Kaiutinrakennusohje - Kolmitieklassikko - perinteinen lattiakaiutin 12-tuumaisella bassolla

Perinteiden parhaat puolet

Nykykaiuttimet ovat yleismuodoltaan siroja ja jos mahdollista niin muutenkin pieniä. Entäs jos mieli kuitenkin halajaa klassisille ajoille? Sinne, missä kaiuttimet olivat oikeasti kaappeja ja elementit isoja. Niissä on nimittäin puolensa.

Yksi Suomen kuuluisimpia kaiutinrakennusohjeita on varmasti 85-litrainen Pekka Tuomelan Hifi-lehden vertailukaiuttimeksi suunnittelema HIFI 85/3. Se ajoittuu 1980-luvun alkupuolelle, mutta malli eli ainakin neljä sukupolvea ja lisäksi sitä sai kaupallisena tuotteena. Vaan yksi toisensa jälkeen kaiuttimessa käytetyt elementit jäivät pois tuotannosta ja 85/3:n rakentaminen loppui.

Tiedän, että moni haikailee kotiinsa jotain samanhenkistä kaiutinta. Kaiutinta, joka pyllistää tyypillisille sisutustrendeille - tai ainakin sisustuslehdissä vaalittaville trendeille. Aiheesta on puhuttu monien harrastajien kanssa ja tarve tälläiselle kaiuttimelle on selvästi olemassa. Joten, elementtiä juotoskorvasta ja suunnittelemaan. Miten saisi mahdollisimman hyvälaatuisen kaiuttimen, joka toimisi uskottavana olohuoneen peruspilarina musiikinkuuntelijalle ja toisaalta välttelisi tyypillisen perinnerakenteen sudenkuoppia. Kaiutin on suunniteltu yhteistyössä Claus Lindqvistin kanssa.

Pehmoilu pois bassopäästä

"Uskottava olohuoneen
peruspilari
musiikinkuuntelijalle."

Peerless SLS-12 -bassosta on paljon hyviä kokemuksia. Sen parhaimpiin puoliin kuuluu erinomainen integroituvuus, basso ei jää humppaamaan omiaan vaan yhdistyy saumattomasti keskialueeseen. Olen kuuntelukokeilla testannut, että näin ei valitettavasti ole kaikkien elementtien kanssa. SLS-12 on hieman klaustrofobinen, sitä ei voi laittaa pieneen koteloon. Mutta jos diskantin ja keskialueen haluaa nostaa mielekkäälle korkeudelle 12-tuumaisen kanssa samassa kotelossa, tilavuus kasvaa puolihuomaamatta juuri sopivasti noin satalitraiseksi.

Kolmitieklassikon etu- ja takalevy ovat 335 x 1100 -millisiä ja näiden väliin jäävät kyljet samankokoisia. Ylä- ja alalevytkin ovat samaa 335 milliä leveää tavaraa, toinen mitta riippuu käytettävästä materiaalivahvuudesta.

Kotelo ei ole refleksiviritteinen vaan suljettu. Tulos on erittäin sävykäs ja iskuäänitoistoltaan erinomainen bassopää. Siitä puuttuu pehmeä tuhtius ja tämä saattaa ensin kuulostaa vaatimattomalta refleksibassoon tottuneesta, mutta vain aluksi. Lisäksi suljettu kotelo hyödyntää loivasti laskevan bassotoistonsa ansiosta huoneen bassokorostusta ja tulos onkin yleensä vaimentumattomana 20 hertsiin saakka ylettyvä toisto.

Basson sijoittaminen hyvin lähelle lattiaa, vain imurinsuulakkeen verran kotelon alareunasta ylöspäin, tuo lisää hyötysuhdetta bassoille ja samalla poistaa ikävät kampasuodinefektiä aiheuttavat lattiaheijastukset alakeskialueelta. Bassoelementin tarvitseman asennusreiän halkaisija on 277 milliä. SLS-12:n laippa on suunniteltu niin, että sille ei tarvitse tehdä upotusta.

Highendin hengessä

Highendin maailmaan tutustuneille Scan Speak on varmasti nimenä tuttu. Tanskalaisyritys kuuluu maailman elementtivalmistajien ehdottomaan kärkeen kun puhutaan laadusta ja yleisestä arvostuksesta. Scan Speak lanseerasi jonkin aikaa sitten järkihintaisen Discovery-sarjan, jonka elementeillä voi rakentaa kaiuttimet ilman pankkilainaa.

Keskiääniseksi valitsin 15W8434G00:n (ehkä näillä kaikilla numeroilla tyyppimerkinnässä on joku ihan oikea merkitys...), jonka kudottu lasikuituvahvisteinen kartio on jäykkä, mutta resonanssiton. Diskantiksi tuli R2604/832000-rengassäteilijä, ring radiator, jonka toisto ylettyy kuuloalueen yläpuolelle. Rengassäteilijän etu on se, että suuntaavuus ylädiskantilla muuttuu rauhallisemmin kuin kalottidiskanteilla. Toistokaista myös ylettyy kuuloalueen yläpuolelle.

Molemmat, diskantti ja keskiääninen kannattaa upottaa kaiuttimen pintaan. Upotusten syvyys on viisi milliä. Keskiääninen tarvitsee 114-millisen asennusreiän ja upotuksen halkaisija on 150 milliä. Diskantin asennusreikä on 72mm ja upotuksen halkaisija 105 mm. Diskantin asennusreikään tarvitaan lisäksi pienet kolot juotoskorvakkeille.

Oikeaan kaiuttimeen on piirretty sahauslinjat viistouksia varten. Vasen on valmis yksilö.
Käsisirkkelin terä 45 asteen kulmassa ja tukevasti kiinnitetty ohjuri mahdollistavat viistouksen teon helposti. Pistosahakin toimii, mutta ei tee yhtä tarkka jälkeä vinoon käännettynä.
Viistoukset sahattuna, tämän jälkeen asennetaan ensin yläreunan viisto pala, leikataan sen reunat sivuviistouksien mukaisiksi ja sitten vasta asennetaan sivujen viistot levyt.
Kotelo ei ole vain bassolaatikko

Kolmetieklassikon kotelo ei ole pieni eikä siro. Tilavuutta on noin sata litraa ja seinämät melko suuria. Bassokoteloa kannattaakin tukea sopivilla laipioilla ja/tai tukirimoilla. Helpoin tapa on käyttää useaa ristikkotukea, jotka sitovat sekä kyljet toisiinsa että etu- ja takaseinän toisiinsa. Koteloon syntyy myös resonansseja sisälle, ellei käytetä vaimennusainetta. Koko kotelonkin voi täyttää, mutta pari Ikean pullea tyynyä tai kilo-puolitoista vanua bassoelementin päätyyn on minimi.

Jottei bassoelementin liikkuminen vaikuttaisi paljon pienempään ja herkkäliikkeisempään keskiääniseen, keskiäänielementti tarvitsee oman kotelon. Sellaiseksi riittää suorakaidemallinen kanava etulevystä takalevyyn. Poikkileikkaukseltaan noin 130 x 130 -millinen kanava täytetään vanulla.

Bassotaajuuksilla kotelon koolla ja muodolla ei ole käytännössä väliä, keskitaajuksilla ja diskantilla sitäkin enemmän. Kotelon voi toki tehdä normaaliksi suorakaiteen malliseksi ja kaiutin soi niinkin ihan hyvin. Silti, isojen viistousten kanssa keskialueen ja diskantin diffraktiot eli kotelon reunoista tulevat heijastukset häviävät häiritsemästä ja ääni on vielä oleellisesti puhtaampi - siis parempi.

Valokuvista näkee, miten tein prototyyppien viisteet muutamalla suikaleella 6,5-millistä vaneria. Materiaalin paksuus kuulostaa olemattomalta, mutta kapeudestaan johtuen viistotut kohdat ovat oikeasti huomattavasti jäykemmät kuin 18-millisestä lastulevystä tehty loppukotelo. Eikä kukaan tietenkään kiellä käyttämästä paksumpaa materiaalia viistouksiinkin - ja koko koteloon. Koska suljetun kotelon toiminta ei muutu mitenkään merkittävästi 10% tilavuusmuutoksesta, voi kotelon tehdä huomattavasti paksumpiseinäisenä ilman ulkomittojen muutosta.

Mikäli viistouksia ei tee, voi diskanttia ja keskiäänielementtiä siirtää kymmenkunta senttiä alemmas. Silloin diskantti ole samalla etäisyydellä kotelon kyljistä ja yläreunasta.

Säädettävyyttä suotimessa

Kaiuttimen tärkein osa on toki jakosuodin. Sillä voidaan tehdä halvoistakin elementeistä asiallisesti soiva kaiutin tai pilata parhaat mahdolliset komponentit kuuntelukelvottomaksi lopputulokseksi. Kolmitieklassiko tekee parhaansa toimiakseen monenlaisissa tiloissa, ja siten siinä on hieman säädettävyyttä sekä bassopäälle että diskantille.

Suotimessa ei ole erikoisosia. Bassokelankaan ei tarvitse olla ilmasydäminen, ferriittikela kestää tehoa sen verran, mitä bassoelementti ja sen tuoma resistanssi on järkevän hintaista ilmasydämistä pienempi. Kondensaattoreista muovimallia tarvitaan vain diskantille. Tietysti varmaa on, että valitsemalla mahdollisimman laadukkaita ja järeitä osia suotimeen, kaiuttimesta ei tule ainakaan huonompi.

Diskantin yhden ohmin sarjavastus R1 tiputtaa yläpään tasoa noin kaksi desibeliä siitä, mitä se olisi ilman vastusta. Jos huoneesi on täynnä pehmeitä materiaaleja ja soundi tuntuu siksi liian tummalta, ohita vastus tai kokeile jotain väliarvoja, 0,33 ohmia tai 0,68 ohmia esimerkiksi.

Jokainen huone vaikuttaa bassopäähän ja kukin tila omalla tavallaan. Mikään yksi bassovaste ei siksi ole yleispätevä. Refleksikotelossa bassovasteen muotoa voi muuttaa viritystaajuutta säätämällä, suljetussa se ei ole mahdollista. Tämän takia bassoelementin suodinhaarassa on sarjaan kytkettyjen kelan, vastuksen ja kondensaattorin muodostama sarjaresonanssipiiri (koska resonanssipiirin osat ovat sarjassa, sitä sanotaan sarjaresonanssipiiriksi vaikka kytkentä onkin bassoelementin rinnalla).

Jakosuodin on periaatteessa yksinkertainen. Lisäosia tuovat diskantin tason säätövastus ja yläbassojen säädettävyyden mahdollistava bassoelementin sarjaresonanssipiiri.

Jakosuotimen osat:

  • L1 5,6mH (ferriitirullakela)
  • L2 2,2mH (ilmasydänkela 1.0mm langalla)
  • L3 0,68mH (ilmasydänkela 0,71mm langalla)
  • L4 0,47mH (ilmasydänkela 1.0mm langalla)
  • L5 10mH (ferriitirullakela)
  • C1 150uF (elektrolyytti)
  • C2 120uF (elektrolyytti)
  • C3 820uF (elektrolyytti)
  • C4 27uF (elektrolyytti)
  • C5 12uF (muovi)
  • C6 220uF (elektrolyytti)
  • R1 1ohm 5W (diskantin tasoa lisää: 0, 0,33 tai 0,68ohm)
  • R2 8,2, 15 tai 33ohm 20W tai enemmän
Basson sarjaresonanssipiirin vastuksella voi säätää yläbasojen tasoa. Muista vain mitoittaa vastuksen tehonkesto kuuntelutottumuksiesi mukaan.

Vastuksen arvoa muuttamalla noin 100-200 hertsin aluetta voi vaimentaa desibelin, kaksi tai kolme. Järkevintä on vetää johdot resonanssipiirin kelalta ja kondensaattorilta takalevyyn omille liittimilleen, joihin vastus sitten kytketään. Helpompaa kuin availla koteloa säätöä varten. Tuplajohdotusta varten tehdyllä liitinpaneelilla toiset liittimet voi hyödyntää säädölle ja toiseen kytkeä vahvistimelta tulevat kaiutinjohdot. Mikäli diskantinkin säädön haluaa helpoksi, tarvitaan liittimiä kolme paria.

Älä muuta vastusta sulakkeeksi!

Muista, että suurimmalla yläbasson vaimennuksella, kolmella desibelillä, puolet vahvistimen tehosta menee bassoelementille ja puolet ohjautuu vastuksen läpi. Pitkäaikaisessa luukutuksessa 20-wattinenkin vastus on mahdollista polttaa. Periaatteessa basson tasoa voi vastuksen arvoa pienentämällä laskea lisääkin, mutta silloin yhä suurempi osa vahvistimen tehosta kulkee sarjaresonanssipiirin vastuksen läpi.

Keskiäänielementille tarvitaan bassokotelon sisälle oma suljettu kotelonsa. Sellaiseksi sopii yksinkertainen poikkileikkaukseltaan noin 130 x 130 -millinen kanava etulevystä takalevyyn. Prototyypin kanava tehtiin neljästä 170mm leveästä levystä.

Yksi vaihtoehto vastuksen tehonkeston kasvattamiseksi on käyttää kahta, kolmea tai neljää rinnankytkettyä vastusta, joiden resistanssi on vastaavasti kaksi, kolme- tai nelinkertainen tarvittavaan nähden. Siten vastuksen tehonkesto kasvaa loogisesti, kaksi-, kolme- tai nelinkertaiseksi.

Jos käytät hienostuneempaa huonekorjausta, voit jättää resonanssipiirin kolme komponenttia kokonaan pois. Hyötynä on pienempi tehonkulutus vahvistimella ja oikeasti tarkka bassomöykkyjen tasoitus. Lisähyötynä on se, että kaiutin on ilman sarjaresonassipiiriä mahdollisimman helppo kuorma vahvistimelle. Tämä on oleellista varsinkin putkivahvistimien käyttäjille.

Kookkaat raamit, rauhallinen luonne

No miltä se isokokoinen Kolmitieklassikko sitten kuulostaa? Bassopää oikeasti ylettyy normihuoneessa vaimentumattomana 20 hertsiin ja on ilman huonekorjaustakin luonteeltaan nopea ja kevytliikkeinen. Siinä ei ole ylimääräistä jyhkeyttä, ellet sitten kerettiläisesti sitä bassosäätimestä käännä. Omassa tilassani parin desibelin vaimennus yläbassoille toi parhaan nopeuden, se kun on minulle ehkä se kriittisin asia bassotoistossa. Ilman sitä ulottuvuus ja auktoriteetti ovat epäoleellisia.

Keskialue ja diskantti ovat tasapainoiset ja rauhalliset. Nämä ovat kaiuttimet, jotka eivät millään tavalla tee numeroa itsestään. Ne eivät ole hetimakeet ja kohtaällöt, rauhallisen tasapainoista luonnetta oppii arvostamaan vasta kun on kuunnellut hetken. Ilman diskantin sarjavastusta luonne muuttui jo turhankin räväkäksi omassa olohuoneessani, jossa on kuitenkin kolme kovaa paljasta seinää.

Stereokuva on suuri ja ilmava, ei teräväpiirtoa. Asiat kyllä kuuluvat oikeilla paikoillaan, mutta friikahtaneelle stereokuvadiggarille suosittelen suuntaavampaa kaiutinta.

Viistous alkaa 350mm korkeudelta ja yläkulmista otetaan 95mm joka suuntaan. Jos käytät viistouksiin 6,5mm vaneria, sahaa 6,5mm x 1,4 = noin 10mm päästä lopullisesta linjasta eli tee merkit 105mm päähän kotelon reunoista.

Tuikkasin protot myös lähelle etuseinää ja ajoin niille kalibroinnin Anti-Mode 2.0 Dual Corella. Tulos oli vielä lisää jäntevyyttä bassoille ja hieman tarkkuutta keskialueelle. Dual Corella on helppoa saada myös lisää ruutia bassopäähän sopivalla House Curvella, jos sitä kaipaa.

Kolmitieklassikko on muuten kohtalaisen herkkä, karvan yli 90 dB / 2,83 V. Se tarkoittaa, että jo kymmenkunta wattia riittävät suurimmalle osalle kuuntelijoista tilanteessa kuin tilanteessa.

Jos kaipaat askartelun iloa pimeneviin syysiltoihin ja kohtuuhintaisen ison kaiuttimen niin tässä se on.

PS. Kuulostaako bassopää liiankin kuivakalta makuusi, olitko toivonut meheväpää murahdusta? SLS-12-bassoelementti ei ole ihan parhaiten kotonaan refleksikotelossa, mutta voit hyvin kokeilla, toisiko pieni lisäys bassoalueelle lisää fiilistä. Takalevy, noin 40cm lattiasta (eli kohta, joka on juuri bassoelementin yläpuolella) on hyvä paikka refleksiputkelle. Putken halkaisija 10cm ja pituus 15cm tuottavat noin 30 hertsin viritystaajuuden ja laaja-alueisen boostin keskibassoille. Tulppaamalla putken saat taas suljetun kotelon käyttöön. Varmista vain, että putken sisäpää kotelossa on vapaasti eikä syvällä vaimennusaineessa.

Lyhyesti: Pullistelemattoman tasapainoisesti soiva kaiutin, jolle riittää pienehkökin vahvistin.
Bassoelementti: Peerless 830669 SLS-12
Keskiäänielementti: Scan Speak 15W8434G00
Diskanttielementti: Scan Speak R2604/832000
Hinta (Hifitalolla, sisältää laadukkaat jakosuodinkomponentit, liitinterminaalin, kaiutinelementit, sisäisen johdotuksen, ruuvit ja tiivisteet): 339 euroa per kaiutin

Teksti: 
Kuvat: 
Samu Saurama ja Alix Antell
Tagit: 

Kommentit

Mitäpä jos haluaisi tehdä kaiuttimesta puoliaktiivin, eli ajaisi peerlessiä omalla vahvistimella?

Voisihan sen tietysti tehdä. Jakotaajuus on muutamassa sadassa hertsissä eli tyypillisten subbarivahvarien jakosuotimet eivät toimi, niiden jakotaajuus maksimissaankin on liian alhaalla. Eli erillinen pääte ja sille joku erillinen suodin on sitten lähtökohta.

Jos haluaa oleellisen parannuksen ääneen niin minusta se olisi ennemmin huonekorjauksen käyttö. Esim. Anti-Mode 2.0 Dual Core maksaa äkkiä vain saman summan kuin se aktivointi ja tuo oleellisesti enemmän hyvää äänenlaatuun.

Ajattelinkin, että niin hyvää tuuria ei voi käydä, että suodinta suunniteltaessa oltaisiin suunniteltu suodinvaihtoehto pelkille Scan-Speakin elementeille. Mutta kuinka ollakkaan, Internetistä löytyy myös rakennussarja pelkille Scan-Speakin elementeille.

olen nyt vuoden päivät empinyt nitrosäiliön ja kolmitieklassikon välillä enkä vieläkään osaa tehdä päätöstä ja nyt alkaa rahatilanne olemaan sellainen että pian rakentamaan :) mietin että kummassa on parempi äänenlaatu musiikkikäyttöön? pidän stereokuvasta ja kunnon potkusta bassolla mutta kuitenkin tasapainoisesta saundista. yhdet isot kaapit olen rakentanut ja oli huono kokemus mutta houkuttaisi kyllä isot rakentaa taas koska silloin kun tekee mieli vääntää ääntä kunnolla niin sitä pitää irrota enemmän kuin esim fisherin ste-1110 kaiuttimista mitkä olohuoneesta tällä hetkellä löytyy, fishereistäkin irtoaa lähes muttei aivan tarpeeksi omaan makuun. vahvistimen virkaa toimittaa NAD C 326BEE. kumpia kaiuttimia suosittelisit minulle?

Ehdottomasti Nitrosäiliö. Se tarjoaa huomattavan paljon enemmän kuuntelun iloa kuin Kolmitieklassikko. Äänenlaadun päälle bonuksena saa normaalikaiuttimiin verrattuna aivan karmean äänenpainekapasiteetin.