Direct box

Syötettäessä epäsymmetrisestä signaalilähteestä (tuntomerkkinä monoplugi) symmetriseen (tuntomerkkinä nykyisin useimmiten XLR-liitin) tarvitaan sovitin näiden signaalijärjestelmien välille. Live-tuotannoissa puhutaan Direct Boxista (Direct injection, DI). Se on laatikko, joka vastaanottaa epäsymmetristä, usein suurohmista signaalia ja muuntaa sen symmetriseksi, matalaimpedanssiseksi.

Sääntö No 1:  muunnos symmetrisen ja epäsymmetrisen välillä vaatii aina sovittimen, pelkkä johto ei toimi. Varsinkaan pidemmillä etäisyyksillä.

Passiivinen Direct box on yksinkertaisin vaihtoehto. Se sisältää muuntajan (2:1 tai 3:1), joka erottaa tulon ja lähdön toisistaan. Impedanssisovitus 2:1 muuntajalla on 4:1, eli 200 ohmin mikrofonilinjaan syötettäessä tulopuolella näkyy 800 ohmia. 3:1 muuntajalla saadaan 10:1 impedanssisovitus.  Käytännössä nykyisten miksereiden tuloimpedanssit ovat selvästi korkeampia, yleensä 2 k ohmin luokkaa, jolloin boxin sisäänmenossa näkyy 8-20 kohm. Tämä on riittävän korkea kaikille atiivielektroniikkaa sisältäville laitteille, kuten kosketinsoittimille tai aktiivikitaroille/bassoille.

Aktiivi- Di sisältää puskurivahvistimen ennen muuntajalle syöttöä. Näin tuloimpedanssi saadaan merkittävästi korkeammaksi. Tyypillisen aktiivi-DI:n tuloimpedanssi on luokkaa 1 megaohmi, joten siihen voi yhdistää vaikka piezomikrofonin ilman, että bassopää katoaa. Aktiivi-Di on hyvä myös soitettaessa kitaraa tai bassoa suoraan mikseriin, passiivikitaroiden suositetltu kuormitusimpedanssi on yli 100 k ohmia. Vahvistin voi olla toteutettu transistorilla, Fetillä, operaatiovahvistimella tai jopa putkella!

Sääntö No 2: aktiiviboxi passiivisen soittimen kanssa, passiiviboksi aktiivisoittimelle.

Aktiiviboxin käyttöjännitesyöttö voidaan toteuttaa paristolla tai phantom- jännitteellä. Phantom- syötön maksimikuormitus on n. 10 mA, (jos laitteen sisäiseksi käyttöjännitteeksi valitaan 12V), joten virta saattaa loppua kesken keikkatilanteissa. Erityinen vaara tähän syntyy, jos DI-boxin signaali jaetaan useammalle mikserille passiivisplitterillä (FOH, monitor, äänitys…). Paras keino estää käyttöjännitteen ylikuormittuminen on varustaa DI-boxin ulostulo 2:1 muuntajalla. Näin sisäinen virrankulutus suurilla signaalitasoilla pysyy kurissa. Vaihtoehtoinen tapa on tietysti käyttää paristoa turvaamaan virrankulutuksen huiput. Hyvä Youtube- luento phantom- syötön toimintaperiaattesta, jossa myös sivutaan muuntajabalansoinnin paremmuutta puolijohderatkaisiuihin nähden.

Ground Lift tulee tarpeelliseksi, jos suureen järjestelmään kytketään laitteita, jotka saavat maadoituksensa sähköverkon kautta. Tyypillisiä tapauksia ovat kosketinsoittimet ja bassovahvistimet (basson haaroittaminen inputtipuolelta DI-boxin avulla lasketaan tähän kategoriaan). Maalenkki syntyy kun järjestelmä on sähköverkon kautta maadoitettu kahdesta tai useammasta pisteestä, ja se voidaan eliminoida irrottamalla signaalimaa DI-boxissa. Passiivi-DI-boxit ovat tässä tilanteessa jonkin verran aktiivisia käyttökelpoisempia, koska aktiivi-DI:n tarvitsema phantomsyöttö muuttuu epäluotettavaksi jos maajohto katkaistaan. Ground liftin ollessa väärässä asennossa boxin runko nousee myös 48V potentiaaliin, mikä saattaa aiheuttaa ikävän yllätyksen jos kitaristi erehtyy koskettamaan laulumikrofonia huulillaan!

Sääntö No 3: Ground lift pitää olla päällä, jos laite ei saa maadoitusta muuta kautta. Ja pois, jos maadoitus tulee esim. verkkojohdon kautta. Jos ei halua tätä sääntöä muistaa, ainahan voi haaskata puoli tuntia yritys ja erehdys- menetelmällä ground lift- kytkimiä napsutellen.

Ground Lift- toiminnon voi tehdä myös automaattiseksi, kytkemällä aktiiviboxin maajohdon laitteen runkoon diodin kautta. Tällöin boxin runko nousee 0.6V potentiaaliin laitteen oman virrankulutuksen ansiosta, ja jos boxi maadoitetaan (esim. bassovahvistimen runkoon), diodi kytkee maadoituksen irti. Tämä ratkaisu toimii tilanteissa, missä sähkönsyöttö on perusratkaisultaan terve eikä maapotentiaalien jännite-ero nouse yli 0,6 Voltin.

no images were found

Audiopajan studiolaboratorio on tuottanut omaan käyttöön erilaisia DI-boxeja jo vuosikymmenien ajan. Aktiiviboxeja on valmistunut mm. piezomikrofoneille (kontrabasso, akustinen kitara jne), passiiviboxeista tuorein sisältyy kosketisoittajan lavahakuboxiin. Putkitoiminen aktiivi-DI löytyy tarkkaamon seinältä, se on 4 kanavainen ja toteutettu vuosimallin 1954 cinemascope- elokuvateatterin magneettiäänen esivahvistimen modifikaationa.

Muutokset DI-sovittimeksi: signaali tuodaan sisään keskimmäisen vahvistinlohkon nastalle 1 (560 pF kondensaattori modulien 1-2 väliltä poistetaan). Vahvistinlohkojen 2-3 välinen 560 pF kondensaattori vaihdetaan suuremmaksi, esim. 47 nF.