Vahvistininfo

TASKUTIETOA MUUSIKOILLE JA PUTKIMIEHILLE

“Alla on kuvattu putkivahvistimiin liittyviä erilaisia asioita ja niiden vaikutusta vahvistimen sointiin sekä käyttöön eri tilanteissa. Kaikki näihin asioihin liittyvät kuvaukset perustuvat omiin kokemuksiimme ja näkemyksiimme, jolloin ne ovat subjektiivisia muutaman henkilön mielipiteitä.”

Putkivahvistimen pääteputkien biasointi modernilla ja helpolla tavalla

Moni kaihtaa putkivahvistimia, joiden pääteputket pitää biasoida niiden vaihdon yhteydessä. Monessa vahvistimessa pääteputkien biasten säätö vaatii alan urakointioikeudet (Tukes S3) omaavan ammattilaisen, koska biasointi ei onnistu ilman vahvistimen alustan avausta. Vahvistimen sisällä on sen päällä ollessa usemman sadan voltin jännitteet, jotka ovat hengenvaarallisia.

Em. seikkojen vuoksi kehitimme fixed bias Bluetone vahvistimiin ulkopuolisen bias-mittauspisteen ja Bluetone Bias Rate-mittarin, joka tekee näiden vahvistimien pääteputkien biasoinnin helpoksi ja turvalliseksi. Tämän toimenpiteen saa suorittaa kuka tahansa. Kehitys ei kuitenkaan pysähtynyt tähän, vaan jatkoimme saman asian parissa saadaksemme aikaan vielä helpomman tavan hoitaa tämä asia. Kehitystyön tuloksena syntyi Bluetone Auto Bias Control, joka vei Bluetone Bias Rate-ajatusta vielä askeleen pidemmälle.

Bluetone ABC-järjestelmä perustuu ohjelmistoon/järjestelmään, jonka tehtävänä on valvoa ja säätää jokaisen pääteputken biakset/lepovirrat etukäteen asetetulle tasolle. Putkien biasten alkuasetus tehdään helppokäyttöisellä ABC-mittarilla ja turvallisilla jännitteillä (n. 5 V). Asetusten jälkeen biasten tason tarkastus tapahtuu automaattisesti aina kun vahvistin on käynnistetty ja pääteputket ovat lämmenneet biasten mittauskuntoon. Tämä vaihe kestää alle minuutin. Jos putken biasarvo poikkeaa säädetystä, piiri korjaa sen kohdalleen automaattisesti. ABC mahdollistaa myös sovittamattomien putkiparien/nelikoiden käytön putkikohtaisen biasoinnin ansioista.  Tämä helpottaa yksittäisten rikkoutuneiden putkien vaihtoa ja säästää kustannuksia.

ABC-piirillä varustetussa vahvistimessa jokaisen pääteputken kannan vieressä on pieni led-valo, joka palaessaan näyttää putken olevan kunnossa. Jos led-valo sammuu, on syytä epäillä, että kyseinen putki on rikkoutunut. Tässä tapauksessa rikkinäinen putki voidaan vaihtaa mihin tahansa vastavanlaiseen sovittamattomaan  pääteputkeen ja ABC-piiri huolehtii lopusta.

ABC:n uusi langaton versio on Bluetone WBC (Wireless Bias Control), jolloin erillistä bias-mittaria ei enää tarvita. Putkien biasointi voidaan tehdä vahvistimen sisäisen langattoman lähiverkon ansiosta millä tahansa normaalilla päätelaitteella kuten pc-tietokoneella tai älypuhelimella.

2+2 pääteaste

Bluetone 2+2 pääteaste on kehittämämme menetelmä, jossa kaksi- tai useampikanavaisessa vahvistimessa voidaan käyttää etuastekanavakohtaisia pääteputkia. Tämä auttaa soittajaa, joka haluaa Marshall-tyyppiseen särösaundiin esim. EL34-pääteputket ja Fender-tyyppiseen clean-saundiin taas 6L6GC-pääteputket. 2+2-pääteasteessa putkipari vaihtuu automaattisesti kun etuastekanavaa vaihdetaan.

Point-To-Point-/piirilevytekniikka vai hybridilevy?

Moni soittaja ihmettelee mitä eroa on point-to-point-tekniikalla tai piirilevytekniikalla tehdyllä vahvistimella. Yritämme seuraavassa kertoa tiivistetysti oman näkemyksemme tähän asiaan.

Point-point-tekniikka (Eyelet-/turret-levyt)

Hyvät puolet:

Osien vaihtaminen, vahvistimen modaaminen tai huolto/korjaaminen on nopeaa ja helppoa jos vahvistin on toteutettu hyvin suunnitellulla layoutilla ja komponenteilla.

Vahvistin voidaan suunnitella ja rakentaa täysin yksittäisen asiakkaan/käyttäjän toiveiden mukaiseksi.

P-to-P-vahvistimessa voidaan käyttää myös isokokoisia komponentteja.

P-to-P-vahvistin voidaan rakentaa siten, etteivät mm. liian tiheästä johdotuksesta ja komponenttien sijoittelusta johtuvat kapasitanssiongelmat “pilaa” ääntä ja mm. kitarasignaalin korkeat taajuudet säilyvät muuttumattomina.

Huonot puolet:

Tällainen vahvistin rakennetaan yleensä käsityönä, sillä mikään automaatiolinja ei pysty kokoamaan vahvistinta tällaisella tekniikalla. Tällöin vahvistimen rakentaminen on kalliimpaa kuin sellaisen, joka voidaan tuottaa bulkkituotantopohjalta automaatiolinjalla.

P-to-p-vahvistin voi olla varsinkin monikanavaisena fyysisesti isokokoinen johtuen rakennustavasta ja komponenttien koosta ym.

Piirilevytekniikka

Hyvät puolet:

Vahvistin voidaan suunitella siten, että se voidaan koota automaatiolinjalla edullisesti, jolloin vahvistimen hinta on p-to-p-tekniikalla tuotettua halvempi.

Johtuen käytetyistä suunnittelumenetelmistä ja komponenteista, vahvistin voidaan rakentaa fyysisesti pienempään kokoon kuin p-to-p-vahvistin.

Huonot puolet:

Perinteiselle piirilevylle rakennettu vahvistin on hankalampaa huoltaa/korjata tai modata kuin p-to-p-tekniikalla tehty.

Huonosti suunniteltu ja toteutettu piirilevyvahvistin voi rikkoutua nopeasti. Tämä voi johtua mm. piirilevyn kuumenemisesta varsinkin combo-mallisissa vahvistimissa ja jos putkenkannat, potentiometrit ja liittimet on kiinnitetty suoraan ohueen piirilevyyn eikä vahvistimen alustaan ym.

Hybridilevy

Kehitimme eyelet- ja piirilevypohjalta uuden Bluetone Hybrid-levymetodiikan, jossa on pyritty hyödyntämään näiden perinteisten levyjen hyvät puolet. Levy perustuu paksuun lasikuitulevyyn, joka on läpikuparoitu. Tämä mahdollistaa yksittäisten komponenttien vaihtamisen levyn päältä ilman, että koko levy joudutaan irrottamaan. Tällä tekniikalla pystytään myös rakentamaan monimutkaisia kytkentöjä eyelet-levyä huomattavasti pienempään tilaan. Tämän tekniikan ainoa huono puoli on mahdollisten modailujen rajallisuus.

Vahvistimen tehonsäätö-/säröytymistekniikat

Päätetehon puolitus

Olemme kehittäneet oman menetelmämme puolittaa 4-putkisen pääteasteen teho. Perinteisesti neljän-pääteputken tehonpuolitus tehdään nostamalla kahden putken katodit maista. Tämä kuitenkin aiheuttaa sen, että putkien ja päätemuuntajan välinen impedanssisuhde muuttuu, mikä taas vaikuttaa vahvistimen saundiin. Bluetone Half Power-kytkentä ei muuta tätä impedanssisuhdetta, eikä vahvistimen saundia. Sitä voidaan myös käyttää ilman ongelmia ns. lennosta kun vahvistin on päällä.

OPC

Bluetone OPC=Output Power Control (Bluetone TM), on osittain variac-tekniikalla toteutettu päätetehon säätö, joka vaatii virtalähteeseen erikoismuuntajan. OPC on tähän mennessä testaamistamme eri tehonsäätötekniikoista saundillisesti läpinäkyvin ja vähiten vahvistimen toimintaan vaikuttava menetelmä. Siksi suosittelemme sitä jos tällaista tehonsäätöä tarvitaan. Se yhdessä PPIMV master Volumen kanssa on todella toimiva kokonaisuus päätetehon hallintaan.

VVR

VVR=Variable Voltage Regulator– tekniikka perustuu virtalähteen puolijohdepohjaiseen putkien anodijännitteiden säätöpiiriin. Tämä tekniikka sopii parhaiten katodibiasoituihin pääteasteisiin, joissa pääteputken biasoituminen anodijännitteen muuttuessa tapahtuu ns. luonnollisesti ja musikaalisesti. Tätä tekniikkaa voidaan käyttää myös fixed bias-vahvistimissa, mutta pääteputkien biasoituminen ei tapahdu tässä tapauksessa samoin kuin katodi bias-päätteissä.

PPIMV

PPIMVPost Phase Inverter Master Volume on vahvistimen vaiheenkääntöputken jälkeinen master volume, jolla saadaan hyödynnettyä myös vaiheenkääntöputken säröytyminen mikä on osa ns. päätesäröpohjaisten vahvistimien kuten vanhojen (plexi/JMP ym.) Marshallien jne. särösaundia. PPIMV on ns. “köyhän miehen edullinen OPC ja vaatii yhden kaksoispotentiometrin, muutaman vastuksen ja fixed bias vahvistimissa pari kondensaattoria toimiakseen halutulla tavalla.

Dynamics

Bluetone Dynamics-säätö on VVR-tekniikalla toteutettu vahvistimen etuasteen putkien anodijännitteiden dynaaminen säätö. Kun putkien anodijännitteet ovat “korkeat”, on etuasteen dynamiikka/headroom laajempi ja saundi puhtaampi. Jos anodijännitteet ovat “matalat”, säröytyy ja kompressoituu etuaste helpommin, tuottaen enemmän etuastesäröä vahvistimen saundiin.

Efektilenkki

Moni kitaristi haluaa käyttää vahvistimen efektilenkkiä sen sijaan, että efekti sijaitsee kitaran ja vahvistimen sisäänmenon välissä. Efektilenkistä on eniten hyötyä ns. high gain-vahvistimissa, joissa iso osa särösaundeista tehdään etuasteessa ennen efektilenkkiä.  Teknisesti iso haaste on saada tällainen efektilenkki toimimaan myös lattiaefektipedaalien kanssa häiriöttömästi, koska nämä efektit toimivat yleensä -30 dBv-tasolla. Perinteinen studiolaitteille tarkoitettu efektilenkki vaatii sen, että kyseiset laitteet toimivat 0 dBv tasolla.

Kitaramikrofonin ulostulosignaali on luokkaa 100-300 mV. Tämä signaali vahvistetaan vahvistimen etuasteessa tasolle 10-30 V. Tämän jälkeen signaali viedään efektilenkkiin ja pudotetaan takaisin n. 0,3-1,0 voltin tasolle, jotta lattiapedaalit voivat toimia siinä halutusti. signaalin kuljettua efektien läpi se pitää nostaa takasin 10-30 voltin tasolle, jota se on riittävän korkea ohjaamaan vahvistimen pääteastetta. Kaikki edellä mainitut toimenpiteet pitää toteuttaa niin, ettei ylimääräisä kohinoita ja muita häiriöitä pääse syntymään, mikä on teknisesti haastavaa. On erittäin tärkeää, että efektilenkin kaapelit ja efektien virtalähde ovat laadukkaita. Huonolaatuisista kaapeleista ja virtalähteistä syntyy häiriöitä, joita on vaikea muualla signaaliketjussa korjata.

Bluetone Effects Loop

Olemme kehittäneet bufferoidun, lähtötason säädöllä varustetun efektilenkin ja asentaneet sen lukuisiin Bluetone vahvistimiin hyvällä menestyksellä. Kyseinen lenkki on ns. sarjalenkki, mutta se voidaan tarvittaessa toteuttaa myös ns. parallel- eli rinnakkaislenkkinä. Tällöin vaarana on kuitenkin erilaisten vaihevirheiden syntyminen. Meidän lähtötason säädöllä varustettua lenkkiämme voidaan käyttää myös kitaran Clean-/Solo Boostina jos siinä ei ole efektejä kytkettynä.

Etuastesärö ja/tai päätesärö

Monen kitaristin tavoitteena on löytää putkivahvistin josta saa tarvittaessa ulos perinteiset puhtaat kitarasaundit, ns. reunasärösaundit raskaampaan musiikkiin ja ulvovat lead-saundit soolojen soitteluun. Perinteisten yksikanavaisten putkivahvistinten rakenne perustui oletukselle, jossa vahvistinta hiljempaa soitettaessa siitä sai ulos puhtaita ääniä ja kun vahvistin laitettiin täysille, siitä saatiin tarvittavat särösaundit. 60-/70-luvun sankarikitaristit käyttivät pääasiassa yksikanavaisia vahvistimia ja hallitsivat kitaran volume-potikalla vahvistimen säröytymistä, joka oli pääasiassa päätesäröä. Tyypillinen tällainen putkivahvistin on Marshall Plexi Lead ja Bluetone Express.

Myöhemmin kehitettiin useampikanavaisia vahvistimia joissa osa etuastekanavista suunniteltiin tuottamaan puhtaita ääniä ja osa taas erilaisia särösaundeja. Tällaisissa vahvistimissa pääteaste on yleensä rakennettu isotehoiseksi ja ns. ei-säröytyväksi ja pääosa särösaundeista tuotetaan etuasteessa. Esimerkki tällaisesta vahvistimesta on Soldano SLO 100, Marshall JCM800/2204 ja Bluetone Fried Eye/Dusty Road.

Etuastesärö ja päätesärö poikkeavat toisistaan saundillisesti koska ne on tuotettu erilaisilla tekniikoilla ja putkilla. Tähän päivään mennessä ei ole järkevällä tavalla pystytty tekemään putkivahvistinta jossa nämä molemmat edellämainitut asiat pystyttäisiin yhdistämään ilman jonkinlaisia kompromisseja. Bluetone Fried Eye 2+2-pääteasteella on eräs esimerkki siitä kuinka pitkälle voidaan päästä näissä asioissa kun yhdistetään Marshall-maailman ja Fender-maailman parhaat puolet yhteen vahvistimeen.

Rengassydänmuuntaja vai perinteinen pakkamuuntaja

Putkivahvistimissa on perinteisesti käytetty painavia pakkamuuntajia verkkomuuntajina. Nämä ovat teho-/painosuhteeltaan huomattavasti huonompia kuin oikein suunnitellut rengassydänmuuntajat (toroidi).  Olemme viime aikoina pääsääntöisesti käyttäneet toroidiverkkomuuntajia omissa Bluetone vahvistimissamme. Keskikokoisen putkivahvistimen paino putoaa 3-4 kg tällä menetelmällä. Olemme myös eri testeissä tutkineet miten toroidi käyttäytyy kun sitä kuormitetaan rankasti. Tutkimustemme mukaan se toimii vastaavalla tavalla kuin perinteinen pakkamuuntaja, eli  jännite putoaa ja pääteaste kompressoituu pakkamuuntajan tavoin.

Putkicombo vai putkinuppi + erillinen kaiutinkaappi ?

Moni kitaristi haluaa soittaa combolla sen roudattavuuden ja kompaktiuden takia. Combo-kotelossa on omat hyvät puolensa, mutta suurin haitta sen rakenteessa tuntuu nykyään olevan putkista johtuvat erilaiset resonanssit ja kilinät. Mitkään nykyiset putkimerkit eivät näytä toimivan comboissa ilman jonkinlaista oireilua em. asiassa. Kun olet hankkimassa itsellesi uutta kitaravahvistinta, ota huomioon myös nämä seikat, jotteivat ne tule yllätyksenä. Tosin vanhat Fenderin putkicombot tehtiin mm. kaiuttimen etulevyn osalta niin ohuesta materiaalista (9 mm vaneri), että se resonoi huomattavasti varsinkin kovaa soitettaessa aiheuttaen ehkä osaltaan sen legendaarisen Fender-saundin. Tällöin pieni putkista aiheutuva kilinä tai resonointi ei enää ehkä ole iso ongelma.

Copyright© Bluetone 2017 | Site design by Vladimir Halinen