Kõlar

Kõlar on elektroakustiline muundur, mis koosneb harilikult ühest, kahest või enamast valjuhääldist, neid eraldavatest sagedusfiltritest ja korpusest. Viimase moodustavad kõlari konstruktsiooniosad (eelkõige kast), mille suuruse ja kuju sobiva valikuga saab mõjutada kõlari sagedus- ja suunakarakteristikuid.

Üldehitus ja liigid

Korpuseta valjuhääldi kiirgab helilaineid ruumi nii esi- kui ka tagaküljelt. Need lained on vastandfaasis (kui ees toimub õhu tihendamine, siis tagapool hõrendamine, ja vastupidi). Ette- ja tahapoole kiirgunud helilained võivad peegeldudes ja liitudes ruumis ka nõrgeneda. Vabas õhus paikneva valjuhääldi korral esineb lisaks nähtus, mida tuntakse akustilise lühisena – membraan nagu pumpab õhku ümber valjuhääldi serva eest taha ja vastupidi. See heli kiirgamist nõrgendav efekt sõltub valjuhääldi mõõtmetest ja algab umbkaudu sagedusest, millel heli lainepikkus saab suuremaks kui valjuhääldi läbimõõt. 15 cm läbimõõdu juures langeb valjuhääldi poolt kiiratav helirõhk selle tõttu võrdeliselt sagedusega alates sagedusest 2000 Hz kuni sageduseni, mille juures ilmneb valjuhääldi elektromehaaniline resonants (mis 15 cm läbimõõdu korral on tavaliselt vahemikus 50...100 Hz).

Helilaine teekonda saab pikendada ja sellega madalate helide esitust parandada, kui kinnitada valjuhääldi suurele plaadile, nn kõlalauale, või tagant lahtisesse kasti. Kuid piisavalt heade tulemuste saamiseks kujuneksid niisuguse tarindi mõõtmed kohatult suureks, sest kõlalaua või kasti mõõtmed peaksid olema suuremad kui soovitava madalate sageduste piirsageduse poollaine pikkus (näiteks 100 Hz jaoks 1,5 m, kasti korral vähem, sest sügavusmõõt omab ka mõju, olles nagu tagasipööratud kõlalaua osa). Kui kasutatava valjuhääldi omaresonantsi sagedus on soovitavast alumisest sageduspiirist oluliselt madalam, siis on sellise akustilise süsteemi sagedus- ja vastavalt ka impulsskarakteristikud esimest järku, mistõttu selline süsteem annab eksponentsiaalselt sumbuva (mitte võnkuva) impulssreaktsiooni. Sellise akustilise süsteemi kasutegur on suhteliselt suur ja helikõla loomulik.

Mõõtmete vähendamise eesmärgil kasutatakse kõlari korpuse põhitüübina valdavalt kinnist kasti ja selle erikuju – bassireflekskasti. Reflekskõlaril on madalatel sagedustel mõnevõrra parem kasutegur kui kinnisel kõlaril ja ühesuguste gabariitide korral ka mõnevõrra madalam alumine piirsagedus, kuid see saavutatakse sagedus- ja impulsskarakteristiku resonantsilise iseloomu tekkimise hinnaga (millega kaasneb kõmisemise efekt). Kasti sisekajade nõrgestamiseks ja seisulaine efekti nõrgestamiseks kesk- ja kõrgematel sagedustel kaetakse kasti sisepinnad tihti paksu vatikihiga.

Suuruse järgi võib eristada võrdlemisi väikseid riiulikõlareid ja suuremaid põrandakõlareid. Viimased on üldiselt ka suurusjärgu võrra suurema võimsusega ja tunduvalt madalama alumise piirsagedusega. Ka kasuteguri poolest võivad nad olla paremad kui väikesed riiulikõlarid, milles alumist sageduspiiri on kasuteguri arvel püütud võimalikult madalaks saada, kuid üldiselt ei ole nendelt põhjust oodata alumist sageduspiiri alla 80…100 hertsi. (Varem laialt kasutusel olnud –14 dB normeerimistaseme korral võiks sellele vastata 40...50 Hz).

Mitmeribalised kõlarid

Üks valjuhääldi ei suuda luua küllalt ühtlast helirõhku kogu laias talitlussagedusalas. Avarriba-valjuhääldeile on lisaks sageduskäigu ebaühtlusele omased mitut liiki moonutused. Neist olulisimana tuleb nimetada ristmodulatsioonmoonutust: madalatel sagedustel võngub membraan suure amplituudiga, moduleerides liikumiskarakteristiku ebalineaarsuse kaudu teatud määral kõrgema sagedusega heli komponentide amplituudi. Seepärast jaotatakse kõlari esitatav sagedusala kaheks või ka kolmeks ribaks; iga sagedusriba helisagedusi esitab siis valjuhääldi, millel on selleks hästi sobivad parameetrid.

Mitmeribakõlareis kasutatavaid valjuhääldeid liigitatakse harilikult madal-, kesk- ja kõrgsageduselementideks. Igas sagedusribas võib olla kasutatud ka rohkem kui ühte valjuhääldit, näiteks suurema võimsuse saavutamise eesmärgil, madalsageduslike valjuhääldite puhul ka nende omaresonantsi sageduse mõningaseks allaviimiseks.

Helisignaal jaotatakse kasutatavate valjuhääldite jaoks sobivatesse sageduribadesse madal-, kõrg- ja ribapääsfiltritest koosneva sagedusjaotusfiltrite komplekti abil.

Sageduslikuks jaotamiseks võidakse kasutada kõlari sisse paigaldatud passiivfiltreid, kuid seda võidakse teha juba n-ö nõrga signaali osas, kasutades aktiivseid analoogfiltreid või digitaalfiltreid.

Passiivfiltrid paiknevad tavaliselt kõlaris ja on ühendatud võimsusvõimendi väljundi ja kõlari vahele. Nendes tuleb võimsusahela väikese aktiivtakistuse tõttu kasutada suure mahtuvusega kondensaatoreid, jämedast traadist suure induktiivsusega poole ja traattakisteid, sest filtrielementides muundub küllaltki suur osa võimsusvõimendi väljundsignaali energiast soojuseks.
Aktiivfiltrid ühendatakse helivõimendi nõrga signaali ahelasse (nt eel- ja lõppvõimendi vahele). Tavaliselt kuuluvad nende lülitusse ainult takistid ja kondensaatorid ning aktiiv- ehk võimenduselemendid. Iga sagedusriba jaoks on siis vaja eraldi võimsusvõimendit, kuid selle vältimiseks tihti realiseeritase mõni filtritest passiivfilrina.
Digitaalfiltrid ühendatakse nõrga signaali ahelasse analoogiliselt aktiivfiltritega. Nende põhielement on signaaliprotsessor koos selle juurde või sisse kuuluvate analoog-digitaal- ja digitaal-analoog-muunduritega.

Ribade ülekattealades paratamatult tekkivad amplituudi- ja faasimoonutused osutuvad vähem märgatavateks, kui jaotussagedused jäävad väljapoole kõrva kõige suurema tundlikkusega sageduspiirkonda, milleks on 600…3000 Hz. Ühtlasi ei satu jaotussagedused sellise valiku korral suure osa heliallikate põhitoonide alasse. Nii on enamikus kolmeribakõlareis alumine jaotussagedus valitud vahemikku 300…600 Hz ja ülemine vahemikku 2500…3500 Hz.

Kõlarisüsteem

Helivõimendi väljundisse ühendatav akustiline süsteem koosneb enamasti mitmest kõlarist, näiteks kahest kõlarist tavalise stereoheli kuulamiseks või kuuest kõlarist ümbritseva helivälja ehk ringheli (surround sound) loomiseks 5.1-helisüsteemis.

Pikemalt artiklis Dolby Digital

Kõlarisüsteemi kuulub sageli kanalitele ühine madalsageduselemendiga kõlar (woofer). Seda nimetatakse bassikõlariks, kui see töötab koos satelliitkõlaritega, s.o keskmisi ja kõrgeid helisagedusi esitavate väikeste kõlaritega, või siis süvabassikõlariks (subwoofer) , kui ta on mõeldud täienduseks laiaribalistele kõlaritele, sest nendegi kõlarite alumine sageduspiir ei küündi kuigi madalale – ka heal põrandakõlaril 40…60 hertsini (helirõhutasemel –3 dB).

Satelliitkõlarisüsteem on mõeldud väiksesse tuppa, kus pole ruumi suuremate kõlarite jaoks. Niisuguste riiulikõlarite ja bassikõlari vaheliseks jaotussageduseks kujuneb kõlarite väiksuse tõttu siis paarsada hertsi.

Kõlarite parameetrid

Kõlarite parameetrid ja nende mõõtmise metoodika on kindlaks määratud riikide ja rahvusvaheliste standarditega.

Nimivõimsus on niisugune kõlarisse juhitava signaali efektiivvõimsus (RMS-võimsus), millega kõlar võib kestvalt töötada ning mille puhul mittelineaarmoonutus ei ületa etteantud väärtust (nt 1%). Kui moonutust pole kõlarite andmestikus märgitud, võib see nimivõimsusel ulatuda 10 protsendini. Nimivõimsus ei iseloomusta kõlari kvaliteeti ega otseselt ka tekitatavat helirõhku, vaid näitab üksnes kõlari koormatavust ehk võimsustaluvust.

Kõlari nimivõimsuse kõrval näidatakse sageli tippkoormatavus, ka nime all muusikavõimsus või lühiajaline võimsus, mis võib ületada sõltuvalt mõõtetingimustest nimivõimsust kuni 3-kordselt. Sellele võimsusele vastavat signaali on kõlar suuteline kahjustumata taluma muusikavõimsuse korral kuni paarisekundiste lõikudena, s.o reaalse muusikasignaali tippudena.

Tundlikkus väljendab energiamuunduse tõhusust. Kõlari tundlikkus näitab, millise helirõhu tekitab kõlar 1 meetri kaugusel, kui kõlarisse antakse 1000-hertsine siinussignaal võimsusega 1 vatt. Selle helirõhutaset arvestatakse kuuldelävele vastava helirõhu suhtes ja väljendatakse detsibellides, tähis SPL.

Kõlarite tundlikkus on 90 dB/W/m ringis. Kuna teatavasti 3 detsibellile vastab võimsuse kahekordistumine, siis kõlarisse, mille tundlikkus on nt 86 dB, tuleb anda sama helirõhu tekitamiseks neli korda rohkem võimsust kui 92-detsibellise tundlikkusega kõlarisse.

Nimitakistus on aktiivtakistus, millega asendatakse kõlari tegelik näivtakistus temale rakendatava võimsuse arvutamisel. Kõlari näivtakistuse määrab valjuhääldite ja filtrielementide kompleksne näivtakistus ja see sõltub oluliselt sagedusest (madalatel sagedustel kordades).

Nimitakistuse standardsed väärtused on 2, 4, 6 ja 8 Ω; neist levinuim 4 Ω (tegelik näivtakistus võib sagedusest sõltuvalt muutuda nt vahemikus 3...25 Ω). Võimendit võib enamasti probleemideta koormata tema ettenähtud koormustakistusest ühe astme võrra erinevat nimitakistust eviva kõlariga, võttes seejuures arvesse seda, et suurema takistusega kõlar korral ei kasutata ära võimendi kogu potentsiaalset väljundvõimsust, väiksema takistusega kõlari korral võib võimendi aga saada üle koormatud.

Talitlussagedusala on sageduspiirkond, mille piiridel on helirõhutase etteantud detsibellide arvu võrra madalam kui kesksagedustel. Mainekate tootjate andmestikus esitatakse nimisagedusala, mille puhul sagedustunnusjoone langus piirsagedustel on –3 dB (umbes 30%) või isegi –2 dB (umbes 20%) (nt sagedustel 50 ja 32 000 hertsi on tase 3 detsibelli madalam kui keskmiselt sagedusvahemikus 100...8000 Hz). Mõnel juhul antakse sageduskäigu ebaühtlus, näiteks bassikõlaril vahemikus 30...150 Hz, ±3 dB. Kõlarite sageduskäigu andmed on tootjate poolt saadud laboritingimustes ning sageli vähemal või suuremal määral idealiseeritud. Kõrgekvaliteediliste võimendite ja kõlarite ülemine sageduspiir ületab ülemiseks kuuldepiiriks peetava 16 kHz mitmekordselt, et edastada ka ülemtoone (kuni 5. harmooniliseni) ja seega loomutruumalt reprodutseerida järsu tõusuga impulsshelisid.

Kõlari kasutegur – akustilise väljundvõimsuse ja kõlarisse siseneva elektrilise võimsuse suhe – jääb üldiselt vahemikku 0,1...1%. Põhiosa kõlarisse juhitavast elektrienergiast muundub soojuseks (peamiselt võnkepoolides)

Kui on teada kõlari tundlikkus (näites 90 dB/W/m), võib kasuteguri η₀ arvutada järgmise valemiga:

\eta _{0}=10^{\frac {90-112}{10}}=0,006,

s.o 0,6%.

Valemis esinev helirõhutase 112 dB vastab teoreetilisele kasutegurile 100%.

Kõlaritüübid

Kõlari sagedusala alumise piiri määravad lisaks valjuhääldi omadustele (omaresonants) kõlari kasti suurus ja tüüp, olgu siis tegemist kolmeribalise stereokõlariga või eraldi bassikõlariga. Valjuhääldi võnkeruumi tarvilik maht väheneb võrdeliselt alumise piirsageduse 3. astmega (nt sagedusel 150 Hz on vajalik maht 8 korda väiksem kui sagedusel 75 Hz), ehk teiste sõnadega, kasti lineaarmõõt väheneb pöördvõrdeliselt alumise piirsagedusega.

Kinnine kõlar

Kinnises kastis paiknev valjuhääldi kiirgab helindatavasse ruumi ainult oma esiküljelt, nii et akustilist lühist ei saa tekkida. Kuid kinnine kast tõstab oluliselt võnkesüsteemi omaresonantsi sagedust. Kõlari sageduspiiri aitavad alandada eriehitusega, nn kompressioonvaljuhääldid, millel on algselt väga madal omaresonantsi sagedus ja mille võnkesüsteem saab moonutusvabalt liikuda suure amplituudiga. Suletud ruumis olev õhk pidurdab madalatel sagedustel valjuhääldi difuusori võnkeulatust. Seetõttu tõuseb valjuhääldi põhiresonantsi sagedus seda enam, mida suurem on valjuhääldi suudme läbimõõdu ja kasti mahu suhe. Seega üldjuhul väiksema valjuhääldi kasutamisel kõlari sageduspiir alaneb mõnevõrra (seda küll kasuteguri arvel).

Kinnisel kõlaril on hea impulsiesitus (väike DIM-moonutus) ning bassid kõlavad puhtalt. Arvutuslikult optimaalse vabamahu korral on sageduskarakteristiku kasv sujuv; liiga väikese mahuga kastis kasvab helirõhk ülabasside piirkonnas (tajutav kõlarile isloomuliku sagedusega tüminana).

Reflekskõlar

Bassireflekskõlari ehk lühemalt reflekskõlari iseloomulik tarinduselement on kasti siseruumi välisõhuga ühendav toru või ristkülikuline kanal. Selles võnkuv õhumass moodustab koos kastis oleva õhu elastsusega Helmholtzi resonaatori. Toru (kanali) mõõtmed valitakse sõltuvalt kasti mõõtmeist nii, et membraani tagaküljelt lähtuvad bassihelid väljuvad toru suudmest valjuhääldi esikülje võnkumistega pärifaasis. Tulemusena kasvab madalatel sagedustel helirõhk ja sumbub membraani võnkumine valjuhääldi omaresonantsi sageduse piirkonnas.

Reflekskõlarit tuntakse ka inverterkõlari nime all, tulenevalt tema omadusest pöörata (inverteerida) resonaatori abil valjuhääldi tagaküljelt lähtuvate helivõnkumiste faasi 180° võrra.

Kinnise kõlariga võrreldes on reflekskõlaril järgmised eelised:

ühesuguse mahu ja alumise piirsageduse korral 1,41 korda suurem kasutegur;
ühesuguse mahu ja kasuteguru korral 1,26 korda madalam piirsagedus;
ühesuguse piirsageduse ja kasuteguri korral on mõnevõrra väiksem kasti maht.

Nende omaduste tõttu on reflekskõlar levinuim kõlaritüüp. Õigesti dimensioneeritud, ehitatud ja väljahäälestatud kõlaril on sile (laineteta) sagedustunnusjoon kuni alumise lõikesageduseni. Kuid reflekskõlari sageduskäik on väga tundlik valjuhääldi parameetrite muutuste ja ehitusvigade suhtes (nt korpuse ebatihedus): tagajärjeks basside nõrgenemine ning hägustumine. Kuna reflekskõlari sagedustunnusjoon langeb järsumalt (teoreetiliselt 24 dB/oktav ehk neljandat järku langus) kui kinnisel kõlaril (12 dB/oktav ehk teist järku langus), siis annab mõnel juhul tunda faasi- ja siirdemoonutus alumise piirsageduse ümbruses. Resonaatori häälestussagedusest madalamate sagedustega võnkumiste puhul käitub kast peaaegu nagu avatud kast, mistõttu membraani võnkumise amplituud võib kasvada siis ohtlikult suureks. Võimsatel bassikõlaritel kasutatakse seepärast madala, umbes 25-hertsise lõikesagedusega kõrgpääsfiltrit, mida nimetatakse infrahelifiltriks (infrasonic filter, subsonic filter).

Ribapääskõlar

Kinnise ja reflekskorpuse kombinatsioonina leiavad teatavat kasutamist ka ribapääskõlarid. Niisuguse kõlari kast on jaotatud kahte ossa, kusjuures valjuhääldi asetseb kinnise ruumi ja bassikanaliga ruumi vahelises seinas. Seega on näha ainult bassikanali suue korpuse ühel küljel. Valjuhääldi ette jääv õhumaht koos kanaliga moodustab Helmholtzi resonaatori, mis toimib madalpääsfiltrina.

Ribapääskõlari nimetus tulebki kaheosalise korpuse omadusest piirata nii ülimadalaid kui ka bassihelidest kõrgemaid sagedusi (nt alates 120…150 hertsist); sagedustunnusjoon langeb mõlemale poole kiirusega umbes 12 dB oktavi kohta (ehk ligikaudu teist järku süsteemile vastavalt). Niisiis on tegemist bassikõlariga, kusjuures pole vaja infrahelifiltrit ega kõrgemaid sagedusi tõkestavat madalpääsfiltrit. Seda tüüpi kõlar tekitab ka tagasihoidliku mahu korral küllalt tugeva helirõhu, kuid bassid pole alati kuigi puhtad.

Bassikõlarid

Eriti madalate sageduste – basside – esiletoomiseks ühendatakse helivõimendi või ressiivri eriväljundisse bassikõlar. Nii satelliit- kui ka lairibakõlaritega akustilistes süsteemides kasutatakse enamasti aktiivset bassikõlarit, mille korpuses paikneb madalpääsfilter ja võimsusvõimendi. Nagu teada, on madalamatel sagedustel vaja oluliselt võimsamat signaali, sest sama helirõhu tekitamiseks peab õhuvõnkumise amplituud kasvama pöördvõrdeliselt sagedusega.

Ka väheneb inimkõrva tundlikkus nõrkade helide korral aga tugevasti (vt helivaljus). Näiteks kostavad ühevaljuselt 1000-hertsine toon tasemel 80 dB ja 50-hertsine toon tasemel 92 dB. Helirõhutaseme tõstmisega 3 dB võrra kaasneb aga võimsuse kahekordistumine. Toodud näite puhul vastaks võrra signaalitugevuse 4-kordsele kasvule (12 dB) võimsuse 16-kordne kasv.

Bassikõlarid võivad olla kinnises või reflekskorpuses. Kast on traditsiooniliselt kuubile lähedase kujuga. Reflekskõlari alumine sageduspiir on tööpõhimõttest tulenevalt mõnevõrra madalam kui niisama suurel kinnisel kõlaril. Seevastu on kinnise kõlari bassid puhtamad.

Toimepõhimõttelt tuntakse otsekiirgureid, millest helilained levivad ruumi nagu tavalisest kõlarist ettepoole, ja põrandakiirgureid, mis suruvad olulise osa võnkeenergiat välja kõlari põhja ja põranda vahelt ümberringi, seejuures ka põrandatarindite kaudu (seega mõeldav kasutada ainult üksikelamus).

Süvabassikõlari ülemine piirsagedus (tasemel –3 dB) jääb tüüpiliselt vahemikku 50...120 Hz. Kallitel mudelitel võib madalaim esitatav sagedus olla 15...30 Hz.

Kvaliteetsete süvabassikõlarite võimenditel on jaotussagedus astmeliselt või sujuvalt reguleeritav; nii saab akustilise süsteemi kõlarite sageduskarakteristikuid omavahel katsetamise teel nii sobitada, et kõik kõlarid koos looksid tervikliku helivälja. Parematel kõlaritel on ka faasinihkeregulaator saabuva helilaine ajaliseks nihutamiseks (enamasti sujuvalt vahemikus 0...180°). Siis saab kindlas kuulamiskohas kuuldeliselt sobitada omavahel bassikõlari ja lairibakõlarite (või ka teise bassikõlari) helitasemed, kasutades muidugi ka bassikõlari helitugevusregulaatorit.

Kui süvabassikõlaril on infrahelifilter, lõikab see ära kuuldamatud sagedused allpool 15...20 Hz, kaitstes niiviisi kõlarit ja ka kuulajat võimsate infrahelide eest. Selliseid filtreid toodetakse ka eraldi üksusena signaalikaablisse ühendamiseks.

Aktiivkõlari ja võimendi vaheline ühendus luuakse varjestatud madalsageduskaabliga; selleks on ka spetsiaalseid bassikõlarikaableid. Kui helitugevuse suurendamisel on märgata tugevnevat võrgumüra, võib põhjus peituda just kaabli puudulikus varjestuses. Abi võib sel juhul olla ka varjevoolufiltrist (lihtsaimal juhul kaablikeeruga ümbritsetud ferriitrõngast).

Nutikõlarid

Nutikõlar ehk Bluetooth-kõlar on tavaliselt väike, hõlpsalt kaasaskantav või teisaldatav juhtmevaba kõlar, mida kasutatakse koos arvuti või mobiilsete seadmetega (telefon, tahvel- või sülearvuti). Niisugune akutoitega kõlar saab audiosignaali Bluetooth-raadioühenduse kaudu. Bluetooth-raadioühendus toimub signaaliallikast umbes kuni 10 m kauguseni.

Kvaliteetse heliedastuse tagab kadudeta andmetihenduse audiokoodek aptX, mille kasutamist võimaldavad Bluetoothi versioonid 3.0, 4.0 ja uuemad. Heli kvaliteet ja tase on olulisel määral (peale hinnaklassi) seotud kõlari suurusega, sest mõõtmed, madalate helide ehk basside taasesitamise võime ja helitugevuse detsibellid on omavahel füüsikaliselt seotud. Tootevalikus on mudeleid taskusse mahtuvatest kuni sangaga raadiomaki suurusteni (vastavalt 0,3...3 kg). Mõistagi vajab tugevam ja kvaliteetsem heli akust ka rohkem ampertunde.

Eri tootjad pakuvad mitmesuguseid funktsioone ja võimalusi, näiteks

Wi-Fi- (WLAN-) ühenduse võimalus;
võimalus luua Bluetooth-ühendus rohkem kui ühe signaaliallikaga;
sisendsignaali pesa (Ø 3,5 mm) kaabliühenduse jaoks;
akupanga funktsioon: USB-pesast nutitelefoni laadimise võimalus;
signaaliallikana mälupulga kasutamise võimalus;
võrgutoite võimalus.

Kõlarite paigutus

Kõlarite paigutamisel on oluline saavutada otseheli ja ruumi seintelt peegelduva heli sobiv tasakaal. Ruumikõla komponent osutub märgatavaks vähemalt keskmise suurusega (25...30 m²) elutoas, kus pole väga palju pehmet mööblit ega vaipu, nii et järelkõla kestus on umbes 0,5 s.

Peegeldused pääsevad rohkem mõjule, kui kõlarid asetsevad paralleelselt, teineteisest paari meetri kaugusel, külgseintele mitte lähemale kui pool meetrit. Põrandakõlarid on soovitatav asetada ka otsaseinast veidi eemale. Riiulikõlarid on konstrueeritud sellistena, et nende sageduskäik on madalatel sagedustel parem (riiuli) tagaseina lähedal.

Lähedalt kuulamisel osutub valdavaks otseheli. Selle osa kasvab ka stereokõlarite pööramisel kuulamiskoha poole; siis paraneb ühtlasi heliallikate (häälte, pillide) eristatavus kõlaritevahelises helipanoraamis ja seega ka stereoefekt. Täiuslik stereokuuldeala jääb siiski võrdlemisi ahtaks, nt stereokõlarite normaalse, 2...3-meetrise vahekauguse korral 3 m kaugusel kuulates osutub helipanoraam sümmeetriliseks ainult paarikümne sentimeetri laiuses alas, arvates kõlaritevahelisest sümmeetriatasandist. Hoopis ruumilisema helivälja loovad muidugi mitmekanalilise kodukino helisüsteemi kõlarid.

Kuna kõrged helid kiirguvad võrdlemisi kitsas ruuminurgas, seatakse stereokõlarid sellisele kõrgusele (alusel, konsoolil, statiivil), et nende kõrgsageduselemendid jäävad istuva kuulaja kõrvade tasandile.

Bassikõlari asukohta peetakse üldiselt suvaliseks, sest sagedustel alla 120 Hz pole helilainete saabumise suund enam määratav. Näiteks sagedusel 100 Hz on heli lainepikkus 340/100 = 3,4 m, nii et kummagi kõrva mõnesentimeetrist kaugusevahet heliallikast ei suuda kuulmistaju eristada.

Ometi väljuvad bassikõlarist sujuvalt nõrgenevalt ka jaotusfiltri siirdealasse jäävad alumised kesksagedused kuni mõnesaja hertsini, mõjutades üldist stereopanoraami. Seepärast on soovitatav paigutada see kõlar esikõlarite vahele ja seejuures suunatuna ruumi seinte suhtes kaldu, et vähendada seisulainete tekkimise võimalust (seisulaine sagedusel kujuneksid ruumi eri kohtades paisud ja sõlmed, kusjuures viimastes on seisulaine amplituud null). Praktikas on seisulaine tekkimise oht siiski väike, sest see eeldaks kaua kestva muutumatu sagedusega signaali olemasolu täpselt õigel sagedusel (nagu see võiks olla näiteks orelil).

Sobiva difuussusega (ruumikõlaosaga) ning võimalikult ühtlase sageduskäiguga helivälja saavutamine on igas konkreetses ruumis võimalik ainult katsetamise teel. Juba kõlari nihutamine paarikümne sentimeetri võrra võib üldist kõlapilti üsna märgatavalt muuta.

Kõlaritootjate andmeil vajavad kõlarid parameetrite stabiliseerimiseks teatud sissemängimisaega – paarist päevast kuni nädalani. Siis keskmisel signaalitugevusel koormamisel väheneb võnkesüsteemi jäikus ja selle ühe tulemusena alaneb madalsageduselemendi resonantsisagedus.

Vaata ka

Kirjandus

Lembit Abo. Koduelektroonika käsiraamat, Tallinn, 2007