DSP autohifissä: prosessori vai DSP-vahvistin

DSP eli digitaalinen signaaliprosessori jakaa, viivästää ja taajuuskorjaa kaiutinsignaalin kanavakohtaisesti – sillä korjataan auton epäsymmetrinen kuuntelupaikka ja korvataan passiivinen jakosuodin tarkemmalla, säädettävällä jaolla. Valinta on käytännössä kolmen väliltä: soittimen sisäinen DSP, erillinen DSP-vahvistin tai erillinen prosessori olemassa olevien vahvistimien edessä. Oikea valinta riippuu kanavamäärästä ja siitä, lähdetäänkö liikkeelle tyhjästä vai tehdasjärjestelmän päälle.

Kaikissa kolmessa tavassa tehtävä on sama: ottaa vastaan yksi tai kaksi lähdesignaalia, jakaa ne useaksi kaiutinkanavaksi, viivästää kanavia kaiutinkohtaisesti ja taajuuskorjata jokainen erikseen. Ero on siinä, missä tämä laskenta tapahtuu ja kuinka paljon kanavia ja tehoa siihen saa liitettyä.

Kolme tapaa saada DSP autoon

Soittimen sisäinen DSP tulee mukana monissa 1-DIN- ja 2-DIN-multimediasoittimissa. Se hoitaa aikakorjauksen ja perustaajuuskorjaimen ilman erillistä laitetta, eikä vaadi lisää asennustilaa tai -työtä – säädöt tehdään soittimen omasta valikosta tai puhelinsovelluksesta. Kanavia ja suotimien jyrkkyyttä on kuitenkin rajallisesti, ja säätöalue on usein karkeampi kuin erillislaitteissa: riittää hyvin kaksi- tai kolmitieselektiiviseen järjestelmään, ei täyteen aktiivijakoon useammalla tiellä per puoli.

DSP-vahvistin yhdistää monikanavaisen vahvistimen ja prosessorin samaan koteloon. Kaapelointi jää lyhyeksi ja asennus siistiksi, koska high-level- tai RCA-tulo menee suoraan yhteen laatikkoon, josta lähtee kaiutinjohto suoraan kaiuttimille – yksi virtakaapeli, yksi maadoitus, yksi etäkäynnistysjohto. Tehojen ja kanavamäärän kasvaessa yhdistelmälaite tulee kuitenkin isoksi ja painavaksi, ja lämpöä kertyy yhteen paikkaan, joten asennuspaikan tuuletus kannattaa miettiä etukäteen. Tyypillinen käyttökohde on erillissarja edessä ja koaksiaalit takana, ja niiden lisäksi yksi subwoofer samasta laatikosta.

Erillinen prosessori asennetaan olemassa olevien tai uusien erillisten vahvistimien eteen RCA-kaapeleilla, eikä se itse vahvista mitään. Se on joustavin vaihtoehto, kun vahvistimia on useita tai järjestelmää laajennetaan myöhemmin – yksi prosessori voi ohjata montaa vahvistinta, ja vahvistimet voi vaihtaa tai lisätä myöhemmin ilman, että viritys pitää tehdä alusta. Tämä on myös se reitti, jolla kanavamäärä nousee eniten: moni erillisprosessori tukee kymmentä tai useampaa lähtöä.

Ominaisuus	Sisäinen DSP	DSP-vahvistin	Erillinen prosessori
Kanavia tyypillisesti	2–4	4–8	6–16+
Asennustila	Ei lisätilaa	Yksi laatikko	Prosessori + erilliset vahvistimet
Sopii parhaiten	Kevyt päivitys, valmis erillissarja	Keskitason erillissarja + subwoofer	Moniteinen aktiivijako, laajennettava järjestelmä
Laajennettavuus	Ei	Rajallinen	Hyvä

Kanavamäärä ratkaisee, ei laitteen nimi

Kanavia menee nopeasti enemmän kuin ensi ajattelemalla tulisi mieleen, koska jokainen aktiivisesti jaettu tie vie oman kanavansa:

Järjestelmä	Tarvittavat kanavat
Koaksiaalikaiuttimet edessä ja takana, passiivijako	4
Erillissarja edessä (diskantti + keskibasso), koaksiaali takana	6
Erillissarja edessä, koaksiaali takana, subwoofer	6 + 1 mono
Kolmitie edessä (diskantti, keskiääni, keskibasso) aktiivijaettuna, takakaiuttimet, subwoofer	8–10

Kun aktiivisesti jaettuja teitä on kolme tai enemmän per puoli, sisäinen DSP loppuu yleensä kesken ja katse kääntyy DSP-vahvistimeen tai erilliseen prosessoriin. Katso jakosuotimet-oppaasta, miten aktiivinen jako eroaa passiivisesta käytännössä – ja miksi aktiivijako yleensä kuulostaa tarkemmalta juuri siksi, että jako tehdään ennen vahvistinta eikä sen jälkeen.

Laske omat kanavat auki paperille ennen laitteen valintaa: kirjoita jokainen kaiutin omalle rivilleen ja merkitse, tuleeko se saamaan oman vahvistinkanavansa vai jaetaanko se passiivisesti parin kanssa. Moni päätyy yllättäen tarvitsemaan enemmän kanavia kuin ensin arvioi, koska takakaiuttimet ja mahdollinen toinen subwoofer unohtuvat helposti laskusta.

High-level-tulot: DSP tehdasjärjestelmän kylkeen

Tehdassoittimessa ei useinkaan ole RCA-lähtöä, vaan kaiutinsignaali lähtee suoraan soittimesta tai tehdasvahvistimelta kaiuttimille korkealla, kaiutintasoisella jännitteellä. DSP:n high-level-tulo (kaiutintasotulo) muuntaa tämän signaalin sisäisesti linjatasolle ilman erillistä linjamuunninta – tästä kannattaa varmistaa laitteen tekniset tiedot etukäteen, sillä kaikki DSP:t eivät sitä tue. High-level-tulon etu tehdasjärjestelmässä on, että soittimen oma äänenvoimakkuuden säätö, tasapaino ja mahdolliset varoitusäänet (esim. pysäköintitutka) kulkevat edelleen normaalisti DSP:n läpi kaiuttimille asti.

Jos DSP:ssä ei ole high-level-tuloa, tarvitaan erillinen linjamuunnin kaiutintasosignaalin ja RCA-tulon välille.

Toinen käytännön yksityiskohta tehdasjärjestelmässä on käynnistyssignaali. Monessa autossa tehdassoitin ei anna erillistä etäkäynnistysjännitettä (remote turn-on), jolloin DSP:n ja mahdollisten vahvistimien käynnistys pitää johtaa joko signaalin tunnistuksesta (DSP havaitsee äänisignaalin ja herää itse) tai virtalukon ohjatusta plussasta. Tämä kannattaa selvittää ennen ostoa, sillä väärin valittu käynnistystapa näkyy joko viiveenä musiikin alussa tai akun tyhjenemisenä auton seistessä.

Kotelointi, sijoitus ja liitännät

DSP ja DSP-vahvistin kannattaa sijoittaa kuivaan, tärinältä suojattuun paikkaan – tyypillisesti tavaratilan sivuverhoilun taakse tai penkin alle. Vältä sijoittamasta laitetta suoraan virtakaapelin tai muun voimakkaan sähkömagneettisen häiriölähteen viereen, ja pidä RCA-kaapelit erillään virtakaapelista koko matkan ajan – ristikkäin ylittävät kohdat aiheuttavat vähemmän häiriötä kuin pitkät rinnakkaiset pätkät. Ryhmitä kaikki liitännät niin, että RCA-, kaiutin- ja virtakaapelit kulkevat omissa nipuissaan ja ovat merkittyinä, jos laitetta joskus pitää avata huoltoa tai laajennusta varten.

Viritys mittamikillä: mitä RTA, aikakorjaus ja EQ tekevät

Asennuksen jälkeinen viritys on se osa, joka erottaa hyvin ja huonosti kuulostavan DSP-järjestelmän toisistaan – laite itsessään ei tee mitään ilman oikeita arvoja.

• RTA (reaaliaikaanalysaattori) näyttää mittamikrofonin kautta jokaisen kaiuttimen todellisen taajuusvasteen kuulijan korvan kohdalta mitattuna. Ilman tätä taajuuskorjain on arvausta.
• Aikakorjaus viivästää lähempänä olevien kaiuttimien signaalia, jotta kaikkien kaiuttimien ääni saapuu kuulijan korviin samaan aikaan – ilman sitä stereokuva vetää sen puolen kaiuttimiin, jotka ovat lähempänä. Mittaa etäisyys jokaisesta kaiuttimesta kuulupaikkaan senttimetrin tarkkuudella ja syötä arvot aikakorjauslaskuriin – laskuri muuttaa etäisyyserot millisekunneiksi kanavakohtaisesti.
• Taajuuskorjain (EQ) tasoittaa RTA:lla mitattuja piikkejä ja kuoppia, jotka syntyvät auton koppien heijastuksista ja resonansseista. Parametrinen EQ, jossa voi säätää taajuuden, vahvistuksen ja kaistanleveyden erikseen, on huomattavasti tarkempi työkalu kuin kiinteillä taajuuksilla toimiva graafinen EQ.

Järkevä järjestys on: aseta jako ja vaiheet ensin, mittaa ja aja aikakorjaus toiseksi, ja viimeistele hienosäätö EQ:lla mitattujen käyrien perusteella. Katso myös stereokuva ja äänilava -opas, jos äänikuva ei asetu keskelle vielä aikakorjauksenkaan jälkeen.

Käytännössä viritys etenee mittauskierroksina: mikrofoni kiinnitetään kuulijan pään korkeudelle esimerkiksi telineeseen, yksi kanava mitataan kerrallaan muiden ollessa mykistettyinä, ja tulokset tallennetaan ennen ja jälkeen -vertailua varten. Ensimmäisellä kierroksella asetetaan jakotaajuudet ja vaiheet niin, että kaiuttimien summakäyrä on mahdollisimman tasainen siirtymäkohdassa. Toisella kierroksella ajetaan aikakorjaus laskurilla saaduilla arvoilla ja mitataan uudelleen – oikein tehtynä stereokuva kapenee ja keskittyy selvästi. Vasta tämän jälkeen kannattaa koskea EQ:hun, koska aiemmat säädöt muuttavat myös mitattua taajuusvastetta.

Etäkäyttö ja tallennetut asetukset

Useimmissa nykyisissä DSP-laitteissa säädöt tehdään puhelinsovelluksella tai kannettavalla tietokoneella Bluetoothin tai USB:n kautta, ei laitteen omilla painikkeilla. Tämä on käytännössä etu: asetukset voi tallentaa muistiin, kopioida talteen ennen kokeiluja ja palauttaa yhdellä latauksella, jos hienosäätö menee metsään. Monessa laitteessa on myös useita esiasetuksia (esim. eri kuuntelijamäärä tai musiikkityyli), joiden välillä voi vaihtaa ajon aikana ilman uutta viritystä – näiden tekeminen kannattaa jättää perusvirityksen viimeistelyksi, ei ensimmäiseksi askeleeksi.

Tarkistuslista ennen valintaa

1. Laske kaiuttimien ja jaettavien teiden määrä yhteen – tästä saat tarvittavan minimikanavamäärän.
2. Selvitä, onko lähde tehdassoitin ilman RCA-lähtöä (tarvitset high-level-tulon tai linjamuuntimen) vai jälkiasennussoitin RCA-lähdöillä.
3. Tarkista, onko etäkäynnistysjännite saatavilla vai tarvitaanko signaalin tunnistukseen perustuva automaattikäynnistys.
4. Varmista, että laitteessa on riittävästi tehokkaita suotimia jokaiselle jakotielle (vähintään 12 dB/oktaavi, mieluummin valittavissa 6–48 dB/oktaavi väliltä).
5. Varaa mittamikrofoni ja aikaa virittämiseen – laite ei kuulosta hyvältä tehtaan oletusasetuksilla auton sisällä.

Yleisiä virheitä

Suurin virhe on liian jyrkkä EQ:n käyttö ongelmien peittelyyn ilman RTA-mittausta – korvakuulolla tehty korjaus usein vain siirtää ongelman toiseen taajuuteen. Toinen tyypillinen mokaus on jakotaajuuksien asettaminen valmistajan suositusten mukaan tarkistamatta, toimivatko ne juuri näissä kaiuttimissa ja tässä kotelossa; kaiuttimen oma resonanssitaajuus ja kotelotyyppi vaikuttavat siihen, mistä jako kannattaa oikeasti tehdä. Kolmas on high-level-tulon kytkeminen väärään napaisuuteen – jos plus ja miinus menevät ristiin yhdessä kanavassa, kyseinen kaiutin soi vastavaiheessa ja basso katoaa, vaikka kaikki mittaukset muuten näyttäisivät hyvältä. Neljäs, yleinen etenkin ensikertalaisilla, on liian montaa muuttujaa kerralla säätäminen: kun jako, vaihe, viive ja EQ kaikki muuttuvat samalla mittauskierroksella, on mahdotonta sanoa, mikä säätö vaikutti mihinkin. Muuta yksi asia kerrallaan ja mittaa välissä, niin virheen lähde löytyy nopeasti eikä koko viritystä tarvitse aloittaa alusta.