Hifin historiaa: Canon S-70 -kaiuttimet

Kameroistaan ja tulostimistaan tunnettu Canon valmisti ympärisäteileviä kaiuttimia muutaman vuoden ajan 1990-luvulla. S-70 oli niistä ensimmäinen.

Teksti: Kari Nevalainen
Kuvat: Janne Käpylehto

Kiinnostus, epäily, innostus, kokeilu, pettymys, uusi tuleminen, täyttä vauhtia eteenpäin, kiista ja mahalasku. Näin voisi kuvata kamerajätti Canonin lyhyeksi jäänyttä seikkailua äänentoiston nopeakäänteisessä maailmassa 1990-luvulla.

Tuohon aikaan Canonilla oli jopa Canon Audio -niminen firma, joka aloitti yhden miehen henkilökohtaisena unelmana. Mies oli Canonin Englannin-tutkimuskeskuksen johtaja Hiro Negishi, taitava optiikan asiantuntija ja audiofiili. Negishi-sanin ajatus oli luoda yritys, joka hyödyntäisi brittien hifiosaamista ja yhdistäisi sen Canon-tuotemerkin voimaan ja resursseihin integroituvassa äänen ja kuvan mediamaailmassa.

Poikkeukselliseksi lähtötilanteen teki, että Negishi-sanilla oli myös valmis tekninen konsepti: Wide Imaging Stereo (WIS) eli laajakulmastereo. Sen perusidea oli laajentaa kaiuttimen hyödyllistä kuuntelualuetta diffusoimalla keski- ja korkeita taajuuksia. Pätevänä optikkona Negishi-san ehdotti huolella muotoiltua akustista peiliä, joka olisi asetettu kaiutinelementin keskiakselilta hieman sivuun.

Tällainen peili ei diffusoisi ääntä ainoastaan 360 astetta horisontaalisesti kuten perinteisissä ympärisäteilevissä kaiuttimissa, vaan hajottaisi ääntä myös pystysuunnassa. Tuloksena oli kaiutin, jossa kupumaisen yläkotelon pohjapinnalle on asennettu yksi laajakaistainen kaiutinelementti, joka suuntaa ääntä alaspäin kohti kaarevaa peilimäistä heijastinta.

Ensimmäinen kaupallinen WIS-elementin sisältänyt Canon Audio -kaiutin oli kompakti S-50-hyllykaiutin vuodelta 1990 ja siitä muokattu lattiakaiutin S-70 erillisellä basso-osalla.

Huolimatta suhteellisen korkeista vähittäishinnoista ja joistakin ilmeisistä puutteista suorituskyvyssä molemmat kaiuttimet menestyivät kaupallisesti lupauksia herättävästi.

Suo siellä, vetelä täällä
Keskeistä Canon Audion konseptissa oli peiliheijastimen muoto. Suora ääni hallitsisi edelleen kaiuttimen hajontakuviossa, mutta tarkoin muotoillun peilin ansiosta ääni akselilta sivussa kuunneltuna olisi tavallista laajakaistaisempi ja sivussa istuvat kuuntelijatkin kuulisivat jotain stereokuvasta.

Ajatuksen käytännön toteutus osoittautui odotuksia vaikeammaksi siitä huolimatta, että Negishi-san sai vahvaa taustatukea brittiläisen hifiteollisuuden spesialisteilta Bowers & Wilkinsistä Cambridge Audioon ja Meridianiin.

Yksi Canonin WIS-kaiuttimien heikkous oli, että ääntä hajottavan akustisen peilin takia subjektiivinen stereovaikutelma oli lähikentässä tavanomaista diffuusimpi. Suurempi ongelma seurasi kuitenkin siitä, että WIS-säteilijästä huolimatta huomattava määrä suoraa ääntä vuosi kuuntelijalle etenkin matalilla ja keskitaajuuksilla. Aikaero suoran ja heijastetun äänen välillä vääristi sointitasapainoa ja sai kaiuttimen kuulostamaan vähän oudolta. Tasapainoilu lähikentän ja heijastuneen äänikentän välillä osoittautui hankalaksi.

Yksi ennakoimaton ongelma oli, että peilidiffuusorin aiheuttama akustinen kuorma bassokeskiääniselle lisäsi energiaa kapealla kaistalla 700 hertsin ympärillä. Siitä johtunut yli kuuden desibelin piikki vasteessa vaati passiivista ekvalisointia, toisin sanoen isoja kondensaattoreita ja keloja signaalitiellä.

Kolmas ongelma liittyi laajakaistaelementin apukartioon (whizzer-cone), joka aiheutti säröä diskanttivasteeseen, jota taas akustinen peili lievensi muttei poistanut. Diskantin toistokaista oli rajallinen ja ääni vähemmän hienostunut. Ja lopuksi, johtuen rakenteesta ja WIS-elementistä, S-50 oli ulkomitoiltaan kohtalaisen suuri mutta sisätilavuudeltaan pieni kaiutin. Siksi se oli epäherkkä, ei kyennyt kovin suuriin äänenpaineisiin, ja kaiuttimen bassovastekin laski melko ylhäältä. Suorituskyky ja hinta eivät kohdanneet.

Seuraava yritys
Pian Canon Audiolle selvisi, että todelliseen läpimurtoon tarvittaisiin lähtötason WIS-kaiutin, joka tarjoaisi S-50:n äänenlaadun merkittävästi alemmalla hinnalla ja noin puolella sen valmistuskustannuksista. Alkoi S-30:n kehittely.

Kustannusten karsiminen tarkoitti vaatimattomampaa ulkoasua ja viimeistelyä, muiden muassa enemmän muotoon puristettua abs-muovia.

Samalla englantilaisvalmisteinen laajakaistaelementti alnico-magneetilla vaihtui japanilaisen Foster Electronicsin (Fostexin elementtien valmistaja) halvempaan versioon. Siinä oli edelleen apukartio diskanttitoistoa avittamassa mutta alnico-magneetin sijaan ferriittimagneetti.

Merkittävin muutos oli, että S-30-peilin alla oleva ilmatila suunniteltiin osaksi kaiutinelementin akustista kuormaa. Rakenteen jäykkyyttä parannettiin kaiuttimen sisäisellä alumiinisella tukirakennelmalla.

Edullisena (myyntihinta 150 puntaa) kaiuttimena S-30 menestyi Briteissä ja herätti toiveita viennistä ulkomaille. Myyntiä siivitti samanaikainen monikanavaisen kotiteatteriharrastuksen kasvu, johon Canon Audio vastasi lanseeraamalla nopeasti tukun kotiteatteriin sopivia kaiuttimia, kuten V-100, SC-10 ja SB-20.

Lopun alkua
Alkuperäisistä S-30- ja S-70-kaiuttimista päätettiin valmistaa parannetut versiot: S-35 ja S-75. Apukartiollinen laajakaistaelementti vaihtui sellaiseen, jossa diskanttitaajuuksia toisti erillinen dome. KEFin 1988 patentoima samankeskinen Uni-Q-elementti olisi sopinut tarkoitukseen, mutta sen käyttöön Canon ei saanut lupaa. Canon ratkaisi ongelman asettamalla 19-millimetrisen domen hieman sivuun 5,25-tuumaisen bassokartion keskipisteestä (pölykupista) ja kiinnittämällä sen elementin edessä olevaan suojaritilään. Jakotaajuus oli 6–8 kilohertsissä, eli domen toistovastuulle jäi vain kaksi ylintä oktaavia. Lisäksi vastetta ekvalisoitiin LCR-suotimella kilohertsin paikkeilla.

Loppu
Canon Audion viimeiseksi kaiuttimeksi jäi SV-15-jalusta/seinäkaiutin. Loppu tuli nopeasti, vaikka suunnitelmissa oli muun muassa tietokonekaiuttimien valmistus sekä osallistuminen hifielektroniikkamarkkinoille kunnianhimoisella modulaarisella integroidulla vahvistimella.

Se, mikä Canon Audion tappoi, oli Canon itse. Lopun siemen kylvettiin jo S-30:n kehitystyön aikana, kun kaiuttimen L-muotoiselle tukirakenteelle jätettiin patenttihakemus, joka kuitenkin sisälsi S-30:n koko arkkitehtuurin. Canonin yritystoimintaperiaatteisiin kuuluu patentoida kaikki mahdollinen epätavallinen tai innovatiivinen tekniikka tai tekninen ratkaisu. Niin tässäkin tapauksessa, vaikka pakkoa ei ollut.

Seuraukset olivat kohtalokkaat. Ei auttanut, vaikka Negishi-sanin alkuperäinen WIS-tekniikka olikin suojattu patentilla: heti kun Canonin kaiuttimia oli alettu tuoda USA:han, S-30:n patenttihakemukseen jätettiin useita valituksia. Yksi näistä aiheutti erityisen vakavan uhan, ja vaikka Canonin lakimiehet eivät uskoneet valituksen läpimenoon, oli Canonilla USA:ssa muuten niin suuret intressit, että se päätti laittaa lapun luukulle. Näin päättyi vuonna 1996 Canonin ja Canon Audion hullu yritys tehdä bisnestä uniikeilla, optiikasta innoituksensa saaneilla kaiuttimilla.

S-70 lähemmässä tarkastelussa
Canon S-70 Wide Imaging Stereo -kaiutin on lattialla seisova, sylinterimäinen refleksiviritetty kaksitiekaiutin Canonin omalla WIS-elementillä.

Kaiuttimessa on yksi 130 millimetrin laajakaistainen dynaaminen kaiutinelementti. Elementissä on apukartio jatkamassa diskanttivastetta. Matalia, alle 170 hertsin taajuuksia toistaa 170-millinen bassoääninen omassa kotelossaan. Kotelo on valmistettu vaimennetusta muotoon valetusta sinkistä, terässauvoista ja rakennemuovista. Viimeistelyssä on sekä mattamustaa että satiininkiiltoa.

Akselilta mitatuksi vapaakenttävasteeksi Canon ilmoittaa: 65–18 000 hertsiä (kahdeksan ohmia, yhden metrin etäisyydeltä). Keskiääni–diskanttielementin herkkyys on 89 desibeliä per watti, nimellisimpedanssi kuusi ohmia ja maksimi jatkuva äänenpaine 97 desibeliä (vaaleanpunainen kohina kahdesta metristä). Harmoinen särö on alle 0,3 prosenttia kaistalla 80–12 000 hertsiä.

Horisontaalisesti säteily on hallittua (±2 desibeliä välillä 1 000–12 000 hertsiä) 100 asteen kulmaan etusuuntaan ja vertikaalisesti -5…+25 asteen kulmaan. Kaiuttimien vasteet on sovitettu pariksi ±1 desibelin tarkkuudella välillä 100–15 000 hertsiä. Bassokaiuttimen halkaisija on 250 millimetriä ja koko kaiuttimen korkeus 780 millimetriä. Massaa yhdellä kaiuttimella on 12 kilogrammaa.

Canon suosittelee S-70:n sijoittamista 2–3 metrin etäisyydelle toisistaan ja kääntämistä 45 astetta kuuntelualuetta kohden. Äänen puhtauden kannalta kaiuttimet tulee asetella symmetrisesti huoneessa niin, että molemmat kaiuttimet ovat yhtä kaukana häiritsevistä rajapinnoista. Seinän läheisyydessä ja nurkassa bassoäänien taso nousee. Mikä tahansa 15–150 watin vahvistin kuulemma käy, mutta lamppujohtoja ei suositella kaiutinkaapeliksi. Kaiuttimessa on tuplapari liittimiä bi-amppausta tai kaksoisjohdotusta varten. Suojapiiri estää vahingoittumisen ylikuormitustilanteissa.

Janne Käpylehto on omistanut parin Canon S-70 -kaiuttimia kymmenisen vuotta. Hän hankki kaiuttimet aikoinaan Huuto.netistä, jossa kuolinpesä kauppasi niitä.

Miksi päätit hankkia nämä Canonit?

"Ne olivat niin erikoiset, että minua alkoi kiinnostaa, miten ne toimivat. Olen yleensäkin kiinnostunut kummallisesta ja harvinaisesta hifistä. S-70:n lisäksi minulla on esimerkiksi Philipsin harvinainen Motional Feedback 545, liiketakaisinkytketty kolmitieaktiivikaiutin ja JVC Nivico -pallokaiuttimet", Janne Käpylehto kertoo.

Oletko päässyt kuuntelemaan Canoneja? Ovatko ne hankalat sijoitettavat?

"Kaiuttimet ovat olleet tämän ajan työpajalla odottamassa sopivaa loppusijoituspaikkaa, ja siksi kuuntelutunteja on kertynyt melko vähän. Mutta sijoittamisessa en ole havainnut suuria ongelmia – paitsi että nurkassa nuo kaiuttimet tuottavat aika erikoisen äänen äänikuvaltaan ja sointitasapainoltaan. Onneksi tila on iso ja pystyn sijoittamaan kaiuttimet symmetrisesti riittävän kauaksi rajapinnoista. Metri sinne tai tänne kuunteluetäisyydessä ei tunnu vaikuttavan ääneen, mutta pystysuunnassa kuuntelukulman muuttuminen vaikuttaa sointitasapainoon ja erityisesti diskantin tasoon. Nämä havainnot tein kuuntelemalla sekä live- että studioäänitteitä Al Di Meolalta, Dire Straitsilta, Bob Marleylta, Eros Ramazzottilta ynnä muilta. Vahvistin oli Yamahan puurunkoinen CA-610 ja cd-soittimena Denonin halpis. Sen huomaa helposti, miten normaaleihin kotelokaiuttimiin verrattuna ääni levittäytyy enemmän kaiuttimien ulkopuolelle stereokuvan kuitenkin säilyessä. Ääni on muuten melko neutraali, mutta diskantissa on jotakin poikkeavaa resonanssia tai osittaisvärähtelyä. Bassotoisto on yllättävänkin tasokasta, minkä totesin esimerkiksi Havana-elokuvan ääniraidalla", Janne kuvailee.

Canon S-70 Wide Imaging Stereo -kaiutin on lattialla seisova, sylinterimäinen refleksiviritetty kaksitiekaiutin Canonin omalla WIS-elementillä. Kaiuttimessa on yksi 130 millimetrin laajakaistainen dynaaminen kaiutinelementti. Elementissä on apukartio jatkamassa diskanttivastetta. Matalia, alle 170 hertsin taajuuksia toistaa 170-millinen bassoääninen omassa kotelossaan.

Kaiuttimet ovat myynnissä.
Tiedustelut: janne.kapylehto (at) gmail.com

Lähde: Canonilla 1990–1996 työskennelleen Phil Wardin artikkelisarja Canon Audion historiasta (musicandmiscellany.com).