Äänenvahvistus – nykyajan ihme
RAAMATUN kertomus sisältää kuvauksia monista suurista Jumalan kansan kokouksista, joissa oli välttämätöntä, että kaikki kuulivat. 5. Mooseksen kirja ja Joosuan kirja kertovat tapauksista, joissa Mooses ja Joosua puhuivat Israelin kansalle, johon kuului silloin miljoonia ihmisiä. Näiden miesten on ehkä täytynyt käyttää toisia miehiä apunaan sanoman välittämiseksi edelleen. Parhaassakin tapauksessa tämän on täytynyt olla vaivalloinen ja aikaa vievä tapa puhua suurille kansanjoukoille.
Jeesus turvautui aika ajoin luonnon varaamiin akustisiin keinoihin saadakseen julistamansa elämän sanat tavoittamaan kuulijansa. Hän saattoi valita vuorisen alueen, missä hänen puheensa synnyttämät ääniaallot voivat edetä suoraviivaisesti vuorenrinnettä ylöspäin tai alaspäin, niin että ne tavoittivat hänen kuulijoittensa korvat. (Matt. 5:1) Toisinaan, kun ihmisjoukko tungeksi hänen lähelleen tasaisemmalla seudulla lähellä Genesaretinjärveä, Jeesus saattoi astua veneeseen ja siirtyä pienen matkan päähän rannasta. Tyyni veden pinta oli apuna hänen puheensa synnyttämien ääniaaltojen heijastamisessa rannalla olevien kuultavaksi. – Matt. 13:1, 2; Luuk. 5:3.
Kun meidän aikanamme viitisenkymmentä henkeä tai enemmän kokoontuu kuuntelemaan puhetta, he voivat usein nauttia elektronisen äänenvahvistuksen ihmeestä. Nykyaikaisen tekniikan avulla puhujan äänen voimakkuutta voidaan lisätä moninkertaiseksi ja silti säilyttää hänen äänensä yksilöllinen laatu, sävy ja sointi. Sekä puhuja että yleisö hyötyy. Puhujan ei ole välttämätöntä käyttää palleahengitystä tai ponnistella kovasti saadakseen äänensä riittävän kuuluvaksi. Hänen ei tarvitse rasittaa ääntään tai vaihdella luonnottomasti äänensävyään, äänensä voimakkuutta tai painotusta. Ja kuulijoiden ei tarvitse heristää korviaan kuullakseen mitä sanotaan. He voivat vaikeuksitta keskittyä kuulemansa ymmärtämiseen. Tarkastelkaamme millaiset ovat hyvät yleisötilojen äänilaitteet.
Miten ääni vahvistetaan?
Nykyaikaisen äänenvahvistuksen ensimmäinen toimenpide on muuttaa äänivärähtely, joka on yksi akustisen tai mekaanisen säteilyenergian muoto, sähköiseksi energiaksi. Tämä tarkoitus saavutetaan mikrofonin avulla. Ääniaallot, jotka ovat todellisuudessa ilman paineen vaihteluja, muutetaan mikrofonin avulla ääntä vastaavaksi vaihtojännitteeksi, jonka taajuus ja voimakkuus riippuu äänivärähtelyjen synnyttämästä ”paineesta”. Herkästi vahingoittuvina laitteina mikrofoneja tulisi tietenkin käsitellä erityisen varovaisesti.
Koska mikrofonin antama vaihtojännite eli signaali on hyvin vähäinen, tuo signaali täytyy vahvistaa monituhatkertaiseksi, jotta se voitaisiin ”ajaa ulos” kaiuttimesta. Tähän tarkoitukseen käytetään äänitaajuusvahvistinta. Monet vahvistimet voivat ottaa vastaan signaaleja useista mikrofoneista tai muista lähteistä samanaikaisesti. Vahvistin yhdistää signaalit keskenään, mitä kutsumme sekoittamiseksi, ja vahvistaa koko sekoitetun ohjelman sille äänenvoimakkuuden tasolle, joka on tarpeen, jotta yleisö kuulisi vaivatta. Toisinaan käytetään erillistä esivahvistinta, joka vahvistaa mikrofoneista tulevia signaaleja, sekoittaa ne ja sitten välittää koko sekoitetun ohjelman mihin tahansa lähellä tai kaukana olevaan kohteeseen, jossa se voidaan tarvittaessa edelleen vahvistaa. Suurissa vahvistinlaitteistoissa saatetaan käyttää useita vahvistimia kunkin niistä syöttäessä ohjelmaa rajatulle alueelle, jossa yleisö voi koostua vain muutamista tai sitten useista tuhansista kuulijoista.
Lopuksi vahvistettu sähköinen signaali johdetaan yhteen tai useampaan kaiuttimeen. Kaiuttimen toiminta on käänteinen mikrofonin toiminnalle. Kaiuttimen kartio tai kalvo pannaan värähtelemään vahvistetun sähkövirran avulla. Sähköenergia muutetaan näin mekaaniseksi energiaksi, joka saa aikaan värähtelyjä kalvoa vasten lepäävissä ilmamassoissa ja synnyttää taas uudestaan ääniaallot, jotka voimme kuulla.
Järjestelmän osien valitseminen
Koska puheen vahvistamisen päämääränä on 1) jokaisen auttaminen kuulemaan vaivatta ja 2) kunkin puhujan äänen pitäminen luonnollisena, niin on ensiarvoisen tärkeätä koota äänenvahvistusjärjestelmä huolellisesti valikoiduista, järjestelmään sopivista osista. Tässäkin pätee sanonta: ”Sen saat, mistä maksat.” Niin kutsutut ”halpatuotteet” eivät yleensä auta teitä pääsemään tarvitsemaanne luotettavuuteen ja laatuun. Onkin hyvä neuvotella alan asiantuntijan kanssa, kun olette hankkimassa yleisötiloihin soveltuvia äänilaitteita. Tämä auttaa teitä saamaan laitteiston, joka on laadultaan hyvä ja riittävän tehokas, mutta ei tarpeisiinne nähden turhan tehokas tai kallis.
Äänentoistojärjestelmänne ensimmäinen osa on mikrofoni. Jokainen mikrofonityyppi on suunniteltu omaan käyttötarkoitukseensa. Ei ole olemassa mikrofonia, joka olisi kaikissa suhteissa paras. Puheäänen vahvistamisessa dynaaminen mikrofoni useimmiten täyttää tarpeenne. Sen äänentoisto on puhdas, se on luja, se ei ole erityisemmin herkkä häiriöille, ja se on kohtuullisen hintainen.
Päättäkää seuraavaksi, minkätyyppinen mikrofonin suuntaherkkyyskuvio olisi tarpeisiinne sopivin. Tulisiko teidän valita suuntaamaton mikrofoni, joka on yhtä herkkä kaikista suunnista tuleville äänille, vai suuntamikrofoni? Myös kahdeksikkosuuntakuvioisia mikrofoneja on saatavissa.
Suuntamikrofonia nimitetään myös kardioidimikrofoniksi. Sen suuntaherkkyyskuvio on munuaismainen. Koska tällaisen kardioidimikrofonin herkkyys taustan puolelta tuleville äänille on melko vähäinen, voidaan sitä käyttämällä merkittävässä määrin vähentää akustisen takaisinkytkennän määrää, ja näin voidaan helpommin välttää ”kierron” eli sen vinkuvan häiriöäänen syntyminen, joka aiheutuu kaiuttimista tulevan äänen kierrosta takaisin mikrofoniin. Tämän mikrofonityypin suuntakuvio edellyttää kuitenkin puhujan olevan jokseenkin suoraan mikrofonin edessä, muuten ääni on vaarassa häipyä.
Suuntaamattoman eli pallomikrofonin käytössä on joitakin etuja. Tilanteissa, joissa puhujat eivät ehkä puhu suoraan kohti mikrofonia, kuten ryhmäkeskusteluissa, on suuntaamaton mikrofoni käytännöllisin. Tämä mikrofonityyppi on yleensä toisia halvempi ja lujempi. Se soveltuukin siksi mainiosti moniin käyttötilanteisiin. Senkaltaiset mikrofonit ovat kuitenkin yleensä herkempiä ylimääräisille hälyäänille ja akustiselle takaisinkytkennälle, varsinkin käytettäessä kahta tai useampaa mikrofonia samaan aikaan.
Jotkut mikrofonit ovat herkempiä synnyttämään ei-toivotun poksahtavan äänen, kun puhutaan suoraan niitä kohti liian läheltä ja käytetään sanoja, joissa esiintyy kova ”p” tai ”t”. Tilanne korjaantuu yleensä sopivan tuulisuojan avulla, jolla estetään puhujan hengitysäänien kuuluminen mikrofonin kautta.
Myös mikrofonin impedanssi vaatii huomiota. Mikrofonin sanotaan olevan joko suur- tai pienimpedanssinen. Termin tarkoituksena on kuvailla mikrofonin sähköisiä ominaisuuksia, eikä sen tarvitse olla yhteydessä mikrofonin laatuun tai herkkyyteen. Suurimpedanssiset mikrofonit valitaan usein taloudellisten näkökohtien vuoksi. On kuitenkin olemassa joitakin niille ominaisia ongelmia, jotka selvästi vaikuttavat järjestelmän käyttökelpoisuuteen. Suurimpedanssinen järjestelmä on käyttökelpoinen siinä tapauksessa, että mikrofonijohto ei ole kovin pitkä. Mutta jos kaapeli on esimerkiksi yli viisitoista metriä pitkä, on pienimpedanssinen järjestelmä suositeltavampi, jotta kaapelin kapasitanssin aiheuttama suurten taajuuksien vaimeneminen muodostuisi mahdollisimman vähäiseksi. Pienimpedanssinen järjestelmä ei myöskään ole siinä määrin herkkä hurinalle ja niille mahdollisille häiriöille, joita voisi aiheutua lähellä sijaitsevasta radiolähettimestä, kuten lyhytaaltoradiopuhelimesta, poliisiradiosta ja niin edelleen. Tärkeä seikka mikrofonin impedanssia valittaessa on käytettävissä oleva vahvistin, koska vahvistimen sisäänmenon tulee parhaan tuloksen saavuttamiseksi olla impedanssiltaan mikrofonia vastaava. Kaikki ammattikäyttöön äänilaitteita valmistavat käyttävät symmetrisiä, tasapainotettuja pienimpedanssisia mikrofonipiirejä.
Äänilaitteiston seuraava osa on vahvistin. Tulisi valita sellainen vahvistin, jossa jokaisella käytössä olevalla mikrofonilla on oma tuloliitäntä ja itsenäinen äänenvoimakkuuden säädin. Kaikkia mikrofoneja voidaan siten säätää toisistaan riippumatta.
Korkeintaan 200 henkeen asti nousevia yleisömääriä varten on puhekäyttöön hyvä valita sellainen vahvistin, jonka lähtöteho on vähintään 30 wattia. Suuremmissa yleisötiloissa tarvitaan huomattavasti enemmän tehoa. Transistori-, mikropiiri- ja hybriditekniikalla valmistettu vahvistin on yleensä luotettavampi ja kestävämpi kuin putkivahvistin. Tietenkin meidän tulisi valita laite, joka on suunniteltu käytettäväksi yleisötilojen vahvistimena.
Kaiuttimet muodostavat viimeisen renkaamme puhutun sanan toistamisessa. Meillä on mahdollisuus valita monista erityyppisistä kaiuttimista. Pieniin kokoustiloihin saatamme valita pilarityyppiset kaiuttimet ja sijoittaa yhden lavan kummallekin sivustalle. Tällaiset kaiuttimet ovat erityisen käyttökelpoisia tilapäisissä asennuksissa. Kiinteissä asennuksissa on kaiuttimen upottaminen sisäkattoon yleensä koettu hyväksi ratkaisuksi. Tämä järjestelmä on erityisen suositeltava varsinkin matalissa saleissa, koska sen ansiosta kaikki läsnäolijat voivat istua jokseenkin samalla etäisyydellä kaiuttimesta. Sisäkattoon asennettavat kaiuttimet tulisi sijoittaa tasavälein kautta katon siten, että niiden etäisyys toisistaan olisi suunnilleen sama kuin lattian ja katon välinen etäisyys. Lähinnä puhujaa olevat kaiuttimet voitaisiin säätää pienemmälle teholle, ja näin voitaisiin koko muussa järjestelmässä käyttää suurempaa äänenvoimakkuutta ilman haittaa akustisesta takaisinkytkennästä.
Kaiutinliitäntöjä tehtäessä tulisi varmistua siitä, että ne sähköisten ominaisuuksiensa puolesta sopivat vahvistimeen. Tämä voidaan järjestää valitsemalla vahvistimesta lähinnä kaiuttimen impedanssiin sopiva lähtöliitäntä. Useimmissa nykyaikaisissa vahvistimissa ulostulo on vakiojännitteinen, mikä sallii jossain määrin erilaisia kaiutinimpedansseja. Suuritehoisten vahvistimien lähtöliitäntä on usein 70 tai 100 volttia, jolloin kaiutinten yhteydessä yleensä tarvitaan muuntaja kaiuttimen sovittamiseksi kaiutinlinjaan. Pienempien vahvistimien lähtöliitäntä on yleensä matalajännitteinen, ja se on ilmoitettu tehona ja impedanssina (esimerkiksi 60 wattia, 4 ohmia). Ilmoitettua impedanssia ei tule alittaa. Äänilaitteistonne onkin nyt käyttökunnossa.
Huomionarvoisia ehdotuksia
Mikrofonin etäisyys puhujan suusta tulisi säätää noin 15 senttimetriin; samoin tulisi ottaa myös huomioon, että hän nostaa ja laskee päätään. Mikrofonin tulee olla kyllin lähellä riittävän äänenvoimakkuuden takaamiseksi ilman että ilmenisi merkkejä akustisesta takaisinkytkennästä, mutta sen ei tulisi olla niin lähellä, että se olisi puhujalle epämukava tai että ääni ajoittain vaimenisi normaalien päänliikkeiden takia. Mikrofonin säätäminen liian lähelle puhujaa voi myös aiheuttaa kiusallisia ”poksahduksia”, jotka johtuvat joissakin sanoissa esiintyvien umpiäänteiden lausumisesta.
Oikea äänen voimakkuus ja hyvä äänensävy ovat erittäin tärkeät. Äänen voimakkuus ja sävy tulisi säätää siten, että kunkin puhujan ääni toistuu selvänä ja sävyltään luonnollisena ja että kaikki voivat kuulla mukavasti ja ponnistelematta. Jos kaiuttimesta tuleva ääni on liian hiljainen tai jos se on huonolaatuinen, saattavat jotkin sanat mennä ohi korvien ja kuulijoiden on pinnisteltävä ymmärtääkseen. Ajan kuluessa kuulijat voivat väsyä henkisesti, koska luonnollinen taipumus on pikemminkin lakata kuuntelemasta kuin jatkaa ponnistelua puhutun tajuamiseksi. Toisaalta taas kohtuuttoman voimakas ääni muodostuu painostavaksi ja häiritseväksi ja voi aiheuttaa kuulijan ”lukkiutumisen”. Tässäkin tapauksessa kuulija kääntää huomionsa muualle ja jää osattomaksi siitä, mitä sanotaan.
Jos mikrofonia ei käytetä useisiin minuutteihin, tulisi sen herkkyyttä säätää pienemmäksi, jotta vältyttäisiin asiaankuulumattomien puhe- tai hälyäänien toistolta. Luonnollisesti olisi parasta, jos äänilaitteilla olisi vakinainen hoitaja. Jos tämä hoitaja on valpas ja lisäksi tuntee etukäteen kunkin puhujan tarpeet ja äänenkäyttötottumukset, se koituu kaikkien ohjelmaa seuraavien hyödyksi.
Tulisiko sellaisissa ohjelmissa, joihin kuulijat osallistuvat, käyttää kuljetettavia mikrofoneja? Se riippuu yleisön koosta, salinne akustisista ominaisuuksista ja siitä, voivatko kaikki kuulla. Jos niitä, jotka ilmaisevat ajatuksensa, kannustetaan puhumaan riittävän kuuluvalla äänellä, niin se on tietysti parempi ratkaisu kuin se, että aikaa kuluu mikrofonien kuljettamiseen niiden yleisön joukossa olevien luokse, jotka vastaavat.
Monia vuosia sitten Salomo vertasi oikeaan aikaan puhuttuja rakentavia sanoja ”kultaomeniin hopeamaljoissa”. (Sananl. 25:11) Tämä pitää paikkansa suurellekin yleisölle puhutuista elämänsanoista, kun niiden vaivaton kuuleminen ja ymmärtäminen tehdään mahdolliseksi nykyajan ihmeen, äänenvahvistuksen, avulla
[Kuva s. 13]
Nykyaikainen äänenvahvistinlaite voi muuttaa kärpäsen pörinän huoneen täyttäväksi jyrinäksi!