RCA-liittimillä varustetut analogiset signaalikaapelit ovat edelleen yksi signaalinsiirron peruskulmakivi. Tässä teoria-artikkelissa kertaamme RCA-kaapeloinnin perusteet ja kerromme lyhyen reseptin omien kaapelien valmistukseen. Ei ole aivan se ja sama millaisella piuhalla sitä signaalia liikutellaan, kaapeleilla nimittäin on oikeasti merkitystä – myös äänenlaadullista sellaista.
Teksti ja kuvat: Janne Soilakari, Jani Uuttu & AutoSound-lehden arkistot
Auton signaalikaapeloinnissa – ainakin sen loppupäässä mahdollisen DSP-prosessorin ja vahvistimien välissä – käytetään useimmiten RCA-kaapeleita, joissa kuljetetaan linjatasoista äänisignaalia. Kaapeli on tyypiltään koaksiaalista, jossa ohut signaalijohdin sijaitsee kaapelin keskellä ja sen ympärillä on metallipunoksinen maavaippa, joka eristää myös ulkoisten häiriöiden siirtymisen signaalikaapeliin. Useimmat markkinoilta löytyvät autokäyttöön tarkoitetut kaapelimallit ovat niin sanottuja kaksois- tai kolmoissuojattuja RCA-kaapeleita. Kuitenkin häiriöiden välttämisen kannalta tärkeämpää kuin kaapelin suojakerrosten määrä on se, että kaapelit asentaa oikein, eli erillään kaikista virtakaapeleista. Tämä asia tulee erityisen tärkeäksi mikäli kaapeloinnin vetää koko ohjaamon matkalta soittimen ja tavaratilassa sijaitsevien laitteiden välille.
RCA-signaalikaapelit reititetään kulkemaan etäällä auton omista sekä hifilaitteiston virtajohdoista, mielellään myös kaiutinjohdoista. Signaalikaapelien kohdalla on varmistuttava myös siitä, ettei kaapeliin tule liian jyrkkiä taitoksia, jotka saattavat rikkoa kaapelin. Jos esimerkiksi vahvistimien päässä tarvitaan johdon jyrkkää taittamista jotta liitäntä vahvistimen liittimiin onnistuu, kannattaa harkita erikseen myytävien kulmaliittimien hankintaa. Joissain valmiissa RCA-johdoissa onkin toisessa päässä jo valmiiksi tällaiset liittimet helpottamassa asennusta.
Valmista RCA-signaalikaapelia valittaessa pitää kiinnittää ensisijaisesti huomiota siihen että kaapeli on asennuskohteeseen sopivan mittainen, sillä kiepille asennettu liian pitkä kaapeli ei koskaan ole hyväksi äänenlaadun kannalta. Osaavampi asentaja voi askarrella myös itse täysin määrämittaiset piuhat, tarvikkeita löytyy alan liikkeistä ja ohjeet alkuun pääsemiseksi löytyvät tämän artikkelin loppupuolelta. Myös liittimien laatuun kannattaa kiinnittää huomiota, erityisesti kontaktiin sekä siihen että liittimien pituus ei ole vahvistimen tai prosessorin asennuspaikka huomioiden liian suuri.
Oleellista on huomioida myös se, että RCA-kaapelin liittimet mahtuvat signaaliprossun liitinrivistöön ongelmitta. Monissa prosessoreissa RCA-liittimet sijaitsevat harmillisen ”tiuhassa” rivissä, joka saattaa hankaloittaa johdotusta mikäli käytössä on vaikkapa kotikäyttöön suunniteltua piuhaa kookkailla RCA-liittimillä varustettuna.
Edes huippuluokan kaapelointi ei pelasta huonosti asennettua ja pieleen säädettyä laitteistoa. Tämä kannattaa pitää mielessä.
Kaikki hiukan perustasoa paremmat, hyvillä liittimillä varustetut tunnettujen merkkien RCA-johdot tarjoavat yleensä kelvollista häiriösuojausta ja äänenlaadulliset ominaisuudetkin ovat varsin usein normaaliin käyttöön tarpeeksi hyvät. Kuitenkin jos ollaan rakentamassa tinkimätöntä hifilaitteistoa, voidaan jälleen alkaa vertailemaan myös eri kaapelimallien vaikutusta äänenlaatuun. Kannattaa kuitenkin muistaa, että laitteiston olisi ensiksi syytä olla muuten kaikin puolin laadukas ja eritoten laadukkaasti asennettu, kaapelien avulla saadaan sitten se viimeinen silaus ja hienosäätö.
Balansointi?
Pienijännitteisissä RCA-kaapeleissa häiriöongelmat ovat suurimpia, koska pienikin ulkoa johtimeen tuleva häiriö kuuluu heti äänessä. Useimmiten ongelmia aiheuttaa signaaliin summautuva laturin vingunta. Tavallisessa RCA-kaapelissa äänisignaali kuljetetaan johtimen sisällä olevassa signaalijohtimessa ja maataso ympärillä olevassa suojapunoksessa. Suojapunos ehkäisee ulkoapäin tulevien häiriöiden pääsyä signaalijohtimeen, mutta suojaus ei ole sataprosenttinen. Tästä syystä olemassa on myös balansoituja RCA-ratkaisuja, joilla häiriöongelmat saadaan paremmin estetyksi. Tavallista RCA-kaapelia kutsutaan myös yksipäiseksi (engl. single-ended), vastaavasti kun kahdella signaalijohtimella varustettua kaapelia balansoiduksi (engl. balanced). Balansoidussa kaapelissa on siis kaksi signaalijohdinta tavallisen RCA:n yhden signaalijohtimen sijaan. Signaalijohtimien suojana on maapunos, aivan kuten tavallisessakin RCA-kaapelissa, mutta sitä ei käytetä maatason kuljetukseen vaan ainoastaan häiriösuojaukseen. Signaali on kahdennettu siten, että toisessa johtimessa kulkee käsittelemätön äänisignaali ja toisessa sama äänisignaali vastakkaisvaiheessa. Hetkellisinä signaaleina signaalit voisivat olla vaikka -1,2 V ja 1,2 V. Vastaanottopäässä signaali muodostetaan näiden signaalien erotuksesta, eli -1,2 V – 1,2 = -2,4 V.
Ulkoapäin johtimeen tuleva häiriö summautuu juuri signaalikaapeleihin eikä niinkään johtimien ympärillä olevaan maasuojaan. Balansoidussa kaapelissa häiriö summautuu siis kumpaankin signaalijohtimeen ja yleensä vielä samansuuruisena. Jos hetkellinen häiriö nostaa signaalitasoa esimerkiksi 0,5 V, tulee äskeisessä esimerkissä vastaanottopäässä näkyväksi signaaliksi -0,7 V ja 1,7 V. Erotussignaalin suuruus pysyy siis samana eli -0,7 V – 1,7 V = -2,4 V. Eli häiriö kumoutuu. Tästä johtuen balansoitu RCA-kaapeli on immuunimpi häiriöille kuin yksipäinen. Lisäksi balansoidussa kaapelissa voidaan käyttää kierrettyä johdinparia (Twisted Pair), joka jo sinällään estää häiriöiden pääsyä kaapeliin.
Tee-se-itse RCA-kaapeli
Tavallisen yksipäisen RCA-kaapelin tekeminen on varsin helppoa ja monesti perusteltuakin, koska näin saadaan ainakin varmasti juuri käyttötarkoitukseen sopivanmittaiset johdot. Mikäli piuhat tehdään esimerkiksi tavaratilaan signaaliprosessorilta vahvistimille, pysyvät pituudet melko pieninä eivätkä tällä matkalla häiriötkään pääse iskemään väliin yhtä helposti kuin koko ohjaamon mitalta vedetyissä johdoissa. Näin ollen johtojen häiriösuojauksiin ei yleensä tarvitse kiinnittää mitään mahdotonta huomiota.
Sopivaa metritavarana myytävää piuhaa löytyy lähes mistä tahansa hyvin varustellusta autohifi-/hifiliikkeestä. Liittiminä on kannattavaa käyttää kullatulla kontaktipinnalla varustettuja malleja, mikäli myös laitteissa on kullatut RCA-liitännät. Näin varmistetaan että liitokset pysyvät hyvinä myös pidemmällä aikavälillä.
Kaapelia rakennettaessa tarvitaan mattoveistä, sivuleikkureita, pihtejä, juotoskolvia sekä tinaa. Myös erikokoista kutistesukkaa (mahdollisesti vielä liimapinnalla varustettuna), eristysnauhaa sekä nylonpunossukkaa on syytä pitää käden ulottuvilla. Myös ruuvipenkki on oiva apuväline. Aluksi RCA-liittimen kuori kierretään auki ja suojakuori pujotetaan oikein päin sopivan mittaiseksi katkaistuun johtoon. Jos tämän jättää tekemättä heti ensiksi, niin se yleensä unohtuu ja lopputuloksena on kiroilua sekä hampaiden kiristelyä, kun johdon valmistettua huomaa että liittimien päälikuoret odottavat edelleen pöydällä, eivätkä ole johdon päällä kiinnijuotettujen liittimien välissä.
RCA-liittimen runko asetetaan johtimen viereen siten, että johdon pää osuu liittimen pohjaan. Liittimen pohja on kohta, josta kuoren kiinnityskierteet alkavat. Kun johtimen pää on liittimen pohjassa kiinni, merkitään liittimen maadoitushaarukan uloin kohta johtimeen ja leikataan johtimen kuorikerros pois tästä kohdasta eteenpäin. Näkyviin tulee johtimen maapunos, joka kierretään maahaarukan kohdalle siistiksi pannaksi. Panta ei saa repsottaa vaan sen tulee olla tiukasti kierrettynä. Tämän jälkeen signaalijohtimen päällä olevaa suojakerrosta kuoritaan muutaman millimetrin matkalta, maksimissaan noin 5 milliä. Myös johtimen ohuet säikeet kierretään tiukasti yhteen, mutta varotaan, ettei katkota niitä.
Seuraavaksi RCA-liitin kiinnitetään ruuvipenkkiin siten, että maahaarukka osoittaa ylöspäin. Liittimessä signaalijohtimen juottamista varten oleva holkki kuumennetaan kolvilla ja syötetään täyteen tinaa. Tämän jälkeen holkkia lämmitetään sen verran, että sisällä oleva tina pysyy juoksevana ja RCA-johdon signaalijohdin työnnetään holkin sisään niin pitkälle, että johtimen paljasta pintaa jää näkyville noin milli. Seuraavaksi holkin annetaan jäähtyä rauhassa ja tarkastetaan vielä että juotos näyttää kaikin puolin onnistuneelta ja se on pinnastaan kirkas.
Mikäli liittimen signaalijohtimen holkkiosa on malliltaan sellainen, että se voidaan puristaa kiinni johtimeen, niin yksi (ehkä aavistuksen hifistyneempi) tapa on puristaa signaalijohdin holkin sisään pienillä tarkoitukseen soveltuvilla pihdeillä, ja vasta tämän jälkeen sulattaa tinaa päälle varmistamaan kontaktin pysyvyys. Näin kaapelin signaalijohdin on suoraan kosketuskontaktissa liittimeen, eikä välissä ole aavistuksen heikompaa kontaktia tarjoavaa tinaa. Onko tällä sitten merkitystä ääneen, se jääköön jokaisen oman pohdinnan varaan. Jotkut vannovat välikaapelien juotostöissä myös hopeatinan nimeen ja kertovat kuulleensa tämän vaikutuksesta myös positiivista eroa soundissa. Myönnän itsekin sellaista joskus käyttäneeni, joskin kyseisen laadun tarttuvuus oli selvästi perinteistä tinaa heikompaa ja tästä syystä kokeilu jäi muutamaan hassuun kertaan.
Joka tapauksessa, kun signaalijohdin on kiinni liittimessä, tarkastetaan vielä kertaalleen että kaikki johtimen ohuet säikeet menivät varmasti holkin sisään, eikä niitä jäänyt irralleen. Jos tässä vaiheessa huomaat irrallaan olevan johdinsäikeen, niin se kannattaa katkaista esimerkiksi pienillä sivuleikkureilla niin juuresta kuin mahdollista. Seuraavaksi kiinnitetään maapunos maahaarukkaan. Punos painetaan haarukan sisään ja pihdeillä puristetaan haarukan pitimet tiukasti punoksen päälle. Puristamisessa on syytä toki käyttää maalaisjärkeä. Sisällä olevan signaalijohtimen suojakerros ei kestä järjetöntä puristusta vahingoittumatta. Johdon pitää kuitenkin olla riittävän tiukasti kiinni haarukassa, jotta kaapelin käyttö ei rasittaisi juotosta tai aiheuttaisi kontaktihäiriöitä punoksen ja maadoitushaarukan liitoskohdassa. Lopuksi kontakti on hyvä varmistaa vielä juottamalla.
Toiset harrastajat suosivat signaalijohtimen juotoksen suojaamista kutistesukalla. Niin voi toki tehdä, mutta kutistesukanpala johtimen päällä muutenkin ahtaissa työskentelyolosuhteissa ei ainakaan helpota homman onnistumista. Monesti käy niin, että kutistesukka kutistuu jo kolvin lämmöstä signaalijohdinta juotettaessa. Helpompaa on tehdä vain huolellinen juotos ja poistaa mahdolliset repsottavat säikeet. Kutistesukkaa kannattaa ennemmin käyttää liittimen maahaarukan ja johdon päällä, jolloin sukka antaa lisätukea johtimelle ja estää taittumisen heti liittimen juuresta.
