Pc- laitteet ja viihde-elektroniikka
Etusivu Palvelut Ota yhteyttä Linkit Tekniikka

Haukipudas
Ouluseutu
Suomi

<< Takaisin tekniikan aloitussivulle <<

Kaiuttimet ja huoneakustiikka

Hyvä ääni hyvistä kaiuttimista

"Kuuntelisit edes musiikkia"

Hyvä ääni saadaan hyvälaatuisista kaiuttimista, jotka vaikuttavat äänenlaatuun enemmän kuin vahvistin, äänilähde tai kaapelit. Huonetilan heijastukset muuttavat huonevastetta ja  vaikuttavat kuultuun ääneen. Suorat ja pinnoista heijastuneet ääniaallot summautuvat ja aiheuttavat taajuuden ja aaltojen kulkumatkaeron mukaisesti taajuusvasteeseen korostumia ja vaimentumia taajuuksille, joissa ääniaallot ovat samassa tai vastakkaisessa vaiheessa. Ikävintä on matala- ja keskiäänivasteen aaltoilu. Korkeilla taajuuksilla aaltoilua esiintyy niin tihein taajuusvälein, ettei sitä aistita sointitasapainon muutoksina.

Kaiuttimen tehtävä on toistaa äänite virheettömänä ja vääristymättömänä. Siinä tehtävässä se onnistuu paremmin tai huonommin. Kaiutin ei ole instrumentti, jossa pitäisi olisi tietty sävy. Äänitteen sävyt luodaan jo tuotantovaiheesssa ja jos ne halutaan kuuluville, ei kaiuttimen pidä lisätä eikä poistaa alkuperäisestä äänestä mitään. Kaiuttimen tehtävä on vielä nykyisinkin varsin vaativa.

Hyvä kuunteluhuone

"Täällä on täydellinen akustiikka - kuuntele"

Hyvän kuunteluhuoneen ominaisuuksia ovat:

  • Suuri pohjapinta-ala (tilavuus)
  • Muoto, johon kaiuttimet ja kuuntelupiste voidaan sijoittaa symmetrisesti
  • Kuunteluhuoneen joustavat, puurunkoiset, villaeristetyt ja levytetyt seinät
  • Vastakkaisten seinien ja lattian-katon väliset erilaiset etäisyydet (porrastuvat pinnat)
  • Runsas kalustus, paljon äänen sirontapintoja (täydet kirjahyllyt)
  • Paksut sisustuselementit (sohvakalustot)
  • Resonoimattomat rakenneosat ja sisutuselementit
  • Jälkikaiunta-aika laskee tasaisesti kohti korkeita taajuuksia

Huoneen kuuntelukelpoisuutta voi testata lyömällä käsiä napakasti yhteen. Mikäli huone soi selvästi ("tärykaiku"), akustiikassa on korjattavaa.

Tavallisen olohuoneen jälkikaiunta-aika on yleensä lyhyt. Lyhyen jälkikaiunta-ajan vuoksi äänitteen oma tilainformaatio on mahdollista saada esille varsinkin silloin, kun käytetään monikanavaista äänitettä ja toistolaitteistoa.

Miten värittynyttä ääntä voi helposti korjata

Huoneen kokoon, rakenteisiin tai sisustukseen ei aina voi vaikuttaa. Silti huoneen ja kaiuttimien sointiongelmia voi korjata muuttamalla kaiuttimien sijoittelua, vahvistimien säätöjä (mm. subwooferin jakotaajuus, vaihe ja taso) sekä käyttämällä ulkoista taajuuskorjainta.

Kaiuttimien sijoittelu

"Optimaalinen paikka, minkäs teet"

Pääkaiuttimet (vasen-oikea) sijoitetaan huoneeseen symmetrisesti siten, että diskanttielementit ovat istuvan kuulijan korvan korkeudella. Etäisyydet sivu- ja takaseiniin sekä lattiaan ja kattoon ovat molemmilla kaiuttimilla symmetrisesti yhtäsuuret, sillä etäisyyspoikkeamat muuttavat kaiuttimien sointisävyä. Kaiuttimien ja kuulijan välillä pitää olla suora näköyhteys.

Keskikaiutin sijoitetaan symmetrisesti pääkaiutinten väliin näyttölaitteen ala- tai yläpuolelle pystyasentoon. Vaakaan asetettu OoO mallinen (kaksi samaa basso- ja keskitaajuutta toistavaa elementtiä, joiden keskellä on diskanttielementti) kaiutin aiheuttaa elementtien keskinäisen interferenssin vuoksi korjaamattoman taajuusvasteaaltoilun. Bassokaiutin (subwoofer, sw) asetetaan samalle seinustalle kuin pääkaiuttimet.

Takakaiuttimet asennetaan symmetrisesti kuulijan sivuille tai taakse. Suora suuntaus kohti kuulijaa ei ole välttämätöntä.

Testaus ja korjaukset

"Älä koske subbariini"

Pääkaiuttimet: Toistetaan taajuuspyyhkäisy yhdellä kaiuttimella joka mitataan kuuntelupisteessä. Siirretään kaiutinta, mitataan taajuuspyyhkäisy ja arvioidaan siirron vaikutusta. Testausta jatketaan, kunnes toisto ei enää parane. Toinen kaiutin asetetaan huoneessa symmetrisesti kuunteluakselin toiselle puolelle.

Keskikaiutinta mitataan ja siirretään samalla periaatteella, kunnes sen paras paikka löytyy. Kaiuttimen etäisyys seinään ja lattiaan voi muuttua, mutta paikka pysyy kuunteluakselilla.

Mittaamalla todetaan ja poistetaan korkeiden taajuuksien vaimentumat joko poistamalla näköesteet kuulijan ja kaiuttimen väliltä tai kääntämällä kaiuttimia kohti kuulijaa. Kaiuttimen taustaseinän aiheuttamaa matalien äänten korostusta vaimennetaan siirtämällä kaiuttimia kauemmas taustaseinästä, tulppaamalla refleksiaukot tai muuttamalla kaiuttimien omia säätöjä.

Bassokaiutin säädetään toistaen taajuuspyyhkäisy yhdestä kaiuttimesta (keskikaiutin tai toinen pääkaiutin) ja bassokaiuttimesta. Aluksi etsitään sellainen vaihesäädön asento, jossa toisto on jakotaajuuden tuntumassa voimakkainta. Tasoa ja jakotaajuutta säätämällä asetetaan tasaisin toisto.

Tämän jälkeen siirretään bassokaiutinta 0.2 - 0.5 m ja mitataan vaste. Tarvittaessa säädetään vaihe, taso ja jakotaajuus uudelleen. Peräkkäisten siirtojen ja mittausten perusteella muodostuu arvio, missä sijainnissa bassokaiuttimen toisto on paras. Subwoofer siirretään tuohon kohtaan ja testataan vielä aiempaa pienempien siirtojen vaikutusta.

Korjaustavat ja hyöty

"65-70 hertsin taajuus korostuu. Hmm ..."

Mittaaminen, säädöt ja siirrot parantavat eniten matalien äänten toistoa. Bassokaiuttimen ohjeen mukainen nurkkasijoitus aiheutti vasteeseen noin 20 desibelin jyrkkäreunaisen korostuman 45 Hz alueelle. Jakotaajuuden tuntumassa 70-80 Hz ja 120-150 Hz oli vastaavasti merkittävät vaimentumat.

Toistovaste - nurkkasijoitus

Sähköinen korjaaminen olisi ehkä mahdollista, mutta 10-15 desibelin tason nosto vaatisi vahvistimelta paljon tehoa. Kaistan suuren korjauksen vuoksi vahvistin todennäköisesti leikkaa jo kohtuullisilla äänenpaineilla. Hurjien sähköisten korjausten sijasta vaimentumia korjasi 1.5 metrin siirto pitkin sivuseinää pois huoneen nurkasta.

Jakotaajuus-, vaihe- ja tasonsäätö ja siirto

Taajuusvastetta korjataan sähköisesti terssikorjaimella tai parametrisella korjaimella. Niillä voi muokata vastetta varsin yksityiskohtaisesti. Pääsääntöisesti kaistaa voi vaimentaa ja päätyä hyvään tulokseen, mutta kaistan korostaminen johtaa huonoon tulokseen. Vain suurimpia virheitä kannattaa korjata. Akustoinnin ja sijoittelun keinot kannattaa hyödyntää aina ennen sähköistä muokkausta.

Alle 10 kHz taajuuksilla vasteen vaihtelut saadaan sähköisellä muokkauksella helposti parempaan kuin ±5 db tarkkuuteen. Korkeilla taajuuksilla säätö tehdään pääosin kuulonvaraisesti mm. mittauspisteen sijainnin ja mittausmikrofonien ominaisuuksien vaikutusten vuoksi.

Paramterinen korjaus

Harkittu mittaus, säädöt ja toteutus voivat nostaa kalliinkin järjestelmän äänenlaatua olennaisesti. Säätäminen korvakuulolta on erittäin vaikeaa, joskin sekin on tärkeä osa harrastusta. Vastaavasti säädetty edullinen järjestelmä voi säädettynä olla parempi kuin sellaiset kalliit, joiden asetuksiin ei juuri ole paneuduttu.

Erityiskysymyksiä

  • Huoneheijastukset vaikuttavat kaiuttimien huonevasteeseen. Kaiuttomassa huoneessa mitattu moitteeton toistovaste voi muuttua kehnossa huoneessa tai kehnolla sijoittelulla varsin huonoksi.
  • Heijastusten aiheuttamien tiheiden taajuusvaihtelujen vuoksi vastetta arvioidaan yleensä tersseittäin tasoitettuna, mikä vastaa kohtuullisen hyvin kuulon erottelukykyä.
  • Kaiuttimen voimakas ja hallittu suuntaavuus vähentää huoneakustiikan aiheuttamia ongelmia.

22-07-2018

<< Takaisin tekniikan aloitussivulle <<

S-POSTI:  pc.gamut(at)gmail.com PUHELIN  045 - 1298221 WhatsApp