Kaiutinrakennusohje Sydän – Seas FA22RCZ ja X1-08 Exotic F8 -laajakaistat

Tästä ei edes pitänyt tulla rakennusohjetta vaan vain kaiuttimet kaverille. Eikä edes sillä elementillä, mihin minä rakastuin.

Muistan hyvin kun kuuntelin vuosia sitten hifimessuilla jotain varsin kookasta laajakaistakaiutinta. Oli vielä open baffle eli elementti pelkässä levyssä – kun sellainen kuulemma teki hyvää äänelle. Billie Holidayn Lady In Satin soimaan ja hui, soundi oli tosiaan poikkeuksellisen käsinkosketeltava ja intiimi. Esittelijä myhäili tyytyväisenä ja pulisi ahkerasti, että tässä sen näkee (kuulee) – laajakaista on todella hyvä ratkaisu. Sitten vaihdoin biisiä ja vuorossa oli Metallican Die, Die My Darling.

Minä olen siitä onnekas, ettei ole ollut reikiä hampaissa. Olisivat nimittäin muuten paikat kolisseet paikoiltaan. Nyt sain vain kokea niskanikamia vihlovaa kirskunaa, hirvittävää säksätystä ja täydellisen ponnettoman onnettoman bassotoiston. Esittelijä sanoi, että laajakaistakaiuttimia ole tehty näin huonolle musiikille. Mutta kun minä pidän Metallicasta!

Yleispätevä laajakaistakaiutin

Voisiko laajakaistaelementtiin pohjautuva kaiutin olla sellainen, että sillä olisi nautinnollista kuunnella sekä Billie Holidayta että Metallicaa, niin Stravinskya kuin Sepulturaakin? Ainakin teoriassa ihan hyvin voi. Sen pitää vain ihan ensimmäiseksi täyttää yksi perustarve: äänensävyn on oltava ainakin jotakuinkin neutraali.

Tyypillisen laajakaistaelementin taajuusvaste elementi kapeahkossa ja irti seinästä olevassa kotelossa on bassoilta ja alemmalta keskialueelta liian vaimea. Lisäksi diskantti voi olla suoraan edestä kuunneltuna korostunut. Tulos on sointi, joka on kyllä erotteleva, mutta äärettömän ääniteherkkä eli epäyleispätevä. Satunnaisia sopivia äänitteitä voi olla oikein loistokasta kuunnella, mutta auta armias, jos satut soittamaan jotain ruttuun tuotettua studiohumppaa. Ja jos kaiuttimet kääntää suoraan kohti kuuntelupaikkaa, epäpuhdas ja ylikirkas diskanttitoisto on tosiaan kuin hiekoitussepeliä niskanikamien välissä.

Mauri Pännäri kysyi minulta, voisinko tehdä hänelle kaiutinparin. Jälkikasvun perheeseen tarvittaisiin. Kaksi Seas FA22RCZ -laajakaistaelementtiä kuulemma oli olemassa ja etulevyttömät vanhojen Hifi 50/3 -rakennussarjojen kotelot, jos ne yhtään helpottaisivat hommaa. Lupasin tietysti auttaa ja pienen päänraapimisen jälkeen ehdotin, että en ota niitä minusta ihan vääränlaisia koteloita vaan teen jotain alusta alkaen tarkoitukseen suunniteltua.

Kun laajakaistakaiuttimeen ei passaa jakosuodinta laittaa, kerettiläistähän sellainen olisi, niin oikeanlainen äänensävy piti saada eri tavalla. Siis saada sitä täyteläisyyttä riittävästi ja varoa, ettei diskanttitoisto nouse pääkuuntelupaikalla sietämättömän kihiseväksi.

Ei se oikeasti ole jakosuotimeton

Itse asiassa suuri osa etenkään yhtään isommista laajakaistaelementeistä ei ole jakosuotimettomia. Niiden suodin vain on sähköisen sijaan mekaaninen. Pölykuppi ja mahdollisesti siihen lisukkeeksi törkätty pikkukartio (whizzer cone) ovat puhekelan päässä kiinni hyvin kovalla liimalla. Tulos on, että ne liikkuvat korkeillakin taajuuksilla mahdollisimman tarkasti puhekelan kanssa samaa tahtia – siis vahvistimen määräämää tahtia.

Sitten se iso kartio on ensinnäkin liimattu puhekelaan joustavalla liimalla jolloin rauhallisesti liikuttaessa – toistettaessa bassoja – kartio pysyy hyvin puhekelan mukana. Vaan kun taajuuskaistalla siirrytään ylöspäin niin joustava sauma ei enää johdakaan puhekelan värähtelyjä kartioon. Pölykuppiin verrattuna suuren kartion toistamia taajuuksia siis vähitellen suodatetaan pois.

Laajakaistaelementissä on vaikeasti toteuttava mekaaninen jakosuodin!

Toiseksi kartio itsessään voidaan tehdä sen verran joustavaksi, että se toistaa tuon joustavan liimasauman mahdollistamia korkeimpia taajuuksia vain läheltä puhekelaa. Koska kartio on joustava, korkeataajuiset värähtelyt eivät kuitenkaan päädy sinne ulkoreunalle saakka. Vasta kun ollaan oikeasti rauhallisen edestakaisen liikkeen alueella, bassoilla, koko kartio ehtii mukaan.

Näin tuloksena on mekaaninen jakosuodin, jolla säädetään kaiutinelementin taajuustasapainoa. Lisäksi kun säteilevä pinta-ala pienenee kohti korkeita taajuuksia, suuntaavuus pysyy vähän hallitumpana. Jos koko pinta-ala säteilisi korkeimpiakin taajuuksia, tulos olisi erittäin suuntaava rakenne, jota voisi kuunnella vain ihan suoraan edestä tai ääni menisi toivottoman tumpuksi diskanttien hävitessä kokonaan.

Hankaluus on se, että tälläiset mekaaniset ratkaisut ovat paljon vaikeampia toteuttaa yhtä tarkasti kuin sähköiset jakosuotimet tai erilliset diskanttielementin eteen tehdyt suuntaimet.

Laajakaistakaiuttimia puolustellaan sillä, että jakosuodinta ei ole välissä sössimässä mitään. Ei niin, ei sellaista helposti hyväksi ja tarkaksi tehtävää sähköistä jakosuodinta. Sen sijaan paljon epätarkempi ja vaikeammin toteutettava mekaaninen siellä on. Vaan sen kanssa nyt sitten eletään.

Seinästä repäistyä ruutia

Tavallisessa kaksitiekaiuttimessa bassokeskiäänisen toistoa vaimennetaan jakosuotimessa sitä enemmän, mitä ylemmäs taajuuskaistalla mennään. Näin siksi, että bassoilla elementti on ympärisäteilevä ja kohti keskialuetta kartio alkaa säteillä koko energiansa suoraan eteenpäin eli soi tietysti kuuntelusuuntaan siltä taajuusalueelta lujempaa.

Sama asia voidaan tehdä toisinkinpäin. Kun kaiutinelementti asetetaan mahdollisimman tiukasti seinää vasten, basso ei olekaan ympärisäteilevä vaan koko kaiutinelementin toistama energia säteilee puoliavaruuteen, siitä seinästä eteenpäin. Näin keskialuetta ei tarvitse vaimentaa eli herkkyydestä ei syödä jakosuotimessa yhtään pois – bassoista vain otetaan mahdollisimman tarkkaan kaikki irti.

Joten puuhasin Seas FA22RCZ-paria varten kotelot, jotka ovat mahdollisimman litteästi seinää vasten. Ja koska laajakaistat tapaavat olla (elementin rakenteesta huolimatta) normaalipömpeliä selvästi suuntaavampia, tein koteloista viistot eli ne kääntävät kaiutinelementtejä vähän kohti kuuntelupaikkaa. Ei suoraan kohti kuuntelupaikkaa, mutta jonkin verran. Ihan suoraan elementin akselilta kun diskantti olisi ollut liian kipakka.

Koteloiden sisätilavuus on 60 litraa, aika paljon kasituumaiselle elementille. Mutta nyt ei ollakaan tekemässä PA:ta, jonka täytyy niellä kilowatteja ilman ongelmia. Sitäpaitsi, oikea vahvistin näiden seuraan on se muutaman watin putkipeli. Sen tehon nämä refleksikotelot nielevät sujuvasti ilman, että elementti lähtee tarpeettomasti lepattamaan. Suljetulla kotelolla vielä parikymmentä wattia menee ongelmitta, mutta silloin tietysti alabassoa on vähemmän. Normaaleissa kerrostalo-olosuhteissa saattaa silti olla aivan riittävästi koska parikymmenneliöinen kivihuone korostaa bassopäätä hurjasti.

Vinkkelilituska

Sanon sen nyt ihan suoraan, että oikeastaan olisi kannattanut vain tehdä paljon yksinkertaisempi kotelo. Sen syvyinen, että elementti mahtuu siihen, mutta tavallinen suorakaiteen mallinen. Sitten kääntää koteloa kohti kuuntelupaikkaa sen verran, että ääni miellyttää omia korvia.

Mutta tulipahan tehtyä yhdet vinoseinäiset purnukat, riitti askartelua. Materiaali oli pääasiassa 12-millistä havuvaneria, etulevyssä on pintaa siistimässä ja kaiutinelementin upotusta helpottamassa ohut 6,5-millinen koivuvanerikerros lisukkeena. Koteloiden korkeus on 120 cm ja leveys 50cm. Sisäsyvyys on kotelon kapeammassa reunassa vain viisi senttiä ja leveämmässä noin 17 senttiä. Kotelon sisäpalat tein leikkaamalla 475 x 223 -milliset levyt viistoon halki ja rei’ittämällä sisätuiksi tulevat levyt. Mutten kuten sanottu, suosittelen melkein, että teette samoilla 50 sentin leveydellä ja 120 sentin korkeudella tavallisen suorakaidelaatikon, jossa sisäsyvyys on 11 senttiä.

Elementin keskipisteen etäisyys kotelon sisäreunasta on 20 cm, yläreunasta 25 cm ja ulkoreunasta 30 cm. Refleksiputkia on Seas FA22RCZ:n kotelossa kaksi. Halkaisija on viisi senttiä, pituus 15 senttiä. Putkien keskipisteiden etäisyydet kotelon alareunasta olivat 36 ja 46 senttiä.

Minä käytin vaimennukseen kaksi senttiä paksua akustolevyä kun sitä nyt nurkissa sattui olemaan. Normaali kaiutinvanu toimii sekin hyvin. Aseta vanua kevyesti tiivistäen elementin ympärille ja sekä kotelon ylä- että alapäähän vaimentamaan pystysuuntaiset seisovat aallot, joita laatikon sisälle muuten muodostuisi.

Koska kotelon kapea sivu on sisäsyrjä ja vahvistin on todennäköisesti siellä kaiuttimien välissä, piti liittimen kanssa miettiä parikin kertaa, mikä toimii. Kaapeli elementiltä liittimille piti pujottaa ja kiinnittää paikoilleen ennen etulevyn kiinnitystä. Päädyin käyttämään Speakonia ja asensin naarasliittimen kotelon kylkeen. Nykyäänhän Speakoneja saa halvallakin kun tuote ei ole enää Neutrikin yksinoikeus (jos toki Neutrikit ovat erittäin hyvälaatuisia verrattuna niihin halvimpiin).

Kuulostaako laajakaista, no, laajakaistalta?

Teoriassa ratkaisuni pitäisi toimia – omasta mielestäni ainakin, mutta enhän minä päässyt kuuntelemaan enkä mittaamaan mitään ennen kuin sain kotelot tehtyä. Ja säätövaraa jakosuotimella ei olisi. Mutta mitä laajakaistan ominaisuuksia Sydän onnistuu tavoittamaan. Sen yhtenevyyden, josta yksielementtisten kanssa usein puhutaan? Ja välttääkö se ne karikot eli täyteläisyyden puutteen ja diskantin kihisevän suttuisuuden?

Seinää vasten asennetun FA22RCZ:n stereokuva on hurja, hyvin käsinkosketeltava. Jotta se naksahtaisi parhaimmalla tavalla kohdalleen, on kaiuttimien paikka sivusuunnassa oltava kuitenkin oikea. Noin 60 asteen kuuntelukulma vaikuttaa toimivan hyvin, liian kapealle asetetut kaiuttimet välittävät tilan turhan kuivakasti. Ihan lyhytkään kuunteluetäisyys ei aiheuta mitään ongelmia, yksipistesäteilijän etuja.

Äänensävyssä ei ole ollenkaan sitä laajakaistoissa aivan liian usein esiintyvää pahetta, kevyttä ja ponnetonta bassoa sekä ohutta alakeskialuetta. Päinvastoin, basso murahtaa tarvittaessa kiitettävän alas, mutta ei vain murise vaan myös potkaisee napakasti. Päällekäyvä se ei kuitenkaan ole vaikka paksusointisen Katie Meluan Shy Boy -kappaleen paksusointiseksi paljastaakin. Saman kipaleen pintaan miksatut ässät ovat nekin pintaan miksattuja, mutta eivät yhtään korvaa viiltäviä. Kahdella refleksiputkella tehty kotelo mahdollistaa tietysti bassojen säädönkin. Jos yläbassoa on liikaa, tulppaa ensin yksi refleksiputki ja jos tilanne ei rauhoitu riittävästi niin sitten toinen.

Täyteläisyyttä on hyvin, aivan aavistuksen miellyttävään kallistuen, ei tippaakaan liian vähää. Yleisluonne on jopa aavistuksen pidättyvä ja rauhallinen, enemmän leppoisaan musiikinkuunteluun kuin ääniteanalyysiin yllyttävä. Keskialue ei ole mitenkään selvästi vetäytynyt, sen luonne vain on turhia tuputtamaton. Diskantista kuulee sopivilla tutuilla äänitteillä, että erillisdiskantilla tehdyt ratkaisut voivat olla puhtaampisointisiakin, mutta aina kun soimaan lähtee hyvä akustista musiikkia sisältä äänite, asia unohtuu varsin sujuvasti.

Se luvattu eksotiikka

Kun olin saanut tehtyä kotelot valmiiksi, keksin, että Seasillahan on se ”vähän” kalliimpikin laajakaista. Seas X1-08 Exotic F8 maksaa yli viisi kertaa enemmän kuin Mauri Pännäriltä kotelointia varten tulleet FA22RCZ:t. Selvisi, että Suomessa oli yksi Exotic. Tasan yksi, parin toinen oli ajan saatossa päätynyt jonnekin.

AlNiCo-magneettinen ja papyruskartioinen X1-08 Exotic matkusti Salosta Helsinkiin ja sai tervetuliaissanoiksi ison manauksen. Olipas kohteliasta. Mutta kun eksoottinen Exotic-ajatus tuli jälkikäteen niin kotelot oli jo tehty paljon litteämpää Prestige-sarjan laajakaistaa varten. Se, että elementin upotus olisi ollut sopivan kokoinen, ei tässä paljon auttanut.

Toisaalta, kun niitä Exotic-elementtejä oli kokeilua varten vain se yksi, tein pikaisesti yksinkertaisen litteän suljetun kotelon, joka mittauksissa ja kuunteluissa oli kuuntelutilan lattialla selällään. Se kotelo oli juuri niin syvä, että X1-08 Exotic mahtui sisälle, tilavuudeltaan muutaman kymmenen litraa ja täytetty kaiutinvanulla. Siinä oli sitten hyvä verrata runsaan satasen Prestige-sarjan FA22RCZ:aa ja yli 600 euron Exotic-versiota.

Pieni ero on iso ero!

Lattiakotelossa FA22RCZ:sta kuuli ihan samat asiat, mitä stereoparina seinäkoteloista. Tasapainoisen ja helpon soinnin, joka ei yritä kimaltaa turhia vaan antaa musiikin vain soljua. Periaatteessa Seas X1-08 Exotic soi hyvin samankaltaisesti, mutta vaikka soundierot kahden elementin välillä ovat periaatteessa pieniä, ne tuottavat aivan eri lopputuloksen – selkäytimessä.

Exotic soi kuulaammin, täyteläisemmin ja miellyttävämmin. FA22RCZ välittää äänitettä yllättävän hienosti, mutta se sisältö, musiikki, syttyy kyllä selvästi välittömämmin ja aidommin eroon Exotic F8:lla ja lisäksi Exotic on sävyltään hieman miellyttävämpi. Tälläisessä suorassa vertailussa FA22RCZ on kuultavasti suoraviivaisempi ja kuivakampi.

Ei se Metallican Die, Die My Darling varsinaisesti kauniilta kuulosta, mutta itseltään kyllä. Ei nimittäin ole kaunis kappale. Pari biisiä eteenpäin ja Whiskey in the Jar sen sijaan sekä murahtaa että ärähtää niin, että meinaa tulla tippa linssiin. Ja se yleispätevyys, Mobyn Hotel uuttuu selkäytimeen aivan yhtä hyvin kuin Charles Minguksen The Black Saint and the Sinner Lady. Kyllä, tämä on laajakaista, jolla voit kuunnella kaikenlaista musiikkia.

Mitä pienempimuotoista musiikki on, sen kauniimmin Exotic-Sydän osaa sinut tanssittaa siihen sisälle.

Toki sen ydinosaamisalue on musiikki, jossa kaiuttimien väliin ei ole sullottu sataa instrumenttia ja tuhatta tehostetta. Mitä pienempimuotoista musiikki on, sen kauniimmin Exotic-Sydän osaa sinut tanssittaa siihen sisälle. Toki suurin osa studiomonitoreista toistaa pintaan miksatut ässät hieman puhtaammin, mutta harva niistä saa hakeutumaan yhtä mukavaan asentoon sohvalle kuin Seas X1-08 Exotic F8.

Ai niin, ja tässä ei sitten ollut mitään eksoottista putkivahvistinta ohjaamassa kaiuttimia vaan ihan se tuttu ja turvallinen D-luokkaa edustava MM-Audio MaxiMono -pari eli suomeksi tehdastekoiset Hypex UcD700HG:t. Putkivahvistimen transitoripeliä paljon suurempi antoimpedanssi yhdessä kaiuttimen impedanssin kanssa toisi vielä aavistuksen lisää ilmaa yläpäähän ja lämpöä bassoille.

Epäuskottava elementti

Vain katsomalla elementtien taajuusvasteita ei selviä, miksi Exotic kuulostaa paremmalta kuin samaan rakenteeseen pohjautuva halvempi FA22RCZ. Yksi silminnähtävä ero elementtien rakenteessa on se, että Exoticin AlNiCo-magneetti (Alumiini, Nikkeli ja Koboltti, siitä tuo nimi) on paljon sirompi. Laajakaistaelementin kartio on todella kevyt ja siksi se reagoi hyvin vahvasti kartioon osuvaan ääniaaltoon. Mitä pienempi moottorirakenne, sitä vähemmän kartiosta kotelon sisälle lähtevä ääni heijastuu moottorista takaisin kartion takapintaan.

Toinen asia on se, että kaiutinelementtien moottorit eivät ole kaikki samanarvoisia. Jorma Salmi (Gradientin suunnittelija) kertoi mitanneensa paljon Prestige-sarjalaisia pienempiä keskeismodulaatiosäröarvoja Excel-elementeistä niiden tullessa markkinoille. Jos Exoticin magneettipiirissä on samankaltainen rakenne kuin valmistajan Excel-malleissa, tämä on varmasti vaikuttava asia. Ainakin X1-08 Exotic F8:ssa on underhung-tyyppinen puhekela, joka parantaa lineaarisuutta hurjasti.

Keskeismodulaatiosärön (siis sen, että bassosignaalit vaikuttavat keskialueen ja diskantin puhtauteen) merkitys korostuu laajakaistakaiuttimessa, jossa yksi elementti toistaa koko kuuloalueen.

Tässä ei todellakaan pitänyt käydä näin. Alunperin minun piti vain tehdä Mauri Pännärille pari koteloita hänen laajakaistaelementtejään varten ja siinä sivussa omasta uteliaisuudesta kokeilla, miten moiset toimivat. Nyt minulla on paha kuume ostaa yli 600 euroa kappaleelta maksavat Seas F1-08 Exotic F8:t. Litteässä seinälle asetetussa kotelossa ne nimittäin soivat tasapainoisemmin kuin yksikään laajakaista, johon olen aikaisemmin törmännyt.

Exoticille koteloksi sopii sama 60-litrainen, mutta mieluummin suljettuna. Jos alabassoa ehdottomasti tarvitaan lisää niin ole sen verran kerettiläinen, että ymppäät soppaan subbarin. Sellaisenaan Seas X1-08 Exotic F8 tarjoaa noin 40 hertsiin saakka ylettyvää erittäin nopeaa ja sävykästä bassoa, todella pitkälle riittää sekin – etenkin kun miettii äänen kaikkia muita hyveitä.

Hyvältä kuulostaa runsaan satasen elementillä tehty Prestige-Sydänkin. Se on leppoisa, tasapainoinen ja rasittamaton. Bassopäässä on hyvin niin ulottuvuutta kuin tarkkuuttakin. Mutta sitä, että Exotic-Sydän, Seas X1-08 Exotic F8 yksinkertaisessa suljetussa kotelossa, tavoittaa jopa jotain sähköstaattien läpikuultavuudesta ja välittömyydestä, te ette usko. Ehkei aiheesta kannata siis edes mainita mitään.

PS. Sydän-kaiuttimen herkkyys on noin 91-92dB eli sille riittää se muutaman watin putkivahvistin ihan hyvin, 10 – 20 wattia on sitten jo paljon. Nämä ovat joka tapauksessa enemmän rauhalliseen nautiskeluun kuin naapurin tukan harmaannuttamiseen.

Lyhyesti: FA22RCZ kuulostaa rasittamattoman tasapainoiselta, mutta X1-08 Exotic F8 todella rikkoi pankin innostavan läpikuultavalla esityksellään.
Hinnat
Seas FA22RCZ -kaiutinelementti: 110 euroa kappale
Seas X1-08 Exotic F8 -kaiutinelementti: 610 euroa kappale
Maahantuoja: Hifitalo

Kaiutinrakennustarvikekauppiaasi:

Kuvat: Samu Saurama