellä ei ole enää oikein jälleenmyyntiarvoa. Sopisiko PC:n virtalähde autovahvistimen 12V lähteeksi ? Moni PC:n poweri tarjoaa teknisissä tiedoissa aika paljonkin (useita ampeereita) 12V jännitettä. Tämä saattaisi teoriassa vaikuttaa aika edulliselle 12V lähteelle, mutta matkalla on kaksi ongelmaa: * Käytännössä noiden pc-hakkuripowerien käyttöjännite ei ole kovinkaan puhdasta (suurtaajuista häiriötä ja rippeliä), joten audiolaitteissa saattaa esiintyä häiriöitä * Tyypillinen PC:n virtalähde on suunniteltu antamaan isoin virta +5V lähtöön ja kaikkien jännitelähtöjen vakavointi on toteutettu +5V lähdön jännitteen mukaan. Eli muut jännitelähdöt eivät pysy kovin vakaina, ellei +5V lähtö ole se eniten kuormitettu lähtö. Tämän lisäksi PC:n powerin tuuletin pitää vielä hurinaakin. Eli käytännössä kannattaa unohtaa PC:n powerin käyttäminen 12V jännitelähteenä autovahvistimelle. Edellä kuvattujen puutteiden merkitys vaihtelee sen suhteen millainen PC:n poweri sattuu käsissä olemaan (niissä on eroja miten toimivat käytössä johon niitä ei ole alun perin suunniteltu) ja millaiseen laitteeseen sitä kytkee. Verkossa on joitakin raportteja onnistuneesta toiminnasta. Eli hyvällä tuurilla toimii, huonolla ei. Mikä on SubSonic suodin ? SubSonic suodin on suodatin, joka suodattaa kaikista matalimmat bassot pois. Subsonic filtterillä on aikoinaan poistettu kierojen vinyylilevyjen aiheuttamat erikoisen matalat aaltoliikkeet bassokaiuttimista. Joskus nämä äänet saattoivat jopa kuulua matalina "humahduksina" jokaisella kierroksella. Suodatin löytyy useimmista paljon nappeja sisältävistä 80-luvun viritinvahvistimista joissa on myös levysoitinliitäntä. _______________________________________________________________________ Palautetta tästä sivusta voi lähettää [3]palautekaavakkeella. [4][takaisin.gif] Takaisin hakemistoon _______________________________________________________________________ [5]Tomi Engdahl <[6]Tomi.Engdahl@iki.fi> References 1. http://www.peavey.com/html/class_act.html 2. http://online.anu.edu.au/ITA/ACAT/drw/PPofM/loud/Loud3.html 3. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/palaute.html 4. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/index.html 5. http://www.hut.fi/~then/ 6. mailto:tomi.engdahl@iki.fi Surround äänentoisto * [1]Perusteet * [2]Surround-vahvistinten ominaisuudet * [3]Kaiuttimet surround-järjestelmässä * [4]Sekalaiset aiheet Perusteet Mistä surroundissa on oikein kysymys ? Surroundin aika on koittanut ihmisille ja kaikki tuntuvat olevan innoissaan. Moni pitää sitä hienona ja voisi ottaa kotiinkin, mutta harva oikeastaan ymmärtää, mistä on kyse. Oikeissa elokuvateattereissa luodit, helikopterit, peltipurkit ja muut vastaavat tarvekalut ovat jo pitkään lennelleet myös täsmälleen päinvastaisessa suunnassa kuin minne valkokangas on asennettu. Tekniikka lienee on alunperin kehitetty siihen, että rahaa ei tarvitse laittaa kalliisiin videoefekteihin niin paljoa, jos katsojien huomio saadaan kiinnitettyä salin takaosaan kiinnitettyihin etupäätä huonompiin kaiuttimiin. Kun ääntä tulee joka puolelta, voi katsoja myöskin tuntea olevansa tapahtumien keskellä. Kotiteatteri-innostus on lähtöisin USA:sta, jossa jokainen yrittää tehdä kodistaan niin täydellisen, että sieltä ei tarvitse tuhraan lähteä pois. Elokuvateatteri on täysin mahdollista siirtää kotiin ja moni onkin jo niin tehnyt. Huolimatta siitä, että näkö on ihmisen pääasiallinen aisti, kotiin rakennetuissa teattereissa ('kotiteatteri') kuva ei ole pääosassa. Monesti näyttölaitteen virkaa hoitaa suuren valkokankaan sijasta pieni televisio. Pääasiallinen kiinnostuksen ja säästöjen tuhlaamisen kohde on monesti ääni. Kotiteatterissa kyseessä ei edes ole mikä hyvänsä ääni, vaan ammattipiireissä surround-ääneksi sanottu ilmiö. Surround tarkoittaa ympäröivää, eli ääntä tulee muualtakin kuin vain edestä kuvan suunnalta. Pyrkimyksenä on saada samanlainen äänentoisto kuin elokuvateatterissakin on. Mitä eroa on Dolby Surroundilla ja Dolby Digitalilla ? Teknisiä eroja on useitakin, mutta seuraavassa tärkeimmät ominaisuuksien erot: Dolby Surround (=Pro Logic) tarkoittaa takakanavainformaation koodaamista kahdelle kanavalle käyttäen hyväksi vaihevirhettä. Tuloksena on siis, että stereoäänisignaalin on ikään kuin tietyin rajoituksin koodattu jotensakin 4 kanavaa: vasen, oikea, keski ja yksi takakanava (vaikka kahta kaiutinta usein käytetäänkin). Dolby Surround on siis analoginen koodaus, jolla kahdesta kanavasta saadaan 'kikkailemalla' erotettua keskikanava (täysi taajuusalue) ja takakanavat (100-7000 Hz taajuustoisto). Kahteen kanavana tehtynä koodauksen Dolby Surround -ääntä voi siis olla ihan missä tahansa missä vain on 2-kanavaista ääntä, eli TV-lähetyksissä, videonauhoilla tai vaikka C-kasetilla. Jos tv-ohjelman äänessä on Dolby Surround -informaatiota alunperin mukana niin ei sitä tarvitse mitenkään erityisesti "lähettää". Jos lähetys on stereo, niin se tulee siinä mukana automaattisesti. Ja jos sen nauhoittaa stereovideoilla niin siellä se DS-ääni pysyy edelleen. Dolby Surround koodattu äänimateriaali on hyvin kuunneltavissa myös normaalilla stereolaitteistolla, mutta silloin äänestä menetetään suurin osa tila-informaatiosta. Dolby Digital meinaa taas äänen digitaalista koodaustapaa. Siinä voi olla kanavia 1 - 5.1 kappaletta. Yleisimmin käytössä näistä ovat 2-kanavainen ja 5.1-kanavainen vaihtoehto. Esimerkiksi DVD-levyillä ja elokuvaäänessä yleisesti käytössä oleva Dolby Digital 5.1 sisältää seuraavat kuusi kanavaa: vasen, oikea, keski, takavasen, takaoikea ja subwoofer (LFE) kanavat. Kaikki 5 pääkanavaa täyden taajuuskaistan (20Hz-20 000Hz) ja LFE kanava 20Hz-120Hz. Dolby Digital on digitaalinen koodaus, jossa jokaisen kanavan äänet on talletettu erillisinä. Koska kaikki kanavat ovat erillisiä, ei tekniikka rajoita niiden käyttöä. Äänenlaadullinen ero on radikaalisti parempi Dolby Digitalin hyväksi. On tärkeää ymmärtää, että Dolby Digital (DD) ja Dolby Surround (DS) eivät ole mitään keskenään verrattavia ja vaihtoehtoisia asioita (kuten vaikka DD ja DTS), vaan teknisesti täysin eri juttuja. Koska näillä hyvin erilaisilla järjestelmillä pyritään samansuuntaiseen tulokseen, ovat monet sekaisin mistä on kysymys. Dolby Digitalin kohdalla asiantilaa sekoittaa se, että tällä nimellä tarkoitetaan yleensä 5.1-ääntä, vaikka pitäisi puhua 5.1-äänestä joka on vain koodattu Dolby Digitalia käyttäen (DD 5.1). Tätä äänikoodausta käytetään paljon elokuvissa ja DVD-levyissä. Kaikki DVD-soittimet osaavat lukea tämän koodauksen levyltä ja lähettää sen ulos digitaaliulostulostaan sellaisenaan. DVD-laitteet osaavat myös purkaa Dolby Digital 5.1 -äänikoodausta viideksi audiokanavaksi ja edelleenkoodata sen Dolby Surround -muotoon, jonka ne antavat ulos analogisesta stereoulostulostaan (tässä koodauksessa tietenkin menetetään alkuperäisen Dolby Digitalin hyvät ominaisuudet). Toinen mikä pitää huomata on, että äänisignaali voi hyvin olla yhtä aikaa sekä Dolby Digital että Dolby Surround. Voidaan ottaa Dolby Surround koodattu stereoääni, joka koodataan sitten digitaalimuotoon Dolby Digital 2-kanavakoodauksella. Nyt meillä on signaali, joka on sekä DD- että DS-koodattu. Voiko kohdella kanavalla aikaansaada kunnollista tilantoistoa ? Ihmisellä on kaksi korvaa, joten voisi tulla mieleen, että kahdella kaiuttimella voisi saada aikaan täyden tilantunnun. Tämä ei ole kuitenkaan mahdollista tehdä kunnolla normaalissa huonetilassa johtuen tila-akustiikan vaikutuksesta kaiuttimen toistamaan ääneen (periaatteessa joitain onnistumisen mahdollisuuksia olisi kaiuttomassa huoneessa). Käytännössä normaalilla stereokaiutinparilla voidaan toistaa ainoastaan kaiuttimien välissä oleva tila ja hiukan muuta ympäristöä. Käytännössä siis ainut mahdollisuus uskottavan kokonaan ympäröivän tilantunnun välittämiseen kahdella kanavalla on kuulokkeiden käyttö äänen toistamiseen. Keinopää-äänityksillä on parhaimmillaan mahdollista saada hätkähdyttävän realistisen tuntuinen tilan toisto (esim. kärpäsen pörräys pään ympärillä). Keinopää-äänityksessä talletetaan ääneen mukaan myös ihmisen pään aiheuttamat vaihevirheet, ja kun nuo kaksi äänitettyä signaalia sitten syötetään aivan suoraan korvaan (esim. sopivilla kuulokkeilla), saadaan korvaan sama äänisignaali kun korva olisi vastaanottanut kuuntelupaikalla. Keinopää-äänityksien ongelmana on, että ihmisten korvissa ja pään muodossa on eroja. Jos keinopään muoto ja korvien rakenne ei vastaa, niin keinopää-äänite ei toimi enää kunnolla. Tämä on yksi syy, miksi keinopää-äänityksiä tehdään hyvin vähän. Millainen olisi täydellinen tilan toistava systeemi ? Insinöörimäisen teoriatasolla täydellinen tilantoisto täytyy tehdä kaiuttomassa huoneessa, ilmassa istuen ja pienten äänilähteiden ympäröimänä. Näin on tehtykin jossakin kokeiluissa. Käytännön ratkaisuissa on tehtävä joukko kompromisseja, että systeemi olisi kaupallisesti mahdollinen. Käytännössä nykypäivän kaupallisissa surround-äänisysteemeissä ollaan suurimmassa osassa päädytty viiden kanavan käyttöön (vielä useampi tulisi jo liian kalliiksi monelle). Olen hommaamassa uusia takakaiuttimia ja keskikaiutinta. Mikä olisi hyvä hankinta ? Kenenkään on aika vaikea (käytännössä mahdoton) neuvoa kaiuttimien suhteen yhtään mitään käyttökelpoisia neuvoja, jos ei tiedä, mitä käytät etukaiuttimina. Niiden kanssahan taka- ja keskikaiuttimien on soitava yhteen mahdollisimman saumattomasti. Keskikaiutin olisi sovittava erittäin saumattomasti yhteen niiden pääkaiuttimien kanssa, joten saman merkkien ja samaa mallisarjaa on usein helpoin ratkaisu. Kun olet ostamassa niitä lisäkaiuttimia, niin pyydä saada kokeilla kotona ensin, ett tiedät mitkä toimivat hyvin systeemissäsi. Suomessa on liian monia systeemejä pilattu sopimattomilla kaiutinvalinnoilla kun on uskottu päättömästi liikkeiden myyjiä. Myyjältä kannattaa toki kysyä vinkkejä, mutta lopullinen yhteensopivuus kannattaa varmistaa kunnollisissa kuuntelutestissä kotioloissa. Millainen kaiutin kannattaa valita surround-systeemin keskikaiuttimeksi ? Yleisesti vinkiksi voisi sanoa, että keskikaiuttimen pitäisi olla samanlainen kuin pääkaiuttimien (tai ainakin soinniltaan hyvin lähellä). Jos näin ei ole, kannattaa yleensä jättää keskikaiutin kokokaan pois. Keskikaiuttimen pois jättämisestä tulevat haitat ovat lähes aina paljon pienemmät kuin huonosta keskikaiuttimesta johtuvat. Jos keskikaiutin puuttuu, pääkaiuttimia käytetään luomaan virtuaalinen keskikaiutin. Tämä toimii ihan hyvin, jos kuuntelija on täsmälleen yhtä kaukana molemmista pääkaiuttimista ja pääkaiuttimet eivät ole aivan ylettämän kaukana toisistaan. Jos keskellä on pääkaiuttimia huonompi tai muuten vaan pääkaiuttimista poikkeava kaiutin, lopputulos kuulostaa aika kamalalta, koska äänenväri muuttuu, kun äänilähde siirtyy sivusuunnassa. Eli parempi lopputulos saavutetaan ilman keskikaiutinta kuin huonon keskikaiuttimen kanssa. Mikä on Dolby Surround ? Dolby Surround on tapa koodata neljä ääniraitaa tavalliseen stereoääneen. Tätä menetelmää käytetään etupäässä elokuvien äänentoistossa. Käytännössä melkein kaikki Hollywood-elokuvat joissa on stereoääni ja jotka on tehty 1970-luvun lopun jälkeen käyttävät Dolby Surround äänikoodausta. Jos sinulla on HiFi-video ja elokuva, joka on stereona, on se myöskin lähes varmasti surround-koodattu. Jos elokuva on alkujaan Dolby Surround, niin hyvin todennäköisesti se on videokasetilla stereona ja silloin siinä on myös Dolby Surround informaatio tallella. Ei siis ole erillistä Dolby Surround ääni- raitaa. Tällainen kasetti on yleensä varustettu kannessa tuolla "hifi-stereo" maininnalla. Mutta huomaa, että "hifi-stereota" voidaan siis käyttää myös monoäänen tallentamiseen "vanhoissa" leffoissa. Miten Dolby Surround-dekooderi toimii ? Dolby Surround -dekooderi dekoodaa stereosignaalin järjestelmän kaiuttimiin seuraavalla tavalla (yksinkertaistettu kuvaus): Kun molemmista kanavista (L ja R) tulee samanvaiheinen signaali (mono) siirtää Dolby dekooderi signaalin keskikanavalle. Kun vasemmasta kanavasta tulee ainoastaan signaalia niin luonnollisesti dekooderikin siirtää äänen vasempaan pääkaiuttimeen. Sama tapahtuu oikean kanavan kohdalla. Kun vasemmasta ja oikeasta tulosignaalista tulee vastakkaisvaiheiset (180 astetta vaihesiirrossa) oleva signaali siirtää dekooderi lähdön takakaiuttimiin. Lisäksi takasignaali rajoitetaan dekoodausprosessissa taajuusalueelle 200Hz...7 KHz ja siihen lisätään viivästys. Dolby Surround Pro Logic perustuu vaihevirheeseen ja aktiiviseen dekoodaukseen, jossa kanavatasapainoa säädetään nopeasti. Vaihevirhesignaali johdetaan mono-takakanavaan (+90 astetta ja -90 astetta) ja siitä suodatetaan pois bassot ja diskantit. Keskikanavaan menee vasemman ja oikean kanavan summa, joka vähennetään takakanavan tavoin vasemman ja oikean kanavan signaalista. Se mitä jää jäljelle vasempaan ja oikeaan kaiuttimeen, on niinikään pelkkä vasemman ja oikean kanavan signaali. Näin saadaan periaatteessa tietyissä tilanteissa aikaan neljä kanavaa kahdesta, mutta käytäntö rajoittaa useissa tilanteissa kanavien erillisyyttä ja kauhean hienoja surroundefektejä ei saa niinikään aikaiseksi aina joka tilanteessa. Erillistä subwooferkanavaa ei ole vaan subwooferille saadaan signaali suodattamalla keski- ja korkeat äänet pois usein aktiivisen subwooferin omalla jakosuotimella. Lisä tietoa aiheesta löytyy osoitteesta [5]http://www.dolby.com/tech/whtppr.html . Dolby Digital ja DTS taas ovat asia erikseen. Niissä kanavat ovat oikeasti erillisiä kaistarajoittamattomia (5.1) ja subwooferillekin on oma kanavansa (.1). Onko Dolby Surroundin molemmissa takakanavissa sama informaatio ? Dolby Surround -systeemissä kummatkin takakaiuttimista toistavat täsmälleen samaa ääntä. Dolby Surround tai Dolby Surround Pro Logic -järjestelmissä on vaan yksi äänikanava taakse. Tämä äänikanava vahvistetaan sitten ja lähetään kummankin takanavan liittimiin. Takana käytetään kahta kaiutinta, koska se synnyttä tahallaan vähän epämääräisemmän äänikuvan taakseni (että kaikki äänet eivät tunnu tulevan suoraan takaa). Vasta digitaalisissa surround-systeemeissä, kuten Dolby Digitalissa noita takakanavia on sitten oikeasti kaksi. Miksi Dolby Surround -dekooderissa takakanavan taajuustoisto on rajoitettu ? Tyypilliset Dolby Surround -dekooderit rajoittavat takakanavien taajuustoiston alueelle 200 Hz - 7 KHz. Tämä kaistarajoitus tehdään johtuen useasta syystä. Takakanavan ylätaajuuksien rajoitus rajoittaa kaiken vaiheitten välisen kohinan kuulumista takaa ja tekee takakanavan viivepiirin toteuttamisen halvemmaksi. Alapään rajoitus auttaa hiukan ongelmaa, joka syntyy kun tyypillisessä seinä/hyllynpäällis-sijoituksessa kaiuttimet korostavat alle 200 hertsin bassoaluetta reilusti, erityisesti, jos kyseessä on jokin tavallinen hifikaiutinpari eikä juuri tällaiseen sijoitukseen suunniteltu kaiutin. Kaikissa Dolby Surround -dekoodereissa takakanavien taajuustoistoa ei ole rajoitettu näin voimakkaasti, vaan takakaiuttimille tulee myös matalia taajuuksia. Mikä on Dolby Pro Logic 2 ? Dolby Pro Logic 2 on parannettu versio perinteisestä Dolby Pro Logic -tekniikasta. Periaatteessa aivan kuten vanha tuttu analoginen kaikenlaisen stereosignaalin mukana kulkeva Dolby Surround, mutta takakanava saadaan nyt stereoksi eik{ diskantteja ole rajoitettu 7 kHz:iin. Lisätietoa aiheesta löytyy "Dolby Surround Pro Logic II - The Technology and the Sound"-artikkelista osoitteesta [6]http://www.hometheaterhifi.com/volume_8_1/dolby-prologic2-3-2001.htm l sekä Dolby:n virallisilta sivuilta osoitteista [7]http://www.dolby.com/ht/co.br.0107.PLIIListenersGuide.html, [8]http://www.dolby.com/tech/l.wh.0007.PLIIops.pdf ja [9]http://www.dolby.com/tech/co.br.0102.PLIIDemo.pdf. Mistä tiedän onko elokuvissa surround-ääni ? Käytännöllisesti katsoen kaikki amerikkalaiset elokuvat, jotka on valmistettu vuoden 1977 (Tähtien sota) jälkeen on varustettu Dolby Surround -äänellä. Myös monien vanhempien elokuvien 4..6-kanavaversioista on olemassa Dolby Surround -alasmiksaukset. Aivan muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta kaikki elokuvat, jotka on saatavissa stereona, ovat myös Dolby Surroundilla tai jollain yhteensopivalla menetelmällä koodattuja. [10]Dolby Laboratories ylläpitää palvelimellaan listaa Dolby Surround koodatuista elokuvista (sisältää sekä Dolby Surround että Dolby Digital elokuvat). Tarvitsenko surround-dekooderia ? Dolby Surround dekooderin tarve riippuu siitä kuunteletko elokuvaääniraitoja vai musiikkia. Musiikinkuunteluun ei kannata dekooderia hankkia, sillä oikein äänitettyä ohjelmamateriaalia ei HIFI-lehden Surround-levyn ja parin muun erikoislevyn lisäksi paljon ole. Mitä eroa on pelkällä Dolby Surround vahvistimella ja Dolby Pro Logic vahvistimella ? Alkuperäisessä Dolby Surround systeemissä ohjataan neljää kaiutinlähtöä (oikea, vasen, keski ja takakaiuttimet) yhdestä äänisignaalista. Johtuen passiivisesta matriisiskytkennästä jää eri kaiuttimien välinen erotus aika pieneksi. Dolby Pro Logic lisää kaiuttimien välistä signaalien erotusta käyttämällä parempaa aktiivista signaalien erotusta. Tyypillinen kotikäyttöön tehty vanha Dolby Surround -vahvistin osaa ohjata neljää kaiutinta: vasen, oikea sekä takana olevat kaiuttimet. Vanhoissa perus-surround-vahvistimissa ei yleensä ollut keskikaiutinlähtöä, koska kotikäytössä sen ei katsottu olevan peruskotikäytössä välttämätön (passiivinen dekoodaus antaa huonon kanavaerottelun ja kotikäytössä etukaiuttimet ovat yleensä melko lähekkäin, joten keskikaiutin ei ole niin tärkeä kuin elokuvateatterissa). Dolby Pro Logic vahvistin osaa erottaa samasta äänimateriaalista lisäksi kunnollisen signaalin edessä olevaan keskikaiuttimeen. Pro Logic vahvistimen elektroniikalla pystytään myös aikaansaamaan parempi kanavaerottelu eri kaiuttimien välille kuin perus Dolby Surround vahvistimella. Uudet surround-vahvistimet ovat pääsääntöisesti Dolby Pro Logic laitteita. Mistä voin tietää, milloin elokuvassa on stereoääni tai Dolby surround-ääni ? Nykypäivänä suunnilleen kaikki suuret Hollywood-tuotannot tehdään käyttäen Dolby Surround ääntä (näin on tehty jostain 1980-luvun alusta saakka). Jos tällaisen filmin vuokraa videovuokraamosta ja katselee hifivideoilla niin voi nauttia Dolby Surround -äänestä. Yleisradio pääsääntöisesti hankkii ja lähettää elokuvansa stereona tai Dolby surround-koodattuna, mikäli sellaisia on saatavissa. Joskus tilauksesta huolimatta voi tulla stereo- tai moniäänielokuvasta kopio, joka Eurooppaa kiertäneenä on monoääniversio. Elokuvien teksteissä, samoin kuin ohjelmatiedoissa, on maininta niiden äänijärjestelmistä ja useimmiten ne pitävät paikkansa. Televisiolähetyksen Dolby Surround -ääni ei välttämättä aina ole aivan hyvälaatuisen videotallenteen luokkaa, koska television lähetysketju saattaa muuttaa ääntä jonkin verran. Diskanttipään toistoa rajoittaa NICAM:in rajoitukset (korkein toistotaajuus 15 kHz). Lisäksi bassoja saatetaan vaimentaa ja dynamiikkaa saatetaan kaventaa, jotta ääni kuulostaisi normaalia paremmalle keskivertotelevision huonosta kaiuttimesta. Tämä prosessointi saattaa sotkea myös muuten Dolby Surroundin äänikuvaa. Televisiolähetyksien äänessä käytetyn prosessoinnin määrä vaihtelee kanavakohtaisesti. Lisäksi televisioyhtiöiden saamissa filmien videokopioissa laatu saattaa vaihdella elokuvasta toiseen. Mitä tapahtuu kun Dolby Surround järjestelmään syöttää monosignaalia ? Kun nykyaikaiseen keskikanavan sisältävään Dolby Surround Pro Logic järjestelmään syötetään monosignaalia niin ääni kuuluu ainoastaan keskikaiuttimesta. Normal-tilassa keskikanavan bassot jaetaan pääkaiuttimiin, mutta mitään muuta monoääntä niistä ei tule. Millainen äänimateriaali toistuu Surroud-systeemin läpi oikein ? Käytännössä kaikki alunperin Dolby Surround -koodattu materiaali sellaisessa muodossa tallennettuna/siirrettynä että kanavien vaihe-ero säilyy (ie. CD-levy, videokasetti, LD-levy, DVD-levy, NICAM-stereolähetys jne.) toistuu loistavasti Dolby Surround dekooderin läpi. Joissain tapauksissa myös ei alunperin Dolby Surround käyttöön tarkoitettu materiaali toimii hyvinkin (mm. hyvin tehdyt akustiset musiikkitallenteet). Mitä tapahtuu jos Dolby Surround vahvistimeen syöttää normaalia stereoääntä jossa ei ole Dolby Surround koodausta ? Koska äänisignaali on analogista, ei vahvistin tiedä mistään, onko se oikeasti Surround-koodattua vai ei. Kun Dolby Surround dekoodaus on päällä, niin vahvistin yrittää erottaa sieltä signaalit kaikille kaiuttimille vaikka äänitteeseen ei ole lisätty mitään informaatiota tätä operaatiota varten. Dolby Surround dekooderi siis yrittää käsitellä osaa äänestä niin kuin se olisi koodattua Dolby Surroundin takanavan ääntä. Systeemi toimii siis yksinkertaistaen niin, että monoääni tulee keskelle, ja mitä suurempi kanavissa on vaihe-ero sitä enemmän ääntä syötetään taakse. Näin ollen normaalissa musiikissa ainakin kaiku menee usein taakse, lisäksi synteettisissä soundeissa on usein vaiheella kikkailua jolloin ne voivat kuulua "mistä vain". Onnistuuko surroundin kuuntelu kuulokkeilla ? Surround-äänien kuuntelu onnistuu kuulokkeillakin kun käytössä on tätä varten tehty kuulokesysteemi. Esimerkiksi AKG:ltä löytyy surround-käyttöön tehty kuulokesysteemi AKG K290 jonka saa napinpainalluksella kytketty normaaleiksi kuulokkeiksi ja surround-kuulokkeiksi. Näissä AKG:n kuulokkeissa surround on toteutettu kuulokkeisiin sijoitetuilla neljällä eri kaiutinelementillä. Lisäksi on olemassa normaaleille kuulokkeille tehtyjä lisälaitteita joiden avulla niillä voi kuunnella surround-ääntä. Markkinoilla on olemassa ainakin [11]Sennheiserin Lucas, joka sisältää pro logic -dekooderin kuulokkeille. Juttua Sennheiserin Lucasista löytyy [12]HifiStudio-17:n testipalstalta. Mikä on THX ? [13]THX on Lucasfilmin kehittämä äänistandardi elokuvien äänentoiston parantamiseksi. Elokuvateatteri voi saada THX luokituksen kun se täyttää THX spesifikaation määrittelemät vaatimukset ja teatteri käydään tarkastamassa näiden osalta. Vaatimuksia liittyy taustameluun, akustiikkaan, kuvanlaatuun, äänentoistolaitteisiin (pitää olla tehty THX hyväksytyistä laitteista) ja laitteiston asentamiseen. THX luokitus on olemassa elokuvateattereille, elokuvien äänille, audiolaitteille ja kotiteatterijärjestelmille. Koti-THX surroundvahvistimen pitää täyttää THX:n asettamat vaatimukset (joihin sisältyy mm. hiukan lisäsuodatusta ja takakanavien dekorrelaatio normaalin Dolby Pro Logicin lisäksi). Lisätieto THX:stä voi etsiä virallisilta webbisivuilta osoitteesta [14]http://www.thx.com/. Mikä on koti-THX ? Koti-THX (THX Home) on [15]Lucasfilm Ltd.:n kehittämä äänijärjestelmäspeksi, jolla on tarkoitus taata mahdollisimman paljon elokuvateatteritoistoa vastaavat toisto-olosuhteet kotiin. Koti-THX:ää varten on määritelty speksit äänentoistolaitteiden ominaisuuksille, kaiuttimille, filmin siirtämiseksi kotilaitteisiin sopivalle tallennusmedialle jne. Koti-THX-vahvistin on toimi seuraavasti: * Surround-ääni dekoodataan normaalilla Dolby Pro Logic -matriisilla * Etukaiuttimiin menevälle signaalille tehdään taajuuskorjaus, jolla lähellä olevien kotikaiuttimien toistoa pyritään saamaan kuulostamaan mahdollisimman samalla kuin elokuvateatterin kaiuttimet kaukaa * Dolby Pro Logic -matriisin tuottamasta takakanavan monosignaalista muodostetaan kaksi erilaista takakanavasignaalia dekorrelaatioprosessoinnilla (lisätään vaihe-eroa kanavien välille). Tämän lisäksi takakaiuttimien toistoa korjataan taajuuskorjaimelle, jotta takana olevien Dipoli-malliset kaiuttimet muistuttaisivat soinniltaan etukaiuttimia Lisätietoa aiheesta löytyy virallisilta THX-sivuilta osoitteesta [16]http://www.thx.com/ ja osoitteesta [17]http://cybertheater.com/Tech_Archive/THX_Plots/thx_&_pro_freq.html löytyvästä teknisestä artikkelista. Mikä on Dolby Digital ? Dolby Digital on [18]Dolby laboratorioiden kehittämä digitaalinen surround-järjestelmä joka tunnetaan myös vanhalla nimellä AC3. Dolby Digital järjestelmässä digitaaliseen ääniraitaan talletetaan 5 erillistä äänikanavaa (edessä vasen, keski ja oikea sekä takana vasen ja oikea) ja lisäksi oma kanava subwooferin äänille. Koska subwooferin taajuustoisto on rajoitettu vaan bassotaajuuksiin, puhutaan että järjestelmä on "5.1-kanavainen". Dolby Digitalissa koko digitaalinen ääni on kompressoitu yhdeksi bittivirraksi joka voidaan tallettaa sitten sopivalle tallennusmedialle. Dolby Digital -ääntä käytetään mm. digitaalisena elokuvateatteriäänijärjestelmänä, USA:n markkinoille tehdyssä DVD levyissä ja joissain Laserdisc-levyissä. Mitä ovat Dolby Digitalin eri koodausvaihtoehto ja kanavamäärät ? Dolby Digitalin koodaudsta (AC-3) voidaan koodausta voidaan soveltaa eri kanavamääräisille audiosignaaleille. Ainakin seuraavia koodauksia on käytössä: * Dolby Digital 1.0 Mono: Monofoninen ääniraita koodattuna AC-3 bittivirraksi. Kuunneltuna Dolby Digital äänijärjestelm{n kautta ääni kuullaan vain keskikaiuttimesta. * Dolby Digital 2.0 Stereo: Stereo (=kaksikanavainen) ääniraita koodattuna AC-3 bittivirraksi. Kuunneltuna Dolby Digital äänijärjestelmän kautta ääni kuullaan vasemmasta ja oikeasta etukaiuttimesta. * Dolby Digital 2.0 Pro Logic Surround: Matriisikoodattu nelikanavainen surround ääniraita koodattuna AC-3 bittivirraksi. Kuunneltuna Dolby Digital äänijärjestelmän kautta ääni kuullaan kaikista viidestä kaiuttimesta, kuitenkin niin että takakanavien ääni on monofoninen. Vastaa videokaseteista tuttua Dolby Surroundia, kuitenkin digitaalisesti tallennettu. * Dolby Digital 4.0: Erillinen (diskreetti) nelikanavainen surround ääniraita koodattuna AC-3 bittivirraksi. Kuunneltuna Dolby Digital äänijärjestelm{n kautta ääni kuullaan kaikista viidestä kaiuttimesta, kuitenkin niin että takakanavien ääni on monofoninen. * Dolby Digital 5.0: Erillinen (diskreetti) viisikanavainen surround ääniraita koodattuna AC-3 bittivirraksi. Kuunneltuna Dolby Digital äänijärjestelm{n kautta ääni kuullaan kaikista viidestä kaiuttimesta. Takakanavat ovat stereofoniset. * Dolby Digital 5.1: Samanlainen kuin yllä kuvattu Dolby Digital 5.0, mutta lisänä näiden lisäksi erillinen (.1) matalien äänien kanava subwooferille. Tästä menetelmästä käytetään joissain DVD-levyissä myös nimeä Dolby Surround 5.1 * Dolby Digital 5.1 EX Uusi 5.1 äänijärjestelmän kehitelmä, joka on tullut käyttöön Luca$in Episode 1 my|tä. Tämä järjestelmä on muuten samanlainen Dolby Digital 5.1:n kanssa, mutta taakse on lisätty keskikanava (joka on kuultavissa omaisuutta tukevilla vahvistimilla). Keskikanavan informaatio on Pro Logicista tutulla tavalla matriisikoodattu analogisesti kahteen takakanavaan ja se on siis yhteensopiva DD 5.1 järjestelmän kanssa. Dolby Digital standardi mahdollistaa .1 raidan lisäämisen kaikkiin edellä mainittuun muunnelmiin, joissa sitä ei jo valmiiksi ole. Siten esimerkiksi 2.1 ja 4.1 ääniraidat ovat mahdollisia (niitä on olemassa joissain elokuvalevyissä). Mikä on Dolby Digitalin tukema taajuustoiston alue ? Dolby Digital on speksattu 3 Hz - 20 kHz kaikille 5:lle pääkanavalle ja 3 Hz - 120 Hz LFE:lle (subwooferkanava). Mikä on DTS ? DTS on Digital Theater Systems yrityksen kehittämä monikanavainen elokuvateatterien surround-äänisysteemi. Lyhenne sanoista Digital Theater Systems. DTS Digital Surroundissa on 5.1 kanavaa (5 kaistarajoittamatonta diskreettiä äänikanavaa + 1 subwooferkanava). Kaikki kanavat on äänitetty 20 bittisenä ja sitten kompressoitu suunnilleen pakkaussuhteella 1:3. DTS-ääntä on käytössä elokuvateattereissa, joillain DVD-levyillä ja muutamalle kokeelliselle DTS-CD:lle talletettuna. DTS:n bittivirta esimerkiksi CD-levylle talletettuna on 1411.2 kbit/s CD-levyllä. Lisätietoja aiheesta on saatavana osoitteesta [19]http://www.dtstech.com/. Onko DTS vai Dolby Digital äänenlaadultaan parempi ? DTS käyttää suurempaa bittivirtaa äänen koodaamiseen, joten äkkiseltään voisi luulla sen olevan parempi nenlaadultaan. Asia ei kuitenkaan ole niin yksinkertainen, koska suurempi bittinopeus ei takaa parempaa äänenlaatua, koska parempi koodaus pystyy saamaan pienemmällä bititvirralla paremmaan äänelaadun kuin huonompi koodaus vähän suuremmalla. DTS:n bittivirta on tyypillisesti 1.4 Mbit/s (280 kbit/s / kanava, kun oletetaan, ettei bassokanavan koodaukseen mene merkittävästi bittejä) ja Dolby Digitalin tyypillisesti noin 448 kbit/s (90 kbit/s / kanava). Itse Dolby Digtitalille speksattu maksimibitrate on 640 kbit/s, mutta DVD-spesifikaatiot rajoittavat DVD-levyillä käytetyn Dolby Digitalin maksiminopeudeksi 448 kbit/s. Molemmat koodaustavat ja niiden käyttämät bittinopeudet riittävät hyvin korkealaatuiseen äänen. Dolby Digtilanin ja DTS:n kookaukisen suurimpina erona on, että Dolby Digital allokoi eri verran bittejä eri kanavien tallentamiseen, joten niihin kanaviin joista kulloinkin tulee paljon ääntä allokoidaan paljon bittejä ja hiljaisempiin vähemmän. DTS:ssä ei allokoida bittejä kanaville sen mukaan, miten siellä on tavaraa, vaan yksi kanava vie aina tuon yllämainitun 280 kbit/s. DTS:n koodausalgoritmi siis pakkaa dataa vähemän, mutta onko tämän pakkauksen virheet yhtään DD:n vastaavia vähäisemmät, onkin jo visaisempi juttu. Dolby Digitalin ja DTS:n koodauksien keskisestä paremmuudesta ei ole aivan objektiivista tietoa, joten on vaikea varmuudella sanoa kumpi on parempi. Eri koodausementelmien keskinäinen vertailu esimerkiksi samalla DVD-levyllä ei anna sekään aina objektiivista tulosta, monesti DTS-ääniraita on miksattu eri tavalla kuin DD-ääniraita, joten niiden vertaileminen on siinäkin mielessä erittäin hankalaa. Yleisesti kotiteatterifiikit pitävät DTS-ääntä pikkuriikkisen parempana, mutta tämä kumpi kuullostaa paremmalle vaihtelee kovasti elokuvasta toiseen. DTS ja Dolby Digitalin vertailun kanssa pitää sanoa, että "Makuasiosta ei sovi kiistellä". Näiden kahden järjestelmän paremmuus toisiinsa nähden on hyvin paljon kuuntelijoiden makuasioita. Mikä on SDDS ? SDDS on Sonyn digitaalinen surround-äänisysteemi, joka käytetään elokuvateattereissa. SDDS on lyhenne sanoista Sony Dynamic Digital Sound. SDDS mahdollistaa mm. 5.1- ja 7.1-kanavaiset surround-äänet hyvällä laadulla. SDDS käyttää ATRAC-säästökoodausta äänen pakkauksessa ja pakkaussuhde on 1:5. Lisätietoa aiheesta löytyy osoitteesta [20]http://www.sdds.com/. Onko Dolby Digital vai DTS äänenlaadultaan parempi ? Paremmuusjärjestys Dolby Digitalin ja DTS:n osalta on pitkälti subjektiivinen käsite, vaikkakin DTS-fanaatikot väittävät toista. DTS kompressoi ääntä "vähemmän" kuin esimerkiksi Dolby Digital, ei se välttämättä tee formaatista äänenlaadultaan parempaa, paitsi tietysti DTS-henkilöiden mielestä. Aiheesta ei ole vielä tehty mitään laajoja riippumattomia testejä, joten jokainen testatkoon itse, jos saa käsiinsä saman elokuvan kummallakin ääniformaatilla. Mikä monikanavajärjestelmä on käytössä DVD-levyissä ? DVD-levyillä olevat elokuvat sisältävät vähintään stereoääniraidan, joka elokuvien tapauksessa sisältää yleensä normaalin Dolby Surround ääniraidan. USA:n markkinoille tarkoitettujen DVD levyjen moniäänistandardi on Dolby Digital. Eurooppalaisiin DVD-levyihin monikanavaiseksi äänistandardiksi on yritetty saada monikanavaista MPEG-ääntä, mutta vaikuttaa että Dolby Digitalista tulee se maailmanlaajuinen DVD:n äänistandardi koska se on nyt myös mahdollinen ääniformaatti PAL DVD-levyissäkin. Miten toimii 6 kaiuttimeen perustuva surround-äänijärjestelmä ? Star Wars Phantom Menace oli ensimmäinen elokuva, jossa käytettiin uutta kuuteen äänikanavaan perustuvaa "Dolby Digital Surround EX"-äänijärjestelmää (järjestelmä tunnetaan myös nimillä Dolby EX ja Dolby 6.1). Tässä järjestelmässä on edessä normaalit 3 kanavaa (vasen, keski ja oikea) ja vastaavat 3 kanavaa takana (vasen, keski ja oikea). Tämä 6-kanavainen systeemi on talletettuna filmille normaalilla 5.1-kanavaisella äänisysteemillä, ja se puretaan normaaliksi kahdeksi takakanavaksi, joista sitten edelleen muodostetaan lisä-äänikanava keskelle samaan tapaan kuin Dolby Pro-logic systeemissä muodostetaan keskikanavan ääni. Lisäkanavan tarkoituksen tuolla takana on parantaa äänikuvaa suoraan takaa tulevien ääniefektien toistossa. Virittelynhaluinen hifisti voi täydentää 5.1 kanavaa tukevan Dolby Digital-järjestelmänsä tällaiseksi 6.1-kanavaiseksi "Dolby Digital Surround EX"-järjestelmäksi seuraavasti: * Irrota takakaiuttimet Dolby Digital -vahvistimestasi * Kytke takakanavien linjatasoinen ääni (joko DD-vahvistimelta tai DVD-soittimelta) kiinni normaalin Dolby Pro Logic -vahvistimen stereotuloon * Kytke kolme takakanavaa tämän Dolby Pro Logic-vahvistimen etukanavalähtöihin * Aseta Dolby Pro Logic -vahvistin "Dolby 3 stereo"-tilaan Lopuksi säädä sitten koko systeemin kaiuttimien voimakkuudet ja viiveet kohdalleen. Nyt sinulla on käytössäsi elokuvateatterin uutuus 6-kanavainen surround kotonasi. Dolby Digitalin kilpailija DTS on julkaissut myös oman versionsa 6-kaiuttimen surroundista nimellä DTS-ES (Extended Surround). Sen takakeskikanavan toimintaperiaate on samankaltainen Dolby EX:n kanssa. Miten voi hyödyntää joissain uusissa AV-vahvistimissa mainostettua 7.1 kanavaista ääntä ? 7.1 kanavainen äänen hyädyntäminen ainakin tämän päivän kotikäyttöön myytävien DVD-levyjen ja vastaavien kanssa jää aika heikoksi. Käytännössä aitoa 7.1 kanavaista ääntä ei ole tarjolla. Kotikättäjille suunnattu 7.1-materiaali on niin harvainaista, ettei sitä ole olemassa lainkaan. Dolby Digital EX ja dts ES tarjoaa 6.1-kanavaisia tallenteita ja näistäkin aidosti erilliset kuusi kanavaa on vain jälkimmäisessä. 7.1-kanavainen ääni kotioloissa muodostetaan siis aina keinotekoisesti esim Dolby Pro Logic IIx prosessoinnilla tai vastaavalla. Joissain elokuvateattereissa käytössä oleva SDDS-äänijärjestelmä tarjoaa mahdollisuuden jopa 8-kanavaiseen ääneen. Tosin Sdds on ollut harvenemaan päin myös elokuvateattereissa, kotikäyttöön ko. formaattia ei ole koskaan esitelty. Eli oikeasta 7.1 äänestä ei tällaisen vahvistimen ostamisella pääse nauttimaan. Joissain tilanteissa 7.1 kanavaiseksi prosessoitu alunperin 5.1 kanavainen ääni voi toimia paremmin kuin 5.1 kanavaisena esitettynä, tai sitten ei. Surround-vahvistinten ominaisuudet Mitä eroa on kun joissain vahvistimissa kerrotaan olevan tehoa esimerkiksi 4x40W ja toisissa 5x40W ? Dolby Surround ja Dolby Pro logic vehkeissä riittää neljä ulostulokanavaa, koska dekoodatussa signaalissa ei ole enempää kanavia. Tuossa neljän kanavan versiossa kumpaakin takakanavaa ohjaa sama vahvistinaste, koska niistä toistetaan kuitenkin samaa signaalia. Viittä erillistä kanavaa ei siis tarvita normaalissa Dolby Surround-toistossa. Jos kyseisessä laitteessa on koti-THX-ominaisuudet, niin kummallekin takakaiuttimelle tehdään omat signaalit (tehdään yhdestä takkakanavan signaalista dekorrelointiprosessilla). Viittä kanavaa tarvitaan myös, jos laitteella halutaan toistaa Dolby Digital (AC-3) signaalia (tällöin laitteessa pitää olla sisäänmeno viidelle kanavalle tai sisäinen AC-3-dekoodeeri). Mitä ovat Phanton, Normal ja Wideband asetukset surround-vahvistimessa ? Phanton, Normal ja Wideband asetukset ovat keskikanavan toistoon liittyviä asetuksia. Phantom-asentoa käytetään silloin jos käytössä ei ole erillistä keskikaiutinta. Phantom-asennossa keskikaiuttimelle menevää signaali jaetaan tasaisesti sekä oikealle että vasemmalle etukaiuttimelle. Normal-asento on tyypillinen asento jota käytetään surround vahvistimessa kun käytetään keskikaiutinta. Normal asennossa keskikaiutin toistaa kaikki keskeltä tulevat äänet matalimpia bassoja lukuun ottamatta (ne ohjataan pääkaiuttimille). Wideband-asennossa taas kaikki keskeltä tuleva ääni (matalat bassot mukaan lukien) toistetaan keskikaiuttimella, joten keskikaiuttimen täytyy olla toistoltaan yhtä tukeva kun pääkaiuttimienkin. Mikä on Dolby 3 stereo asento ? Dolby 3 stereo asento on useista Dolby Pro Logic vahvistimessa oleva toimintatila jossa vahvistin käyttää ainoastaan kolmea etukaiutinta (vasen, oikea ja keskikaiutin) ja jättää takakaiuttimet käyttämättä. Dolby 3 stereo asento on tehty ei-surround koodatun musiikin kuuntelua varten, joten takakaiuttimia ei käytetä koska niille ei tällaisessa äänisignaalissa ole suunniteltu mitään toistettavaa (kaikki mitä sieltä kuuluisi olisi sellaista jota sinne ei ole suunniteltu äänitettä tehdessä). Normaalit stereoäänitteet toimivat hyvin Dolby 3 stereotilassa jos kaikki edessä olevat kaiuttimet ovat saman kuuloisia ja laitteisto on oikein säädetty. Oikein toimiva Dolby 3 stereo on normaalin stereoäänitteiden toistossa parempi kuin normaali stereosysteemi, koska keskikaiutin toistaa ne keskelle tarkoitetut monoäänet jotka normaalissa stereojärjestelmässä toistuisivat kahden kaiuttimen kautta ja värittyisivät tästä syystä. Mitä tehdään surroundvahvistimen small/large säädöllä ? Small/Large säädöillä voidaan säätää taajuus mitä matalammat äänen leikataan pois kaiuttimilta ja ohjataan subwooferille. Se, että mikä taajuus on vahvistimessasi lukee manuaalissa. Sen perusteella ja kaiuttimien alarajataajuuden perusteella voit sitten päätellä kumman valitset. Jos large-asentoa meinaat käyttää, niin silloin järjestelmän muiden kaiuttimien (ainakin etukaiuttimien) tulisi olla sellaiset, että pystyvät matalia ääniä kunnolla toistamaan (ei mitään pikkupönttöjä). Millainen surround-dekooderi elokuvakäyttöön ? Elokuvaäänen toistoon on sopivin moderni surround dekooderi (Dolby Pro Logic), koska keskikanavan esillekaivaminen on eräs dekooderin tärkeimpiä tehtäviä. Ilmankin keskikanavaa pärjää, mutta se rajoittaa. Miten säädän Dolby Surround (Pro Logic) järjestelmän takakaiuttimien viiveen ? Perusviive Pro Logic järjestelmässä on 20 ms (tosin Stereo Review -lehti suosittele 15 ms viivettä), jota käytetään kun etu- ja takakaiuttimet ovat yhtä kaukana kuuntelijasta. Dolby Surround Pro Logic:issa tämä noin 20 ms "ylimääräinen" viive laitetaan takakaiuttimiin meneviin signaaleihin, jotta etu-takakanavien huonoa kanavaeroa ei kuulisi niin selvästi. Jos matkat kuuntelijasta kaiuttimien ovat erilaiset muodostuu oikea viive seuraavasti: * Mittaa etu- ja takakaiuttimien etäisyys kuuntelijasta * Laske noiden etäisyyksien ero (esimerkiksi jos matkaa etukaiuttimiin on 3m ja taakse 2m, on matkaero 1m) * Jos takakaiuttimet ovat lähempänä kuuntelijaa kuin etukaiuttimet niin lisäät takakaiuttimien viivettä 3 millisekuntia jokaista metrin matkaeroa kohti * Jos takakaiuttimet kauempana kuuntelijasta kuin etukaiuttimet niin vähennät takakaiuttimien viivettä 3 millisekuntia jokaista metrin matkaeroa kohti Viiveen tarkoitus on peittää takaa tulevaa etukaiuttimista tulevaksi tarkoitettua ääntä. Nykyisin viiveen merkitys on vähentynyt parempien kanavaerojen myötä. Viiveajan arviointiin voit käyttää myös seuraavaa kaavaa (antaa lähelle Dolbyn taulukoissaan suosittelemia arvoja): Viiveaika= 20 + 3*(A-B) Missä: * Viiveajan yksikkö on millisekunteja * A on etäisyys etukaiuttimiin metreissä * B etäisyys etukaiuttimiin metreissä Luonnollisesti viive ei sinällään vaikuta äänenväriin tai muutenkaan ääneen koska se vain viivästää signaalia. Se miten se kuuluu on eri asia. Tarpeeksi viivettä lisätessä syntyy jo kaikuefektejäkin jotka varmasti kuuluvat. 3 ms viive siirtää kaiuttimia jo metrin jonka kuulee normaalikin hifisti hyvin sopivalla materiaalilla. Tyypillisesti Dolby Surroundin viiveet normaalissa huoneessa (riippuu tietenkin kaiuttimien sijoittelusta!) ovat noin 25ms luokkaa. Miten säädän Dolby Digital-systeemin takakaiuttimien viiveen ? Dolby Digitalissa kaikkien kaiuttimien tulisi olla yhtä kaukana toisistaan ns. ympyrän kehällä. Tällöin käytetään oletusviivettä 0 ms. Jos kaiuttimet ovat eri etäisyyksillä, niin viivettä korjataan samalla tavoin kuin Dolby Pro logicin kanssa (3 ms metriä kohden). Viivettä on lisättävä 3 millisekunnilla jokaista metriä kohden kuin takakaiutin on lähempänä kuin sen tulisi olla. Mitään ylimääräisiä viiveitä kuten pro-logicissa on tapana ei Dolby Digital -järjestelmässä kannata laittaa (eikä myöskään DTS:ssä). Tyypillisesti DD viiveet normaalissa huoneessa (riippuu tietenkin kaiuttimien sijoittelusta!) ovat alle 10ms luokkaa. Mitä eroa on eri valmistajien Dolby Surround laitteissa ? Dolby Surround Pro Logic -laitteiden suurimmat erot ovat todellisia ja kuultavissa olevia. Halvemmissa laitteissa yleensä dekooderi ei toimi läheskään niin hyvin kuin kalliimmissa laitteissa. Huonosti toimivan dekooderin tunnusmerkkejä ovat voimakas kohina, äänen vääristyminen joissain kanavissa ja kanavatasapainon vaihtelut. Yleensä keski- ja takakanava ovat häiriöisimpiä, pääkanavissa sen sijaan ongelmia ei yleensä ole. Takakanavan kohina- ja ritinähäiriöt saattavat vaivata myös kalliimpia erillislaitteita, joten halpaa laitetta ostettaessa tällaiset häiriöt on vaan hyväksyttävä. Miten on mahdollista että Dolby Pro Logic vahvistimen ottoteho on pienempi kuin vahvistimesta luvattu kaikkiin kanavien antoteho yhteensä ? Perus Dolby Pro-Logic vahvistimessa tällainen on mahdollista, koska Dolby Surround koodatussa äänitteessä ei kaikkia kanavia pystytä ohjaamaan täyteen voimakkuuteen yhtä aikaa. Ainoastaan muutamasta kanavasta voi kuulua 'täysi' signaali tietyllä ajan hetkellä. Mitä merkitystä on surroud-systeemin kanavaerolla ? Ohjelmansiirtoketjun päässä eli vahvistimen ulostulossa on 25-30 dB riittävä kanavaero keskitaajuusalueella (500 Hz - 5 kHz). Dolby Surround -dekoodereiden testiperiaate on, että käytännön ohjelmanlähteillä (kuvanauha, tv-lähetys, LaserDisc-levy, satelliitti-tv-lähetys, jne) dekooderi ei saa olla kanavaeroa rajoittava tekijä. Mittaussignaaleilla dekooderin tulee tuottaa keski-takakanavan ja etu-takakanavan välille 35-40 dB:n kanavaerot (keskitaajuuksilla). Tätä suuremmat kanavaerot Dolby -dekooderissa eivät tuota kuultavaa parannusta, koska Dolby Surround Pro Logic -dekooderin teoreettinen maksimikanavaero on 37 dB keski- ja etukanavien sekä etu- ja takakanavan välillä. Onko huono asia, että surround-vahvistimeni takanavista tulee vähemmän tehoa kuin etukanavista ? Normaalissa Dolby Pro Logic -vahvistimessa ei taakse tule koskaan yhtä voimakkaita signaaleja kuin etupäähän, siksi vähän vähempikin teho riittää. Periaatteessa paras ratkaisu etenkin Dolby Digital -vahvistimessa olisi, että jokaisessa äänikanavassa olisi yhtä paljon tehoa. Käytännön säästösyistä osa valmistajista on kuitenkin päätynyt laittamaan taakse pienitehoisemmat vahvistimet kuin etukanaviin. Tämä ei kuitenkaan ole välttämättä hirveän suuri ongelma, jos takakanavassa on tässäkin tilanteessa "tarpeeksi" tehoa. Vaikka Dolby Digitalissa, DTS:ssä ja vastaavissa on mahdollisuus kyllä syöttää yhtä paljon tavaraa taakse kuin eteenkin, mutta elokuvan kannalta moisessa ei ole juuri järkeä. Surroundeille siis riittää vähän vähempikin teho (puolet vastaa 3dB vähennystä maksimiäänenpaineeseen, jos kaiuttimien herkkyys on identtinen), OLETTAEN että surroundkanavien taso on säädetty neutraaliksi. Normaalissa kuuntelussa eri kanavien erilaiset tehoarvot eivät haittaa, koska kanavien väliset tasapainot ovat säädettävät. Surroundit voi säätää kuuluman haluttaessa vaikka voimakkaamminkin kuin etupään, jos vain pääteasteiden tehonantokykyä ei ylitetä. Eräässä esimerkkivahvistimessa on eteen 3x90W ja taakse 2x45W. No 45W on jo aika vähän per kanava, varsinkin jos subbarin bassot esim ohjataan pääkanaviin AC-3/DTS systeemissä. Tästä syystä pääkanaviin on laitettu vähän tehoreserviä, jos erillistä subbaria ei ole ja pääkaiuttimet joutuvat toistamaan nuo matalat bassoefektitkin. Toisaalta 45 watin vahvistimella saa normaalin herkkyyden omaavilla kaiuttimilla aivan tarpeeksi (ja ylikin) kovan metelin aikaiseksi, joten systeemissä jossa olisi 5x45W tehoa + subbari saa ihan tarpeeksi moneen kotiin. Tässä tilanteessa noissa etukanavissa olisi vaan ylimääräistä tehoreserviä enemmän kuin takana. Etenkin jos kaikki kaiuttimet ovat samanlaisia, niin ainakin psykologiselta kannalta tarkistellen on mukavampi, että kaikkien kanavien tehot ovat samat. Varsinaista käytännön merkitystä tällä ei kuitenkaan ole. Kun laitteisto säädetään oikein, niin kaikista kaiuttimesta kuuluu ääni yhtä kovaa kuuntelupaikalle. Laitteistosta saatavan puhtaan maksimiäänenpaineen sitten ratkaisee se vahvistinkanava, josta loppuu rahkeet ensin kesken. Mistä johtuu, että Dolby Surround-vahvistimeni takanavista kuuluu silloin tällöin epämääräisiä rasahduksia ? Jos vahvistimesi on vanha tai halpalaite, niin tuo on aika varmasti tyyppivika. Yleisin häiriö heikkolaatuisissa pro-logic vahvistimissa on suhina ja napsunta/rahina takakaiuttimissa. Ennen tämän johtopäätösten tekemistä kannattaa tarkistaa, että takakanavien kaiuttimet ja johdotus on kunnossa, koska esimerkiksi oikosulkua tekevä kaiutinjohto tai viallinen kaiuttimen elementti voi synnyttää melkoisia häiriöääniä. Kaiuttimet surround-järjestelmässä Miten surround-järjestelmän kaiuttimet kannattaa sijoittaa ? Dolby Surround (Pro Logic)-järjestelmässä eteen sijoitetaan 3 kaiutinta ja taakse kaksi. Edessä olevat vasen ja oikea kanava sijoitetaan [21]normaalien stereokaiuttimien sijoitusohjeiden mukaan ja keskikaiutin sijoitetaan näiden keskelle. Takakaiuttimet sijoittaan Dolby suositusten mukaan kuuntelupaikan sivulle, mutta ne voi sijoittaa myös kuuntelupaikan taakse. Hyviä sijoitusohjeita kuvien kanssa löytyy osoitteesta [22]http://www.dolby.com/ht/sound/sound3.html. Paras tulos selviää vasta kokeilemalla tarjottuja vaihtoehtoja. Samoja ohjeita voi soveltaa myös Dolby Digitaliin ja muihin viittä kaiutinta käyttäviin Surround-järjestelmiin. Ihannetapaus Surround-järjestelmässä olisi, että kaikki kaiuttimet voitaisiin sijoittaa kuuntelupisteestä piirretyn ympyrän kehälle siten, että etukaiuttimet ovat sopivasti etuviistossa kuuntelijasta ja takakaiuttimet takaviistossa. Normaalissa huonetilassa tällaiseen sijoitteluun ei yleensä päästä ja huoneakustiikkakin sotkee tilannetta omalla tavallaan (kaikissa huoneessa tämä "ihannesijoitus" ei olekaan se paras). Ovatko surround-vahvistimien mukana myytävät pakettikaiuttimet hyvä ratkaisu ? Kaiuttimet ovat ehdottomasti kotiteatterin tärkeimmät laitteet. Jos ne ovat kelvottomat, on ääni huono, vaikka muut vehkeet olisivat miten erinomaisia tahansa. Kodinkoneliikkeet tuputtavat yleensä Dolby-vahvistimen ostajalle halvalla kasan muovisia laatikoita, joista ei heru luonnollista ääntä hyvälläkään vahvistimella. Mistä kannattaa ostaa surround-systeemin kaiuttimet ? Kunnollisia hifikaiuttimia kannattaa katsella ja kuunnella alan erikoisliikkeistä, joista saa parasta palvelua muidenkin laitteiden ostamiseen. Jotkut liikkeet antavat kaiuttimia kokeiltavaksi kotiin ilman ostopakkoa. Viemällä kaiuttimet kotiin voi testata, kuinka hyvin ne toimivat huoneesi akustiikan kanssa. Hyvien kaiuttimien hintahaitari venyy alle tuhannesta markasta kymmeniin tuhansiin markkoihin parilta. Mitä teen jos minulla ei ole keskikaiutinta ? Nykyaikaisissa vahvistimissa on olemassa Phantom-asento jossa kaksi sivukaiutinta hoitavat myös keskikanavan toiston. Phantom asentoa käyttämällä äänentoisto ei ole yhtä hyvälaatuinen (erityisesti elokuvien dialogien laatu kärsii). Phantomkeskikanava on tyydyttävä, jos kuuntelija istuu täsmälleen kaiuttimien keskilinjalla, jos kaiuttimien stereokuva on erinomainen (ehjä suuntakuvio, ei diafraktioita, ei resonoivia kalvoja) ja, jos stereokaiuttimet sijoitetaan lähemmäksi kuin kolmen kaiuttimen tapauksessa. Mitä hyötyä on keskikaiuttimesta ? Oma kaiutin keskikanavalle antaa aina paremman vuoropuheluerottelun kuin phantom. Hyvä dekooderi ei sanottavasti pilaa ääntä musiikkikuuntelussaankaan, mikäli äänite on kunnossa. Jos keskikanavan kaiutin on soinniltaan erilainen kuin pääkaiuttimet, niin äänikuvasta ei tule yhtenäistä ja tulos on yleensä huonompi kuin kahden kaiuttimen toistossa. Keskikaiuttimeksi kannattaa hankkia tarkoitukseen sopiva kaiutin, joka soi samalla tavalla kuin pääkaiutin ja on magneettisuojattu (tarpeen jos sijoitat sen stereon viereen). Jos keskikaiutin on huono, niin koko systeemi kuulostaa huonolle. Tästä syystä television oma kaiutin on yleensä kelvoton keskikaiuttimena. Jos keskikaiutin on huono, niin äänentoisto kuulostaa suunnilleen samalla tavalle huonolle kuin jos normaalisteossasi olisi aivan erilaiset vasemman ja oikean puolen kaiuttimet. Äänikuvan eläminen on yleensä oire huonosta ohjelmamateriaalista tai epästabiilista ohjelmalähteestä (esim. videonauhuri tai C-kasetti). Onko television kaiutin sopiva keskikaiuttimeksi ? Televisoihin kiinteästi rakennetut kaiuttimet ovat yleensä heikkolaatuisia (huono taajuustoisto ja kotelo rämisee) eivätkä sovellu hifitoistoon. Jos käytät television kaiutinta keskikaiuttimena, niin koko systeemin toisto alkaa kuulostaa lähes yhtä huonolle kuin tämä yksi huono kaiutin yksinään. Jos kaipaat systeemiisi keskikaiutinta niin kannattaa hankkia kunnollinen keskikaiutin tätä varten, huonosta keskikaiuttimesta on enemmän haittaa kuin hyötyä. Pitääkö keskikaiutin aina kytkeä samaan vaiheeseen pääkaiuttimien kanssa ? Yleensä keskikaiutin kytketään samaan vaiheeseen pääkaiuttimien kanssa. Tämä kytkentä on oletusarvo ja antaa parhaan tuloksen kun kaiuttimet on sijoiteltu ihanteellisesti. Jos kaiuttimet on sijoitettu ei-ihanteellisesti, voi keskikaiuttimen "oikea" napaisuus voi olla joko samassa tai eri vaiheessa pääkaiuttimiin nähden. Riippuu kaiuttimien tyypistä (2/3-tie, jakosuotimen rakenne, jakotaajuudet) ja sijoittelun geometriasta (etäisyydet). Parempi vaihtoehto pitäisi selvitä suhteellisen helposti kuuntelemalla. Vasemmasta oikeaan reunaan ja päinvastoin liikkuvassa signaalissa ei pitäisi kuulua epäjatkuvuutta. Voiko keskikaiuttimen sijoittaa videoprojektorin valkokankaan taakse ? Elokuvateatteri käyttävät saleissa yleensä valkokankaan taakse sijoitettuja etukaiuttimia, joten kaiuttimien sijoittaminen valkokankaan taakse on ainakin jollain tavoin mahdollista. Jotta kaiutin toimisi kunnolla valkokankaan takana, täytyy valkokankaan olla perforoitua eli rei'itettyä tyyppiä. Rei'itetty elokuvavalkokankaaksi tehty kangas päästää ääntä hyvin lävitseen, tosin kangas vaimentaa edelleen korkeita ääniä jonkin verran (kompensoitavissa pienellä taajuuskorjauksella). Jos kangas on tarpeeksi iso, kannattaa koko etulinja "piilottaa" sen taakse yhtäläisen soinnin saamiseksi. Ainoa 'fiksu' tapa tehdä tällainen ratkaisu kunnolla on käyttää akustisesti läpinäkyvää kangasta, joka on käytännössä tähtitieteellisen kallis ratkaisu (helposti tuhansia markkoja neliömetriltä); siltikin lievää taajuuskorjausta voidaan joutua tekemään. Jos ihan perusmallisen kankaan läpi meinaa ääntä tuoda, niin se on miessäänmäärin järkevää ainoastaan basso- ja keskialueilla, diskanttipää on käytännössä pakko sijoittaa kankaan alle tai päälle että siitä saadaan ääneltään edes likimain sopusuhtainen. Keskiäänielementtien tulee tuossa tapauksessa olla likimain kankaassa kiinni, jos halutaan välttyä heijastumisongelmilta kankaan takana. Jos vain mahdollista sijoita kaiutin kankaan alle tai päälle niin säästyt monelta vaivalta. Mikä merkitys on takakanavien laadulla ? Normaalissa Dolby Surround järjestelmässä takakanavien kaiuttimet toistavat ainoastaan taajuusalueen noin 100Hz-7Hz, joten saattaisi tulla mieleen käyttää takakanavissa huonompia kaiuttimia. Joka tapauksessa takakanavien kannattaa soinniltaan muistuttaa etukanavia niin paljon kuin mahdollista tai muuten äänikentästä ei tule täysin yhtenäistä. Vaikkei Dolby Pro Logic käytäkään koko taajuusaluetta niin tulevissa systeemeissä (Dolby Digital) tuo tulee muuttumaan, joten hankkimalla kunnolliset kaiuttimet taaksekin voi varmistua siitä että ne eivät mene heti vaihtoon jos joskus päätät päivittää systeemisi sellaiseksi joka osaa toistaa tulevien digitaalisten monikanavajärjestelmien ääniä (esimerkiksi Dolby Digital äänen). Miten Dolby suosittaa sijoittamaan Surround-laitteiston takaiuttimet ? Yleinen suuntaustapa, jota suositellaan käytettäväksi mahdollisuuksien mukaan Dolby Surroundin kanssa on seuraava: Takakaiuttimien tulisi olla kohdistettuna elementit vastakkain ja kuuntelupaikan sivuilla hieman kuulijoiden takapuolella. Takakaiuttimien diskanttien tulisi olla vajaan metrin kuulijan korvien yläpuolella. Kannattaa muistaa, että tämä on vain yksi tapa sijoittaa takakaiuttimet. Huoneen akustiikka ja rakenne, kaiuttimien tyyppi vaikuttavat luonnollisesti kaiuttimien sijoitteluun. Lisää tietoa aiheesta löytyy osoitteesta [23]http://www.dolby.com/ht/. Onko oikein laittaa takakaiuttimet sivuseinille ? Dolby Surroundissa voi takanavat sijoittaa kuuntelupaikan sivuille jos kuuntelupaikan takana ei ole riittävästi tilaa takakaiuttimille. Tarvitseeko Dolby Digital järjestelmän subwoofer oman suodattimen ? Dolby Digitalissa bassokanavan lähtöä ei pidä erikseen enää alipäästösuodattaa korkeiden äänien poistamiseksi itse omilla lisäsuotimilla, koska tällaisilla järjestelyillä saa vain järjestelmään vaihevirheongelmia (jos subwooferissa käytetään sähköistä toiston korjausta taajuusalueen alapäässä, niin nämä ovat edelleen tarpeen ja kiinteä osa subwooferin rakennetta). Dolby Digitalin bassokanavaan lähetetään alunperinkin vain se tieto, joka sieltä ulos halutaan. Joissain tapauksissa tuolla vahvistimessa sisällä saatetaan tehdä äänelle suodatuksia, mutta mitään ulkoisia suodattimia subwooferille ei tarvita eikä pidäkään käyttää. Miten voin tehdä dipolikuvioisen takakaiuttimen surroundjärjestelmääni ? Dolby Surround -järjestelmässä on edullista, että takaa tulevan äänen suuntaa ei pystytä tarkkaan aistimaan, vaan se tuntuu tulevan tarkemmin määrittelemättömästä suunnasta. Yksi tapa toteuttaa tällainen äänikenttä on sijoittaa yksi dipolimallinen kaiutin taakse keskelle. Tällainen kaiutin ei säteile merkittävästi ääntä suoraan kuuntelupaikalle, vaan ääni tulee pääasiassa takaseinien kautta heijastuneena, joten äänilähdettä on hankala tarkkaan paikallistaa. Dipoli-mallisen takakaiuttimen voi rakentaa myös kahdesta tavallisesta kaiuttimesta sijoittamalla ne takaseinät toisiaan vasten ja johtamalla niihin toisiinsa nähden vastakkaisvaiheista signaalia. "Selät vastakkain" -sijoittelussa oleellista on, että kaiuttimet on kytketty erivaiheisesti eli toisen kaiuttimen johdot ovat toisinpäin, jolloin saadaan tavallaan yksi dipolikaiutin. Tällainen kaiutinratkaisu voidaan hyvin sijoittaa vaikka kuuntelijan yläpuolelle ja kaiuttimesta lähtevän äänen tehokas kumoutuminen suoraan alapuolella istuvaan kuuntelijaan. Tällöin äänet kuuluukin sivuseiniltä heijastuneina, mutta keskenään erivaiheisesti. Toimii ihan hyvin ainakin Pro Logicilla. Selakalaiset aiheet Kannattaako Dolby Digital -dekooderin sijaista vahvistimessa vai muussa laitteissa (esim. DVD-soitin) ? Seuraavassa muutamia kommentteja eri ratkaisujen eduista ja haitoista: DD dekooderi vahvistimessa: * + käyttömukavuus yleensä parempi, kun voi hallita äänisäädöt yhdellä kaukosäätimellä * + tavallisesti monipuolisempi dekooderi (osaa ohjata LFE-kanavan pääkanaviin) * + vähemmän kaapeleita, kun ääni siirretään digitaalisena vahvistimelle * + DD-ääntä useammasta ohjelmalähteestä * - yleensä kalliimpi hinta Pro logic vahvistin, jossa 5.1-input ja DVD-soitin 5.1-outputilla: * + yleensä halvempi hinta * + erillisellä dekooderilla enemmän vaihtoehtoja, eli jos dekooderi ei tyydytä, sen voi vaihtaa parempaan. * - käyttömukavuus ei ole paras mahdollinen * - enemmän äänijohtoja vahvistimelle * - kaikkien DVD-soittimien dekooderit eivät osaa ohjata LFE-kanavaa pääkanaviin, joten erillinen LFE-kanava on pakollinen Mikä on missäkin tilanteessa paras kannattaa ratkaista oma kukkaron ja teknisten preferenssien mukaan. Jos edullinen hinta on ratkaiseva tekijä hanki Pro Logic-vahvistin, jossa 5.1-inputti. Kyllä sen ja dekooderilla varustetun DVD:n kanssa pärjää ihan hyvin. Mutta jos raha riittää niin panosta käyttömukavuuteen, ja osta DD-vahvistin, jossa 5.1-inputti, niin voit myös liittää siihen tulevaisuudessakin muita laitteita, joissa 5.1 ulosmeno. Miksi joissain surroundvahvistimissa kuuluu CD-soitinta kuunnellessa voimakkailla äänillä voimakasta säröä vaikka ei olla lähelläkään vahvistimen maksimitehoja ja äänenvoimakkuus ei vaikuta särön määrään ? Dolby surround -dekooderissa on tietty maksimiottojännite, joka jälkeen piiri yliohjautuu voimakkaasti säröytyen. Yliohjautuminen tapahtuu jo ottopuolella, ennen äänenvoimakkuus säädintä. Siksi voimakkuusasetus ei vaikuta säröytymiseen. Monissa CD-soittimissa on melko suuri antojännite ja jos tällainen soitin liitetään sellaiseen Dolby Surround -vahvistimeen, jossa on alhainen säröytymistaso, saattaa musiikkilevyillä syntyä huippukohdissa voimakasta säröä. Mistä johtuu, että videoilta tulevan elokuvan ääniä kuunnellessa Dolby Surround -vahvistimen kautta kuuluu laitteesta piippaus (vihellys) tai voimakasta säröä ? Laitteen äänenvoimakkuussäätö ei vaikuta tähän ilmiöön. Tällaisen ilmiön voi aiheuttaa, että vahvistimen Dolby Surround -piiri yliohjautuu kun videonauhurilta tulee sille liian voimakasta signaalia. Tämä ilmiö tulee esille vain voimakkaita huippuja sisältävissä kohdissa, ei hiljaisessa puhekohdassa. Jos piipitysilmiö esiintyy hiljaisissa kohdissa, voi syynä olla lähetyksessä signaalin mukaan joutunut häiriöääni. Se, että äänenvoimakkuussäätö ei vaikuta mitään, viittaa juuri ennen äänenvoimakkuussäätöä olevan Dolby-piirin yliohjaantumiseen. Tästä syystä asialle ei voi kovin helposti tehdä mitään. Videon (tai muun ongelmallisen lähteen) ja vahvistimen väliin jonkin vaimentimen kytkeminen on toki mahdollista. Tällaisen vaimentimen voi rakentaa muutamasta vastuksesta esimerkiksi seuraavaan tapaan (oma kytkentä kummallekin kanavalle): VIDEOLTA ------R1----------+----- VAHVISTIMELLE | R2 | MAA ------------------+----- MAA R1 = 2.2 kohm R2 = 2.2 kohm Miten teen köyhän miehen surround -virityksen ? Periaatteessa surround-signaalin saa eroteltua stereoäänestä kytkemällä lisäkaiuttimet (takakaiuttimet) toistamaan normaalin stereosignaalin kanavien välistä erosignaalia. Tämä saadaan aikaan kytkemällä sarjaan kytketyt takakaiuttimet vahvistimen kaiutinulostulon vasemman ja oikean kanavan "+"-napoihin kiinni. Kun yleensä näin kytkettynä takakaiuttimien signaali on liian voimakas, pitää niiden kanssa sarjaan kytkeä sopiva vastus vaimentamaan signaalia. Sarjavastuksena on parasta käyttää 25-50-ohminen säätövastusta (tehonkesto vähintään muutamia watteja), jolloin takakaiuttimien äänenvoimakkuutta voi säätää suhteessa etukaiuttimiin. Yksinkertainen kytkentä voidaan tehdä seuraavaan tapaan: Vasen lähtö + ---+takakaiutin---+takakaiutin----säätövastus---+ Oikea lähtö Tai sitten seuraavan tapaan: Vasenlähtö+ ---- +vasentaka- ---- -oikeataka+ -- |säätövastus| --+Oikealähtö Tässä jäkimmäisessä viirityksessä takakaiuttimet on kytketty eri päin, jotta oikealla olevat etu- ja takakaiuittimet 'sykkisivät samaan suuntaan'. Kumpaakin kytkentätapaa voi käyttää ja kumpaakin on esiintynyt aihetta käsittelevissä keskusteluissa. Köyhän miehen kuuntelunautinnolle asialla ei liene suurta merkitystä kumpaa käyttää. Jos intoa riittää voit kokeilla kumpi sopii käyttöösi paremmin. Tämä yksinkertainen viritys ei sisällä mitään oikean Dolby Surround Pro Logic systeemin hienouksista (takankanavien kohinanvaimennus, säädettävä viive), joten tämä yksinkertainen systeemi ei toimi läheskään yhtä hyvin kuin oikea Dolby Surround järjestelmä. Takakaiuttimien kanssa sarjassa olevien vastuksien takakaiuttimiin aiheuttamat taajuustoiston virheet eivät ole tässä virityksessä yleensä häiritseviä. _______________________________________________________________________ Palautetta tästä sivusta voi lähettää [24]palautekaavakkeella. [25][takaisin.gif] Takaisin hakemistoon _______________________________________________________________________ [26]Tomi Engdahl <[27]Tomi.Engdahl@iki.fi> References 1. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/surround.html#perusteet 2. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/surround.html#vahvistinominaisuudet 3. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/surround.html#kaiuttimet 4. file://localhost/m/www/data/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/surround.html#sekalaiset 5. http://www.dolby.com/tech/whtppr.html 6. http://www.hometheaterhifi.com/volume_8_1/dolby-prologic2-3-2001.html 7. http://www.dolby.com/ht/co.br.0107.PLIIListenersGuide.html 8. http://www.dolby.com/tech/l.wh.0007.PLIIops.pdf 9. http://www.dolby.com/tech/co.br.0102.PLIIDemo.pdf 10. http://www.dolby.com/ 11. http://www.sennheiser.com/ 12. http://www.hifistudio17.fi/hifipalsta/lucas.html 13. http://www.thx.com/ 14. http://www.thx.com/ 15. http://www.lucasfilm.com/ 16. http://www.thx.com/ 17. http://cybertheater.com/Tech_Archive/THX_Plots/thx_&_pro_freq.html 18. http://www.dolby.com/ 19. http://www.dtstech.com/ 20. http://www.sdds.com/ 21. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/kaiuttimet.html 22. http://www.dolby.com/ht/sound/sound3.html 23. http://www.dolby.com/ht/ 24. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/palaute.html 25. http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.audio+video/index.html 26. http://www.hut.fi/~then/ 27. mailto:tomi.engdahl@iki.fi Kaiuttimet * [1]Perusteet * [2]Kaiuttimien sijoittamien huoneeseen * [3]Kaiuttimien suojaus * [4]Kaiuttimien johdotus * [5]Kaiuttimien korjaus * [6]Kaiutinrakentelu * [7]Subwoofer * [8]Subwooferien rakentaminen * [9]PA-äänentoisto * [10]Kaiutinmittaukset Perusteet Miksi äänentoistossa käytetään kahta kaiutinta ja riittääkö kaksi kaiutintakunnon äänentoistoon ? Yksi yksittäinen instrumentti toistuu parhaimmin yhdestä kaiuttimesta. Yksi kaiutin ei kuitenkaan pysty kunnolla välittämään esityksen tilantuntua, joten tähän etsittiin parannusta monilla eri menetelmillä. Stereojärjestelmään päädyttiin kompromissiratkaisuna, koska se pystyi tarjoamaan monia etuja monojärjestelmään verrattuna olematta kuitenkaan liian monimutkainen toteuttaa. Kaiuttimien määrän lisääminen tuo lisää tilaa- ja suuntaa välittävää informaatiota, jos siis myös kanavien määrä lisääntyy (yksi kanava per kaiutin). Näin käy jo Dolby Surroundin kanssa. Kanavia lisättäessä stereokuva stabiloituu ja muuttuu tarkemmaksi, koska todellisia äänilähteitä on enemmän ja siten myös todellista informaatiota, informaatiota, jota kaksikanavainen erikoistapaus, "stereo", ei koskaan pysty välittämään. Tilainformaatio tulee todella sivuilta ja takaa, mistä sen pitääkin tulla. Keskeltä tulevat äänet tulevat todella keskeltä, todellisesta äänilähteestä, jolloin monoääni (esim. laulaja, joka on aina miksattu keskelle) on aina puhtaampi kuin kahden kaiuttimen muodostama "phantom"-monoääni. Kaksikanavainen stereo on nimittäin kaikkein huonoimmillaan taajuustoistomielessä juuri toistaessaan monoääntä. Monikanavaisen systeemi tarjoaa laajemman kuuntelualueen. Kolme eteen-yksi tai kaksi taakse on jo ratkaisevasti parempi kompromissi kuin kaksikanavainen erikoistapaus. Elokuvissa tämä kanavajako on käytössä ja tähän kanavajakoon tulevat tulevaisuudessa perustumaan myös mahdolliset monikanavaiset musiikintoistosysteemit jos sellaisia tulee markkinoille. Miksi kaiutinta kutsutaan kaiuttimeksi ? On totta että kaiutin on tavallaan väärä ilmaisu sillä "eihän kaiutin mitään kaiuta". Muita kaiuttimille mietittyjä ja joskus aikoinaan käytettyjäkin nimiä ovat esimerkiksi Köykkän käyttämä "ääninen" sekä suoraan englannin kielisestä termistä "loudspeaker" väännetty "kovaapuhuja". Kaiutin termi vaan on jäänyt näistä elämään. Millainen on tavallisen kaiuttimen hyötysuhde ? Tyypillisen kaiuttien hyötysuhde on hyvin heikko. Isolla bassoelementillä tai torvidiskanteilla sähköakustinen hyötysuhde (paljonko sisään menevästä sähkäsignaalista muuttuu ääni-energiaksi) voi olla useita prosentteja, yleensä kuitenkin vähemmän. Normaalien, hifikäyttöön tarkoitettujen kaiuttimien hyötysuhteet pyörivät jossain 1 % hujakoilla, joten ei ole mikään ihme, että luukutettaessa esim. 100 W teholla kaiuttimet kuumenevat, kun 99 W sähkötehosta muuttu lämmöksi jo itse kaiuttimessa Mitä tarkoitetaan kaiuttimen impedanssilla ? Kaiuttimen impedanssi kuvaa kuinka paljon kaiutin ottaa virtaa vahvistimesta tietyllä vahvistimen ulostulojännitteellä. Ideaalinen 8 ohmin kaiutin ottaa virtaa saman verran kuin 8 ohmin vastus ja ideaalinen 4 ohmin kaiutin tuplaten sen mitä 8 ohminen. Käytännössä kaiuttimen impedassi ei ole mikään vakio 8 tai 4 ohmia, vaan se vaihtelee voimakkaasti taajuuden mukaan. Tyypillisesti nimellisimpedanssi on määritelty niin, että kaiuttimen impedanssi on keskikmäärin tuota luokkaa ja se voi pienimmillään olla 3/4 osaa nimellisimpedanssistaan joillain taajuuksilla (markkinoilla on tosin kaiuttimia, jotka rikkovat tätä sääntöä vastaan). Kaiuttimiin merkitään nimellisimpedanssi ja vahvistimiin pienin sallittu impedanssi, jotta voitaisiin arvoidan vahvistimen sopivuuttaa kaiuttimen ohjaamiseen. Kun kaiuttimen nimellisimpedanssi on vahvistimen suositellulla niin vahvistimesta saadaan se teho kuin valmistaja on luvannut. Jos numellisimpedanssi on isompi, niin saadaan vähemmän tehoa. Jos kaiuttimen nimellisimpedanssi on pienempi kuin vahvistimen pienin sallittu impedanssi, niin tällöin olet ylikuormittamassa vahvistinta, mistä seuraa vahvistimen ylikuumenemista, toimitahäiriöitä, suojapiirien laukeamista tai pahimmassa tapauksessa vahvistimesi hajoaminen. Nimellisimpedanssi kertoo loppujen lopuksi aika vähän kaiuttimen todellisesta impedanssista, mutta jos impedanssi nyt olisi jotakuinkin vakio, niin 8 ohmin kuorma vaatii vahvistimelta huomattavasti vähemmän virtaa kuin matalampi ohminen kuorma. Käytännössä kaiutitmen impedanssi on toistoaluuella kaikkea muuta kuin tasainen 8 ohmia. Kaiuttimien todellinen impedanssi on niin kompleksinen taajuuden mukaan muuttuva ilmiö, että pienistä heitoista ei kannata valittaa vähääkään. Toisinaan sanotaan että nimellinen impedanssi ei ole niinkään merkittävä vaan se kuinka tasainen impedanssi kaiuttimella on sen toistoalueella. Käytännössä minkään kaiuttimen impendassikäyrä ei ole mitenkään tasainen, eikä tämä aiheuta mitään merkittäviä ongelmi vahvistimelle, kunhan kaituttimen impedassi ei pääse putoamaan jolla tietyllä taajuudella aivan kauhean matalaksi (hyvin paljon nimellisimpedanssia pienemmäksi). Yleensä normaaleissa kotikaiuttimissa tuo impedanssi ei putoa kovin alas, mutta joissan huippuhifikaiuttimissa impedanssi joillakin taajuuksilla saattaa pudota hyvinkin alas, vaikka nimellisimpedanssi olisikin korkea. Tälläisessä tilanteessa jotkut pieniä impedansseja huonosto hallitsevat vahvistimet voivat mennä "kyykkyyn". Välttämättä tätä ei voi pitää vahvistimen ongelmana, koska kaiutinta suunnitellessa olisi pitänyt mielestäni ottaa huomioon se että sen impedanssi pysyy järkevissä rajoissa ja merkitä siteen kaiuttimen nimellisimpedanssiksi sellainen arvo, joka kuvaa kaiuttimen käyttäytymistä niinkuin se on eikä vaan jotain "värää" arvoa joka tulee suunnittelijalle mieleen tyypilliseksi impedanssiksi. Esimerkiksi IEC:n standardi IEC60268-3 kertoo kaiuttimien nimellisimpedanssista että kaiutimen todellisen impedanssi ei saisi laskea millään taajuudella alle 80% nimellisimpedanssiarvosta mutta standardi ei aseta rajoja kuinka suureksi kaiuttimen impedanssi saa kasvaa. Valitettavasti jotkin hifikaiuttimet standardin vastaisesti on merkitty niin suurille impedasseille että tuo 80% säätä ei päde (jos ne olisi merkitty standardin mukaisesti, niin silloin niihin olisi pitänyt merkitä pienempi nimellis-impedanssi). Näistä kaiuttimien impdansseista ja niiden sopivuuksista tunnutaan pitävän aivan liikaa meteliä. Normaaliolosuhteissa kaikki yli neljä ohmiset normaalit dynaamiset kaiuttimet toimivat läheskaikkien vahvistimien kanssa (varmasti jos vahvistin lupaa toimia 4 ohmin kuormaan saakka) ellei niitä luukuteta pitempia aikoja ihan särörajalle. Jos särörajalle joutuu luukuttamaan, on tullut hankittua liian pieni vahvistin. Halvoissa vahvistimissa, joiden voisi helposti kuvitella hajoavan helpoiten, on yleensä käytetty mikropiireillä toteutettuja pääteasteita joissa on aina sisaanrakennetut ylikuormitussuojat, jotka suojaavat vahvistinta yleensä hyvinkin rankkoja ylikuormituksia vastaan tehokkaasti. Mikä on sopiva kaiuttimen impedanssi vahvistimelleni ? Kaiuttimen impedanssin on oltava vähintään se mikä vahvistimessa on ilmoitettu alimmaksi sallituksi. Kaiuttimen impedanssi voi olla suurempi kuin mitä vahvistimessa on ilmoitettu suositelluksi kaiuttimen impedanssiksi. Suurempi kaiuttimen impednassi ei aiheuta ongelmia vavistimen toiminnalle, vahvistin pystyy vaan antamaan tällaiseen suurempi-impedanssiseen kaiuttimeen vähemmän tehoa. Miksi kaiuttimessa tarvitaan jakosuodin ? Äänentoistojärjestelmissä tarvitaan useita erilaisia kaiuttimia, koska yksi kaiutin ei voi toistaa koko ihmisen kuuloaluetta (16Hz - 16kHz). Diskanttikaiutin ei kestä matalia ääniä ilman, että ääni säröytyy ja bassokaiutin toistaa korkeat äänet huonosti. Lisäksi matalan taajuuden suuri energiamäärä myös grillaa typillisesti bassoelementtiä paljon pienemmälle teholle mitoitetun diskanttielementin hetkessä jos sinne päästetään matalia taajuuksia. Näiden syiden takia ääni on jaettava niin, että diskanttikaiuttimelle menee ainoastaan korkeat äänet (yli 4 kHz), bassokaiuttimelle ainoastaan matalat äänet (alle 100 Hz) ja keskiäänikaiuttimelle ainoastaan keskiäänet (100Hz - 4kHz). Tähän tarvitaan jakosuotimia. Jakosuotimia on kahdenlasia: aktiivisia ja passiivisia. Aktiivinen jakosuodin jakaa äänet eri kaiuttimille jo ennen vahvistimia. Tällöin diskanttikaiuttimille on yksi vahvistin, jonka läpi kulkee ainoastaan korkeita ääniä, keskikaiuttimille on oma vahvistimensa ja bassoille on oma vahvistimensa. Kaiuttimet ovat tällöin kytketty suoraan omaa taajuusaluettaan vastaaviin vahvistimiin. Aktiivinen jakosuodin toimii linjatasoisilla signaaleilla tarvitsee tasavirtaa tuottavan virtalähteen toimiakseen. Passiivinen järjestelmä (järjestelmä, jossa on passiiviset jakosuotimet) pärjää yhdelläkin vahvistimella, joka vahvistaa yksin koko taajuusalueen. Tämä toimii hyvin, koska vahvistimet toimivat usein koko ihmisen kuuloalueen kattavilla äänillä. Tällöin ääni jaetaan eri kaiuttimille vasta, kun se on vahvistettu. Tämä tehdään passiivisella jakosuotimella. Passivinen jakosuodatin koostuu keloista, kondensaattoreista ja vastuksista. Näiden avulla huolehditaan, että jokaiselle elementille pääsevät vaan ne taajuudet, joita se pystyy kunnolla toistamaan. Et useinkaan näe passivisia jakosuotimia, koska ne on tyypillisesti asennettu kaiutinkoteloiden sisään. Mitä eroa on aktiivisella ja passiivisella jakosuotimella ? Aktiivinen jakosuodatin jakaa linjatasoisen signaalin eri alueille ja sitten ne signaalit vedetään omille vahvistimilleen. Tämän vahvistimen perään on suoraan kytketty kyseisen taajuusalueen kaiutinelementti. Aktiivinen jakosuodatin sisältää aktiivista elektroniikkaa (tyypillisesti operaatiovahvistimia) ja se vaatii oman käyttöjännitteen toimiakseen. Aktiivinen jakosuodatin pystyy vahvistamaan ja vaimentamaan signaalia tarpeen mukaan. Tyypillinen passivinen jakosuodatin on normaleissa hifikaiutitmissa oleva keloista, kondensaattoreista ja vastuksista koostuva jakosuodatin, joka jakaa vahvistimelta tulevan signaalin eri kaiutinementeille. Passivinen jakosuodatin toimii passiivisesti, eli ei tarvitse toimiakseen mitään ulkoista erillistä teholähdettä. Passivinen jakosuodatin pystyy ainoastaan jakamaan signalin eri kaiutinelementeille ja vaimentamaan tarvittaessa joitain taajuuksia. Jos jokin taajuusalue on liian heikko tasoltaan, niin passiivijakosuotimella sitä ei voida voimistaa. Periaatteessa passiivisia vastuksista, keloista ja kondensaattoreista koostuvia suotimia voitaisiin käyttää linjatasoisenkin signaalin suodattamiseen ja jakamiseen usean päätevhavistimeen, muttä tälläistä ratkaisua ei yleensä käytetä, koska homma onnistuu paremmin aktiivisella suotimella. Mitä ongelmia on passivisuodatinratkaisussa ? Perinteisessä passiiviratkaisussa voimakkussäätimeltä saatava 0 - 1 V korkeaohminen signaali viedään päätevahvistimelle, joka vahvistaa sen esim. 100 W vahvistimessa 0-20 V suuruiseksi ja kaiutin saattaa sitten ottaa 0-5 A virtaa (4 ohmin kuorma). Diskanttikaiuttimille ei pidä päästää matalia taajuuksia (palaisivat) eikä bassokaiuttimille korkeita ääniä (suuntaavuusongelmia jne.), joka toteutetaan keloista ja kondensaattoreista (ja mahdollisesti vastuksista) koostuvilla passiivisilla jakosuotimilla. Kelojen pitää kestä useamman ampeerin virtoja, joten langan paksuuden pitää olla vähintäin 0,5 - 1 mm ja lisäksi yleensä joudutaan käyttämään ilmasydämisiä keloja, sillä muussa tapauksessa sydänaineen kyllästyminen voisi aiheuttaa ongelmia. Tämän takia keloista tulee varsin isoja ja kalliita. Vastaavasti kondensaattoreiden tulee kestää kymmenien volttien jännite ja kun tarvittavat kapasitanssit ovat alhaisten impedanssitasojen takia usein 1-300 uF, joten kondensaattoreista tulee varsin kookkaita ja kalliita. Näiden komponenttien toleranssit saattavat hyvinkin olla +/- 5 % luokkaa, jolloin vaarana on, että oikea ja vasen kaiutin kuulostaa erilaiselta. Huono toleranssi myös aiheuttaa sen, että kovin jyrkkiä suotimia on teollisessa mittakaavassa vaikea toteuttaa, tämän vuoksi kunkin elementin yhteydessä on usein vain yhdestä kelasta ja konden- saattorista koostunut suodin, jonka jyrkkyys on 12 dB/oktaavi. Jonkin 18 tai 24 dB / oktaavi jyrkkyyden toteuttaminen näin laajan toleranssin omaavilla komponenteilla saattaa aiheuttaa todella pahoja virheitä taajuus- ja vaihevasteessa. Koska eri elementtien herkkyydet ovat erilaisia, joudutaan tasapainoisen soinnin aikaansaamiseksi herkimpiä elementtejä vaimentamaan vastuksilla, joilta vaaditaan useamman vatin tehonkestoja, eli osa vahvistimen tehosta muuttuu suoraan lämmöksi jo jakosuotimessa. Koska passivijakosuotimella on mahdollista ainoastaan päästää halutut taajuudet sellaisenaan läpi tai vaimentaa niitä (liian heikkoa taajuut ei voi vahvistaa), ovat passivisuotimella tehdyt taajuuskorjaukset aika rajoittuneita. Jos tilanne on sellainen, että joku taajusalue on liian hiljainen muihin verrattuna, niin ainut mitä passivijakosuotimella voi tehdä asian hyväksi on vaimentaa niitä kaikkia muita taajuuksia (ja näin synnyttää tuntuvia tehohäviöitä jakosuotimeen). Lisäksi jos esim. hyvin voimakas bassosignaali yliohjaa vahvistimen, katkaisee se samalla myös kaikkien muiden taajuuksien (aina korkeimpia diskantteja myöten) pääsyn kaiuttimille, jolloin yliohjautuminen kuulostaa hyvin pahalta. Miten aktiivijakosuodatin toimii paremmin kuin passiivinen ? Aktiivisuotimessa voimakkuussäätimeltä saatava 0-1 V signaali viedään operaatiovahvistimista, kondensaattoreista ja vastuksista koostuviin aktiivisuotimiin, josta saadaan 0-1 V signaalit esim. bassoille, keskiäänille ja diskantille. Impedanssitasot voidaan aktiivisuotimissa valita melko vapasti, jolloin kondensaattoritkin jäävät useimmiten alle 1 uF suuruisiksi. Aktiivisuotimissa käytettäviä tarkkuusvastuksia ja tarkkuuskondensaattoreita on saatavilla jopa +/-1 % toleranssilla, joten korkeamman asteen suotimiakin (esim. 24 dB/oktaavi) pystytään valmistamaan ilman että joudutaan etsimään sopivia komponenttipareja nimellisesti samankokoisista komponenteista. Nämä kolme 0-1 V signaalia viedään sitten suoraan kolmeen päätevahvistimeen, jotka vahvistavat ne esim. 0-20 V 0-5 A suuruisiksi, josta signaali johdetaan suoraan kaiuttimen puhekeloille ilman mitään jakosuotimia. Aktiivinen jakosuodin ja päätevahvistimet sijoitetaan usein itse kaiutinkoteloon tai on muuten kiinni kaiutinkotelosta, jolloin puhutaan aktiivikaiuttimista. Käytännössä diskanttikanavaa varten ei kannata täysitehoista vahvistinta laittaa, ei diskanttielementti sitä kuitenkaan kestäisi, eikä musiikissa täystehoisia korkeita diskanttisignaaleja esiinny, joten diskanttivahvistin mitoitetaan yleensä pienemmäksi. Kun on lukuisia rinnakkaisia pääteasteita, ei esim. bassokanavan yliohjautuminen katkaise diskanttikanavan signaalia, joten hetkellinen yliohjautuminen ei kuulosta läheskään niin pahalta kuin passiivijakosuodatuksen kanssa. Eri kaiutinelementtien erilainen herkkyys voidaan huomioida yksinkertaisesti ajamalla vähemmän signaalia herkimmän elementin vahvistimeen. Aktiiviratkaisu ei ole välttämättön aivan ylettömästi passiviratkaisua kalliimpikaan, koska päätevahvistin ei loppujen lopuksi ole kovin kallis valmistaa, jos tyydytään kohtuullisiin tehoihin. Integroituna piireinä läytyy ihan laadukkaita päätevahvistimia noin 50 W tasolle asti. Monen nykyaikaisen aktiivikaiuttimen sisältä löytyy tälläisiäpiirejä päätevahvistimina. Toki aktiivikaiutinratkaisulla on ongelmansa, sillä koska aktiivinen jakosuodatus sijaitsee yleensä voimakkuussäätimen perässä, tällöin hiljaa kuunneltaessa suotimen oma kohina tulee suhteellisesti ottaen voimakkaammin kuuluville heikon hyötysignaalin nähden. Tämän takia aktiivisuotimen oma kohina pitäisi olla pienempi kuin pääteasteen kohina tai sitten voimakkuussätimien pitäisi olla aktiivisuotimien ja päätevahvistimien välissä (vaatisi kolmoispotentiometrin). Järkevästi suunniteltu aktiivisuodatin ei huononna äänenlaatua mitenkään havaittavasti, mutta jotkut aktiivisuodattimet on pilattu sillä, että ne on yritetty totteuttaa liian halvalla (liina paljon suodatusta on yritetty tehdä yhden operaatiovahvistimen ympärille, mistä seuraa äänenlaadullisia ongelmia). Miksi aktiivikaiutinratkaisut eivät ole yleistyneet kotikäytössä ? Yksi syy että aktiivikaiuttimet eivät ole yleistyneet kotikäytössä voi olla niiden korkeana pidetty hinta. Vaikka aktiivikaiutinratkaisu ei tyypillisest maksakaan mitenkään tuntuvasti enempää kuin perinteinen hyvälaatuinen kaiutin ja vahvistin sille, tuntuu tämäkin hintataso monesta kuluttajasta liian korkealle, kun eniten myydyt audiolaitteet ovat niitä parin tonnin muovisia ministereoita. Tyypillisesti hifikäyttöön sopivien aktiivikaiuttimien hintaso on noin neljästä tonnista parilta ylöspäin. Toinen suuri syy aktiivikaiuttimien harvinaisuuteen kotikäytössä on sähkönsyötön järjestäminen yhdysrakenteisille aktiivikaiuttimille, sillä kullekin kaiuttimelle pitää audiosignaalin lisäksi viedä käyttösähköt, joko niin, että kaiuttimelle viedään erillistä verkkojohtoa pitkin verkkojännite lähimmästä pistorasiasta. Tämä on lisännyt lattialla risteilevien piuhojen määrää (hankaloittaen siivousta) ja lisäksi virran kytkeminen ja katkaiseminen on hankalaa. Aktiivikaiuttimet ovat kotikäytössä yleistyneet ainoastaan tietokoneen kaiuttimina, mutta valitettavasti useimmat luomukset ovat olleet jotain muovipönttöjä joiden äänenlaatu on hyvin heikkotasoinen verrattuna mihinkään hifikaiuttimeen. Mistä johtuu, että kaiuttimeni eivät soi hiljaa yhtä hyvin kuin sellaisella reiluhkolla äänenvoimakkuudella ? Tyypillisesti kun laitteistoa kuuntelee mukavalla kuunteluvoimakkuudella, niin hyvillä laitteilla kaikki on kohdallaan, eli sointi on napakka ja taisainen. Mutta jos kuuntelee sellaisella iltamyöhä äänenpaineella niin sointi muuttuu pyöreämmäksi ja kohteliaaksi. Eli bassot vaimenevat ja korkeat äänen menettävät terävyytensä. Tyypilliset kaiuttimet käyttäöytyvät hyvin lineaarisesti eri äänenvoimakkuuksilla (kunnes ne hyvin kovalla alkavat säröttämään). Tämä soinnin muuttuminen johtuu siis pääsosin korvan ominaisuuksista: Suurella äänenpaineella korva kuulee kaikki taajuudet lähes yhtä herkästi, mutta kun äänenpaine laskee, niin korvan suhteellinen herkkyys laskee sekä matalilla että korkeilla äänillä. Tästä johtuen hiljaa kuunneltaessa bassot ja korkat äänen kuullostvat vaimenevan. Esimerkiski 20Hz:n kuulokynnys ihmisillä on noin 70dB, joten tätä pienemmillä voimakkuuksilla nuo matalillat äänet eivät yksinkertaisesti kuulu. Taajuuksien väliset erot tasoittuvat, kun kuunnellaan kovempaa (erot ovat tasoittuneet aika hyvin pois noin 80-90dB äänenpaineilla). Hyvin pienenä vaikuttavana tekijänä saattaa pitkään suurilla tehoilla ajettaessa puhekelan kuumeta niin paljon, että kaiuttimen Q arvo nousee, jolloin bassovasteeseen tulee pieni piikki. Joissakin simuloinneissa on saatu jopa 2-3 dB bassokorostuma keskitaajuuksiin verrattuna, kun puhekelan lämpötila on lähempänä 200 astetta. Jos kaiuttimen Q arvo on kylmänä melko alhainen (alle 0.7), niin bassot kuuluvat heikoilta ja vasta vähän korkeammalla puhekelan lämpötilalla saavutetaan mahdollisimman suora taajuusvaste. Tämä on varsin marginaalinen ilmiö verrattuna fysiologisiin seikkoihin. Tämä kaiutinparametrien lämpötilariippuvuus on kuitenkin hyvä pitää mielessä yhten mahdollisena selityksenä. Hiljaisella äänellenvoimakkuusilla tapahtuvaa matalien ja korkeiden äänien vaimentumista kompensoimaan moniin laitteisiin on lisätty loudness-kytkin, jonka on tarkoituksena juuri koristaa noita matalia ja korkeita ääniä kun halutaan kuunnella hiljaa. Tuo loudness-kytkin on toiminnaltaan tyypillisesti hyvin karkea aproksimaatio eikä monestikaan anna toivottua apua, vaan saattaa luonnottomasti ylikorostaa bassoja ja diskantteja. Jos laitteistossasi on loudness-säätö, niin voithan aina kokeilla parantaako vai huonontaako se sointia pienillä äänenvoimakkuuksilla kuunnellessa. Jos loudnessin vaikutus on liian raju ja rahaa löytyy, niin voit osta muisteilla varustettun taajuuskorjaimen, mittauttaa kuulosi. Sitten voit tehdä taajuuskorjaimella hiljaisten tasojen kuulokäyrääsi vastaavat korjaukset. Muutama muistipaikka riittänee jo kattamaan hiljaiset tasot. Kannattaako hankkia kaksi isoa kaiutinta vai subwoofer ja pienet sivukaiuttimet yhdistelmä ? Kaiuttimissa yleinen ongelma on matalien taajuuksien toistaminen tasapainoisesti alimpiin taajuuksiin saakka, joskaan ei ole mitään syytä vähätellä muun taajuusalueen tärkeyttä. Bassoalueen ongelman voi ratkaista hankkimalla sellaiset pääkaiuttimet, jotka pystyvät toistamaan hyvin myös aivan ihmisen kuuloalueen alapäässä. Tällaiset kaiuttimet ovat yleenä aika kookkaita ja kalliita. Toinen mahdollisuus on käyttää subwooferia, jolloin pääkaiuttimien ei tarvitse toistaa matalimpia bassoja, koska subwoofer huolehtii niistä. Subwooferin toiston yhteensovittaminen pääkaiuttimien kanssa ei ole mitenkään ongelmatonta, joten systeemin oikeaan virittämiseen voi mennä paljonkin aikaa tai sitten tulos ei ole paras mahdollinen. Sisustuksen kannalta pikkukaiuttimet ja subwoofer voi olla helpommin sijoitettava ratkaisu kuin suuret pääkaiuttimet. Varsinkin kotiteatteriharrastus on saanut aikaan sen, etät kaupoista löytyy aika käteviä ja edullisia pikkukaiuttimia ja subwoofereita. Mitä kaiuttimen luvattu taajuusvaste merkitsee ? Kaiuttimien taajuustoiston mittaamisessa aika vaihtelevä käytäntö. Periaatteessataajuusvasteen ylä- ja alarajat ovat niillä taajuuksilla joissa signaali on vaimentunut 3 desibeliä. Monet kaiuttimien valmistajat kuitenkin (laatumerkitkin) mittaavat toistoa -6dB rajassa eikä -3 dB:lla. Joskus näkee ilmoitettavan taajuustoisto -10 dB rajoissa (joillain kuulokkeilla, joillain PA-kaiuttimilla, halvoilla kotikaiuttimilla). Eri kaiuttimien taajuustoistorajat eivät ole vertailukelposia ellei niitä ole mitattu samalla tavoin, joten luvattu taajuustoiston alueen numerot ovat aika arvottomia jos ei ole kerrottu mittaus/ilmoitustapaa (kuinka paljon signaali vaimenee noilla annetuilla rajatuuksilla). Onko kaiuttimien taajuustoistossa oleva 3 dB rajat järkeviä ? 3 desibelin vaimennus tarkoittaa tehon puolittumista. Tehon puolittuminen on yleisen käsityksen mukaan juuri ja juuri ihmiskorvalla erotettavissa, vaikka äkkiseltään luulisi toista. Tämä on "vanha" käsitys, jota on pidetty jonkinlaisena yleisesti paikkansa pitävänä totuutena. Mutta asia ei ole aivan näin yksinkertainen. Korva on nimittäin eri taajuuksilla eri tavalla herkkä. Bassotaajuuksilla ihminen ei havaitse yhtä herkästi taajuusvasteen mutkia kuin korkeilla taajuuksilla. Kolme desibeliä on kuunneltuna todella suuri muutos, jos pudotus tapahtuu välillä 10-20 kHz, eli kuuloalueen yläpäässä. Tuolla välillä jo 0,5 desibelin loiva pudotus kohti 20 kHz:iä on havaittavissa. Suorassa AB-vertailussa sopivalla materiaalilla huomaa heti toisen soivan tummemmin. Yksittäiskuuntelussa taajuusvasteeltaan vaimentunut soi hiukan tylsemmin. Tästä kolmen desibelin nyrkkisäännöstä, joka on luotu 70-luvulla äänentoistolaitteiden suorituskykyä vastaavaksi sallituksi poikkeama-alueeksi taajuusvasteissa (niin sanottu hi-fi-normi), olisi jo tosin päästävä eroon. Kuluuko hifikaiutin ikääntyessään huonommin soivaksi ? Normaalissa kaiutinelementissä on liikkuvia osia, mutta liike saadaan aikaan ilman, että likkuvat osat koskettavat toisiaan. Liikkuva kartio pysyy radallaan ulomman ja sisemmän ripustuksen varassa. Ripustukset on pyritty tekemään väsymättömistä materiaaleista, ja ne eivät normaalissa kotikäytössä kulu sen enempää kuin CD-levytkään. Suurempi ongelma kuin kuluminen on joidenkin kaiutinelementtien ikääntyminen. Tieettynä aikana 1970- ja 1980-luvuilla bassoelementtien kartion reunaripustukseen käytettiin vaahtomuovia. Osa näistä vaahtomuoviripustuksista haurastuvat vanhetessaan ja alkavat hajota. Myös perinteisestä kumista valmistetut kaiuttimen reunukset vanhenevat. Tämä tulee sille siten, että kumireunuksisten elementtien kumi "kuivuu", eli kovettuu ikääntyessään. Kumilaatuja kun on varsin monenlaisia, asiasta ei voi antaa mitään yksityiskohtaista opastusta, mutta sitä voi kuitenkin pitää melko itsestään selvänä, ettei 10-20 v. vanhojen elementtien liikerata/herkkyys vastaa enää alkuperäistä uutta. Kun kumi on jäykistynyt riittävästi (=bassot kateissa), se alkaa murtumaan liikuttelusta. Toki joitakin hyvinkin stabiileja kumilaatuja saattaa olla, mutta näihin törmää melko harvoin. Korkeäänielementissä taas on saatettu käyttää niin sanottua magneettista nestettä puhekelan raossa. Tämä magneettinen neste koostuu öljystä ja rautahileista. UUtena ja kunnolla toimiessaan tämä ferrofluid-neste parantaa diskanttielementin impedanssikäyttäytymistä. Joissain tapauksissa öljy vanhetessaan "kuivuu" ja elementti ei nää toimi suunnitellulla tavalla. Vanhaa kaiutinta uhkaavat siis materiaalien ikääntymisestä aiheutuvat vaivat, ei käytön aiheuttama kuluminen. Mitä tarkoitetaan käsitteellä "kaiuttimen herkkyys" ? Herkkyys on periaatteessa sama kuin kaiuttimen hyötysuhde, silloin kun herkkyys ilmaistaan desibeleinä äänenpainetta per joku wattimäärä ja etäisyys kaiuttimesta. Tyypillisesti herkkyys ilmoitetaan kuinka monta desibeliä ääntä kaiutin tuottaa metrin päähän kun siihen syötetään 1 watin teho. Asia ei käytännössä ole ihan näin helppo. Kaiuttimen suuntaavuus vaikuttaa siten, että suuntaavampi kaiutin antaa enemmän desibelejä eteenpäin kuin hyötysuhteeltaan samanlainen mutta vähemmän suuntaava kaiutin. Lisäksi herkkyys ja/tai hyötysuhde joskus ilmoitetaan puoliavaruuden (2Pii) kuormituksen mukaan, jolloin arvot ovat korkeampia. Joskus herkkyys ilmoitetaan desibeleinä per tietty jännite (yleensä 2.83V joka tuottaa 1W tehon 8 ohmin kaiuttimeen), jolloin myös impedanssi vaikuttaa lopputulokseen, mikäli herkkyydestä laskee hyötysuhteen. Tyypillisten hifikaiuttimien hyötysuhteet ovat alueella 85-95 dB 1 watin teholla metrin päästä. PA-äänentoistoon tehdyissä kaiuttimissa hyötysuhde on yleensä parempi (tyypillisesti luokkaa 95-105 dN 1 watin teholla 1 metrin päästä). Miten kaiuttimen herkkyys muuttuu kun niitä kytketään rinnakkain ? Yleisen uskomuksen mukaan kaiuttimien kokonaisherkkyys lisäntyy kolmella dB:llä kun kytketään kaksi elementtiä rinnan, ja toisinpäin, jos kaksi elementtiä kytketään sarjan herkkyys tippuu kolmella dB:llä. Todellisuudessa näin ei tapahdu, eikä itse kaiuttinelementtien herkkyyttä ei voida mitenkään muuttaa minkäänlaisilla kytkennöillä. Syy tähän yleiseen väärinkäsitykseen on seuraava: Kaiuttimien herkkyys ilmoitetaan desibeleissä per yksi watti mitattuna yhden metrin etäisyydeltä(dB/1W/1m). Vanhan tavan mukaan kun kaikki elementit olivat 8 ohmisia niitä mitattiin 2,83V:n jännitteellä (joka vastaa yhtä wattia 8ohmiin), ja moni käyttää vieläkin näitä samoja mittaustapoja tänäpäivänä riippumatta siitä ovatko kaiutinelementit 2/4/6/8/16ohmisia. Tämä vaikuttaa huomattavasti mittaustulokseen: esim 4ohmin kaiuttimelle saadaan herkkyydeksi esim 93dB/W (vaikka tämä todellisuudessa pitäisi olla 93dB/2,83V tai 90dB/1W, koska 2,83 voltin jännitteellä 4ohmin kuormaan saadaan tehoksi 2W!). Kun kaksi elementtiä kytketään rinnakkaiskytkennällä toisiinsa impedanssi(Z) puolintuu, ja vastaavasti sarjakytkennässä tuplaantuu. Nyt kun käyteetään tiettyä kiinteää jännitettä kun mitataan herkkyyttä näyttää tosiaankin siltä, kuin herkkyys nousisi +3dB:iä, mutta tämä johtuu seuraavasta: 2,83V / 8ohm = 1W 2,83V / 4ohm = 2W 2,83V / 2ohm = 4W....... Tämä tarkoittaa sitä, että herkkyys ei parane, vaan kaiuttimiin syötettäisiin 2 kertaa enemmän tehoa mikä kyllä saa aikaan +3dB:n äänepainelisäyksen. Oikeasti tapahtuu seuraavasti: jos syötetään 1 watti siihen kuormaan mitä rinnakkaiskytketyt elementit esittävät, niin kumpaankin elementtiin menee vain 0,5 wattia. Kahden elementin asentaminen aiheuttaa tietysti kartiopinta-alan kasvaminen, mikä ja sen aiheuttamasta akustisen hyötysuhteen kasvamista. Vaikka tässä rinnankytkennäss pinta-ala kaksinkertaistuu, niin puolella teholla kartio liikkuu puolet vähemmän, eli Sd*Xmax pysyy vakiona! (Sd = kartion pintaala ; Xmax =linearinen liikerata). Mitä tarkoittaa jakotaajuus ? Jakotaajuudella tarkoitetaan kaiuttimessa tai kaiutinsysteemissä olevien suotimien taajuuksia. Kaksielementtisessä kaiuttimessa käytetään suodattimia jakamaan toistettavaa signaalia siten, että ainoastaan matalat taajuudet pääsevät bassoelementille ja ainoastaan korkeat äänet diskanttielementille. Jakotaajuus ei ole missään kaiuttimessa mikään absoluuttinen raja, vaan se on vaan rajataajuus, joka ylä/alapuolella äänisignaali alkaa vaimenemaan vaimenee tasaisesti mennessä kaumemmaksi jakotaajuudesta. Jakotaajuus ilmoittaa ainoastaan (yleensä) sen taajuuden, jolla ääni on vaimentunut 3dB alkuperäisestä voimakkuudesta. Optimaalista olisi, että kaiuttimien jakotaajuudet asetetaan siten, että kun toisen elementin toisto alkaa vaimenemaan, niin samaan aikaan toisen elementin ääni alkaa kuulumaan. Tällöin kaikkien kaiutinelementtien yhteenlaskettu vaste olisi suora. Onko kaiuttimen suuri herkkyys hyvä vai huono asia ? Kaiuttimella jonka herkkyys on suurempi pystytään aikaansaamaan saman tehoisellla vahvistimella enemmän ääntä kuin heikomman herkkyyden omaavilla kaiuttimilla. Onko suuri herkkyys sitten hyvä vai huono asia riippuu siitä, miten se on saavutettu. Ilman laadullisia heikennyksiä saavutettu suuri herkkyys on hyvä asia kun kaiuttimesta saadaan enemmän ääntä vähemmällä sähköllä, ovat kaikki magneettipiirin muodostamat säröt pienempiä. Myös puhekelan lämpötilan nousu ja sen aiheittamat ongelmat ovat vähäisempiä. Korkea hyötysuhde (suuri herkkyys) pienessä kaiuttimessa on kuitenkin kyseenalainen juttu, sillä se tarkoittaa automaattisesti, että bassotoisto ei ulotu alas ainakaan samalla hyötysuhteella. Mitä kaiuttimen tehonkesto merkitsee ? Tehonkestolla tarkoitetaan kuinka paljon kaiuttimeen voi syöttää äänisignaalia niin että se vielä kestää tätä vaurioitumatta (oletuksena tyypillinen musiikkisignaali jossa suurin osa energiasta bassoalueella). Tehonkestolla tarkoitetaan puhekelan sähköistä kestävyyttä. Kaiuttimen jatkuvaa tehonkestoa rajoittaa kuinka tehokkaasti tehohäviöissä syntyvä lämpö pystytään välittämään pois kaiuttimen puhekelasta. Liian suuri määrä jatkuvaa tehoa saa aikaan puhekelan kuumenemisen liikaa, mikä aiheuttaa että käytetyn langan eriste alkaa sulaa. Jos kaiuttimella soitetaan tavallista musiikkia, eikä ääntä päästetä säröytymään, jatkuva teho pääsee tuskin koskaan niin suureksi, että elementti vaurioituisi sen seurauksesta. Rakenteeltaan hyvä elementti voi sietää huomattavastikin nimellistehoaan enemmän tehoa musiikin huipuissa. Toisaalta elementin puhekela voi pohjata ja vahingoittua jo puolella nimellistehosta, jos sen mekaaninen liikerajoitus on huonosti toteutettu ja siihen syötetään liian matalia taajuuksia. Kaiuttinelementin kartion liike eri taajuuksilla riippuu elementin ominaisuuksian lisäksi myös käytetystä koteloinnista. 100W kaiutin voi hyvinkin hajota 20Hz 100W sinistä. Tyypillisesti kaiuttimet kestävät yleensä hetkellisesti tehoa paljonkin enemmän kuin jatkuvaa tehoa (olettaen tietenkin että elementin liikealue ei tule esteeksi), koska pienessä hetkellisessä kuormituksessa tuo puhekela ei vielä ehdi lämmetä liikaa (kunhan keskimääräinen teho ei ylitä suurinta sallittua sähköistä kestävyyttä). Aika monessa kaiuttimessa nykyään ilmoitetaan sekä jatkuva että hetkellinen tehonkesto. Mitä kaiuttimen herkkyys tarkoittaa ? Kaiuttimen herkkyydellä kuvataan kaiuttimen hyötysuhdetta ja kuinka paljon siitä saa äänenvoimakkuutta ulos. Yleensä kaiuttimen herkkyys ilmoitetaan desibeleinä 1 watin teholla metrin päästä. Tyypillisesillä hifikaiuttimilla tämä herkkyyn on yleensä 85-95 dB/1W/1m luokkaa. PA-kaiuttimet ovat yleensä herkempiä ja herkkyys on usein 95-105 dB/1W/1m luokka. Herkkyys vaikuttaa tuntuvasti kuinka paljon ääntä saat ulos kaiuttimesta tietyllä vahvistinteholla. Jos esimerkiksi syötät 10W äänitehoa epäherkkään hifikaiuttimeen (88 dB/1W/1m) saat ulos vain 98 dB äänenpaineen metrin päähän kaiuttimesta, kun samalla vahvistimella saisit herkällä PA-kaiuttimella (103 dB/1W/1m) aikaan 113 dB äänenpaineen. Mikä vaikuttaa kaiuttimen herkkyyteen ? Kaiutinelemnettien ominaisuudet vaikuttavate kaiuttimen herkkyyteen olennaisesti. Kevyt vaimentamaton kaiutinelementin kartio antaa tietynkokoiselle kaiutinelementille suuremman herkkyyden kuin raskas vaimea kalvo. Vaimentamattomuuudesta seuraa kuitenkin värittymiä. Kaiuttiment voimakertoimen (Bl) kasvattaminen lisää myöskin kaiutinelementin hyötysuhdetta mutta ei aiheuta toistoon ongelmia. Kaiuttimen herkkyyteen vaukuttaa lisäksi käytetty koteloratkaisu ja jakosuotimen toteutus. Yleensä mitä monimutkaisempi jakosuodin on käytössä sitä enemmän tehoa hukkuu jakosuotimeen. Joissain kaiuttimissa jakosuotimessa on kohttuullisen paljon tehoa kuluttavia vastuksia sovittamassa eri herkkyyksiä elementtejä toimimaan hyvin yhteen (herkemmän elementin herkkyys pitää sovittaa epäherkempään vaimentamalla herkempään elementtiin menevää signaalia vastuksella). Bassotaajuuksilla hyötysuhdetta voi kuvata yhtälöllä: hyötysuhde = vakio * kotelon tilavuus * alarajataajuus^3. Vakion suuruus riippuu kotelointiperiaatteesta ja Q-arvosta. Refleksikotelo on tehokkaampi kuin suljettu kotelo ja korkeat Q-arvot ovat tehokkaampia kuin pienet. Yhtälö kertoo myös, että on järkevämpi tinkiä alarajasta kuin hyötysuhteesta, jos haluaa pienen kaiuttimen. Miten refleksikotelo toimii ? Kun kaiutinkotelon tilavuus ja refleksiputken ilmamassa menevät resonanssiin, kaiutinelementti näkee hyvin suuuren mekaanisen impedanssin. Tästä syystä kaiutinelementin kalvon liikepoikkeama pienenee jyrkästi. Kaiuttimen äänisäteily voi siitä huolimatta olla voimakas, sillä refleksiputkessa heiluva ilmapatsas tekee varsinaisen likaisen työn. Viritystaajuuden tienoilla kaiutinkotelo toimii elementin kannalta akustisena vahvistimena. Näin saadaan kaiuttimen bassotoistoa voimakkaammaksi tuolla viritystaajuuden ympäristössä. Äänitaajuuksilla jotka ovat paljon refleksikotelon viritystaajuutta suurempia tuo refleksiputki ei merkittävästi vaikuta toistoon. Taajuuksilla jotka taas ovat viritystaajuutta paljon pienempiä tuo refleksiputki ei pysty antamaan mitään merkittävää vastusta kaiutinelementille (on kuin reikä kotelossa) joten viritystaajuuden alapuolella kaiutinelementin liikepoikkeama pyrkii voimakkaasti kasvamaan, koska kotelossa oleva ilma ei pysty tarjoamaan sille riittävää vastusta kun se pääsee karkaanmaan refleksiputken kautta melko vapaasti ulos. Mikä on aktiivikaiutin ? Mitkä ovat sen edut ? Aktiivikaiuttimella tarkoitetaan pääsäntöisesti yhdistelmää, jossa kaiutinelementit, tehovahvistimet ja jakosuodattimet on rakennettu samoihin kuoriin. Kun vahvistin on samassa kotelossa kaiuttimen kanssa niin syntyy kätevä kokonaisuus johon tarvitsee viedä sisään ainoastaan linjatasoinen äänisignaali ja sähkönsyöttö. Tämän takia aktiivikaiuttimia käytetään tietokoneiden lisäkaiuttimina ja silloin kun tarvitaan kätevästi siirretävää äänentoistolaitteistoa. Joissin hyvin järeissä aktiivikaiutinjärjestelmissä vahvistimet joskus pakko rakentaa erilliseen yksikköön (esim. paino- tai jäähdytyssyistä), mutta tällöinkin nimitystä aktiivikaiutin voidaan kuitenkin käyttää, kun tehovahvistimet sisältävä elektroniikka yksikkö on suunniteltu käytettäväksi vain ja ainoastaan tietyn kaiuttimen yhteydessä. Aktiividella jakosuotimella varustetussa aktiviivikaiuttimissa on oma vahvistin jokaista kaiutinelementtiä varten. Äänisignaalin suodatus tapahtuu elektronisesti linjatasoisella signaalilla ja kaiutinelementtiä varten suodatettu signaali sitten vaan vahvistetaan vahvistinasteella ja syötetään elementille. Koska suodatus tehdään aktiivieletroniikalla linjatasoisena, niin momutkaisempikin korjailu on mahdollista ilman passiivisten kaiuttimien jakosuotimien ongelmia. Koska jokaisella kaiutinelementillä on oma vahvistimensa, niin jokaiseen näihin on helppo tehdä erillinen suojaus elementin ylikuormitusta vastaan. Jakosuodatin voi myös aktiivikaiuttimessa olla toiminta periaatteeltaan passiivinen. Yleensä tuo jakosuodatin tehdään kuitenkin aktiivisena, koska se on monesti aktiivikaiuttimen tapauksessa se paremman tuloksen antava ratkaisu ja voi jopa tulla passiivista jakosuodatin halvemmaksi. Aktiivikaittimia on hyvin monentasoisia halvoista PC:n multiediakiauttimista aina äänitysstudioissa käytettihin aktiivikaiuttimiin. Halvimmissa aktiivikaiuttimissa (tietokoneiden multimediakaiuttimet) on ainoastaan pyritty aikaansaamaan kompaksilaite jossa on kaikki yksissä kuorissa ja äänenlaatu on jäänyt usein sivuseikaksi. Aktiivikaiutinratkaisun edut perinteisiin kaiuttimiin nähden: * Kaapelointi kaiuttimen ja vahvistimen välillä mahdollisimman lyhyt (kun ovar aman kuoren sisällä) * Tehovahvistin voidaan suunnitella ihanteelliseksi käytetyn kaiutinelemntin kannalta. * Tiloissa, joissa k{ytet{{n aktiivikaiuttimia, voidaan koko signaalin siirto j{rjestää linjatasoisena. Tämä yksinkertaistaa äänentoistolaitteiston asennusta. * Laitteiston käyttöönotto on nopeaa, koska kaapeliliitäntöjä on mahdollisimman vähän. Aktiivikaiuttimien ainoana varsinaisena haittana voinee pitää sitä, että kaiuttimille pitää vielä aina äänisignaalin lisäksi myös käyttäjännite (verkkosähkö), joka voi joissain tapauksissa lisätä johdotuksen määrää laitteistossa (ellei sopivaa sähköä ole saatavilla kaiuttimen asennuspaikan läheisyydestä). Toinen haitta on toisinaan aktiivikaiuttimien perinteisiä ratkaisuita korkeampi hinta (pienemmät markkinat). Mitä virkaa on kaiutinpiikeillä ? Piikkien tarkoitus on vain parantaa kaiuttimen sijoituksen mekaanista tukevuutta. Jos kaiutin on huonosti tuettu, se yleensa ilmenee bassojen tarkkuuden puutteina. Lattiakaiuttimiinkaan ei piikkeja valttamatta tarvitse, jos kaiutin on muuten tukevasti eika esim. keiku kun sormella kevyesti yrittaa heilutella koteloa. Mikä on koaksiaalielementti ? Koaksiaalielementti on kaiutinelementti, jossa samaan elementtin rakenteeseen on yhdistetty sekä basso- että diskanttielementit. Tyypillisesti koaksiaalielementti on toteutettu siten, että normaalin bassoelemenkin keskellä oleva pölykuppi on korvattu sen paikalle asennetulla pienellä diskanttielementillä. Koksielementti on suuntaavampi kuin perinteinen torveton/suuntaimeton kaiutin diskantin osalta. Keskiäänisen aluella rakenne ei suuntaa sen enempää kuin tavallinenkaan samankokoinen bassokeskiääninen. Koakasiaalielementin etuhin kuuluu, että koska sekä korkeita että matalampia ääniä tuottavat äänilähteet ovat samassa paikassa, ei tule eri kaiutinelementtien etäisyydestä johtuvia toistovirheitä mukaan kuvaan. Ongelmapuoliakin löytyy ja joidenkin mielestä näiden takia koksiaalirakenteiset kaiuttimet eivät kuulosta hyvältä. Diskanttielementin ja kartion väliin jää väkisinkin rako, joka voi aiheuttaa resonansseja. Lisäksi koaksiaalielementin kartio on sekä väärän muotoinen optimaaliseksi kartioksi että väärän muotoinen optimaaliseksi torveksi kun se yrittää olla kohtalaisen käypäinen molemmissa. Lisäksi diskantille ei ole hyväksi, jos torvi liikkuu koko ajan edestakaisin, koska liikkuva kartio-torvi aiheuttaa säröä korkeilla taajuuksilla. Miksi television kaiuttimet kuullostavat niin huonoille ? Yleensä televiasiovastaanottimien suunnittelussa äänentoistoon ei tunnuta kiinnitettävän kovinkaan paljon huomiota. Televisioiden kaiuttimet on yleensä koottu hyvin halvoista elementeistä ja television kotelointy yleensä pilaa loputkin toistosta (muovikotelo ja kaiuttimien edessä oleva metalliverkko rämisevät helposti). Lisäksi stereotelevisioissa on ongelmana se, että yhden kohtuullisen kaiuttimen sijasta on sijoitettu kahtee huonoon kaiuttimeen jotka on sitten sijoitettu liian lähelle toisiaan että mitään kunnollista stereokuvaa voisi syntyä (lähellä olevien kaiuttimien signaalit interferoivat keskenään ja saavat taajuusvasteen liuskottaiseksi). Mikä aiheuttaa kaiuttimessa säröä kun soittaa kovaa ? Yleisiä syitä kauttimesta kuuluvalle särölle voi olla vahvistimen säröytyminen tai kaiuttimen elementin liikeradan loppuminen kuin kauttimeen syötetään liikaa tehoa tai liian matalia taajuuksia. Jos kaiuttimessa jakosuodin jossa on ferrittisydämisiä keloja, niin yksi selitys ilmiölle voisi olla, että kuunteluvoimakkuus aiheuttaa ferriittikelan kyllästymisen. Tällöin syntyy säröä, ja kelan induktanssi pienenee ratkaisevasti. Jos kelan kyllästyminen on ongelma, niin kelan voi vaihtaa enemmän virtaa kestävään ferrittisydämiseen kelaan tai ilmasydämiseen kelaan. Miten kautinelementin rakenteelliset yksityiskohdat vaikuttavat sen ominaisuuksiin ? Kaiutinelementin moottorinen voimakkuus on riippuvainen magneetikentän voimakkuudesta magneettvuossa puhekelan kohdalla (magneetin voimakkuus, magneettivuon rakenne) ja puhekelasta. Ripustuksen jäykkyys määrää lepotilan ja siinä pysymisen. Ripustus määrää mekaanisen tehonkeston, eli kuinka herkästi elementti pohjaa freeair-asennettuna (koteloiduissa kaiuttimissa kotelossa oleva ilma toimii jousen tavoin ja lisää koko systeemin "jäykkyytä"). Termodynaamisen tehonkeston määrää puhekelan rakenne (kuinka kuumaksi puhekela saa tulla ja kuinka tehokkaasti lämpö saadaan siitä pois). Ripustus, magneettivuon rakenne sekä puhekelan rakenne määräävät kuinka suuria liikkeitä kaiutinkartio pytyy tekemään ilman että mekaaniset rajat tulevat vastaan tai särö kasva liian suureksi. Kaiutinkartion pinta-ala ja kuinka paljon se voi liikkua määräävät kuin paljon kaiutinkartio pystyy siirtämään ilmaa, eli millaisen äänenpaineen se pystyy synnyttämään. Kaiutinelementin suuntaavuusominaisuuksiin vaikuttaa kaiutinkartion ja pölykupin muoto (yleensä merkityksellisiä vain keskiääni- ja diskanttialueella). Kaiutinelementin taajuustoistoon vaikuttaa useita asioita kuten elementin muotoilu, resonassitaajuus, kartiossa syntyvien resonanssien vaimennus jne. Miten kaiutinelementtien tehonkesto ilmoitetaan ? Bassoelementteille ilmoitettu tehonkesto on se teho, jonka kaiutinelementti kestää siihen syötettävää tehoa. Tätä tehoa rajoittaa kaiuttimen termodynaaminen kesto ja liikepoikkeaman mahdollinen loppuminen. Yleensä keskiääni- ja diskanttielementeille ei ei ilmoiteta tehonkestoa sellaisenaa, vaan IEC-268-normin mukaisella kohinalla kaiutinvalmistajan valitseman jakosuotimen läpi mitattuna. Tällöin valmistaja ilmoittaa itse elementin tehonkeston sijasta jakosuotimen sisääntulonastoissa olevaa jännitettä vastaavan tehon. Kyseisellä kohinalla mitattuna voisi 100W sisääntuloteho jakautua kolmitie