Autohifissä tavoitellaan mahdollisimman luonnolliselta kuulostavaa ääntä, ei siis maksimaalista äänenpainetta eikä kaiuttimia täyteen ahdettuja autoja. Äänen luonnollisuutta mitataan korvilla, eikä tietokoneilla, sillä autossa taajuusvaste saa olla aika mutkikas, että se kuulostaisi mahdollisimman hyvältä ja/tai luonnolliselta. Mutta mutkien pitää sijoittua oikeisiin kohtiin vasteessa.
Jokaiseen autoon, jossa kuunnellaan musiikkia, kannattaisi mahdollisuuksien mukaan hankkia
ainakin subwoofer vahvistimineen. Kun sen sovittaa oikeaan voimakkuuteen pääkaiuttimien
kanssa, autoradion äänen laatu nousee huomattavasti; onhan nykymusiikin
suurin energia juuri matalilla taajuuksilla (yli 70% alle 350 hertsin taajuuksilla).
Ja jos kuunnellaan normaalilla voimakkuudella, ei kanssaihmisiäkään
tule häirittyä matalalla murinalla. Jokaisella on omat ihanteensa
siihen, millaiselta äänen tulee kuulostaa, ja muut voivat vain
neuvoa, miten sellaisen äänen saa aikaan. Muut eivät saa
päättää sinun puolestasi hyvän äänen
käsitettä.
Jos kuuntelet musiikkia autossasi edes jokseenkin järkevällä voimakkuudella, et tarvitse mitään lisävahvistimia vahvistamaan keski- ja ylä-äänien toistoa. Vaikka autossa tarvitaankin huomattavasti enemmän tehoa kuin kotona, soittimen tuottama 15 watin teho kanavaa kohti riittää aivan varmasti. Suuremmat tehot ovat dynaamisemman musiikin kuuntelijoille. Asian varmistamiseksi pientä matematiikkaa: autokaiutin lähettää noin 90 desibeliä watilla metrin päähän. Auton sisämelu on 60-70 desibelin alueella. Tämän laskutoimituksen mukaan ei tarvita edes yhden watin tehoa, mutta koska kyseessä on monitaajuuksinen musiikki, tehoa menee enemmän. Tuo 15 wattia riittää, jos subwooferille käytetään omaa vahvistinta, joka sitten tuottaa muutaman kerran enemmän tehoa. Soittimen omia äänensävynsäätöjä ei tällöin kannata paljon käännellä. Basson taso on parempi säätää erillisestä vahvistimesta.
Subwooferin ei tarvitse olla vähintään viisitoista tuumaa "pieni", vaan jo kahdeksantuumaisellakin saa sopivan basson autokäyttöön. Kun otetaan huomioon, että auton ohjaamo korostaa alle 100 hertsin (vaihtelee auton mukaan) taajuuksia lähes 12 desibeliä oktaavia kohti. Tästä syystä suuri kartiopinta-ala ei ole välttämätön. Tehonkestoa ei tarvitse olla yli sataa wattia tässäkään tapauksessa. Sen sijaan subwooferille tarvitaan lisävahvistin, jonka tehoksi voi suositella minimissään 30 wattia. Tätä pienemmätkin tehot sopivat joillekin ihmisille, jotka eivät niinkään halua kuulla matalia taajuuksia vaan aistia ne. Olisi hyvä jos vahvistimessa olisi valmiina alipäästösuodatin ja siltakytkin. Hyvä ja mielekäs hinta subwooferille on 50-200 euroa ja vahvistimelle 70-200 euroa, jos kyse ei ole kuin vakioäänentoiston parantelusta/täydennyksestä. Suuritehoisiakin vahvistimia saa edullisesti, kun jaksaa seurata tarjouslehtiä.
Subwooferille pitää tehdä kotelo, jos sitä ei aio
laittaa hattuhyllyn lävitse. Hattuhyllyasennuksessa eli ns. free air
-asennuksessa pitää kuitenkin muistaa se, että hattuhylly
on tarpeeksi jäykkä, että elementti voidaan kiinnittää
siihen. Kotelon rakennuksesta on muilla sivuillani niin paljon asiaa, ettei
sen pitäisi olla epäselvää. Irtosubwoofer-elementin
tilalta voidaan tietenkin ostaa joko valmis, koteloitu subbari tai sitten
aktiivinen putkibasso, joita saa nykyään vajaalla 250 eurolla.
Ne helpottavat huomattavasti asennusta ja ovatkin siksi suositeltava vaihtoehto
henkilöille, joilla peukalo on jossakin muualla kuin missä pitäisi.
Kotielektroniikassakin tutut häiriöt ja hurinat esiintyvät ehkä vaikeammin poistettavina autokäytössä, mutta varsinainen ongelma on käyttöjännite. Autoissa on vielä nykyään käytössä 12 voltin sähköjärjestelmä, joka asettaa tiettyjä rajoituksia äänentoiston helpolle muuntelulle. Jokainen voi todeta teoreettisen normaalin B-luokan vahvistimen maksimitehon tavallisella, noin 50% hyötysuhteella:
Kaavassa U on vahvistimen p-p käyttöjännite, eli huipusta
huippuun -jännite, ja R on kaiuttimen impedanssi. 14 voltilla (auto
käynnissä => hieman suurempi kuin lepojännite) ja neljän
ohmin kaiuttimella kaavasta tulee seuraavanlainen: (14 VDC)² / (8
x 4 ohm) = 6,125 W
Monissa 80-luvun autoradioissa maksimitehoksi ilmoitettiin 5-7 wattia
kanavaa kohti, joten edellisen perusteella mainosten voisi olettaa pitävän
paikkansa. Mutta sitten, 90-luvun alusta lähtien autoradioissa alettiin
käyttää siltakytkettyjä booster-vahvistimia. Kaksi
erillistä vahvistinta on siis kytketty yhteen, ja näin ollen
ulostuloteho nousee kaksin-kolminkertaiseksi samalla jännitteellä
ja kaiutinimpedanssilla. Tälläkin periaatteella teho rajoittuu
10 ja 20 watin välille, eikä lähes jokaisen soitinvalmistajan
ilmoittamat 4 x 50 watin tehot mitenkään voi pitää
paikkaansa.
Pienehköön tehoon tulisi suuri muutos, jos digitaalitekniikkaa hyödynnettäisiin myös autoissa. Tällöin vahvistimen hyötysuhde olisi lähes sata prosenttia (käytännössä kuitenkin 80-90 %), joten käyttöjännite olisi samalla suoraan kaiutinlinjan ulostulojännite. Teho laskettaisiin kaavasta
Jos käyttöjännite olisi edelleen 14 volttia ja kaiutinimpedanssi
samat neljä ohmia, teho olisi jo jotain aivan muuta, eli siis (14
VDC)² / 4 ohm = 49 W
Muutama watti tuosta menisi joka tapauksessa rakenteiden lämpenemiseen,
joten saatu tulos ei ole absoluuttinen. Joka tapauksessa teho on yli kahdeksankertainen
verrattuna B-luokan vahvistimeen.
Nyt kun monen mielessä pyörii kysymys, miksi sitten kaupoissa on jopa tuhansien wattien autovahvistimia, joiden käyttöjännite on tuo 12 volttia, täytyy siihenkin antaa vastaus. Kaupan olevissa vahvistimissa on hakkurivirtalähteet ja -muuntajat, joilla 12 voltin tasajännite pilkotaan ensin vaikka noin 50 kilohertsin taajuudella pomppivaksi vaihtojännitteeksi. Sitten vaihtojännite nostetaan muuntajan avulla vaikka 50 voltin tuntumaan. Tasasuuntaus- ja suodatusosaston jälkeen saadaan ± (UAC x 1,41) = ± (50VAC x 1,41) ~ ± 71 VDC. Kun tästä taas lasketaan B-luokan vahvistimen teho, saadaan (2 x 71DC V)² / (8 x 4 ohm) = 630 W kanavaa kohti. Mainittu käsittelyketju nostaa autovahvistimen hintaa jopa kolminkertaiseksi pelkkään vahvistinpiiriin verrattuna.
Muutaman vuoden päästä Suomeenkin alettaneen tuoda kulkuneuvoja,
joissa on 36 voltin sähköjärjestelmä, mikä auton
käydessä nousisi jopa 42 volttiin saakka. Jos autoradioita valmistettaisiin
tälle jännitealueelle ja mahdollisesti vielä digitaalisella
signaalinkäsittelyllä arviolta tuohon 50 watin tuntumaan kanavaa
kohti. Muutenhan jännite riittäisi sellaisenaan vaikka ja mihin,
mutta virrankulutus nousisi samalla aivan järjettömiin lukemiin.
Ja siitäpä tulikin mieleeni: jos käyt suuressa äänenpainekisassa, saattaa läksiäisinä olla soivat korvat. Tuo jyminä on sangen mielenkiintoinen, sillä se tulee päähän myös luita pitkin. Voimakkuutta ei välttämättä huomaa, koska se on vain suhteellisen matalilla (10-70 Hz) taajuuksilla. Muut taajuudet on vaimennettu. Perustelu juuri matalien taajuuksien alueella kilpailemiseen on ilmeinen: Keskialueen äänillä olisi hyvin helppo saavuttaa suuria äänenpaineita. Korkeita ääniä ei kukaan kestäisi kuunnella lähimmän kilometrin säteellä. Normaalikäytössä, eli lähinnä liikkuessa kilpailusta toiseen, vahvistimet on ainakin vaimennettu mutta useammin kokonaan poissa käytöstä. Olisi nimittäin aika ikävää, kun keskellä maantietä lapsi vääntää mankkasi nupin kaakkoon. Saattaisit joutua luopumaan hienosta harrastuksestasi, koska tärykalvosi jäisivät siihen paikkaan.
Kilpailuissa on useita luokkia, jotka on rajoitettu tehojen ja kokemuksen perusteella. On luokkia luokkia, joissa pärjää ihan normaalien laitteiden hinnalla, mutta esimerkiksi Fascan kilpailuissa on alaraja, joka on suhteellisen korkealla. Äänenpainekilpailuissa on joissakin tapauksissa sääntönä, että auton ohjaamoon ei tehdä mitään muutoksia, vaan kaikki laitteet on - alkuperäiskaiutinpaikkojen lisäksi - laitettava takakonttiin.
Rami Aikio
1999 - 2004
