Tämä artikkeli on osa legendaarista AutohifiProffa vastaa -artikkeliketjua. Autosound julkaisee satunnaisin väliajoin artikkelin legendaarisen osion kysymyksestä ja vastauksesta.
Luin mielenkiinnolla edellisessä numerossa (1/99) ollutta JBL:n 3-tie sarjan testiä ja huomasin, että siinä mainittiin ettei akustista oikosulkua ilmene vielä 500 Hertsin taajuuksilla. Kysynkin, että mikä on rajataajuus, jossa akustista oikosulkua ei vielä ilmene? Kysymyksen esitti nimimerkki: Keskiääninen
AutoHiFiProffa vastaa:
Akustinen oikosulku tapahtuu kun kaiuttimen taakse syntyvät ääniaallot pääsevät esteettä sen etupuolelle. Vastakkaisvaiheisina ne kumoavat toistensa vaikutuksen eli paineenvaihtelua (=ääntä) ei synny. Jos ääniaallot joutuvat kiertämään pitkän matkan, niin silloin ne eivät ole enää vastakkaisvaiheessa ja akustista oikosulkua ei pääse syntymään. Kyse on siis matkasta, jonka ääniaallot joutuvat kulkemaan elementin etupuolelle päästäkseen. Tämä matka on taas suhteessa äänen aallonpituuteen eli taajuuteen. Taajuuden laskiessa aallonpituus kasvaa. Esimerkiksi 100 Hertsin aallonpituus on noin 3.6 metriä. Jos ääniaalto joutuu kiertämään elementin takaa tämän matkan, on se jälleen samassa vaiheessa etupuolen kanssa. Akustista oikosulkua ei synny. Eli jos elementin halkaisija on 3.6 metriä tai elementti on kiinni levyssä, jonka sivun mitat ovat 3.6 metriä, ei akustista oikosulkua tapahdu yli 100 Hertsin taajuuksilla.
Akustinen oikosulku ei synny yhtäkkiä tietyllä taajuudella vaan se alkaa vaikuttamaan jo yksi neljäsosan aallonpituudella, mutta toisaalta sen vaikutus ei ole niin suuri suoraan elementin edessä kuin sen sivulla. Tämän voi helposti kokeilla subwooferilla pitämällä sitä vapaasti kädessä ja kuuntelemalla sitä suoraan edestä eri etäisyyksillä ja sivulta. Voimakasta akustista oikosulkua kaiuttimen sivulla käytetään esimerkiksi dibolikaiuttimissa hyväksi suuntaavuuden hallinnassa.
Rajataajuus jolla akustinen oikosulku ilmenee riippuu siis matkasta, jonka ääniaalto joutuu kulkemaan elementin takaa päästäkseen sen etupuolelle. Periaatteessa taajuutta jolla on sama aallonpituus kuin kuljetulla matkalla. Nyrkkisääntönä voisi pitää taajuutta, jonka aallonpituus on kaksi kertaa etäisyys takaa eteen. Jos esimerkiksi ääniaalto joutuu kulkemaan takaa eteen 36 senttimetriä, alkaa akustinen oikosulku vaimentamaan (kumoamaan) toistoa jo 1000 Hertsin taajuudella, mutta kuuluu selvästi noin 500 Hertsin taajuudella.
Aallonpituus yhden täyden vaiheen (360 astetta) kulkema matka sekunnissa. Esimerkiksi 100 Hertsiä tarkoittaa sataa vaihtelua sekunnissa ja kun äänen nopeus ilmassa on noin 360 metriä sekunnissa, tarvitsee yksi täysi vaihe matkaa 360 metriä jaettuna sadalla (=3.6m). Vastaavasti 500 Hertsin aallonpituus on 500/360m=0.72m.
Tämä artikkeli oli osa ”Historian havinaa” -kategorian, AutoHiFiProffa vastaa -osiota.
Kommentit