Mittausarvoista

Knif-laitteet on suunniteltu varsin insinöörilähtöisesti. En usko että laitteen syntyprosessissa tarvitaan lähes loppumattomia, vuosia kestäviä alkemistisia kokeiluita ja kuuntelua. Mitä enemmän tietää, sitä vähemmän tarvitsee arvailla. Toisaalta tavallisimmin ilmoitetut mittaustulokset, tai ylipäätään mitkään tunnetut suoritusarvot eivät riitä selittämään joitain äänenlaadun piirteitä.

Tämä koskee yksinkertaisimmillaan esimerkiksi muuntajien aiheuttamia värittymiä ja monimutkaisimmillaan dynamiikkaprosessorien käytöstä, jota ei helposti pysty kirjoittamaan arvoiksi paperille. Perinteiset Vari-Mu- ja etenkin EL-kompressorit ovat käytökseltään niin ”moniulotteisia”, että toiminnan kuvaaminen kaikissa mahdollisissa tilanteissa on vaikeaa. Mittaukset ovat perinteisesti korkeintaan kaksiulotteisia, mutta dynamiikkaprosessoreissa tämä ei riitä. Pitäisi pystyä mittamaan ainakin kolmen parametrin keskinäiset vuorovaikutukset. Minä nostan kädet pystyyn ja kehotan mieluummin kuuntelemaan.

Mitä siis mittaustuloksista kannattaa suodattaa ja mihin kiinnittää huomiota? Kuten säröartikkelistani voi päätellä, pitäisi laitteen säröarvot ilmoittaa mielestäni mieluiten siten, että eri harmonisten komponenttien suhteet tulevat ilmi. Pelkkä prosenttiarvo ei kerro kovin paljon, ellei se sitten ole aivan mitättömän pieni. Putkilaitteiden säröt ovat lähes aina vain toista ja kolmatta harmonista, joten esimerkiksi 0,1% säröarvo on varmasti tarpeeksi hyvä. Lähes kaikkien laitteiden säröarvot myös riippuvat taajuudesta. Etenkin muuntajien säröt matalilla taajuuksilla pitäisi ottaa huomioon. Puolijohdelaitteille taas on tyypillistä särön kasvu voimakkaasti korkeita taajuuksia kohden. Näistä syistä säröarvo yhden kilohertsin taajuudella mitattuna on varsin epäinformatiivinen. Itse uskon että tyypilliselle asiakkaalle sanallinen kuvailu särön luonteesta ja mahdollisista huomioitavista kuormitusseikoista on järkevämpää kuin yhden arvon ilmoittaminen.

Laitteen impedanssisovitus on nykyään yleensä ongelmatonta, mutta pahojakin sudenkuoppiakin tulee välillä vastaan. (tietenkin vain muiden firmojen laitteissa...) Valmistajat ilmoittavat usein säröarvot ja maksimi antotasot 600 ohmin kuormaan. Tämä on sinänsä hyvä, koska jos arvot ovat kunnossa, voi olla varma että sovitusongelmia ei tule koskaan. Mutta toisaalta omasta mielestäni laitetta ei enää nykyisin tarvitse tehdä puskemaan 600 ohmin kuormia, koska tyypillinen ottoimpedanssi on kahdesta kymmeneen kiloon. Ehkä tärkeämpää tänä päivänä on, että laitteen maksimi antotaso on riittävän korkea, koska DA- ja AD- muuntimet kalibroidaan usein +22 dBu:hun. Vastaavasti myös inputin pitää kestää kovia tasoja. Knif-laitteet pystyvät ajamaan vähintään 22dBu:ta 600 ohmin kuormaan, mutta jotkut niistä toimivat lineaarisemmin ja tasaisemmilla vasteilla isompiin impedansseihin . Matalammilla kuormilla V804-etusen ja Lumi-kompressorin säröarvot nousevat hieman (Lumi-kompressorin ”warm”-asento kytkee kuormaksi ainoastaan 200 ohmin vastuksen särön lisäämiseksi), Vari-Mu sen sijaan on tunteeton kuormitusimpedanssille.

Taajuusvasteen ilmoittaminen liian yksinkertaisesti jättää monia ilmiöitä pimentoon. Oletuksena on aina jokin tietty syöttö- ja kuormitusimpedanssi. Muuntajakytketyt laitteet eivät kuitenkaan käyttäydy kaikilla impedansseilla samoin. Input-muuntaja vaatii riittävän pienen syöttöimpedanssin, jotta taajuusvaste ei notkahda basso- tai diskanttipäässä. Tämä on harvoin kuitenkaan ongelma. Sen sijaan huomiotta saattaa jäädä, että muuntaja voi kuormittaa edeltävää laitetta bassopäässä huomattavasti normi-impedanssia enemmän ja lisätä näin säröä. Myös ulostulomuuntaja on herkkä kuormille. Äärimmäisissä tapauksissa olen mitannut laatulaitteista 3dB:n pudotuksen diskantissa 600 Ohmin kuormaan. Tämän "ominaisuuden" ilmoittaminen spekseissä voisi olla käyttäjälle palvelus, mutta kieltämättä hiukan huono myyntiargumentti.

Pitkien kaapeleiden kapasitanssi aiheuttaa minkä tahansa päätemuuntajan kanssa korkeataajuisen resonanssin, jonka vaikutus monissa tapauksissa ulottuu kuuloalueelle. Päätemuuntajan laatu määrää ongelman vakavuuden.

Joitain näistä ongelmista voi tunnistaa epäsuorasti ilmoitetuista arvoista, mutta se vaatii turhan syvällistä tietämystä ja jää joskus kuitenkin arvailujen varaan. Jos laitteen taajuusvasteeksi on ilmoitettu esimerkiksi 10Hz-40kHz +/-1 dB, niin hämärän peittoon jää, onko 40 kilohertsin yläpuolella paha piikki, joka siirtyy kuuloalueelle 50 metrin kaapelin takia, vai laskeeko vaste tasaisesti ilman resonansseja. Omista tuotteistani Vari-Mu on varsin immuuni kapasitiiviselle kuormalle, mutta Lumi ja varsinkaan V804 Pre eivät pidä yli 100 metrin vedoista… (toki on kyseenalaista onko noin 1 desibelin nosto 20 kHz:ssä varsinainen ongelma.) Kuitenkin vaikkapa Lumi ja Vari-Mu ovat perinteiseen tapaan ilmoitetuilta vasteiltaan erinomaiset ja lähes identtiset. Monet laitteet on varustettu muuntajilla, jotka resonoivat reippaasti jo ilman kaapelikuormaakin.

Kuinka kovia tasoja laitteen pitää pystyä nykyään tuottamaan? +22dBu:ta on mielestäni hyvin perusteltu lähtökohta. Tällöin suoraan AD-muuntimiin kytketty laite ei pääse yliohjautumaan ennen muuntimia. Kuinka paljon yliohjausvaraa sitten tarvitaan? Tämä lienee osittain makuasia. Periaatteessa yksikin desibeli riittää, mutta isompi vara kielii yleensä siitä, että säröarvot pysyvät kurissa muuntimien maksimiin saakka ja pääte toimii puhtaassa A-luokassa suuremmille tasoille. Putkilaitteissa maksimi antotaso saattaa olla bassoalueella matalampi kuin speksit antavat ymmärtää.

On tietenkin hienoa kirjoittaa spekseihin esimerkiksi Knif V804 Pre:n +32dBU:n antotaso, mutta käytännön merkitystä sillä lienee kovin harvoin. Lähinnä seuraavan laitteen saa ajettua ”luovasti muroille” jos se on työtapana kiintoisa.

Kohinat ja hurinat häiritsevät ammattilaitteissa melko harvoin, mutta puutteitakin on. Lähinnä verkkomuuntajan häiriökenttä on ongelmana, jos signaalimuuntajat ovat huonosti suojattuja. Huonot putkiyksilöt voivat tietenkin kohista, mutta tämä ei tavallaan ole laitteen vika ja korjaantuu vaihtamalla putket parempiin. Tietyissä tapauksissa kohinoita joutuu kuitenkin ajattelemaan teoreettisesti varsin perinpohjaisesti. Mikrofonietuasteet ovat aina kriittisin kohta.

Kohinamittauksissa käytetyt menetelmät ovat osittain puutteelliset. Esimerkiksi hyvin häiritsevä korkeita komponentteja sisältävä sirinä, joka yleensä rantautuu signaalitielle kapasitiivisesti, ei näy tavallisissa kohinamittauksissa. Hyvien laitteiden kohinaspektreissä on harvoin mitään kummallisuuksia. Mukana on lähes aina valkoista kohinaa ja vaaleanpunaista kohinaa. Matalilla taajuuksilla 1/f dominoi, mutta korvan epäherkkyys tekee seikasta yleensä merkityksettömän. Huonolaatuiset putket voivat tosin katodin epäpuhtauksien takia tuottaa aika paljonkin 1/f-kohinaa, jopa siinä määrin, että se dominoi vielä keskialueellakin. Eli loisteliaan lukuarvon taakse voi kätkeytyä inhottava sirinä ja huonompi luku voi aiheutua harmittomasta matalasta suhinasta ja hurinasta.