Kitaravahvistimen tasasuuntaus
Englanninkielinen sana "rectifier" tarkoittaa tasasuuntausta. Putkivahvistinten sielunelämään vähemmän prehtyneille rectifier-sanan suomentaminen tasasuuntaukseksi ei tee asiasta yhtään selvempää. Itse asiassa monelle rectifier on tutumpi termi Mesa/Boogien Dual Rectifier-vahvistimien kautta. Tämän blogin kova tavoite on selittää tasasuuntaus asiaan perehtymättömälle soittajalle selkokielellä. Jos koet tekstin luettuasi tietäväsi kitaravahvistimista hieman enemmän, olen onnistunut tavoitteessani.
Rectifier eli tasasuuntaaja
Jokaisessa kitaravahvistimessa on jonkinlainen tasasuuntaaja. Tasasuuntaajan tehtävänä on muuntaa pistorasiasta saatava vaihtovirta(AC) tasavirraksi(DC), jota vahvistimen etu- ja pääteaste käyttävät. Legendaarinen AC/DC-yhtye sai tarinan mukaan nimensä Young-veljesten äidin ompelukoneen ac/dc merkinnästä. Tasasuuntaus ei siis koske vain vahvistimia. Sitä tarvitaan kaikissa kodin pienissä sähkölaitteissa kahvinkeittimistä tehosekoittajaan. Vaihtovirta pitää muuttaa tasavirraksi, että laite saisi sellaista virtaa jolla se voi toimia.
Tämä oli yksinkertaisin selitys rectifierille, eli tasasuuntaukselle, minkä uskalsin tehdä. Kitaravahvistimissa tasasuuntaustapa vaikuttaa toimintaan ja soundiin. Jos olet valmis sukeltamaan hieman syvemmälle ja katsomaan kuin syvä kaninkolo on, jatka lukemista.
Tasasuuntaus kitaravahvistimissa
Kitaravahvistimissa tasasuuntaus on toteutettu joko putkilla tai diodilla. Edellämainituista kodinkoneista poiketen, se miten tasasuuntaus on toteutettu vaikuttaa olennaisesti vahvistimen toimintaan. Tapa jolla tuo AC/DC muunnos tehdään muokkaa vahvistimen "tuntumaa", eli sitä miten se vastaa soittoon.
Diodi-tasasuuntaus tuottaa isomman soundin(headroom), atakin ja dynamiikan. Diodi pitää äänen tiukemmin kasassa - etenkin bassotaajuuksilla. Puhtaissa soundeissa heleys korostuu, crunch-soundit hyökkäävät enemmän ja soolo-soundit ovat räjähtävämpiä, fokusoidumpia ja artikuloivampia
Putkitasasuuntaus "hidastaa" vahvistinta tehden siitä rennomman "tuntuisen" soittaa. Headroom on diodia pienempi ja soundista tulee vähemmän hyökkäävä. Putkitasasuuntaus on aivan omaa luokkaansa ihan särön reunoilla kiikkuvassa soundissa tai vintage-tyylisissä single-note sooloissa. Yleisesti vahvistimen reagointi kitaran kieliin on joustavampi. Moni sanookin että vahvistin "antaa anteeksi" enemmän, kun se ei vastaa yhtä hätäisesti kuin diodilla.
Mesa/Boogien Dual Rectifier-teknologia mahdollistaa sen, että soittaja voi itse valita diodin ja putken väliltä samassa vahvistimessa ja usein jopa kanavakohtaisesti. Toiminto on Mesa/Boogien patentoima.
Jos olet päässyt jo tähän asti ja tuntuu että aihe ei olekaan niin vaikea kuin luulit, kehotan ottamaan vielä yhden askeleen syvemälle kaninkoloon. Avaan hieman näiden kahden tasasuuntaustekniikan eroja. Toivon, että se vähentää turhaa mystiikkaa asian ympäriltä ja saa sinut ymmärtämään omaakin vahvistintasi astetta paremmin.
Pitempi (mutta edelleen teknisesti kevyt) kuvaus tasasuuntaajista
Ennen kuin diodi- tai puolijohdetasasuuntauspiiri oli keksitty, puket olivat ainoa tapa tähän AC/DC muunnokseen. Kaikki vintage-vahvistimet 50-luvun loppupuolelle asti käyttivät putkea tasasuuntaukseen . Tasasuuntaukseen käytettyjä putkia on useita erilaisia. Niistä jokainen tuottaa eri tavalla muunnosta. Vahvistimen teho ja muut piirin sisäiset rakenteet määräävät, minkä tasoista tasasuuntausta vaaditaan, jotta virta riittäisi vahvistimelle. Aivan pienetkin muutokset saatavilla olevassa jännitteessä vaikuttavat merkittävästi siihen, miten nopeasti vahvistin "vastaa" kitaran kielten pikkaukseen ja miltä vahvistin "tuntuu" soittaa.
Tasasuuntausputket muuntavat/antavat jännitettä sen mukaan, kuinka kovaa käsittelet kitaraa ja/tai kuinka lujalle asetat vahvistimen voluumin. Jos soitat pehmeästi, tasasuuntausputkilla(jos piiri on suunniteltu ja toteutettu oikein) ei pitäisi olla ongelmaa antaa tarvittavaa tasavirtaa. Kun soitat kieliä kovempaa ja kovempaa, tasasuuntausputket ylikuormittuvat. Tämä ilmenee soittajalle "notkahduksena" tehontuotossa. Englanniksi ilmiön nimi on "sag" ja se kuvaa mielestäni paremmin asiaa. Kun tasasuuntausmuunnos ei tapahdu välittömästi, tuloksena on millisekunnin viive vahvistimen reagointiajassa. Monessa musiikkityyllissä yhtä olennaista kuin se miltä vahvistin soundaa, on se miltä se tuntuu soittaa. Vahvistimet, jotka tuntuvat hyvältä soittaa, saavat sinut myös soundaamaan paremmalta.
Kun tasasuuntauksessa on käytössä diodi, vaste pikkaukselle on viiveetön. Diodissa "sag"-ilmiötä ei tapahdu. Muunnos tapahtuu välittömästi. Vaikka soittaisit kuinka kovaa, vahvistin vastaa nopeasti ja pysyy putkea tiukempana ja kontrolloidumpana. Varsinkin modernissa metallimusiikissa tätä ominaisuutta kaivataan vahvistimelta.
Tasasuuntauspiirillä on iso vaikutus vahvistimen tuntumaan. Se voi olla juuri se ratkaiseva ero hyvän ja erinomaisen vahvistimen välillä. Olet ehkä kokeillut vintage-malleja ja miettinyt, miksi niillä on mukavampi soittaa tietämättä, että tuntumaeron takana on erilaiset tekniikat tuottaa virtaa vahvistimen piiristölle. Toisaalta djent-metallin soittaja voi ihmetellä vintage-vahvistinta testatessaan, miksi niitä aina kehutaan kun alavireinen kasikielinen ei soikkaan tiukalla atakilla.
Siinä oli se kaninkolo. Tavoitteeni oli välttää vaikeita termejä ja tehdä aiheesta arkipäiväisempi. Jos olet niitä soittajia, jotka tuntevat laitteiden toiminnan komponenttitasolla, tuskin löysit tästä mitään uutta. Toisaalta, tarkoitukseni ei olekaan jakaa tietoa niille, jotka sen jo tietävät.
Usein kysyttyä
Olen puhunut tasasuuntaus/rectiefier asiasta asiakkailleni jo 16 vuoden ajan. Saan siitä tasaisella tahdilla kysymyksiä ja olen yrittänyt hioa tapaani vastata selkeämmäksi. Samalla olen yrittänyt hahmottaa, mitkä yksityiskohdat aiheessa aiheuttavat soittajille epäselvyyksiä. Se onkin vaikenta, koska moni pelkää kysyvänsä "tyhmiä", eikä uskalla sanoa mietteitään ääneen. Siksi laitan tähän loppuun vastaukset muutamaan tuollaiseen kysymykseen. Eniten saan tasasuuntaukseen liittyviä kysymyksiä Mesa/Boogien vahvistimista, koska niissä tätä teknologiaa käytetään poikkeuksellisen laajasti hyväksi.
- "Miksi kitaristi haluaisi vaihtaa putken diodi-tasasuuntaajaan hankittuaan putkivahvistimen?"
Diodi-tasasuuntaus ei tee vahvistimesta transistoriversiota tai vähemmän putkivahvistinta. Kitarasi signaali ei kulje tasasuuntaajan läpi ollenkaan, vaikka sen toimintatapa vaikuttaakiin soundiisi. Diodi-vaihtoehto ei siis vähennä kitarasi signaalitiestä putkia. Erilaisilla tasasuuntaajilla haetaan erilaisia tapoja jolla vahvistin vastaa soittoosi. Suurin osa markkinoilla olevista uusista putkivahvistimista on toteutettu dioditasasuuntauksella. Diodi-rakenne on myös huomattavasi edullisempi vaihtoehto valmistajalle. Edullisuus ei tee diodista huonompaa vaihtoehtoa. Se voi olla myös ainoa tapa saada vahvistimeen valmistajan hakema soundi ja tuntuma.
-"Eiko se mainitsemasi putkien notkahdus(sag) haittaa soittoa, jos siitä syntyy viive?"
Tuo viive on niin lyhyt, että sitä ei varsinaisesti kuule. Sen tuntee. Vahvistin vain tuntuu erilaiselta, se on vähemmän hyökkäävä. Mitä pidemmälle soittotaitosi on kehittynyt, sitä helpommin huomaat nämä erot. Aloittelevalle soittajalle juuri nämä tuntuma-asiat putkivahvistimissa voivat kuulostaa "vanhojen hifistelijöiden jorinalta ja myyntikikalta"(yksi asiasta saamani palaute), mutta asia aukeaa kyllä kun soittotaidot karttuvat. Jos soittaja ei pysty itse tietoisesti ja hallitusti säätämään plektrakäden iskuja, on vaikea hahmottaa onko vahvistimen tiukkuus tai sen puute laitteista vai itsestä kiinni. Pitemmälle edennyt soittaja pystyy säätelemään soittoaan(ja samalla soundiaan) tiukemmaksi ihan vain pikkaamalla tiukemmin. Vahvistimen tekniikka asettaa rajat sille, miten paljon muutoksia omilla tekemisillä saa aikaan ja se on tärkeä osa sitä "tuntumaa" josta puhun. Tämä on aihe joka on monesti esim. myyntitilanteessa vaikea käsitellä. Asiakas voi erehtyä luulemaan että hänen soittotaitoaan arvostellaan. Tällainen blogi-teksti onkin hyvä foorumi ottaa asia esille niin ettei se osoita ketään henkilöä. Soittohan on itseluottamuslaji ja kun sekä tuntuma että soundi on kohdallaan, se kuuluu myös musiikissa.
- "Miksi Mesa/Boogie käyttää vahvistimissaan erilaisia tasasuuntausputkia?"
(Nyt tulee astetta enemmän tekniikka-dataa)Erimallisilla tasasuuntausputkilla on toisistaan poikkeavia tapoja toteuttaa AC/DC muunnos. Esimerkiksi 5AR4 tasasuuntaajalla on melkein tuplasti isompi muunnospotentiaali kuin 5U4G putkella, vaikka on pienempi kooltaan. Näillä putkilla on myös eri kohdat jossa ne ylikuormittuvat ja notkahtavat(sag). Yksi 5AR4 putki on selkeästi tiukempi soundiltaan kuin yksi 5U4G ja melkein yhtä tiukka kuin kaksi 5U4G-mallia, mutta vaatii huomattavasti isomman kuorman alkaakseen ylikuormittumaan. Kahdella 5U4G-putkella on suunnilleen sama muunnospotentiaali kuin yhdellä 5AR4-putkella, mutta notkahtavat(sag) aikaisemmin ja hennommalla soitolla.
Kuten esimerkistä käy nopeasti ilmi, aihe lipsuu helposti komponenttien erojen vertailuun ja isompi kokonaisuus katoaa akateemiseen väittelyyn. Se on raskasta lukea, eikä oikeasti kiinnosta suurinta osaa soittajista. Olennaista kai on että olet etäisesti tietoinen putkien muunnospotentiaali/ylikuormitus eroista. Vahvistimen suunnittelija/valmistaja valitsee tasasuuntausputken vahvistimiinsa sen perusteella, mitä soundia haetaan ja mikä tuntuma sopii haettuun tyyliin. Jo se että tasasuuntaus on päätetty hoitaa putkella kertoo, ettei laittetta tulla myymään pelkällä pienellä hinnalla. Se taas varmistaa että putken valinta on tehty huolella. Sinun ainoaksi "huoleksi" jää vain päättää istuuko kokonaisuus omaan käyttöösi.
Kaiken tämän kerrottuani uskalla antaa yhden ohjeen vahvistimen ostajalle: Testaa ne itse. Kun puhutaan siitä, miltä joku tuntuu soittaa, on sama kuin puhuttaisiin siitä, miltä joku ruoka maistuu. Voit siis jättää lempiruokasi valinnan googlelle tai keskutelupalstoille, tai sitten maistat ja päätät itse. Olen tarkoituksella provosoiva tässä asiassa ja ajattelen oikeasti soittajan parasta. Ilman omaa testaamista päätyy helposti omistamaan jonkun ihan toisen ihmisen suosikkimallin.
Tämän syvemmälle en asiassa mene.
Dual Rectifier-teknologia
Mesa/Boogie Dual Rectifier-teknologia löytyy useammasta heidän vahvistimestaan. Käyttäjä voi valita itse käyttääkö putki- vai diodi-tasasuuntausta. Toiminto on Mesa/Boogielle patentoitu ja se esiteltiin vuonna 1991.
Sinisessä laatikossa on Dual Rectifer-vahvistimen 5U4G-tasasuuntausputket.
Lähikuva nykyisen Dual Rectifierin takalevystä. Jokaiselle kanavalle voi erikseen valita haluaako tasasuuntauksen toimivan putkella vai diodilla. Vahvistimen tuntuman voi siis säätää täysin kullekin kanavalle valitun teholuokan ja soundin mukaan. Dual Rectifierissä jokaisen kanavan voi asettaa vapaasti joko 50 tai 100 watille. Tube Tracking-toiminto ”tietää” mille tehoille kukin kanava on asetettu ja kytkee tarvittavan määrän tasasuuntausputkia päälle kun kanavia vaihdetaan. 50 wattia tarvitsee yhden 5U4GB-putken ja 100 wattia kaksi. Triple Rectifierissä on vielä kolmas 5U4GB putki kattamaan 150 watin tehotarve.
Myös Mark 5-mallissa voi valita putki- tai dioditasasuuntauksen väliltä. Vahvistimessa on jokaisella kanavalla valittavissa 10, 45 tai 90 watin teholuokat. Vahvistin kytkee automaattisesti dioditasasuuntaajan päälle ollessaan täydellä 90 watin teholla. 10 watissa päällä on aina putkitasuri. 2. ja 3. kanavilla on mahdollista valita putken ja diodin väliltä vahvistimen ollessa 45 watin tehoilla.
Lonestar Special malleissa dioditasuri kytkeytyy päälle vahvistimen ollessa täydellä teholla. Kahdella alemmalla teholuokalla tasurihommia hoitaa 5Y3-putki. Vahvistin hoitaa itse kytkennät kun teholuokat vaihtuvat. Molemmille kanaville voi vapaasti valita kolmesta eri teholuokasta. Ne voivat olla siis eri teholuokissa haetun soundin perusteella. Vahvistin tunnistaa tilanteen kanavia vaihdettaessa ja kytkee oikean tasasuuntaajan automaattisesti.
Nykyisessa Lonestar-mallissa on myös kolme teholuokkaa tarjolla kummallekin kanavalle(100/50/10W). Eri kanavia voi siis käyttää eri tehoilla sen mukaan mitä soundia haetaan. 10 Watilla ollessaan vahvistin käyttää aina putkitasasuuntausta. 100 ja 50 watin kohdalla tasasuuntauksen voi valita itse. Takalevystä löytyy Diode/Tube Tracking-kytkin. Diode-asennossa 100 ja 50 wattia käyttävät molemmat diodi-tasasuuntaajaa. Tube Tracking-päällä vahvistin vaihtaa tasasuuntauksen putkelle jos 50 Wattia on valittu ja diodin jos 100 wattia on valittu.
Blogin kirjoitti:
Mikko Piirainen
Kirjoittaja päätyi töihin musiikin pariin, vaikka jo ala-asteella musiikinopettajansa vahvasti suositteli mitä tahansa muuta.
1.5.2017
