Versio 31. tammikuuta 2017 kello 12.24 muokkaa Xyzäö (keskustelu \| muokkaukset) 18 981 muokkausta "Kirjallisuutta"-osio ← Vanhempi muutos		Versio 27. lokakuuta 2019 kello 14.11 muokkaa kumoa Vesku345 (keskustelu \| muokkaukset) 135 muokkausta p Pieniä täsmennyksiä tekstiin, hyperlinkkejä, yhteys akustiikkaan Merkkaus: Visuaalinen muokkaus Uudempi muutos →
Rivi 2: [[Tiedosto:Loudspeaker.arp.500pix.jpg\|thumb\|270px\|Seinään kiinnitetty kaiutin.]] '''Kaiutin''' eli '''kovaääninen''' on sähköakustinen laite, joka muuttaa [[vahvistin\|vahvistimelta]] saapuvan [[vaihtovirta\|vaihtovirran]] [[ilmanpaine]]en vaihteluiksi eli [[ääni\|ääneksi]]. Kaiuttimen toiminta perustuu yleensä ns. dynaamiselle periaatteelle, jossa voimakkaassa [[magneettikenttä\|magneettikentässä]] olevaan ~~johtimeen~~johdinsilmukkaan ([[Puhekela\|puhekela]]) johdetaan äänen mukaan vaihtelevaa virtaa. ~~ja tämä~~Tämä aiheuttaa [[Sähkömagneettinen induktio\|induktioilmiön]] vuoksi puhekelaan yhdistettyyn kaiuttimen kartioon mekaanisen liikkeen ja sitä kautta ilmanpaineen vaihtelun, jonka aistimme äänenä. Kaiuttimen kartiota ~~voi kutsua~~kutsutaan ~~myös~~joskus kalvoksi. <ref>Facta 2001 osa 7 s. 432,433</ref> == Yleistä == [[Tiedosto:~~Goodmans_Axiette_101_c~~Goodmans Axiette 101 c.png\|thumb\|270px\|Perinteisesti kaiutinelementin runko on prässätty pellistä.]] ~~Eräs~~Yksi yleinen kaiutinmalli on kaksitieperiaatteella toimiva passiivinen dynaamisilla elementeillä toteutettu kotelokaiutin. Siinä on tavallisesti halkaisijaltaan 4 - 8 tuuman [[keskiäänikaiutin\|keskiäänielementti]], joka kotelon bassovirityksen eli [[refleksikotelo]]n avulla toistaa myös matalampia taajuuksia. Korkeita ääniä varten on [[diskanttikaiutin\|diskanttielementti]]. [[Jakosuodin]] erottelee eri elementeille menevät [[taajuus]]alueet ja muokkaa [[taajuusvaste]]tta halutunlaiseksi. ~~Ns. kolmitierakenteessa~~Kolmitiekaiuttimessa on äänitaajuuskaista vastaavasti jaettu kolmeen rinnakkaiseen kaistaan niille erityisesti optimoitujen ~~kapeampikaistaisten~~kapeakaistaisten kaiutinelementtien tai -elementtiryhmien kesken. On arvioitu että kaiuttimien laatu on ratkaisevin tekijä äänentoistojärjestelmän laadukkuudessa,. ~~samoin~~Samoin kaiuttimien sijoittaminen vaikuttaa merkittävästi äänenlaatuun. ==Kaiutintyyppejä== Rivi 15: [[Dipolikaiutin\|Dipolikaiuttimessa]], joka periaatteessa toimii ilmamolekyylien ns. nopeuslähteenä, elementtejä ei ole koteloitu, joten se säteilee ääntä sekä eteen- että taaksepäin. Taaksepäin suuntautunut ääni on vastavaiheessa eteenpäin suuntautuvaan nähden johtuen elementin liikkeestä. Vastavaiheiset ääniaallot kumoavat toisensa, ja siksi dipolikaiutin ei juurikaan säteile ääntä sivuille, kun taas tavallinen [[monopoli (täsmennyssivu)\|monopolilähde]], joka erotuksena edellisestä toimii ns. painelähteenä, säteilee kaikkiin suuntiin kotelon mittoja merkittävästi suuremmilla [[aallonpituus\|aallonpituuksilla]]. Dipolikaiuttimen etuna taas on, että kuuntelutila ei väritä ääntä kovin paljoa kaiuttimen suuren suuntaavuuden takia. Haittapuolena on se, että dynamiikkaa kadotetaan sitä enemmän mitä matalempaa taajuutta soitetaan mutta jakosuotimella asiaa voi auttaa. Subwoofereita ei juurikaan ole dipoliperiaatteella tehty. [[Sähköstaattinen kaiutin\|Sähköstaattiset]] ~~sekä~~ja [[magnetostaattinen kaiutin\|magnetostaattiset]] paneelikaiuttimet ovat pääsääntöisesti dipoleita, mutta monopolirakenteitakin esiintyy erityisesti korkeataajuuselementeissä. Dipolikaiutin voidaan toteuttaa myös perinteisillä dynaamisilla elementeillä yleensä noin 5 [[kHz]] taajuuksiin asti. Kardioidikaiutin on kaiutin, joka säteilee ääntä etuavaruuteen. Taka- ja sivusäteilyä on vaimennettu tai kumottu hidastamalla ääniaallon kulkeutumista kotelon rajapinnoille ja/tai vastavaiheistettuna signaalina suoraan haluttuihin suuntiin. Rivi 23: [[PA-kaiutin]] on suunniteltu tuottamaan paljon ääntä pienellä teholla. Sellaisia käytetään varsinkin, kun tila, jossa ääntä toistetaan, on melko iso. Plasmakaiutin käyttää [[plasma]]a äänen tuottamiseen, mutta sellaiset ovat harvinaisia. Periaatteella voidaan päästä suuriin taajuuksiin, jotka ylittävät ihmisen [[kuuloaisti\|kuuloalueen]]. Venekaiutin sietää kosteutta niin hyvin, että sellaisia voi käyttää vaikka veneessä. Rivi 34: Kaiuttimen sähköakustinen muuntosuhde ilmoitetaan spesifikaation yhteydessä painejänniteherkkyytenä redusoituna 1 [[watti\|W]] tehotasoon syötettynä kaiuttimen nimellis[[impedanssi]]a vastaavaan [[resistanssi]]in. Vakiintunut tapa ilmoittaa herkkyys on metrin päästä kaiuttimen edestä mitattu keskimääräinen äänenpaine 1 W:n (vastaa noin 2,83 [[Voltti\|V]] [[tehollisarvo\|rms-]][[jännite]]ttä 8 [[Ohmi\|Ω]] kuormaan) teholla vapaassa äänikentässä ([[kaiku\|kaiuton]] tila). Käytännön kaiuttimien herkkyys vaihtelee suuresti noin 80 dB:stä jopa 110 dB:n herkkyyksiin yltäviin torvikaiuttimiin. Kaiuttimen tällä tavoin määriteltyä painejänniteherkkyyttä ei tule sekoittaa [[hyötysuhde\|hyötysuhteeseen]], joka on määritelty kaiuttimen antaman akustisen kokonaistehon suhteena kaiuttimeen syötettyyn sähkötehoon. <!--Liian sekavasti muotoiltu: Hyötysuhteeseen vaikuttavat kaiuttimen suuntaavuus, eli ympäröivään tilaan säteilty kokonaisääniteho, kuin myös kaiuttimen [[kompleksiluku\|kompleksiseen]] sisäänmenoimpedanssiin syötetty [[pätöteho]], joka riippuu kaiuttimen taajuusriippuvan [[impedanssi]]n reaaliosasta. Yhden metrin etäisyydellä säteilevälle alkiosäteilijälle on äänitehotaso noin -11 dB vastaavasta äänenpainetasosta mitattuna vapaassa kentässä.--> Kaiuttimen herkkyydellä on suuri merkitys suurimpaan saatavaan äänenpaineeseen. [[Desibeli\|Desibeliasteikko]] on luonteeltaan [[logaritmi]]nen: Siinä missä 100 dB herkkä kaiutin vaatii siis 1 watin tehon vahvistimelta tuottaakseen äänenpainetta 100 dB, 90 dB herkkä kaiutin vaatii 10 W ja 80 dB herkkä kaiutin 100 W. Toisaalta tehon puoliintuminen tai kaksinkertaistuminen tuottaa aina noin 3 dB:n muutoksen äänenpaineeseen. 3 dB:n lisäys vaatisi kuitenkin kaiuttimen kompressoitumisen puuttumista, joten todellinen lisäys äänenpaineessa on yleensä 2 dB:tä tai jopa alle sen.{{Lähde}} Huomioitavaa on myös "tehonkesto", joka tulee aina vastaan ennemmin tai myöhemmin. PA- ja konserttijärjestelmissä onkin nykyään keskitytty suuntaavuuden hallintaan ja "riittävän" herkkyyden saavuttamiseksi. Nykyaikainen linearray tuottaa harvoin alle 100 dB:n akustisen tehon 1 W teholla, joten useiden kaiuttimien muodostama viuhka tuottaa helposti merkittävästi paremman hyötysuhteen ja suuntaavuuden tarkan hallinnan.{{Lähde\|\|15. syyskuuta 2008}} == Kaiutinsuunnittelu == Kaiutinsuunnittelu on kokeellista tiedettä, jonka pyrkimyksenä on äänen tuottaminen halutulla tavalla. Kaiuttimen suunnittelussa huomioidaan joukko muuttujia, joista osa on fyysisiä ja osa [[Akustiikka\|akustisia]]. Tasaisen taajuusvasteen saavuttamiseksi suunnittelijan on huomioitava äänen värin ja ominaisuuksien lisäksi huoneakustiikan ja mieltymysten vaatimukset. Tyypillisimmillään suunnittelija valitsee kaiuttimen fyysisen koon ympärille muut tekijät. Kotelon mitoituksen jälkeen tutkitaan elementtivaihtoehdot, sovitetaanko kaiutinelementit toisiinsa vai yritetäänkö löytää mahdollisimman helposti sovitettavat komponentit. Suunnittelija päättää myös elementtien lukumäärän, joka tyypillisesti on 1–5.▼ ~~Kaiutinsuunnittelu on kokeellista tiedettä, jonka pyrkimyksenä on akustisen äänen tuottaminen halutulla tavalla.~~ ▲Kaiuttimen suunnittelussa huomioidaan joukko muuttujia, joista osa on fyysisiä ja osa akustisia. Tasaisen taajuusvasteen saavuttamiseksi suunnittelijan on huomioitava äänen värin ja ominaisuuksien lisäksi huoneakustiikan ja mieltymysten vaatimukset. Tyypillisimmillään suunnittelija valitsee kaiuttimen fyysisen koon ympärille muut tekijät. Kotelon mitoituksen jälkeen tutkitaan elementtivaihtoehdot, sovitetaanko kaiutinelementit toisiinsa vai yritetäänkö löytää mahdollisimman helposti sovitettavat komponentit. Suunnittelija päättää myös elementtien lukumäärän, joka tyypillisesti on 1–5. Toteutuksen apuvälineenä käytetään kuuntelua, mallinnusta ja mittauksia. Mittaukset suoritetaan yleensä kaiuttomassa huoneessa tai akustoidussa tilassa soveltaen mittauksessa aikaikkunaa heijastumien poissulkemiseksi. Suomessa on pitkät perinteet kaiuttimen valmistamisessa. Tunnettuja suomalaisia ~~valmistajia~~kaiutinvalmistajia ovat muun muassa [[Genelec]], [[Gradient]], [[Aurelia (yritys)\|Aurelia]], [[Amphion Loudspeakers]], [[Penaudio]] ja [[Olavi Räsänen]]. ==Katso myös== Rivi 62 ⟶ 60: {{Metatieto}} [[Luokka:Akustiikka]] [[Luokka:Äänentoistotekniikka]] [[Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit]]

Ero sivun ”Kaiutin” versioiden välillä