Monikaan ei luultavasti tiedä, että käytännössä maailman ensimmäinen surround-äänentoistojärjestelmä kotikäyttöön keksittiin ja valmistettiin Suomessa. Keksinnön taustalla oli Tapio M. Köykkä, jonka elämäntyö on nyt esillä Tekniikan museossa Helsingissä.

Mahdollisimman luonnollinen, alkuperäisen veroinen toisto on ollut hifiäänen korkein tavoite aina 1950-luvulta saakka, jolloin high fidelity -käsite otettiin käyttöön. Äänentoistotekniikka kehittyi 1950–60-luvuilla ratkaisevasti siitä, mitä se aiemmin oli ollut, ja monelle valmistajalle juuri elävän konserttitilanteen ja akustisten soittimien äänen virheetön jäljittely oli keskeisin päämäärä.

Stereofonisen eli kaksikanavaisen äänen myötä saavutettiin huima harppaus aikaisempaan nähden, sillä se laajensi huomattavasti paitsi musiikin äänittämisen ja tuotannon myös sen toiston teknologioita. Stereoäänen avulla esimerkiksi juuri tilaäänen mallinnus ja eri soittimien sijoittelu äänikuvaan kävi huomattavasti monoa moniulotteisemmin ja vivahteikkaammin.

Silti stereoäänikään ei kaikkien mielestä onnistunut vastaamaan autenttista esitystilannetta. Yksi vaihtoehtoisia ratkaisuja kehittänyt tekijä oli suomalainen Tapio M. Köykkä, jonka työ äänentoiston parissa käynnistyi jo 1930-luvulla. Köykkä perusti vuonna 1955 Voimaradio Oy:n voidakseen hyödyntää keksintöjään, joista monella tapaa mielenkiintoisin ja tunnetuin on vuonna 1962 patentoitu ortoperspekta-järjestelmä.

Ortoperspekta-järjestelmä toistaa tavallisen kaksikanavaisen stereosignaalin kolmen kaiuttimen kautta siten, että keskimmäinen kaiutin on kookkaampi laajakaista, joka toistaa äänilevyn vasemman ja oikean kanavan summasignaalin eli käytännössä monofonisen signaalin. Tätä signaalia kutsutaan ortoperspekta-järjestelmässä M-signaaliksi. Keskikaiuttimen ohella kaksi sivukaiutinta toistavat puolestaan kanavien erotuksen keskenään vastakkaisvaiheisina. Tämä sivukaiuttimien toistama signaali sisältää varsinaisen stereofonisen informaation, ja sitä kutsutaan järjestelmässä S-signaaliksi. Ortoperspekta-järjestelmässä sivukaiuttimet ovat usein pienikokoisia, koska niiden ei ole tarpeen toistaa kovin matalia taajuuksia.

Toimiakseen optimaalisesti ortoperspekta-järjestelmä vaatii tietynlaista yhteensopivuutta myös toistettavalta musiikilta. Käytännössä parhaiten ortoperspektan kanssa toimivat niin kutsutulla MS- eli mid-side-mikrofonitekniikalla tallennetut äänitteet. MS-tekniikassa käytetään tietynlaista mikrofonisijoittelua erittäin tarkan stereokuvan ja erinomaisen monoyhteensopivuuden luomiseksi. Mid-mikrofoni, joka yleensä on suuntakuvioltaan hertta, suunnataan äänilähteen keskikohtaa päin, ja sillä napataan talteen sen varsinainen ääni. Mid-mikrofonin rinnalle asetetaan 8-kuvioinen side-mikrofoni samalle kohtisuoralle akselille siten, että mikrofonin suuntakuviot osoittavat vasemmalle ja oikealle, jolloin ne puolestaan poimivat mahdollisimman paljon sivulta tulevia heijastuksia.

Saanette kiinni siitä, miksi ortoperspekta-äänentoisto ja MS-mikrofonitekniikka ovat niin toimiva yhdistelmä.

Ansaittua huomiota
Helsingin Vanhassakaupungissa sijaitseva Tekniikan Museo esittelee Tapio Köykän ja hänen perustamansa Voimaradion työtä ja tuotteita koko kesän aina elokuun 28. päivään saakka. Kompakti mutta kiehtova näyttely nostaa esiin Köykän uran kohokohtia aina nuoruudesta eläköitymiseen saakka niin esillä olevien laitteiden kuin myös oheismateriaalien kautta.

Keskeisin katseenvangitsija näyttelyssä on Voimaradio OP-3, valmistajansa myydyin ja suosituin laite, joka yhä tänäkin päivänä herättää kiinnostusta alan harrastajien keskuudessa. Kyseessä on Köykän suunnittelema, eri muodoissa toteutettu ortoperspekta-vahvistin, jonka ajattoman tyylikkäästä ulkomuodosta vastasi muotoilija ja sisustusarkkitehti Yrjö Turkka.
Näyttelyssä OP-3 on myös käytössä ja kuultavana, sillä tilassa soi Tapani Rinteen ja Juha Mäki-Patolan ortoperspekta-järjestelmälle suunnittelema ääniteos. Lisäksi esillä on muita Köykän vähemmälle huomiolle jääneitä laitteita, muun muassa ortoperspektan transistoriversio Wattram Super Stereo.

Näyttelyn varsinainen aarre on kuitenkin Köykän opissa aikanaan aktiivisesti olleen Tapani Piipon kasaama paksu leikekirja, joka ansiokkaasti sijoittaa niin Köykän kuin Voimaradionkin osaksi korkealaatuisen äänentoiston kulttuuria ja historiaa. Kansio sisältää monia artikkeleita, mainoksia, piirustuksia ja kytkentäkaavioita, joita ei samaan pakettiin niputettuna taatusti löydä mistään muualta. Jo pelkästään kansioon tutustuminen on suositeltavaa jokaiselle, jota kiinnostaa suomalaisen äänentoiston historia.

Voimaradio-näyttely tuo onnistuneesti esiin sen, kuinka merkittävää työtä Köykkä teki aikanaan. Vaikka hän toki onnistui lisensseillä ja patenteilla suojelemaan työtään, oli lopulta väistämätöntä, että ideoilla rahoiksi löivät ihan muut tahot. Ja näitä kuvioita selviteltiin aina oikeustuvassa saakka, muun muassa Bang & Olufsenia vastaan.

Kuinka siinä sitten kävi? Se selviää näyttelyssä!

VOIMARADIO – Stereotekniikan toisinajattelija Tapio M. Köykkä 1911–1994

Esillä: 19.5.–28.8.2022
Tekniikan museo
Viikintie 1, Helsinki
Lisätiedot: tekniikanmuseo.fi