Kaiutinrakennusohje – Satasen satsi – halpa 10-tuumainen hifi-PA-kaiutin

Ystäväni väitti Eminencen johtoportaan henkilön kuulemma päästäneen suustaan sammakon ”Our business is not making loudspeakers, our business is making money”. Paljon olettamuksia ja huhupuhetta. Mutta pitää tämä paikkansa tai ei, merkin maine on kaksijakoinen.

Elementit ovat halpoja niin maailmalla kuin Suomessakin. Osalle harrastajista tämä on suuri innostuksen lähde, käyttökelpoisia osia ilman highend-hintaa! Puristit taas katsovat pumppuja nenänvartta pitkin koska niiden rakenne ei ole viimeisen päälle laadukas.

Halpa ja hyvä on ikuinen murhe. Yleensä se tosiaan tarkoittaa kahta erillistä, joista yksi on halpa ja toinen hyvä. Eli kun ostaa satasella tuhdin näköiset osat niin saako kuusi kiloa jätettä vai jotain, josta irtoaa paljon enemmän iloa kuin hinnasta voisi olettaa?

Ongelmadiskantti, vai onko?

Eminence APT:150 eli kevytrakenteinen muovitorvi ja APT:50-diskanttidriveri on pelottava lähtökohta. Tämä johtuu paljolti siitä, että ilman torvea myytävä APT:50 on se, jota suositellaan Eminencen koaksiaalielementtien diskantiksi. Ja diskantin mittaustulokset koaksiaalielementeissä ovat melko eksoottiset. Vasteen muodosta tulee mieleen lähinnä louhintatyömaa. On laaksoa, on kukkulaa, on lohkareen reunaa toinen toistaan karheampaa.

Syyllinen ei vain ole APT:50 vaan se koaksiaalielementin rakenne. CX-10 ja CX-12 (kasituumaista en ole mitannut) eivät ole erityisen sulavasti jatkuvia suuntaimia diskantille.

Sama puoli-ilmainen diskanttidriveri toimiikin varsin siististi yksikertaisessa erillistorvessa. APT:150:n torviprofiili on klassinen leveähkö, mutta melko matala suorakaide. Tämä tarjoaa sivusuunnassa riittävän leveän kuuntelukulman vaikka kotiteatterin usealle katsojalle. Koska pystykeila taas on kapea, vähenevät lattia- ja kattoheijastukset. Mielekäs ratkaisu.

Peltibasso

Moni hifiharrastaja tuntee Eminencen bassoelementit halvasta dipoleissa käytettävästä 15-tuumaisesta. Alpha 15A:n moottorissa onkin uskottavuutta, kokoa ja voimaa kuin teelusikassa. Sen perusteella sitten isketään koko mallistoon leima ”Halpaa paskaa”.

Delta 10A on peltirunkoinen sekin. Silti, puhekela on halkaisijaltaan jo 2,5-tuumainen ja moottorissakin on voimaa sen verran, että refleksiviritys saadaan toimimaan. Hintaa on kuitenkin vain parin purilaisaterian verran enemmän kuin mopomalleissa.

Mukavana lisänä on se, että elementissä on tiivisterengas valmiiksi mukana. Erillistä tiivistenauhaa ei siis tarvita.

Ai miksei 12-tuumaista bassokeskiäänistä? Siksi, että APT:150-diskantin toisto ei ylety riittävän alas. Suuntakuvioiden sovittaminen teki jo 10-tuumaisen kanssa tiukkaa.

Kevyesti kannettava kotelo

Satasen satsin alkuperäinen idea oli halpa ja hauska bilekaiutin, joka toimisi kohtalaisesti ilman subbariakin. Koska APT150 ja Delta 10A painavat yhteensä kuutisen kiloa, niitä vielä kantaisi sujuvasti kahvasta juhlapaikalle kunhan kotelo ei lisää massaa holtittomasti.

Omat laatikkoni tein 12-millisestä havuvanerista. Materiaali on halpaa ja kevyttä, sopii siis erittäin hyvin halpojen ja kohtalaisen kevyiden elementtien seuraksi. Muutamalla tukirimalla jäykkyyskin saadaan riittäväksi. Voi olla, että Satasen satsi soisi paremmin, jos purkki olisi äärimmäisen tukeva, mutta silloin kaiutin menettäisi osan monikäyttöisestä hauskuudestaan.

Toisaalta, tekemällä kotelot teräsbetonista ei tarvitse erikseen käydä punttisalilla.

Juuri 12-millinen on sopivaa siinäkin suhteessa, että Delta 10A:n halkaisijaltaan 257-millinen laippa on 12 milliä paksu. Tein etulevyyn laipan kokoisen reiän ja laitoin sen taakse hieman suuremman vanerilaipan, jossa on sitten elementin asennukseen 234-millinen reikä.

Etulevy on 60 cm korkea ja 37 cm leveä. Kotelon kokonaissyvyys on 23 cm. Näillä mitoilla sisätilavuutta saadaan karvan alle 40 litraa, joka on myös valmistajan enimmäissuositus Delta 10A:lle. Kotelon alareunasta mitattuna basson keskipiste on 20 cm ylöspäin ja diskanttitorven keskipiste 39,5 cm ylöspäin, molemmat sivusuunnassa kotelon keskilinjalla. Diskanttitorvi tarvitsee 170 x 86 -millisen suorakaiteen muotoisen aukon.

Sopiva määrä tukirimaa riippuu sinusta. Jos haluat äärimmäisen tukevan niin tee ohuista rimoista tiheä matriisi. Minimimäärä on basson ja diskantin välistä etulevystä takalevyyn oleva tukikeppi. Minulle se riitti tämän kaiuttimen kanssa oikein hyvin. Tueksi sopii hyvin mikä vain halkaisijaltaan parisenttinen keppi, vaikka pätkä puista harjanvartta.

Vaimennus ja viritys

Refleksikoteloa ei saa vaimentaa liikaa tai refleksitoiminto heikkenee ja haettu hyöty bassoille häviää. Ja toisaalta vaimennusta pitää olla riittävästi, jottei koteloon muodostu pahoja resonansseja. Kerros 50-millistä peruslaatuista lämmöneristysvillaa takaseinällä, sivuseinillä ja sekä ylä-että alapäässä koteloa on sopiva määrä. Sen verran sitten vielä vaimennusaineesta pois että nurkkiin tulevat refleksiputket mahtuvat ja ennen kaikkea, ettei niiden päiden ympäristöä tukita.

Prototyypit on viritetty noin 50 hertsiin kahdella refleksiputkella. Vahingosta viisastuneena suosittelen käyttämään neljää refleksiputkea. Kaikki neljä auki saadaan maksimaalisesti bassopotkua biletilanteisiin ja yksi tai kaksi putkea auki on sopiva normaaliin musiikinkuunteluun.

Sisähalkaisijaltaan 75-millinen muovinen viemäriputki on vakiotavaraa kaikissa rautakaupoissa, se sopii hyvin refleksiputkeksi. Jos käsiin osuu muutaman millin erihalkaisijainen pahviputki, älä huoli vaan käytä sitä. Sopiva pituus putkille on 15 cm.

Protosta poiketen tekisin vielä sen, että laittaisin putket takaseinälle, yhden per takalevyn nurkka. Vaikka kaiutin on suunniteltukin toimimaan seinää vasten, pieni kääntö kuuntelupaikalle antaa riittävästi hengitystilaa putkille.

Jakosuotimella säätöä ja vääntöä

APT:150-diskantin jakosuodin on yksinkertainen ja sillä saadaan erittäin helposti myös säädettyä äänensävyä. Mittauksissa vastusarvona oli 4,7 ohmia, sillä saadaan kuvaajaan tasapainoisin lopputulos. Pykälää tai kahta pienemmällä vastuksella, 3,9- tai 3,3-ohmisella, saadaan enemmän diskanttia, ja vastaavasti kasvattamalla vastuksen arvoa 5,6-, 6,8- tai 8,2-ohmiseksi saadaan tasainen loiva lasku kohti korkeimpia taajuuksia.

Diskantille sopivat osat ovat normaalilaatuinen muovikondensaattori ja tehonkestoltaan viisiwattisella vastuksella pääsee todennäköisesti pidemmälle kuin käytettävällä diskanttielementillä.

Delta 10A on hieman hankalampi. Alakeskialue jää yksinkertaisimmalla mahdollisella suotimella koholle. Jos halutaan rakentaa kaksitie, joka toistaa bassojakin, on pakko hyväksyä epämiellyttävän suuri-induktanssinen kela ja oikoa liiaksi jakotaajuutta kohti laskevaa vastetta kelan rinnalle kytkettävällä vastuksella. Jakotaajuuden alapuolella vastuksen kautta kulkee lähes koko elementille syötettävä teho eli määritä vastuksen tehonkesto sen mukaan, kuinka kovaa soitat.

Kun kelan induktanssi kasvaa, se tarvitsee enemmän lankaa ja hinta nousee. Paras vaihtoehto, paksulankainen ilmasydänkela, nostaa kaiuttimen hinnan älyttömäksi. Järkevin yhdistelmä kohtuullista hintaa, järkevän pientä resistanssia ja riittävää tehonkestoa on todennäköisesti peruslaatuista ferriittikelaa järeämpi sydämellinen kela, esimerkiksi Corobar-tyyppinen.

Voiko sillä kuunnella musiikkia?

Eniten tietysti kiinnostaa, miltä Satasen satsi kuulostaa. Mihin kaikkeen se riittää? Sanon suoraan, että järeämmillä ja laadukkaammilla elementeillä saadaan enemmän äänenpainetta, puhtaampaa ääntä ja hienostuneempaa läpikuultavuutta. Mutta hintalappukin on äkkiä vähintään kolminkertainen.

Kuuntelin kaiuttimia sekä olohuoneessani että toimiston kuunteluhuoneessa ja soundi on molemmissa sama. Satasen setin yleisluonne on hyvin tasapainoinen. Siinä pelätyssä diskantissa ei ole juuri mitään pahaa sanotavaa. Ylemmällä keskialueella on juuri sen verran ylimääräistä energiaa, että rumpujen pellit ja joskus laulajan konsonantit saavat kevyen alleviivauksen.

Tuota piirrettä en yksinkertaisella jakosuotimella saanut hierottua pois enkä toisaalta pitänyt järkevänä hieroa halpojen elementtien vastetta kotikärryllisellä osia.

Kaikki kaunisääniset naislaulajat Billie Holidaysta Katie Meluaan toistuvat kuitenkin läsnäolevina, vahvoina ja tasapainoisina. Stereokuvassa kuuluvat pientä hifikaiutinta paljon suuremmat säteilijät. Ylimääräistä avaruutta ei ole, äänikuva pysyy hyvin selkeänä ja eikä leviä ympäriinsä. Dynamiikka toistuu huomattavasti vaivattomammin kuin pikkukaiuttimssa.

Koska Satasen satsi on suunniteltu toimimaan seinää vasten, pienestä kymppituumaisesta (mitä te tarkoitatte, että minun suhteellisuudentajuni olisi hävinnyt?) saadaan riittävästi ulottuvuutta ja silti hyvin äänenpainettakin. Alarajataajuus vaihtelee huoneen ominaisuuksien mukaan, minulla se oli 40 ja 50 hertsin välimaastossa kaksi refleksiputkea avoinna

Vain yksi refleksiputki avoimena proto tuotti Black Hawk Down -soundtrackin avausraidalla varsin mehevästi alas ulottuvaa bassoa. Kaksi putkea auki alabasso vaimenee, mutta tuhtia lämpöä on sitten enemmän. Kummallakin virityksellä yläbasso on enemmäkin lämmin kuin rintalastaan terävästi potkaiseva. Huonekorjauksella pehmeys toki vähenee.

Sisälle ja pihalle

Jakosuodin on tosiaan mietitty käyttöön, jossa kaiutin saadaan seinää vasten. Jos purkki parkeerataan keskelle pihaa, pitää bassosäätimestä ruuvata +3dB. Ainakin. Isommissa bileissä kannattaa tietysti suodattaa bassot riittävälle subwooferille.

Toinen looginen paikka Satasen satsille on kotiteatteri. Pikkukaiuttimia suurempi herkkyys, noin 90 dB, ja reilu tehonkesto mahdollistavat edullisesti riittävän määrä puhdasta ääntä reilumpaankin leffarevittelyyn. Elokuvamateriaalilla basson lievä pehmeys ei sekään haittaa, enemmän jopa päinvastoin.

Entäs sitten musiikinkuuntelu stereolaitteistossa? Se kaikkein kriittisin tilanne. Vaihdettaessa laadukkaasta hifikaiuttimesta Satasen satsi soimaan kuuluu, että ihan samaa puhtautta ja kuulautta ei saavuteta. Sitten kun on hetken fiilistellyt karkeasti viimeisteltyjen PA-laatikoiden kanssa ja pari kertaa avannut hanaa niin paljon, että muita ahdistaa, se laadukas perinteinen hifikaiutin tuntuukin vähän mitäänsanomattomalta. Kun kerran tottuu PA-elementtien dynamiikkaan, on siitä hyvin hyvin vaikeaa peruuttaa takaisin nelituumaisiin hifibassoihin.

Edit. Painotettu riittävää basson sarjakelan rinnalle tulevan vastuksen tehonkestotarvetta.

Edit2: RadioDuoon on tulossa bassokelan rinnalle tulevaa vastusta 50W tehonkestolla (alumiininen jäähdytysripa ja ruuvikiinnitys). Vielä jos kotelon takalevyyn ulkopintaan kiinnittää noin A4-kokoisen palan parimillistä alumiinia ja vastuksen piitahnalla siihen kiinni, voi Satasen Satsia paukuttaa huoletta kovaakin. Ja mikäli vastus muuttuu sulakkeeksi, sen vaihto on helppoa kotelon ulkopuolella.

Lyhyesti: Halpa kaiutin, joka tarjoaa erittäin paljon hintaansa nähden.
Maahantuoja: Uraltone

Hinnat:
Eminece APT150 -kompressiodriveri torvella: 29,24 euroa kappale
Eminence Delta 10A -bassokeskiääninen: 77,62 euroa kappale
Jakosuodin:
4,7 mH -kela, mahdollisimman pieniresistanssinen
33 uF -kondensaattori, bipolaarinen elektrolyytti
1.0 uF -kondensaattori, muovi
4,7 ohmin vastus bassolle, tehonkesto ainakin 20 wattia
4,7 ohmin vastus diskantille (3,3 – 8,2 ohmia diskantin säätöön), tehonkesto 5 wattia

Eminence-kauppiaasi:

Kuvat: Samu Saurama