fbpx
Oppaat

Kaiutinrakennusohje Idea – 8- ja 12-tuumaiset yhden koaksiaalielementin dipolit

Tarkkuutta ja sävykkyyttä pieniinkin tiloihin

Bassoa myöten napakkaa ja sävykästä toistoa kohtuukokoisella kaiuttimella. Ja leffakäyttöön oleellisesti peruskaiutinta tarkemmin toistava seinustalle asetettava kompakti kaiutin. Sitä ovat Idea-mallit.

Kaikki pidempään hifiä harrastaneet tietävät Gradientin ensimmäiset 1.0 – 1.3-mallit, joissa oli 12-tuumainen taaksepäin kallistettu keskiäänielementti dipolina eli ilman koteloa. En siis yritäkään väittää, että Idea-kaiutinrakennusohje olisi pelkästään oma ideani. En varsinkaan kun jo vuosia sitten piirsimme ja protoilimme Tuukka Kingelinin kanssa subwooferilla terästettyä versiota tästä samasta ajatuksesta, dipoliksi asennetusta 12-tuumaisesta koaksiaalista hoitamassa pääosaa taajuuskaistasta.

Yksi vaihtoehto Idean jalkaideaksi.

Muutin kaksi vuotta sitten omakotitalosta kerrostaloon ja siirtyminen puurakenteisesta väljästä tilasta pienehköön kivihuoneeseen oli suoraan sanottuna akustinen järkytys. Alakeskialue ja bassotoisto ovat kotelokaiuttimella ihan pelkkää puuroa, mistään iskusta, slämmistä, sävykkyydestä tai luonnollisuudesta ei ole tietoakaan. Tuntui, että pahimpien resonanssien kohdalla jälkikaiunta-aikaa lasketaan millisekuntien sijaan minuuteissa. Tietysti akustoin, raskaasti, mutta ei se kuitenkaan riitä.

Toinen iso ongelma on se, että elokuvia katsottaessa täytyy äänenvoimakkuus pitää hiljaisella, jottei häiritse naapureita. Ja sitten ulkomaankielisestä dialogista ei enää tahdo saada selvää. Tarttis tehrä jotain…

Avoimin mielin

Tehdessäni uusia Äänilevy-kaiutinrakennusohjeita ajattelin, että dipolikaiuttimessa täytyy aina olla paljon pinta-alaa, jotta bassotoistosta saadaan riittävä. Dipolissa kun oleellinen osa elementin tuottamasta äänestä kumoutuu keskenään vastakkaisessa vaiheessa olevien etu- ja takasäteilyjen päästessä toisiinsa käsiksi. Siksi pieninkin niistä Äänilevy-malleista on 2 x 12-tuumainen.

Ensimmäinen prototyyppi oli ohuesta havuvanerista tehty kehikko 12-tuumaiselle Eminencen koaksiaalille. Kehikko piti etulevyn halutussa 30 asteen kulmassa.

Uteliaisuuttani mittasin kuitenkin Eminence Beta-12CX:n ja Eminence ASD1001:n yhdistelmää sellaisenaan. Kuten lähes aina, koaksiaalirakenteen äänensävy diskantilla on siistein ei suoraan eteenpäin vaan jonkun verran sivuun. Eminence-paketti toimii kauniisti 20 – 30 asteen kulmaan ja tuo 30 astettahan on jo niin iso kallistus, että jos pakettia kallistaa noin paljon osoittamaan kohti kattoa, lattiaheijastus vähenee oleellisesti. Katto on huomattavasti helpompi akustoida kunnolla kuin lattia ja koska katto on myös lattiaa kauempana, sieltä tuleva heijastus haittaa vähemmän.

Yllätys oli, miten siisti Eminence-paketin diskanttitoistosta tulee kun sitä ei kuuntele suoralta akselilta. Ja toinen yllätys oli basson kapasiteetti. Se riittää kerrostalokuuntelussa oikein hyvin ja kun ulottuvuuskin venyy alle 45 hertsiin, suurimmalle osalle musiikkia paketti on täysin riittävä. Ainoa mutta tuli siitä, että kolme 12-tuumaista dipolia kaukana seinästä tuntuivat kuitenkin liian paljon tilaa vievältä ratkaisulta pienessä olohuoneessa.

12-tuumaisen Idea-kaiuttimen taajuusvaste huoneessa.

Pienenee kuin dipolikaiutin maailmanlopun edellä

Pelastukseksi tuli kahdeksantuumainen Sica 8 Cx 2.5 PL -koaksiaalielementti. Sen basso-osan parametrit ovat sellaiset, että elementti toimii pienessä kotelossa ja tulos varsin herkkä, mutta aina subwooferin tarvitseva kaiutin. Epäilyttävä lähtökohta dipoliin siis. Mutta jos sen tekeekin sillä ajatuksella, että tukena tosiaan on aina subwoofer! Laitoin protorungon lähes seinään kiinni ja basson ulottuvuus oli täysin riittävä, 80 hertsin alaraja on oikein sopiva subbarilla jatkettavaksi. Seinän kautta tulevat heijastukset häiritsivät kyllä, mutta kymmensenttinen kerros Ewonaa seinän ja kaiuttimen välissä hävitti käytännössä kaikki pahat resonanssit.

Kahdeksantuumainen Idea vaatii noin 10 cm vaimentimen taakseen. Kuutiorungossa ainakin puolet siitä paksuudesta mahtuu jo rungon sisälle.

Kahdeksantuumainen Idea kuulostaa juuri siltä kuin pitääkin. Se on neutraali ja siistisointinen, mutta koska se ei ole suuntaava vain diskantin kaistalla vaan koko toiminta-alueellaan, tarkkuutta ja selkeyttä on kotelokaiutinta enemmän. Lisänä on se dipolin etu, että jos dipolikaiuttimesta tulee kuuntelupaikalle yhtä paljon ääntä kuin kotelomallista, dipoli syöttää ääntä ympärilleen 4,8 desibeliä vähemmän kuin kotelomalli. Muihin huoneisiin ja naapureihin dipoli kuuluu paljon vähemmän kuin kotelokaiuttin.

Laadukkaalla huonekorjauksella terästettynä subwooferista saadaan hyvin Ideaan istuva bassotuki. Minä käytin kahta kymppituumaista SB Acoustics SW26DBAC76-4 -subwooferelementtiä. Kummallakin oli oma suljettu ja vain 11 cm ”paksu” 40-litrainen kotelo, yksi etukaiuttimien luona ja toinen huoneen takaosassa – näin sain tasattua huoneongelmia jo ennen kuin huonekorjauksella alettiin paikata mitään. Makeampi ratkaisu olisi tietysti ollut käyttää dipolisubwooferia, esimerkiksi tarkoitukseen suunniteltuja ja hyvin kohtuuhintaisia SB Audience 15OB350 -bassoelementtejä.

Kahdeksantuumaisen Idea-kaiuttimen taajuusvaste huoneessa. Kaiutin on 5 cm päässä seinästä ja välissä on Ewona-vaimennuslevy

Runkorakenne

Ensimmäinen ajatukseni oli, että kun nämä toimivat poikkeuksellisen hyvin ja poikkeavat selvästi peruspöntöistä, koitan tuotteistaa ne valmiiksi kaiuttimiksi ja ryhtyä kaiutinvalmistajamiljardööriksi. Jonkun aikaa idea valmiista tuotteesta tuntui mielekkäältä sekä minusta että lähipiiristäni, mutta päätin kuitenkin päästää Ideat edullisesti kaikkien käyttöön rakennusohjeina. Vähemmällä pääsisin. Ajatus valmista kaiuttimesta ehti kuitenkin tuottaa runkoidean, jossa oleellinen rakenne ei näy selkeästi päällepäin. Kuution muotoisessa kehikossa oli kallistettu etulevy ja sen verran kapeaa pohjalevyä, että kaiuttimen voisi asettaa jalustan päälle. Pohjalevy ei voi olla leveä koska elementin takasäteilyn on päästävä myös alakautta kumoamaan etusäteilyä.

Käytännössä ainoa oleellinen asia kuitenkin on etulevy, sen mitat, kallistus ja elementin paikka etulevyssä. 12″ Idean etulevy on 320 mm leveä, 402 mm korkea ja elementin keskipiste on 185 mm päässä etulevyn yläreunasta. Vastaavasti 8″ Idean etulevy on 220 x 287 mm ja elementin keskipiste on 132 mm etulevyn yläreunasta. Elementit tulee upottaa etulevyn tasalle. Jos teet kuvissa olevan kaltaiset kuutiohäkit, älä murehdi vähän lisääntyneestä leveydestä.

Sen Idea-kaiuttimen ainoan tarvittavan ”kotelo-osan” eli etulevyn, voi sitten saada oikealle kuuntelupaikalle ihan millä vain omaan silmään sopivalla ratkaisulla. Voit pingottaa sen paksuilla ketjuilla katosta ja lattiasta, laskea protojeni kaltaisella rungolla normaalille kaiutinjalustalle, tehdä kokonaisuudesta maalaustelinettä muistuttavan tai keksiä jotain ihan muuta. Oleellista on, että etulevyä ympäröivät rakenteet ovat kevyitä eli akustisesti minimaalisen vähän vaikuttavia ja saat elementin keskipisteen suurinpiirtein kuuntelijan korvan korkeudelle. Ylhäältä katsottuna T-mallinen rakenne kuten aloituskuvan versiossa toimii myös hyvin ja silloin taakse osoittava laippa voi olla umpinainen ja isompikin vaikuttamatta akustiseen toimintaan.

Alunperin tein 8-tuumaisia Idea-kaiuttimia kolmikon kotiteatteriini. Kerrostaloteatterissa dipolirakenteisen kaiuttimen ääni kuuluu oleellisesti vähemmän naapureihin ja tasaisen normaalia kotelokaiutinta suuremman suuntaavuuden ansiosta ääni välittyy kuuntelupaikalle puhtaampana.

Lisäosia jakosuotimeen

Sekä 8- että 12-tuumainen Idea vaatii suotimeensa resonanssipiirin, jolla vaimennetaan aluetta, jossa bassokartio muuttuu dipolisuuntaavuudesta pinnan avulla suuntaavaksi. Tuolle kohtaa kun tulee selkeä möykky taajuusvasteeseen. Sen lisäksi bassolla on kummassakin selkeä toisen asteen suodin.

Sican kahdeksantuumainen pärjää diskantilla pelkällä sarjakondensaattorilla ja tasoa laskevalla jännitejaolla. Jakotaajuus osuu Sica 8 Cx 2.5 PL:llä noin 1200 hertsiin. Sihen asti diskantti toistaa luonnostaan kahdeksantuumaisen bassokartiosuuntaimensa kanssa.

Eminence-paketissa diskantillakin on kourallinen osia. Perussuoto on toista astetta, sarjakondensaattorin lisänä oleva rinnakkaiskela auttaa siinä, että vasteen muodosta saadaan diskantin toimintakaistan alapäässä jakosuotoon sopiva. Toisen asteen suodon lisänä on jännitteenjako sarjavastuksen rinnalla olevalla ylädiskantin tasoa nostavalla kondensaattorilla. Kymmenen osaa kaksitiekaiuttimen suodoissa on kieltämättä ahdistavan paljon tavaraa, mutta tämä paketti ei nyt vain vähemmällä pärjää. Eminence Beta-12CX:n ja ASD1001:n välinen jakotaajuus on noin 1 000 Hz.

Käytännön rajoitukset

8-tuumainen Idea on suunniteltu käytettäväksi seinän vieressä ja aina subwooferin kanssa, siltä kannattaa suodattaa bassotaajuudet pois lepattamasta turhaan bassokartiota. Sopiva jakotaajuus on 80 – 100 hertsiä, silloin kaiuttimien tehonkesto on hyvä ja niistä saa runsaasti puhdasta ääntä. Kunhan huolehdit siitä, että subwooferinkin kaista toistuu tarkasti, kolmikko 8-tuumaisia Idea-kaiuttimia luo tasapainoisen ja poikkeuksellisen tarkan etusektorin kotiteatteriisi.

12-tuumainen Idea toimii sellaisenaan suurimmalla osalla musiikinkuuntelijoita, mutta toki senkin bassotoiston voi venyttää subbarilla alemmas, jos lähelle 40 hertsiä venyvä ei ole omalle musiikkimaulle riittävä. 12-tuumainen tarvitsee noin metrin etäisyyttä takaseinään, lyhyempi etäisyys alkaa korostaa yläbassoa ja syödä alimpia. Halutessaan siltäkin voi leikata bassotaajuudet pois ja saada siten enemmän puhdasta ääntä. Jos yhtään huomioita muita taloudessa asuvia tai seinänaapureita, 12″ Idean äänenpainevarat riittävät kyllä sellaisenaan ihan hyvin.

Kaikki mittaukset on tehty kerrostalon olohuoneessa joten niiltä ei voi odottaa laboratoriotarkkuutta. Mittauksista näkee kuitenkin selvästi, miten taso laskee varsin tasaisesti läpi taajuuskaistan. Normaalilla kompaktilla kotelokaiuttimella basso ja alakeskialue ovat täysin ympärisäteileviä eli ääntä lähtee joka suuntaan tasan yhtä paljon.

12-tuumaisen Idean taajuusvaste 0, 20, 40, 60 ja 80 asteen kulmista. Jopa kerrostalo-olohuoneessa mitatuista käyristä näkee hyvin, miten suuntaavuus pysyy lähes vakiona läpi koko taajuusalueen.

Usein puhutaan koteloitujen kaiuttimien ääntä häiritsevistä kotelovärittymistä ja toki niitäkin on, etenkin niukasti sisältä vaimennetuissa. Vielä isompi ongelma pienessä huoneessa ovat kuitenkin kotelokaiuttimen aiheuttamat huonevärittymät juuri tuolla alakeskialueella ja bassoilla kun ympärisäteilevä rakenne herättää joka ikisen huoneresonanssin ja tuottaa hurjan määrän heijastuksia.

Lähes vakiosuuntaavana Idea, niin 8- kuin 12-tuumainenkin, tietysti kuulostaa hyvin samanlaiselta kuuntelupaikasta riippumatta eli kuuntelualue on hyvin laaja.

Tästä linkistä 12″ Idean osapakettiin:

uraltone_eminence_iki.jpg

Ja tästä linkistä 8″ Idean osapakettiin:

uraltone_eminence_iki.jpg

Kuvat: Samu Saurama

Kirjoittaja

Kommentointi suljettu.

Share via
Copy link
Powered by Social Snap