Nayteikkuna

Auttaisiko balansoitu kytkentä kitaramikrofonin hurinaongelmiin?

Riffin taannoisessa pääkirjoituksessa (5/2015) ihmeteltiin sähkökitaran elektroniikan kehityksen jämähtämistä puolen vuosisadan takaiselle tasolle. Hurinat ja häiriöt on opittu sietämään sen sijaan, että niille tehtäisiin jotain. Vai onko sittenkin tehty?

Printtinumerossa 1/2016 diplomi-insinööri Robert Gyllenberg esittelee Wilgot Åhsin jo 1960-luvulla kehittämän hurinattoman yksikelaisen mikrofonin toimintaperiaatetta ja rakennetta, ja käsittelee aihepiiriä laajemminkin. Tässä nettiartikkelissa hän tarkastelee kitaran elektroniikan heikkouksia hieman toiselta kantilta.


Täyttääkö vanha sähkökitara ja vahvistin nykydirektiivien edellyttämät EMC-vaatimukset?

Historia on osoittanut, että viimeistään kun asiakaskunta vaatii tai laki velvoittaa, alkaa tapahtumaan. Kaupallisia intressejä ei silti pidä unohtaa.
Nykyisen EMC-direktiivin henkeen liittyy kaksi perusvaatimusta:
• Mikään laite ei saa tuottaa tarpeettomasti sähkömagneettisia häiriöitä ympäristöönsä.
• Laite ei myöskään saa olla liian herkkä normaalissa käyttöympäristössään esiintyville häiriöille.

Normaalit käyttöympäristöt tosin vaihtelevat ja siksi esimerkiksi teollisuudessa on totuttu siihen, että ympäristö on luonnostaan melko täynnä häiriöitä ja rakennetaan ja suojataan sen mukaisesti. 1990-luvulla, jokainen kännykkä oli sairaalassa kielletty, mutta nykyisin puolentoista metrin suojaetäisyys potilaaseen kytkettyyn lääkintä- tai mittalaitteeseen riittää. Kodit ja studiot ovat oma lukunsa, mutta erityisesti GSM-puhelimen tulo 1990-luvulla toi aivan uuden kirjon häiriöääniä audiolaitteisiin.

Soittimia on kyllä alettu vuorata sähköä johtavilla ja häiriöitä vähentävillä grafiittimaaleilla, alumiini- ja kuparifolioilla jne, mutta yksikelainen mikrofoni on tavallaan hiljaisella hyväksynnällä pidetty luonteeltaan häiriöille alttiina rakenneosana. Olen yrittänyt löytää julkaistuja yksiselitteisiä raja-arvoja, mutta ainoa artikkeli missä sähkökitaran häiriöalttius mainitaan kvantitatiivisesti‚ ja siinäkin ainoastaan ohimennen, on ympäristön EMI/RFI-mittausta käsittelevä melko tuore kalifornialainen julkaisu vuodelta 2014.

 

Balansoitu kytkentä kitarassa?

Koska kumpikaan kitaran välijohto eikä kitaravahvistimen sisääntulo yleensä täytä balansoinnin ehtoja, ei kitarassakaan ole yleensä balansoitua tai kelluvaa lähtöä. Les Paul Recording -kitarassa on tosin lähdössä muuntaja, mutta lähtö on tavanomainen koaksiaalikytkentä, missä toinen signaalijohdin on nollattu muuntajan molemmilla puolilla ja läpi kitaran. 

Kitaran liitännän täysbalansointi tai kelluttaminen ei sinänsä ole vaikea toteuttaa, mutta sen hyöty kannattaa punnita kokonaisuutta ajatellen. Tuleeko häiriöitä itse kitaraan, sen liitäntäjohtoon vai kenties suoraan vahvistimeen? Vai onko kokonaisuus jo paikallisesti häiriötön, mutta vahvistimesta edelleen PA- tai äänitysjärjestelmän mikseriin lähtevä yhteys on herkkä häiriöille?

 

Tavallisen laulu- tai puhemikrofonin balansoitu kytkentä on tehokas tapa suojautua häiriöiltä.

 

Helpoin tapa toteuttaa (tai muuttaa olemassaolevan kitaran) kytkentä sellaiseksi että balansointiehdot toteutuvat, on tehdä siitä kelluva suojamaahan nähden ja käyttää 3-napaista (TRS-/stereojakkia). Tämä vaatii melko pieniä muutoksia kytkentään, eikä komponentteja käytännössä tarvitse vaihtaa, edellyttäen että mikrofonikelojen molempiin äärijohtimiin pääsee käsiksi. Jotta kytkennästä tulisi täysin kelluva, täytyy kaikki mikä on kiinni runkomaassa, mukaan lukien potentiometrien CCW-korvat, jotka on usein juotettu kiinni potikan runkoon, erotettava rungosta omaksi virtapiirikseen ja yhdistettävä TRS-jakin renkaaseen.

Edellä mainittu toimenpide ei vaadi muita investointeja kuin stereojakin hankinta. Saavutettava etu on se, että kitara toimii edelleen normaalisti, kun siihen kytketään tavallinen monoplugilla varustettu kitarajohto. Plugissa signaalin “kylmä” signaalitie yhdistyy silloin runkomaahan ja johdon suojasukkaan ja kaikki on entisellään.

Jotta kelluvasta kytkennästä olisi hyötyä, pitää modifioitu kitara yhdistää TRS-johdolla sellaiseen vahvistimeen tai mikseriin, jossa on balansoitu tulo. Näissä on yleensä XLR-liittimet.

 

Meneekö koko laitearsenaali uusiksi?

Jos kitaran kaikki tekniikka tehdään mikistä lähtien matalaohmiseksi ja balansoiduksi, niin eikö sitten koko signaaliketjun pitäisi olla sellainen? Periaatteessa kyllä, tai ainakin siihen pisteeseen, missä signaali on riittävän voimakas häiriösuojaukseen nähden.
Tyypillisen sähkökitaran signaalia ei korkean lähtöimpedanssin takia voi kytkeä 600 ohmiseen tai edes 50-kiloiseen linjatuloon, koska se tappaisi suuriman osan signaalista ja diskantti edellä. Tästä syystä kitaravahvistimen tulon pitää olla megaohmin luokaa, mikä tulee putkietuasteessa luonnostaan.

Mikäli kitarasta tehdään matalaohminen ja balansoitu, tulisi molemmat seikat ottaa huomioon sitä seuraavassa etuasteessa, jotta täysi hyöty saavutetaan. Toisin sanoen, tällaista kitaraa ei kannata kytkeä tavallisella “monoplugilla” kaikkien efektipedaalien kautta vahvistimeen, vaan se pitäisi kytkeä balansoidulla mikrofonivälijohdolla balansoituun etuasteeseen ja vasta sen jälkeen mahdollisiin efektilaitteisiin. Tarvitaan siis sopiva etuaste. Vaihtoehtoisesti voi käyttää sovitusmuuntajaa, mutta siihenkin liittyy omat haasteensa.

 

Kitaran säätimet

On totuttu siihen, että kitarasta löytyy yksi jos toinenkin voimakkuus- ja sävynsäädin. Matalaohmisen mikin perään ei ole järkevää laittaa “perinteisiä” megaohmin tai satojen kilo-ohmien luokkaa olevia potikoita, vaan ne pitää mitoittaa uudelleen. Sama koskee sävynsäätimen kondensaattoria. Tämäkin osuus pitäisi siis uudistaa, mikäli puuhaan ryhdyttäisiin.

 

Linkkejä tietolähteisiin:



Kotimaisen Jarno Salon hurinattomat yksikelaiset mikrofonit perustuvat hänen omaan, patentoituun kehitystyöhönsä.

Curtis Novakin jaettuihin keloihin perustuvat mikrofonit noudattavat yleisemminkin käytettyä rakennetta.  

Lawing Musical Products valmistaa sekin hurinattomuuteen tähtääviä yksikelaisia.

 

Tämä Nettispesiaali liittyy Riffin painetussa numerossa 1/2016  julkaistuun artikkeliin "Sähkökitaran hurinat pois". Artikkeli käsittelee Wilgot Åhsin kehittämän hurinattoman yksikelaisen mikrofonin toimintaperiaatetta ja jutussa kuvaillaan myös koekappaleen rakentamista ja käytännön tuloksia. Jos et vielä lukenut printtiä, ota tämä nettijuttu hyvien bileiden etkona. Jos printtiartikkeli tuli jo luettua, sait toivottavasti maukkaat jatkot tämän nettijutun kautta.

Riffiä myyvät Lehtipisteet sekä luonnollisestikin hyvin varustetut soitinliikkeet kautta maan. Lehteä sekä irtonumeroita voi tilata myös suoraan kustantajalta näillä sivuilla olevan Riffi-kaupan kautta. 
Ennen vuotta 2010 julkaistuja numeroita voi tiedustella suoraan asiakaspalvelusta s-postilla, taannehtivia lehtiä myydään niin kauan kuin ko. numeroa on varastossa.


Lehden digitaalinen versio vuosikerrasta 2011 alkaen on ostettavissa myös Lehtiluukkupalvelusta.

 

03.02.2016
|
Robert Gyllenberg
Tekninen toteutus: Sitebuilders Finland Oy