CD-soittimen värähtelyt kuriin
Etusivulle >>
7.7.2004 lähtien
CD-soitin kuten kaikki muutkin audio- ja videolaitteet värähtelevät jatkuvasti enemmän tai vähemmän. Vähähtelyn lähteitä on lukematon määrä joista tässä muutama:
  • Ilmaäänet
  • Laitteen muuntaja, pyöritinkoneisto yms. komponentit
  • Muut samassa telineessä olevat laitteet
  • Ulkopuoliset lähteet (liikenne yms.)

Mitä värähtelyt sitten muka haittaavat. Värähtelyt siirtyvät elektroniikkapiirien komponentteihin ja muuttavat jatkuvasti niiden sähköisiä arvoja. Muutokset ovat todella pieniä, mutta niin ovat myös signaalijännitteet. Värähtelyjen vaikutukset kuuluvat äänessä lukemattomin tavoin. Värähtelyillä lienee kuitenkin suurin vaikutus bassotoistoon, äänikuvaan, tilanvälitykseen, tarkkuuteen, dynamiikkaan ja kohinaetäisyyteen jne jne.

Mitä värähtelyille voi sitten tehdä. Ehkä minun ei pitäisi selittää aiheestä yhtään mitään, mutta jos ihan lyhyesti vain.
Värähtelyistä eroon pääseminen on todella monimutkainen urakka. Kumitassut (puolikkaat squash pallot yms.) ovat huonoja, koska ne eristävät laitteen ulkomaailmasta ja laitteen itsensä tuottamat ja ilmanpaineesta johtuvat värähtelyt jäävät edelleen vaivaamaan. No entä kovat tassut. Ne johtavat laitteen omat värähtelyt alustaan, mutta johtavat myös ulkoiset värähtelyt laitteeseen. Edulliset ja keskihintaiset laitteet on varustettu tassuilla, joiden tehtävänä on olla koristeena ja estää laitetasoa naarmuuntumasta. Värähtelyiden vaimentamisen kannalta niillä ei ole mitään virkaa.

Omasta mielestä paras ratkaisu on hommata eristävä ja vaimentava laitetaso ja sen päälle jotkut värähtelyä johtavat laitetassut. Katsotaas mitä olen saanut aikaiseksi...








                     
Disclaimer (mikäköhän tuo on suomeksi): En ole opiskellut näitäkään asioita vaan tutkinut niitä pintapuolisesti internetistä löytyneistä epäluotettavista lähteistä :-)
Palautetta ja neuvoja otetaan toki vastaan audiovideo_palaute@hotmail.com
Mielenkiintoiset aiheet kannattaa tietysti viedä hifiharrastajat.org tai Hifi-lehden keskustelupalstoille.
Ajatus
Tämä alusta on ehdottomasti kokeilun arvoinen. Se maksoi itselle 2.5 euroa, joten tässä tapauksessa kustannus ei ole este. Rakentaminenkin kestää vain pienen hetken.

Valitsin itselleni tämän alustan, koska lukematon määrä harrastajia on todennut sen hyväksi ja Tweaker's Asylumilla vaikuttava asiantuntija Barry Diament (BDiament) käyttää ja suosittelee sitä.

Polkupyörän sisäkumi eristää laitteen laitetelineen vertikaalisista värähtelyistä ja myös jossain määrin horisontaalisista värähtelyistä. Värähtelyenergiaa hukkuu myös jossain määrin renkaan muodonmuutoksessa syntyviin häviöihin (muuttuu lämmöksi).

Tämän kaltaiset alustat tarvitsevat vielä sopivat laitetassut, jotka johdattavat laitteen värähtelyt alustaan pois laitteesta. Niistä enemmän tuonnempana.

 









                     
Rakensin alustan 16 mm paksusta MDF-levystä, koska sitä sattui löytymään kotoa. Levyn pitäisi olla täysin suora ja materiaalin mahdollisimman homogeeninen. Alumiini- tai teräslevy voisi olla vielä paljon parempi. Massaa ei kannata kasvattaa turhaan, mutta levyn tulisi olla jäykkä.

Sahasin levystä 43*35 cm kokoisen. Reunoiksi sahasin n. 16*16 mm palikoita. Ellei sirkkeliä löydy kotoa, niin sahauksen voi pyytää puutavaraliikkeessä levyä ostaessa.

Liimasin palikat paikalleen tavallisella puuliimalla.



 









                     
Ostin sisärenkaan Biltemasta 2.5 eurolla. Muualla renkaat maksavat noin 5 euroa tai enemmän. Sopivan koko kannattaa laskea kun tietää alustan koon. Itsellä laskenta menee kutakuinkin näin:

Alustan koko 43*35 cm. Sisätilan koko on noin 40*32 cm. Reunojen ympärysmitta on 40+40+32+32= 144 cm

Renkaan halkaisijan tulee olla 144/pii = 144/3.14 = 46 cm joka on tuumina 46/2.54 = 18". Renkaan tulisi olla noin 18 tuumaa. 18 tuumaista ei löytynyt, joten ostin 20 tuumaisen, joka on hieman iso.



 









                     
Huom! Renkaan tulee olla löysä. Jäykkä rengas ei eristä värähtelyjä, vaan johtaa niitä.
Venytin rengasta ensin pumppaamalla sen aivan täyteen.

Näkyvillä olevaan julkisivuun liimasin pikaisesti palan viilua, jolloin ulkomuodosta tuli edustuskelpoinen. Päälle en viilua laittaisi, sillä on oleellista, että päälilevy on täysin tasainen (mieluiten metallilevy).



 









                     
Testailin myös vaimennusmateriaaleista tehtyä sandwitch mallista ratkaisua. Symposiumin mukaan värähtelyt eivät siirry kappaleiden välillä, jos materiaalien kovuudet ovat liian erilaisia. Siksi vaimennusalustoissa pitäisi käyttää montaa päällekkäistä erilaista materiaalia.
Ajattelin homman sillä tavalla, että päälimmäinen levy on mdf-levyä, seuraava tiivistä umpisoluista vaahtomuovia ja alimmainen levy pehmeää umpisoluista vaahtomuovia. Ajattelin, että tällöin laitteen värähtelyt pääsevät helposti alustaan ja vaimenee sinne, mutta laitetason värähtelyt eivät pääse alustaan suuren tiheyseron vuoksi. Siitä miten homma toimii käytännössä, en osaa sanoa mitään. Testailu jatkuu...



 









                     
Laitetasolta vaaditaan paljon:
  • Vaimennuskyky
  • Erittäin matala resonanssitaajuus
  • Värähtelyjen eristäminen
Kaupallisia laitetasoja on todella paljon erilaisia, joista tässä muutama:Kaikissa vaihtoehdoissa lienee hyvät ja huonot puolensa. Pneumaattinen alusta on ehkä hieman vaikea rakentaa itse, mutta muuta ovatkin helpompia. Magneettinen alusta lienee kallein, koska sen rakentamiseen tarvitaan 6-8 vastakkain asetettavaa vahvaa magneettia, jotka ovat kalliita. Hiekkalaatikko on todella edullinen rakentaa. Symposiumin harrastama sandwitch rakenteinen alusta on myös suhteelisen kallis. Esittelenpä tässä muutaman oman edullisen DIY ratkaisun.

 









                     
Laitealusta polkupyörän sisäkumista
LAITETASSUT
LAITETASOT
LAITE
Edullisissa ja keskihintaisissa laitteissa olevat laitetassut ovat nättejä ja ne estävät alustan naarmuuntumisen, mutta sen enempää niitä ei useimmiten ole mietitty. Laitetassuilla on kuitenkin merkittävä rooli äänentoistoketjussa joten niiden vaikutusta ei tulisi sivuuttaa. Jos kuunteluhuoneen akustiikka on kunnossa ja laitteiston resoluutio on riittävä, kunnollisilla laitetassuilla voi saada aikaan yllättävän suuria parannuksia soundiin.
Laitetassuja on markkinoilla aivan uskomaton määrä. Toimintamekanismit vaihtelevat todella paljon, mutta ne voidaan jaotella karkeasti kahteen eri kategoriaan: Värähtelyjä eristävät ja värähtelyjä johtavat. Parhaat tassut eristävät ulkoisilta värähtelyiltä, vaimentavat ja johtavat laitteen värähtelyjä pois laitteesta.
Tässä muutamia esimerkkejä erilaisista tassuista:

 









                     
Ajatus
Ajatus



 









                     
Laitetassu lusikasta ja laakerikuulasta
Tämä laitetassu perustuu Symposiumin Rollerblock  laitetassuihin. Idea on yksinkertainen: Pyöreä kuppi, jossa kuula. Kuulan ja kupin säteet on tarkkaan mietitty. Kun kuulaa tönäisee, se vierii ylämäkeen, pysähtyy ja lähtee vierimään alaspäin. Vierimisen taajuus on luokkaa muutamia hetzejä (eli pallo vierii edestakaisin muutaman kerran sekunnin aikana) eli taajuus on reilusti kuulorajan alapuolella (joka on noin 20 Hz). Tassu toimii edellä mainitulla tavalla kun siihen laittaa laitteen päälle. Kun laitteeseen kohdistuu impulssi horisontaalisessa suunnassa (muuntajan, pyöritinkoneiston tai laitetelineen  värähtely, ilmaääni jne. jne.) laite ei jääkään resonoimaan korkealla taajuudella vaan impulssin energia siirtyy palloon, joka lähteen liikenteeseen ja korkeataajuinen värähtely muuttuukin muutaman hertzin taajuudeksi.
Vertikaaliset värähtelyt menevät tassusta läpi aivan kuten piikeistä tai Ceraballeista. Tämän vuoksi tassujen alle kannattaa laittaa vielä vaimennusalusta, joita Symposiumkin valmistaa.

 









                     
Ajatus
Rakentaminen
Ikävä kyllä tästä DIY tuotoksesta ei ole tämän enempää kuvia, joten joudun turvautumaan sanalliseen selostukseen.

Rakentaminen on helppoa. Tarvitset seuraavat tarvikkeet:
  1. Mahdollisimman symmetrisesti pyöreäkuppisia jälkiruoka tai teelusikoita. Pinnan täytyy olla mahdollisimman kova ja sileä (rosoisuus aiheuttaa värähtelyä).
  2. Laakerikuulia. Erilaiset kuulat toimivat eri tavalla, mutta oikea koko on noin 1-1.5 cm. Mitä kovempi ja sileämpi kuula sitä parempi. Luulisin, että keraaminen kuula olisi kova sana, mutta en ole kokeillut, koska en ole löytänyt keraamisia kuulia mistään. Keraaminen kuula on kevyt ja varastoi siksi vähemmän liike- ja potentiaalienergiaa, minkä luulisi olevan positiivista tässä sovelluksessa.
  3. Kipsijauhetta


 









                     
Ajatus
Rakentaminen
  1. Sahaa lusikasta varsi poikki kupin reunasta
  2. Viimeistele reuna smirkelillä. Viilaaminen ei onnistu.
  3. Tee palikoista muotti, joka on hieman suurempi kuin lusikka kuten yo. kuvassa
  4. Laita muotin pohjaan ja reunoille pakkausteippiä tai talouskelmua. Tällöin kipsi ei tartu muottiin.
  5. Aseta lusikka muotin pohjalle kovera puoli alaspäin
  6. Sekoita löysää kipsiä
  7. Kaada kipsiä muottiin ja töki löysää kipsiä tikulla tai jollain siten, että kipsi valuu jokaiseen koloon eikä valuun jää ilmakuplia. Ole kuitenkin varovainen, ettei lusikka pääse liikkumaan.
  8. Kun kipsi on jähmettynyt hieman tasoita päälipuoli leveällä lastalla siten, että tassun pohjasta tulee täysin tasainen.
  9. Odota, että kipsi kovettu, pura muotti ja viimestele homma hiomapaperilla jos se sitä kaipaa. Lopullista kuivumista voi nopeuttaa laittamalla tassut vaikka lämpimän vahvistimen päälle. Lämmitä vahvistin jazzilla, niin tassujen soundista tulee sävykkäämpi (vitsi?)


 









                     
Nämä tassut todellakin soundaa hyvältä, mutta ovat melkoisen epäkäytännölliset. Aina kun painat cd-soittimen nappia, soitin alkaa vellomaan edestakaisin tassujen päällä. Hommaan kyllä tottuu ja jos soundi on merkittävästi parempi, niin käytettävyyden heikkeneminen ei paljon mieltä paina.

Ohjeet tassujen asennukseen kannattaa lukea Symposiumin sivuilta. Kannattaa muuten huomioida, että laitteen pohjan tulee olla sileä ja tasainen, jotta tassuja pystyy käyttämään.

Jos kuunteluvaikutelmat ovat aivan hillittömän hyvät, niin alkuperäisiä ja luonnollisesti parempia Rollerblockeja saa ostaa noin 100 dollarin kappalehintaan. Nämä itse tehdyt maksoivat noin 2 euroa/kpl.

 









                     
Ajatus
Koko tämän homman ajatuksena on vaimentaa laitteen suoritusta heikentävää värähtelyä. Tuntuu siis aika luonnolliselta hyökätä ensin laitteen kimppuun ja tehdä muutamia modifikaatioita siihen.

Oma soittimeni Sony DVP NS900 on suhteellisen jämäkkää tekoa. Se painaa noin 5.3 kg eli on painoltaan keskiluokkainen. Pohja on muotoiltu, joten se on erityisen jäykkä. Kansikin on jämäkkää peltiä, mutta toki jossain määrin resonoiva. Parantamisen varaa löytyy tietysti joka paikasta.

Vaimentamisessa ei tunnu olevan mitään rajoja. Netissä näkee jos jonkinlaista vaimennusmodifikaatiota ja toisinaan homman on mennyt niin pitkälle, että laite on vaimentunut lopullisesti :-(
Hifi-lehden numerossa 6-7/1998 esiteltiin Sandmarc Audion modifioima Cambridge Audion CD-soitin. Siinä johtimia oli kiinnitetty koteloon elastisella kitillä ja pyöritinkoneistoa oli vaimennettu sinitarralla. Jenkeissä käytetään jotain ihmeen Rope Caulk -kittiä. Ilmeisesti kyseessä on jokin elastinen kitti joka tulee ikäänkuin nauhamuodossa.

Tässä on yksi esimerkki siitä, miten kittiä voi käyttää, mutta itse päädyin kuitenkin hieman maltillisempaan ratkaisuun:
http://didnt.doit.wisc.edu/audio/CDP/cdp.html  


 









                     
Kotelon vaimentaminen raskasmatolla
Itsellä on kotona raskasmattoa kasapäin levyresonaattoreita varten. Olen ostanut omat raskasmatot Teollisuus Etolasta. Ne ovat kumia (bitumi on mielestäni surkeaa) ja niissä on liimapinta. Kooltaan matot ovat 1*1,2 tai 1*1,5 metriä ja neliöhinta on noin 35 euroa, joten tälläistä pikkuhommaa varten mattoja kannattaa etsiä muualta. Käyttämäni maton neliöpaino on 7,5 kg.

Kumi ei ole tavallista kovaa kumia, vaan se on hieman elastista. Jos siitä ottaa sormilla kiinni reunasta, se menee lyttyyn ja venyy ja jää suurinpiirtein venytettyyn muotoonsa. Vaikea selittää...

Vaimennukseen voi käyttää muitakin aineita. Vaikka Noxudol vaimennusmaalia.


 









                     
Itse aloittaisin homman kannesta. Se resonoi helposti ja johtaa värähtelyt elektroniikkaan. Liimasin raskasmatot kanteen kaikkiin paikkoihin, joihin sitä mahtui. Kopautustesti lupaili erittäin hyvää (töm...).

 









                     
Pyöritinkoneiston vaimentaminen auttanee lukuprosessia ja vaimentaa myös lukulaitteiston aiheuttamaa muualle johtuvaa värähtelyä. Itse laittaisin pyörittimeen niin paljon vaimennusta kuin siihen mahtuu. Laitoin yhteen tasaiseen kohtaan kaksi kerrosta raskasmattoa. Täytynee lisätä vaimennusta seuraavalla avauskerralla.

 









                     
Yllä olevassa kuvassa näkyykin hyvin, mihin kaikkiin paikkoihin liimailin raskasmattoa. Eli laitoin mattoa käytännössä kaikkiin tasaisiin pintoihin. Pohjaankin olisin laittanut, mutta omassa soittimessani se on hieman hankalaa.

Laitoin takaseinän täyteen raskasmattoa. Irroitin piirilevyjä sen verran, että sain liimattua raskasmattoa myös niiden alapuolelle.

Elektroniikkalaitteissa piirilevyt on tuettu useimmiten muovitapeilla. Tässä soittimessa oli ainakin sellainen muovitappi, että värähtelyjen kannalta sillä ei ollut ainakaan vaimentavaa vaikutusta. Luin jostain, että piirilevyjen kannattimien tulisi olla jäykkiä - Mieluiten keraamisia. Vaihdoin muovitapin teräsruuviin. Täytyy vain olla skarppina, että ruuvi tulee eristettyä piirilevystä siten, että ei pääse syntymään oikosulkuja.

 









                     
Kotelon vaimentamisella tuntui olevan sen verran positiivinen vaikutus soundin läpikuultavuuteen ja puhtauteen, että melkein tässä meikäläinenkin alkaa uskoa, että kyseessä voi olla jokin muukin kuin  plasebo efekti.

Suosittelen ensimmäisenä kotelon vaimennusta, mutta kannattaa olla tarkkana, ettei laite kärsi modailusta. Monet tosiaan tunkevat vaikka mitä kittejä piirilevyt täyteen, mutta siinä on omat riskinsä. Ja kuinkahan kauan tuollaiset kitit mahtavat säilyttää olomuotonsa. Muutaman vuoden päästä vanhentunut ja kovettunut tai tahmaava kitti tai sinitarra voi olla aika epätoivottava yllätys.

 









                     
Laitetasot
Laitetassut
Laitteen vaimennus
Päivitystä 27.7.2004
Lisäsin raskasmattoa pyörittimeen ja analogisten ulostulojen konkkiin ja virtalähteen konkkiin. Jälkimmäisiin minulla ei ollut muuta syytä kuin mutu-tuntuma.

 









                     
Uutta matskua oikealla alhaalla !
Jitteri kuriin hiekkapussilla
Tästä tviikistä annan kaiken kunnian Jon Rischille, joka selittää tviikin teknisen taustan loistavasti sivuillaan.
Ideana on vaimentaa DAC:n (digitaali-analogi muunnin) kellojen värähtelyt ja saada siten aikaan tasainen toiminta ja pienempi jitteri. Kelloja tahdistavat resonaattorit ovat erityisen herkkiä värähtelyille.

Itse tein näin aluksi helpon prototyypin, joka ei ulkonäöllään pahemmin koreile.

Hommaan tarvitaan pala pehmeää puuvillakangasta (itse leikkasin vanhasta T-paidasta) ja ohut muovipussa ja tietysti hiekkaa. Itse käytin pakastepusseja (minigrip on liian paksua) ja Thaimaasta pöllimääni hiekkarannan hiekkaa siivilöitynä).

Laitoin varmuuden vuoksi kaksi muovipussia päällekkäin ja teippasin pussit huolellisesti umpeen yksittäin.

Laitoin pussin koko DAC piirilevyn päälle, jossa on CD:n DAC:n lisäksi myös SACD ja kuvankäsittelypiirit. Piirissä olevat resonaattori kristallit ovat pääkohteena. Kristalleja olisi ainakin tässä tapauksessa ollut vaikea löytää, koska ne eivät näytä normaaleilta metallitölkeiltä. Kristalleja on kaksi. Toinen sijaitsee ison IC:n (jossa lukee DSD) vasemmalla puolella väärinpäin olevan A-kirjaimen yläpuolella. Kristalli näyttää pieneltä IC-piiriltä. Toinen resonaattori on keraaminen ja se sijaitsee vasemmalla alakulmassa IC:n vasemmalla puolella. Se on väriltään vaalean harmaa.

Piirilevyn päälle tulee laittaa ensin kangas eristeeksi ja sen päälle pussi. Teippasin pussin helmat sisään, ettei ne vaan eksy levykelkkaan tai kuumiin komponentteihin.

Kuuntelin tuloksia jälleen erittäin tyytyväisenä. Edellisen kerran kuuntelin laitetta kun siinä ei ollut kondensaattorien vaimennusmattoja ja pyörittimen lisävaimennusta. Olin tämän lisäksi poistanut laitteen sisältä suodatinkonkat ja siirtänyt ne erilliseen boksiin virtakaapeliin.

Tulos oli kuitenkin erittäin hyvä. Tilanvälitys ja äänikuva parani. Bassoon tuli vihdoin kaivattua voimaa ja mehevämpää yleistasoa. Soundi tuntuu väkisinkin dynaamisemmalta ja lauluäänten ylimääräinen    rouheus ja karkeus taittui. Enpä ainakaan muista kuulleeni omasta laitteistostani näin suloista ja musikaalista ääntä. Jee mulle!

Päivitystä: Huolestuin myös IC:n kuumenemisesta (siis isot mustat integroidut piirit). Kokeilin niitä ja kyllähän ne tuntuivat melkoisen lämpimiltä. Ei varsinaisesti kuumilta, mutta ajattelin, että parempi jättää ne peittämättä jäähdytyksen varmistamiseksi. Laitoin väliaikaisesti kaksi pientä hiekkapussia suoraan resonaattorien päälle. Lisään myöhemmin piireihin jäähdytyselementit ja peitän koko hässäkän uudelleen hiekkapussilla.
 









                     
Heh.. Vähän se on roisin näköinen, mutta kai se siitä kun keksin jonkun pätevämmän ratkaisun.
Huomionarvoista
En ollut ennen tyytyväinen CD-soittimeni ääneen. Se oli lattea, epädynaaminen ja äänikuvaltaan epäselkeä ja yksitasoinen. Erityisesti näiden värähtelyn vaimennusten ja myös toisella sivulla esittämäni virtafiltteritviikin jälkeen fiilikset ovat muuttuneet täysin. CD soitin soi upeasti. Ei se mitään highendiä edusta, mutta sen verran tasokas peli se on, että palautin koekuuntelussa olleet Cambridge Audion, Regan sekä Rotellin CD-soittimet kauppaan (osa niiden "huonoudesta" voi toki laittaa vaativan esivahvistimen piikkiin).

Modailun ja tviikkailun tulokset ovat olleet niin hyviä, että CD-soittimen hankinnan sijaan alan modailemaan tätä soitinta oikein kunnolla. Alkuun vaihdan analogialähtöön paremman operaatiovahvistimen ( LC-Audio AD8065 ). Vaihdan mahdollisesti myös muitakin komponentteja parempiin (vastuksia, kondensaattoreita jne.). Juttua tulee sivuille, se on varma.

HUOM! Huolimaton ja aivoton tviikkailu voi hajottaa laitteen, joten skarppina täytyy olla. Huoltoon on ikävä viedä laitetta, joka näyttää kaatopaikalta kaikkine kikkailuineen.