Tee itsellesi ”kannettava” kaiutin, joka aiheuttaa pelkoa ja kateutta kanssakansalaisissa. Niiden juomatölkkien kokoisten Bluetooth-kaiuttimien aika on nyt ohi!
On ollut pihaprojekti poikineen, joihin kaipasin tapaa soittaa musiikkia kunnolla. Aina on sitten tyydytty johonkin mehupurkkiin, jossa on viisisataa mainoswattia heiluttamassa kahden tuuman laajakaistaelementtiä. Voisiko olla mahdollista, että pihallekin saisi ihan oikean kaiuttimen, josta riittää ääntä vaikkei istuisi vieressä, äänensävyä ei olisi ruuvattu yltiökaupallisen loudness-tyyliseksi ja mikä parasta, sen saisi rakentaa itse? No tietysti voisi! Tässä tulevat kahdeksantuumaisilla laajakaistoilla tehty Boom, joka on vielä painonsa puolesta kovemman jätkän kannettavissa ja kymmenentuumaisilla koaksiaalielementeillä tehty BigBadaBoom, josta saa ääntä kuin pienestä PA:sta.
Kymmenkunta vuotta sitten minulle tuli hinku rakentaa kaksi erilaista ghettoblasteria. Kaikki alkoi itse asiassa siitä, että kun ghettoblasteria kutsutaan myös nimellä boomblaster, nimet Boom ja BigBadaBoom istuisivat astetta järeämmille kannettaville nappiin. Vihdoin nämä iloiset ulkoilmakaiuttimet realisoituivat.
BigBadaBoom? Nyt kaikki, jotka eivät ole katsoneet elokuvaa The Fifth Element, mars ruudun äärelle!
Ekologinen vaihtoehto
Mitä pienempi kotelo kaiuttimessa on, sitä enemmän tehoa tarvitaan, jotta siitä saa halutun määrän bassoa. Basso on se äänialue, joka suuressa osassa ainakin kevyttä musiikkia vaatii eniten tehoa eli se on se kompastuskivi. Sama asia kääntäen: isokokoisesta kaiuttimesta saa tarpeellisen määrän ääntä vähemmällä teholla kuin pienestä kaiuttimesta. Etenkin ulkokäytössä, jossa ollaan ilman huoneen tukea, tämä tarkoittaa, että pärjätään pienemmällä vahvistimella, pienemmällä akkukapasiteetilla ja musiikki voi soida samoilla akuilla pidempään.
Nykymaailma on akkuja täynnä. Helppo ratkaisu on hakea Ikeasta 10 kpl AA-kokoisia Ladda-akkuja latureineen ja asettaa ne paristokoteloon virtalähteeksi vahvistimelle. Autotarvikeliikkeet kuten Biltema ja Motonet myyvät 12 voltin huoltovapaita moottoripyöräakkuja ja niihin latureita. Ja osaajat keksivät äkkiä puoli tusinaa lisävaihtoehtoa.
Vahvistimena voi toki käyttää vaikka vanhaa autosoitinta, mutta onhan se tähän tarkoitukseen iso, painava ja AB-vahvistinasteillaan myös virtasyöppö antotehoon suhteutettuna. Jos otat Boomin tai jopa BigBadaBoomin (renkaat kotelon yhteen alanurkkaan ja kahva vastakkaiseen ylänurkkaan!) mukaan, keveys ja selkeys on kuitenkin valttia. Jos haluat Bluetoothin, valitse sellaisen sisältävä vahvistin. Seuraavat kaksi esimerkkiä ovat perinteistä kuulokeliitintä käyttäviä.
12 voltin käyttöjännitteellä toimiva YDA138 https://www.uraltone.com/vahvistinmoduli-yda138-class-d-2x20w.html on hyvin helppo ratkaisu vahvistimeksi ja vain vähän tulitikkuaskia kookkaampi. Siinä on kuulokeliitin sisään tulevalle signaalille, äänenvoimakkuuden säädin ja selkeästi merkityt ruuviliittimet sekä kaiuttimille että virtalähteelle.
TDA7492 https://www.uraltone.com/modulit/vahvistinmodulit/vahvistinmoduli-tda7492-class-d-2x50w-jaahdytyslevylla.html on fyysiseltä kooltaan vain vähän YDA138:a suurempi, mutta oleellisesti tehokkaampi. TDA7492:n kytkemisessä ainoa oleellinen ero on YDA138:n on kuulokeliittimen puute. Tilalla on riviliitin ja siihen tuleva kolminapainen johto, jonka päähän se kuulokeliitin voidaan juottaa.
Nykyiset vahvistinmoduulit ovat superhelppoja: kaikki on valmista, käyttäjä kytkee vain johdot. Kaiuttimet kytketään ensin kaiutinliittimiin, sitten puhelimelta 3.5mm-kaapelilla signaali vahvistimen inputtiin ja lopuksi akulta tai verkkovirtalähteeltä sähköä vahvistimelle (muista kytkeä virtalähde oikeinpäin, huomioi plus ja miinus!). Ei se oikeasti ole sen monimutkaisempaa.
Sen verran jätän rakentajille päänvaivaa eli keksimisen iloa, että saatte kaikki miettiä itse, mihin vahvistimen ja virtalähteen asennatte. Kaiuttimen sisälle piiloon, erilliseen koteloon, cyberpunk-henkeen kaiutinkotelon päälle vai jollain muulla tavalla.
Helposti rakennettava kotelo
Boomin kotelon ulkomitat ovat 700 x 400 x 225 mm. Kaiutinelementtien keskipisteen paikka on 125 mm yläreunasta ja 162 mm ulkoreunasta. Refleksiputkien, halkaisija 100 mm ja pituus 150 mm, keskipiste on 90 mm alareunasta ja 260 mm ulkoreunasta. Näin saadaan tilavuutta 25 litraa per kaiutinelementti ja refleksivirityksen viritystaajuus on 65 hertsiä.
Vastaavasti BigBadaBoomin ulkomitat ovat 800 x 500 x 255 mm. Kaiutinelementin keskipisteen paikka on 150 mm yläreunasta ja 195 mm ulkoreunasta. Refleksiputken, halkaisija 100 mm ja pituus 90 mm, keskipiste on 90 mm alareunasta ja 310 mm ulkoreunasta. Näin saadaan tilavuutta 40 litraa per kaiutinelementti ja refleksivirityksen viritystaajuus on myös BigBadaBoomissa 65 hertsiä. Kotelon viritystaajuus refleksikotelossa kertoo, että siihen taajuuteen saakka saadaan energiaa hyvin, mutta alempana ei sitten enää. Molempien kaiuttimien käytännön alarajataajuus on noin 60 hertsiä, joka riittää bassopotkun välittymiseen mainiosti.
Tein sekä Boomin että BigBadaBoomin protokotelot 12-millisestä havuvanerista. Havuvaneri on paljon työläämpää maalata siistiksi kuin koivuvaneri, mutta se on kevyempää ja keveys on kannettavan kaiuttimen A ja O. Myös näiden ”kannettavien”. Oletan myös, että ulko- ja bilekäyttöön tehdyn kaiuttimen oleellisin piirre ei ole virheetön pianolakkapinta. Koteloihin voi asentaa kulmaraudat suojaamaan kolhuilta, pyörät tai jalat alle, kahvan kuljetukseen ja vaikka makean kankaan pinnaksi ihan oman makunsa mukaan. Valikoimaa tarvikkeisiin on hyvin ja rakentaja voi itse päättää, millaisen tyylin haluaa: https://www.uraltone.com/kaappi-ja-case-tarvikkeet.html
Kotelo on juuri niin yksinkertainen laatikko kuin voi olla. Päädyt ja kotelon keskellä oleva kummankin kaiuttimen omaan lokeroonsa jakava levy ovat ylä- ja alalevyjen välissä. Tämä kokonaisuus sitten taas etu- ja takalevyjen välissä. Kaiutinkotelo kootaan AINA liiman kanssa ja jollain, joka pitää sauman paikoillaan kunnes liima on kuivunut. Ruuvit, naulat, hakaspyssyllä ammutut piikit tai taitavalla rakentajalla pelkät puristimet ovat kaikki tapoja pitää liimasaumaa paikoillaan. 12 mm havuvaneriin sopiva ruuvi on kooltaan 3 x 30 mm ja parhaassa ruuvissa on sekä osakierre että leikkaava kärki. Liimaksi ulkokäyttöön D3-luokiteltu on hyvää, tuo koodi tarkoittaa kosteudenkestävyyttä. Voit valita projektiisi jenkkiläisten ammattipuuseppien suosimaa Titebond-liimaa tai vaikka tutumpaa Erikeeperiä oman tuntumasi mukaan.
Jos haluat upottaa kaiutinelementit etulevyn pinnan tasoon (hifistellä kuten minä prototyyppien kanssa), pitää etulevyn paksuutta kasvattaa. Kahdeksantuumainen Sican laajakaistaelementti tarvitsee 7 mm syvän upotuksen ja Eminencen koaksiaali 12 mm syvän. Yksi helppo tapa tehdä upotukset on liimata kotelon etulevyyn lisälevy tuomaan elementin laipan verran lisäpaksuutta. Boomissa Sicalle 6,5 mm koivuvaneri paksunnokseksi ja BigBadaBoomissa 12 mm vaneri paksunnokseksi.
Jakosuotimen tehtävät
Jakosuotimella ajatellaan usein kytkentää, joka vain poistaa bassot diskantilta ja diskantit bassoelementiltä. Ajateltaessa hyvää äänenlaatua vähintään yhtä tärkeää on myös se, että jakosuotimella muokataan yksittäisten elementtien taajuusvastetta eli äänensävyä.
Vaikka Boom-kaiuttimessa on vain yksi laajakaistaelementti, siinäkin on jakosuodin. Nimi vain hämää, suodin ei jaa taajuusaluetta useammalle elementille, mutta vaimentaa keskialuetta ja diskanttia niin, että ne ovat tasapainossa basson kanssa. BigBadaBoomissa jakosuotimella sekä muokataan basson ja diskantin äänensävyä että suodatetaan elementeiltä niille kuulumattomat taajuuden pois, jotta siirtyminen bassolta diskanttiin tapahtuu saumattomasti ja äänensävy on tasapainoinen.
Boomin jakosuotimessa on kaksi osaa ja BigBadaBoomilla hurjat kolme, kumpikaan ei siis tarvitse piirilevyä. BigBadaBoomissa kevyimmät osat eli kondensattorit voidaan kiinnittää suoraan kaiutinelementteihin.
Boomissa on kaiutinelementin kanssa sarjassa paketti, jossa on kela ja vastus kytkettynä rinnan. Kelaksi järkevin on ferriittirullakela sen pienen resistanssin takia ja vastuksen tehonkestoksi riittää 10 wattia, mutta metallikuorinen 20-wattinen tai 50-wattinen on toki paljon uskottavamman näköinen. Jakosuotimen voi kiinnittää kuumaliimalla kotelon sisäseinään ja halutessaan varmistaa kiinnityksen kelan läpi menevällä ruuvilla. Ruuvi ei saa olla magnetoituvaa materiaalia, esimerkiksi messinkiruuvi toimii hyvin.
BigBadaBoomissa basson rinnalle kytkettävä kondensaattori voidaan juottaa suoraan elementin juotoskorvakkeisiin ja halutessasi voit vielä liimata sen täplällä kuumaliimaa elementin magneettiin kiinni. Diskantin kondensaattori on niin pieni, että se saa olla vaikka ”osana johtoa”. Boomin lailla myös BigBadaBoomin basson kela on ferriittirullakela, jotta resistanssi on pieni eli vahvistin pystyy kontrolloimaan elementtiä mahdollisimman hyvin eikä tehoa häviä kelaan.
BigBadaBoomissa diskanttielementti kierretään kiinni basson takana olevaan aukkoon ja kiristetään käsin tiukaksi. Näin bassokartio muodostaa torven diskantin eteen ja siirtyminen bassolta diskantille tapahtuu äänessä mahdollisimman saumattomasti. Elementtien kiinnitys toisiinsa kannattaa tehdä ennen kuin elementteihin kiinnittää johdot.
Koteloiden optimaalinen vaimennus
Kaiutinelementin kanssa samassa lokerossa asustaa myös kolme sopivan mittaista palaa viisi senttiä paksua Ewona -levyä vaimennusaineena ja halkaisijaltaan kymmensenttinen refleksiputki. Vaimennuslevyt kolmella seinällä vaimentavat kaiutinelementistä kotelon sisälle tulevan äänen. Muuten se jäisi heijastelemaan seinien väliin, osuisi uudelleen kaiutinkartioon ja vääristäisi ulos lähtevän äänen.
Koska näistä kaiuttimista halutaan maksimaalinen määrä bassoa, vaimennusainetta on niin vähän kuin mahdollista. Halkaisijaltaan kymmensenttinen refleksiputki on BigBadaBoomissa 15 cm pitkä ja Boomissa 9 cm pitkä. Helpoin tapa sahata pyöreä putki mittaansa suurinpiirtein suoraan on laittaa vaikka teippi osoittamaan sahauskohtaa. Ja jos meni puoli senttiä vinoon, älä huoli, se ei vaikuta ääneen.
Pelkkää boomia?
Sekä Boom että BigBadaBoom kuulostavat tosi hyviltä. Basso on hyvin sävykäs ja tarkka. Osa ansiota on toki sillä, että kuuntelin näitä suunnitellussa ympäristössä: ulkona. Huoneen sotkevaa vaikutusta ei ollut. Toisto ylettyy molemmissa noin 60 hertsiin asti, mutta BigBadaBoom on neljä desibeliä herkempi kuin Boom eli siitä saa alle puolella teholla yhtä paljon ääntä. Keskialue on molemmissa selkeä ja diskantti rasittamaton.
BigBadaBoomin koaksiaalinen rakenne, diskantti bassokartion keskellä ja niin, että kartio toimii diskantin suuntaimena, auttaa pitämään äänensävyn tasapainoisena myös sivusta kuuntelijoille. Boomin laajakaistaelementti toimii kuten laajakaistaelementit toimivat, korkeat taajuudet vaimentuvat asteittain sitä enemmän, mitä sivummassa kuuntelija on.
Haluat lisää bassoa? Laita kaiutin seinää vasten, bassojen määrä kaksinkertaistuu.
Haluat lisää bassoa? Akustinen ratkaisu on laittaa kaiutin seinää vasten, silloin bassojen määrä kaksinkertaistuu koska seinä heijastaa taaksepäinkin lähtevän basson kuuntelusuuntaan. Elektronisempi lähestymistapa on säätää lisää bassoa sieltä soittopelistäsi. Ja jos kuuntelet kaiuttimia sisätiloissa, huone korostaa bassoa aina, iso puurakenteinen vähän ja pieni kivinen julmetun paljon.
On helppoa ajatella, että näitä käytettäisiin myös kevyinä instrumenttikaiuttimina, mikäli tarkoitus on saada koko äänialue toistumaan tasapainoisesti.
PS. Korona-epidemian takia monet italialaiset tuotteet ovat vaikeasti saatavia kesällä 2020 kun tätä artikkelia kirjoitan. Sica 8 D 1.5 CS on se elementti, jolle kotelo on optimoitu, mutta Visaton BG20 toimii auttavasti. Sicalla bassotoisto vain ulottuu alemmas ja on tarkempaa, tiukemmin potkaisevaa. Sama jakosuodin toimii molempien kanssa.
Boom-kaiutinrakennusohjeen osasarja:
BigBadaBoom-kaiutinrakennusohjeen osasarja:
Kuvat: Samu Saurama
Kommentointi suljettu.