Subwoofer
Wikipedia
Subwoofer on kaiutin, joka on suunniteltu toistamaan erityisesti matalia eli alle 150 hertsin taajuuksia. Bassokaiuttimia käytettiin alun perin elävän musiikin esittämisessä, nykyään paljon myös kotiteattereissa sekä koti- ja autohifilaitteiden yhteydessä.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Taustaa
Subwoofer on nimensä mukaan alataajuuskaiutin. Se syntyi terminä jo 1960-luvulla, mutta alaäänikaiuttimia alettiin käyttää autohifilaitteissa vasta 1980-luvun alussa. Kotihifiin ne yhdistettiin käytännössä 1990-luvulla Dolby Prologic -tekniikan myötä. Alkujaan alaäänikaiuttimet sijoitettiin elävän musiikin esittämislavan molemmin puolin eli bassoäänien toisto toteutettiin stereona. Nykyään kaiuttimet ryhmitellään lavan eteen, koska leveä muodostelma auttaa äänen suuntaamisessa kuuntelijoita kohti.
[muokkaa] Rakenne ja toiminta
Ihmisen kuuloalueen alkaa noin 20 hertsistä ja subwoofer toistaa matalimmat 1-2 oktaavia. Todellisten soittimien matalimmat perusäänet ovat basson E-kieli n. 40 hertsiä ja urkujen n. 16 hertsin jalkioäänet. Käytännössä kaikki matalimmat äänet tuotetaan nykyisin synteettisesti.
[muokkaa] Kotelointi
Alaäänikaiuttimien kotelot on yleensä valmistettu puusta, kuitulevyistä (MDF, lastulevyä) tai jopa vuolukivestä tai metallista. Yleisimmät kotelointiperiaattet ovat suljetut, refleksi-, kaistanpäästö- ja dipolitoteutukset. Kotelon pitää olla tukeva, varsinkin refleksikotelossa kotelonsisäiset paineenvaihtelut voivat olla suuria. Myös haitalliset resonanssit, joita syntyy kotelon värähdellessä ominaistaajuudellaan, edellyttävät tukevaa rakennetta. Kotelon sisäiset seisovat aallot vaikuttavat myös toistoon ja näkyvät yleensä impedanssivasteessa. Vuorivillaa käytetään kotelon vaimentajana ja helpottamaan refleksikoteloiden hienoviritystä. Kotelon tukevuus riippuu paljon seinämien paksuudesta, mutta sen lisäksi tarvitaan kotelon sisäisiä tukirimoja ja -levyjä. Kaiutin voidaan myös rakentaa kahdesta sisäkkäisestä kotelosta, joiden väli täytetään esimerkiksi hiekalla.
[muokkaa] Elementti
Käytettävä kaiutinelementti on yleensä halkaisijaltaan 20–53 senttiä. Yksi kotelo voi sisältää useampia elementtejä. Elementin pitää sietää tehoa, ja sen liikeradan on oltava riittävän laaja (iso Xmax). Kotelo mitoitetaan useimmiten elementin mukaan. Tärkeimmät elementin suunnitteluun vaikuttavat parametrit ovat:
- Resonanssitaajuus (bassolla 15–45 Hz)
- Kokonaishyvyysluku (bassolla 0,13–0,6)
- Ekvalenttitilavuus (suuri haarukka)
- Lineaarinen liikepoikkeama (varsinkin suljetussa kotelossa)
- Voimakerroin (varsinkin bassotorvet)
- Mms eli tehollinen liikkuva massa
- Induktanssi
- DC-resistanssi.
Kuten kuvassa, itse tehdyn kotelon tulee olla tilavuudeltaan hyvin laskettu ja tiiviiksi suunniteltu. Suljettu subwoofer kotelo on helpoin toteuttaa, koska siinä virheitä ei tule niin helposti. Ohjeita subwoofer kotelon rakentamiseen löytyy linkeistä sivun lopussa. Refleksi kotelon suunnittelussa on oltava tarkkana putkien pituuden sekä halkaisijan suhteen. Refleksi putkilla myös määritetään kuinka alas elementti toistaa.
[muokkaa] Vahvistin
Vahvistin muuntaa signaalilähteeltä saadun signaalin tehoksi. Teho syötetään kaiutinelementin puhekelalle, joka yhdessä elementin magneetin kanssa liikuttaa elementin kalvoa. Vahvistimen tulee olla tarpeeksi tehokas ja mahdollisten suotimien hyvin säädettävissä. Yleensä käytetään koteloon upotettavaa vahvistinmoduulia. Ns. aktiivisubwoofereissa vahvistin on samassa kotelossa kaiutinelementin kanssa.
[muokkaa] Sijoitus ja säädöt
Alaäänikaiuttimen suositeltu paikka on pääkaiuttimien välissä 1–1,5 metrin päässä lähimmästä seinästä. Mahdollisen erillisvahvistimen äänenvoimakkuus ei saa olla liian korkea tai kokonaistoisto kärsii. Vaihe säädetään niin, että alaäänikaiuttimen sointi on tarkka ja integroituu hyvin pääkaiuttimien sointiin. Jakotaajuus asetetaan alas, pääkaiuttimien alarajataajuuden tuntumaan. Yleensä kannattaa käyttää kahta alaäänikaiutinta, etuna ovat hyvät säätömahdollisuudet ja parempi integrointi pääkaiuttimiin. Takaseinän läheisyyttä voi hyödyntää sijoittelussa.
