Muusikon sähköoppi

DI-boksi

DI-boksi tulee sanoista 'direct injection box'. Sen kautta audiosignaali voidaan kytkeä suoraan mikrofonietuasteeseen.

DI-boksi muuttaa muuttaa korkeaimpedanssisen, balansoimattoman (ja häiriöherkän) signaalin matalaimpedanssiseksi ja balansoiduksi.
Muunnoksen jälkeen korkeaimpedanssinen soitin (esim. sähkökitara tai sähköbasso) voidaan liittää mikrofonietuasteeseen ilman äänenlaadun heikkenemistä.

+ taajuusvaste paranee
+ häiriöt vähenevät

Pitäisikö käyttää passiivista vai aktiivista DI-boksia? Passiivi-DI:ssä käytetään muuntajaa signaalin erottamiseen ja balansoimiseen kun taas aktiivi-DI:ssä käytetään ulkoista virtalähdettä vaativaa vahvistuspiiriä.

Passiivi-DI:n edut:
+ ei tarvitse virtalähdettä
+ suodattaa tehokkaasti 50 Hz verkkohäiriötä
+ hyvä soundi, jos käytetty laadukasta muuntajaa

Aktiivi-DI:n edut ja haitat:
+ halvempi rakentaa
+ passiivista "hifimpi" soundi
+ vahvistaa heikkoa signaalia ja pienentää siten siirrossa aiheutuvia häiriöitä
- vaatii aina virtalähteen

Nyrkkisääntö: jos soittimen elektroniikka on aktiivinen, käytä passiivista DI:tä. Jos soitin on passiivinen (ei ulkoisella virtalähteellä toimivaa elektroniikkaa), käytä aktiivi-DI:tä. Vertaus: passiivinen on kuin dynaaminen mikrofoni, aktiivinen kuin kondensaattorimikrofoni.

Balansoitu signaali

Balansoidussa kytkennässä signaali kuljetetaan suojavaipallisessa johdossa kahta eri johdinta pitkin vastavaiheisina.
Kumpaankin johtimeen indusoituu häiriöitä, jotka ovat likipitäen samanlaisia (johtimet ovat niin lähellä toisiaan,
että ne ovat samassa häiriökentässä). Vastaanottopäässä alkuperäisestä signaalista vähennetään käänteinen
(miinusmerkkinen) signaali, jolloin yhteiset häiriöt kumoutuvat pois ja signaali saadaan kaksinkertaisena.

1 + häiriö - (-1 + häiriö) = 2.

XLR-nastajärjestys:

1 Maa
2 +
3 -

Stereoplugi:

Kärki (Tip) +
Rengas (Ring) -
Kanta (Sleeve) Maa

Impedanssi

Impedanssi on sähköinen vaihtovirtavastus.

Ideaalisessa laitteistoketjussa lähettävän laitteen impedanssi on 0 ohmia ja vastaanottavan laitteen impedanssi ääretön. Tällöin jännitehäviötä ei tapahtuisi. Jos tulo- ja lähtöimpedanssit ovat samansuuruiset, niin signaali laskee -6 dB.

Voidaan sanoa, että lähtöimpedanssin tulisi olla alle 600 ohmia ja tuloimpedanssin 5-10-kertainen lähtöimpedanssiin verrattuna. Tällöin häviö on niin pieni, että siitä ei ole käytännön haittaa.

Tässä yksinkertainen kaava, jolla voidaan laskea signaalin heikkeneminen, kun tiedetään sekä lähtö- että tuloimpedanssit:

Vaimentuma = R2 / (R1+R2)

R1 = lähtöimpedanssi
R2 = tuloimpedanssi

Tulkinta:

Jos R1 on huomattavasti pienempi kuin R2, niin signaali ei heikkene.
Jos R1=R2, niin signaali vaimenee puoleen (eli -6 dB).
Jos R2 on huomattavasti pienempi kuin R1, niin signaali vaimenee paljon.

Keinokuorma

Putkivahvistin tarvitsee aina kuormaa (kaiuttimen) päällä ollessaan. Jos putkivahvistinta käytetään ilman kaiutinta, se voi rikkoutua. Transistorivahvistin ei rikkoudu, vaikka sitä käyttäisi ilman kaiutinta.

Kaiuttimen tilalle, rinnalle tai sarjaan voi laittaa keinokuorman. Kaiuttimen rinnalla oleva keinokuorma hiljentää kaiuttimesta tulevaa ääntä, koska osa vahvistimen tuottamasta energiasta muuttuu keinokuormassa lämmöksi. Keinokuormalaitteella on mahdollista muuntaa kaiutinsignaali linjasignaaliksi.

Keinokuorma ei vastaa täysin aidon kaiuttimen kuormitusta ja se "syö" soundia jonkin verran. Toisaalta jos käytettävä putkivahvistin kuulostaa parhaalta silloin, kun sitä luukutetaan nappulat kaakossa, voidaan keinokuormalla hillitä turhia desibelejä ja ohjata ne hiljaa huoneen lämmittämiseen (jokainen watti muuttuu lopulta joka tapauksessa lämmöksi).

Huom! Keinokuorman tehonkeston ja impedanssin täytyy vastata kaiuttimen arvoja.