Kari Nevalainen
Virtaohjauskaiutin CCS-7: Anna kaiuttimelle, mikä kaiuttimelle kuuluu
Jänniteohjauksen teoreettiset haitat tunnetaan. Harva on kuitenkaan päässyt kuuntelemaan virtaohjattuja kaiuttimia. Hifimaailma pääsi.
Kolmisenkymmentä vuotta sitten Esa Meriläinen teki silloisilla, tarkoitukseen vähemmän ihanteellisilla mutta impedanssivasteeltaan riittävän tasaisilla BBX-kaiuttimillaan virtaohjausta simuloivan kokeen sarjavastuksilla. Hän ei voinut uskoa kuulemaansa: “Jousisoittimet soivat kuten jousisoittimet eivätkä kuulostaneet ruosteisilta saranoilta kuten aiemmin. Symbaalit soundasivat symbaaleilta eivätkä saunanuunilta. Äänen mutaisuus oli tipotiessään.”
Vaikutelma paremmasta äänestä oli välitön ja ilmeinen. Tästä alkoi Meriläisen sitkeä tutkimustyö aiheen parissa, ja työ kulminoitui vuonna 2008 julkaistuun kirjaan Current-Driving of Loudspeakers: Eliminating Major Distortion and Interference Effects by the Physically Correct Operation Method. Suomeksikin ilmestynyt teos on perusteellinen ja huolella argumentoitu, alan jonkinlainen perusteos.
Virta vastaan jännite
Kerrataanpa. Maailman maatessa kuten makaa käytännöllisesti katsoen kaikki audiovahvistimet ja dynaamiset kaiuttimet toimivat jänniteohjauskaavan mukaan. Se tarkoittaa, että jännitelähteenä toimiva matalan antoimpedanssin (teho)vahvistin pyrkii ohjaamaan kaiuttimen napoihin syötettyä jännitettä, joka saa sitten virran kulkemaan elementille. Meriläisen metaforaa käyttäen vahvistin ikään kuin pakottaa jännitteen seuraamaan musiikkisignaalia välittämättä siitä, mikä kuorman läpi kulkeva virta on.
Tilanne on outo, sillä kaikille pitäisi olla selvää, että virta ja vain virta saa dynaamisen kaiutinelementin kartion kiihtymään, mikä sitten synnyttää äänen.
Meriläisen teesi on, että tämä kaiutintekniikan iänikuinen jänniteohjausasetelma on perinpohjin virheellinen. Hänen mukaansa sekä tekniset syyt että subjektiiviset kuunteluvaikutelmat puhuvat vahvasti sen puolesta, että luonnollisen äänenlaadun kannalta kaiuttimien virtaohjaus on kirkkaasti parempi vaihtoehto.
Jänniteohjauksen ydinongelma Meriläisen mukaan on puhekelaan indusoituvat, monin tavoin epämääräiset sähkömotoriset voimat, jotka pääsevät vapaasti vääristämään puhekelan virtaa.
Mikä jänniteohjauksessa on pohjimmiltaan vikana? Jänniteohjauksen ydinongelma Meriläisen mukaan on puhekelaan indusoituvat, monin tavoin epämääräiset sähkömotoriset voimat, jotka pääsevät vapaasti vääristämään puhekelan virtaa. Näitä epämääräisiä, kaiutinelementin jännite- ja virtakonversiota heikentäviä hallitsemattomia tekijöitä synnyttävät esimerkiksi puhekelan taajuuden mukana vaihtelevat impedanssit, joiden alkulähdettä sekä muita taustailmiöitä ja epätäydellisyyksiä Meriläinen on ansiokkaasti eritellyt ja esitellyt kirjassaan ja kirjoituksissaan.
Pätemättömiä uskomuksia ja putkivahvistimia
1-tiekaiuttimen elementtinä toimii Scan-Speakin perussarjan 5-tuumainen 15W/8434G00. Kotelo on sisätilavuudeltaan 7 litraa, josta vaimennuskanava vie 5 litraa.
Tarkastelunsa sivutuotteena Meriläinen tulee kumonneeksi joukon äänentoistoon liittyviä harhaluuloja, esimerkiksi että vahvistimen vaimennuskerroin (luku, joka on saatu jakamalla kaiuttimen nimellinen impedanssi vahvistimen pienellä antoimpedanssilla) kertoo vahvistimen kyvystä kontrolloida kaiutinelementin kartion liikettä, kun tosiasiassa vaimennuskertoimen tyypillisellä alueella vaimennusta tapahtuu marginaalisesti vain resonanssitaajuuden tuntumassa ja jo noin kaksi oktaavia resonanssin yläpuolella (tyypillisesti noin 150 hertsissä) vaikutus on käytännössä olematon.
Harhaluuloa on sekin, että kaiutinelementin aikaansaama ilmanpaineen vaihtelu jotenkin riippuisi elementin kartion liikepoikkeamasta, kun se oikeasti riippuu vain kartion kiihtyvyydestä. Eikä kartion alhainen massa liity parempaan transienttitoistoon vaan ainoastaan kiihtyvyyteen, jonka kartio saa tietyllä signaalista riippuvalla voimalla.
Toisaalta virtaohjauksen edut voisivat selittää takaisinkytkemättömien putkivahvistimien suosiota, koska emf- eli electromotive force -jännitekomponenttien haitallista vaikutusta kaiuttimen ja vahvistimen yhteensovituksessa voidaan merkittävästi pienentää vahvistimen riittävän suurella lähtöimpedanssilla. Putkivahvistimissa navoista mitattu impedanssi voi hyvinkin olla 2–4 ohmia ja kahden ohmin ulostuloimpedanssi voi tarkoittaa jo kolmen desibelin vähennystä haitallisissa virroissa.
Teoriasta käytäntöön
Jänniteohjauksen haittavaikutusten suuruusluokkaa voidaan mitata, ja Meriläisen mukaan se on kaikissa tapauksissa merkittävä. Jotkin haittavaikutukset näkyvät suoraan muun muassa särömittauksissa (esimerkiksi tyypillisen kaiutinelementin keskeismodulaatiosärö keskialueella yhden watin signaalitasolla on jänniteohjauksessa 3–5 prosenttia mutta vain murto-osa tästä virtaohjauksessa). Muut jänniteohjauksen häiriövaikutukset liittyvät ajalliseen tarkkuuteen ja ovat Meriläisen mukaan verrattavissa kotelodiffraktioiden vaikutuksiin.
Virtaohjauksen teoreettisista ja mittaamalla todennetuista eduista huolimatta jänniteohjatut dynaamiset kaiuttimet ovat edelleen valtavirtaa. Itse muistan kohdanneeni vain pari virtaohjattua tai sellaiseksi väitettyä kaiutinta kahden viime vuosikymmenen aikana. Jos virtaohjaus tekniikkana on niin ylivoimainen, miksi se ei ole yleistynyt?
Yksi syy on se, ettei virtaohjaukseen sopivia, Qm-arvoltaan riittävän matalia kaiutinelementtejä ole ollut saatavilla. Kuten Meriläinen painottaa, ei ole kuitenkaan mitään periaatteellista syytä, miksi virtaohjaukseen sopivia elementtejä ei pystyttäisi käytännössä rakentamaan. Todellisen syyn virtaohjauskaiuttimien hitaalle yleistymiselle Meriläinen arvioi liittyvän arvovaltatappioon, jota jänniteohjauksesta luopuminen alan de facto -standardina merkitsisi koko kaiutinteollisuudelle.
Mittaustulokset
Herkkyys (2,83 V, 1 m): 79 dB
Alarajataajuus (-6 dB): 67 Hz
Suuntaavuusindeksi (100–10000 Hz): 5,5 dB
Lisäviive 1 kHz: 0,00 ms
Vapaakenttävasteet suoraan edestä 2,5 m:n etäisyydeltä (punainen), 20 astetta suvussa (sininen), 60 astetta sivussa (vihreä) ja tehovaste (musta).
Lisäviive taajuuden funktiona.
Virtakaiuttimen impedanssi virtasovittimen kanssa.
Virtakaiuttimen impedanssivaste ilman virtasovitinta.
Kuuntelemalla paras
Oli miten oli, ehkä painavin syy olla innostumatta virtaohjauksesta, minkä Meriläinenkin osin myöntää, on että parhaat jänniteohjausmallissa toimivat vahvistin–kaiutinyhdistelmät tuottavat varsin korkealaatuista ääntä. Vaikka virtaohjaus toisikin laadullista parannusta ääneen, jääkö rajahyöty niin pieneksi, ettei se maksa vaivaa?
Näennäisestä äänenlaadusta huolimatta Meriläisen mukaan absoluuttisesti ja elävään musiikkiin verraten jänniteohjauksessa saatu ääni on kaukana ihanteellisesta, eikä todellista kehitystä tässä suhteessa ole juuri tapahtunut vuosikymmeniin.
Toistaiseksi Meriläisellä ei ole ollut esittää paljon muuta evidenssiä käsitykselleen virtaohjauksen äänenlaadullisesta paremmuudesta kuin omat subjektiiviset kokemuksensa. Kun asiasta kiinnostuneet harrastajat eivät ole suoranaisesti voineet osallistua kuuntelutesteihin virtaohjauslaitteistolla, asia on jäänyt siihen.
Nyt tilanne on muuttunut. Kirjassaan Meriläinen jo esitteli kehittämiään esimerkkipiirejä kaiuttimen ohjaamiseksi virralla. Pitkän kehitystyön jälkeen hän on saanut valmiiksi virtakaiutinprojektin, jossa hyödynnetään tavanomaista pienen antoimpedanssin jännitevahvistinta ja vain passiiviosista koottua muuntajalaatikkoa. Meriläisen mukaan tämä kaiutinkonsepti antaa mahdollisuuden päästä nauttimaan virtaohjauksen äänenlaatutasosta ”ainakin suurimmalta osin”.
Kyseessä on korotusmuuntajalla avustettu, sarjaimpedanssia ja Scan-Speakin laajakaistaista kaiutinelementtiä (15W/8434G00) hyödyntävä yksitiekaiutin.
Kyseessä on korotusmuuntajalla avustettu, sarjaimpedanssia ja Scan-Speakin laajakaistaista kaiutinelementtiä (15W/8434G00) hyödyntävä yksitiekaiutin. Virtaohjauksen keskeisen ongelman, bassoresonanssin vaimennuksen, Meriläinen on ratkaissut suljetulla, takaa täytetyllä sokkelokanavalla, joka viritetään vanukappaleiden sijoituksella. Kotelon seitsemän litran ilmatilavuudesta kanava vie viisi litraa. Toinen vaihtoehto on käyttää rcl-vaimennusta ja pelkkää suljettua viiden litran koteloa.
Kaiuttimen kuuntelu virtaohjattuna
Meriläisen virtaohjattua kaiutinta kuunneltiin Hifimaailman kuuntelutilassa Musical Fidelityn M6 500i -vahvistimella ensiksi sellaisenaan ikään kuin muihin kaupallisiin kaiuttimiin vertautuvana tuotteena. Sekä Mikael Nederström että Heikki Kivelä kuuntelivat Meriläisen kaiutinta kuunneltuaan ensiksi muita lehden kokeilussa olleita kaupallisia kaiuttimia.
Passiivinen virtasovitin kytketään vahvistimen ja kaiuttimen väliin.
Molempien kommenteissa näkyi selvästi virtaohjatun kaiuttimen pienestä kotelotilavuudesta johtuva rajallinen toistokaista. Bassojen puutteen koettiin tekevän sointitasapainosta ”hennon” ja ”kevyen” (Nedeström) tai ”vahvasti ylärekisteriin kallellaan olevan” (Kivelä). Sama seikka sai kaiketi diskanttitoiston korostumaan sen todellista luonnetta näkyvämmin. Nedeström piti subbaria välttämättömänä, ja Kivelä ei saanut sointitasapainoa istumaan omiin näytelevyihinsä ”oikein millään”. Normaalilla pisteytyksellä molempien antama pisteluku jäi alle keskiarvon.
Oma arvioni kaiuttimesta oli selvästi myönteisempi. En keskittynyt sointitasapainoon ja näytelevyinä käytin pääasiassa klassista musiikkia ja ylipäätään musiikkia, millä toistokaistan rajallisuus ei korostunut. Kiinnitin huomiota Nedeströmin mainintaan, että ”soundi ei kuitenkaan ole liian metallinen eikä pitemmälläkään kuuntelulla rasittava” ja että ”kaikenlainen musiikki soi sopusuhtaisesti”.
Ensimmäinen iso havaintoni kaiuttimen äänestä oli juuri sen rasittamattomuus. Mintzerin bigbandin kireät torvisektiot eivät riipineet korvia edes suuremmilla äänenvoimakkuuksilla, mikä on tämän kokoiselta kaiuttimelta saavutus.
Ensimmäinen iso havaintoni kaiuttimen äänestä oli juuri sen rasittamattomuus. Mintzerin bigbandin kireät torvisektiot eivät riipineet korvia edes suuremmilla äänenvoimakkuuksilla, mikä on tämän kokoiselta kaiuttimelta saavutus. Pikku kaiuttimiin tuntui mahtuvan ääntä yllättävän paljon ja nimenomaan puhtaasti. Urkuäänitettäkin oli suhteellisen helppo kuunnella.
Tiukalla sähkökitaroinnilla ja joillakin tenoriäänitteillä keskialueella ilmeni lievää ahtautta ja äänen koventumista, mutta tämä oli enemmän poikkeus kuin sääntö. Orkesterimusiikki, soolosellokappaleet ja pianoteokset hyötyivät korrektista äänenväriesittelystä ja hienosti rakennetusta tilavaikutelmasta.
Ennen kaikkea: Äänestä puuttui kaikenlainen turha häilyvyys ja elävyys. Äänilähteet toistuivat tasan oikeilta paikoiltaan. Tuntui kuin kaiutin olisi pannut musiikin mielekkääseen ojennukseen. Kokonaisuutena hyvin johdonmukainen, napakka ja viipyilemätön esitys.
Virtaohjaus vastaan jänniteohjaus
Sitä en tietenkään tiennyt, olivatko äänen hyveet seurausta virtaohjauksesta vai jostakin muusta. Siksi, Meriläisen kehotuksesta, vertasimme virtaohjattua kaiutinta itseensä jänniteohjattuna. Jänniteohjausta varten oli välttämätöntä korjata kaiuttimen vaste vastaamaan virtaohjatun kaiuttimen vastetta. Korjaus tehtiin Anti-Moden parametrisillä filttereillä, joilla korjattu vaste saatiinkin noudattamaan hyvin tarkasti alkuperäistä vastetta. Ainoa ero oli, että jänniteohjattuna äänenvoimakkuuden tasoa piti hieman nostaa virtaohjausasetelmaan verrattuna.
Virtakaiuttimen vaste ilman virtasovitinta (punainen), sovittimella (sininen) ja ilman sovitinta taajuuskorjattuna kuunteluita varten (vihreä).
Sama kaiutin, sama vaste, ainoa ero ohjaustavassa. Tehtävä ei ollut helppo. Suuria, välittömästi erottuvia äänenlaatueroja ohjaustapojen välillä ei ollut. Olisiko sittenkin niin, että kaiuttimen ääni palautuu vain taajuusvasteeseen muiden seikkojen ollessa toissijaisia?
Silloinkin kun eroja tuntui olevan, ei ollut aina helppo päättää, kumpi oli parempi. Molemmissa ajotavoissa tuntui olevan puolensa. Lopulta päädyin kuuntelemaan, onko jommankumman esitys jotenkin järkeenkäyvempää tai ikään kuin korvien helpommin luettavissa.
Äänestä puuttui kaikenlainen turha häilyvyys ja elävyys. Äänilähteet toistuivat tasan oikeilta paikoiltaan. Tuntui kuin kaiutin olisi pannut musiikin mielekkääseen ojennukseen.
Ensivaikutelma oli, että virtaohjattuna kaiuttimen äänessä oli vähemmän ylimääräistä hälinää ja kuminaa. Äänilähteet tuntuivat olevan tanakammin omilla paikoillaan ja sointi himpun pehmeämpi. Kaikki nämä tekivät musiikista helpommin kuunneltavan. Jänniteohjaus tuntui tuottavan ylimalkaisemman ja kolkomman, vähemmän sävykkään lopputuloksen.
Eräällä jousikvartettilevyllä virtaohjattuna kaiutin tuntui vähemmän hyökkäävältä ja vapautuneemmalta. Äänilähteet vaikuttivat toistuvan leveämmältä kaistalta ja avarammin. Toisin sanoen eroja, vaikkakaan ei valtavia, tuntui olevan erityisesti liittyen äänen sävyjen terävyyteen (virtaohjattuna vähemmän terävä), äänikuvaan (virtaohjattuna luonnollisempi) ja siihen, miten virtaohjaus tuotti perusteellisemman ja jänniteohjaus summittaisemman lopputuloksen.
Kaksi asiaa sai epäilemään omia havaintojani. Ensimmäinen oli se, että vaikutelma tuntui osittain riippuvan siitä, missä järjestyksessä kuuntelu tapahtui. Esimerkiksi eräällä Björkin kappaleella virtaohjauksen jälkeen jänniteohjaus tuotti erinomaisen tasokkaan äänen sekin, ja vasta uudelleen virtaohjattuna kuunneltuna ääni vaikutti saavan piirteitä, joista useat olivat jänniteohjausta parempia.
Toiseksi, koska vaikutelmaerot eivät olleet aina ilmeisiä ja kaiutin soi hienosti molemmilla ajotavoilla, jäin miettimään, pystyisinkö tunnistamaan ajotavat sokkokuuntelussa. Kokemus Meriläisen pikku kaiuttimesta kokonaisuutena – niin jännite- kuin virtaohjattuna – oli kuitenkin reilusti myönteisen puolella.
Mauri Erosen kuunteluvaikutelmat
Vertailu oli hankalaa. Jänniteohjattuna ja virtaohjausta vastaavaksi taajuuskorjattuna (Anti-Mode Dual Coren parametrisella korjaimella) kaiutin oli äärimmäisen nopealiikkeinen, joskin sointitasapainoltaan toimituksen kuunteluhuoneessa ymmärrettävästi kevyenpuoleinen. Sointiväri on kuitenkin yhtenäinen koko taajuusalueella. Tenorifonin alarekisterissä on aidonoloista rehevyyttä. Kaiutin antaa äänitteen hoitaa tulkinnan ja aivan massiivisimpia forteja lukuun ottamatta välittää artikulaation ensiluokkaisesti. Akustisella musiikilla tulos on jänniteohjattunakin huikean hyvä.
Virtaohjaus tekee toistosta hivenen helpomman kuuloista. Vaikka transienttien napakkuudessa ei kuulu muutosta suuntaan tai toiseen, häviää äänestä kuin vaivihkaa jokin särmä. Erottelun puutteena tai sävyjen pehmentymisenä se ei kuulu, ennemminkin temmon rauhoittumisena. Aivan kuin kuuntelulle jäisi enemmän aikaa. Samalla Miles Davisin trumpetin crescendoissa on enemmän impaktia. Yläbassossa ja alakeskialueella kontrabasso taas kasvaa pykälän suuremmaksi. Hyvin hiuksenhienot erot eivät ainakaan heikennä ääntä. Olisi mielenkiintoista kuulla tekniikka käytössä aidosti koko kaistan kaiuttimissa.
Passiivinen virranpuhdistus kaiuttimelle | Esa Meriläinen
Kaiutinkonsepti perustuu elementin ajamiseen tämän omaa impedanssia moninkertaisesti suuremman sarjaimpedanssin kautta ja tästä aiheutuvan herkkyyden aleneman kompensoimiseen suurelta osin korotusmuuntajan avulla.
Virtakaiuttimen kytkentäkaavio.
Täyteen virtaohjaukseen pääseminen vaatisi transkonduktanssivahvistinta, mutta tässä kuvatulla menetelmälläkin päästään melko pitkälle siihen suuntaan. Uutta on myös virtaohjauksella toimenpiteitä vaativan bassoresonanssin vaimennus ja hallitseminen suljetulla, takaa täytettävällä pienoistransmissiolinjalla. Ratkaisulla muodostetaan elementille sopiva akustinen kuormaresistanssi.
1-tiekaiuttimen elementtinä toimii Scan-Speakin perussarjan 5-tuumainen 15W/8434G00. Kotelo on sisätilavuudeltaan 7 litraa, josta vaimennuskanava vie 5 litraa.
Muuntajana toimii 2x115 V / 2x12 V standardimuuntaja, joka takaperin kytkettynä tuottaa sopivan muuntosuhteen. 8 ohmin kuormaimpedanssi näkyy muuntajan ensiöpuolella 0,42 ohmina, jonka kanssa vaikuttaa sarjassa 9-kertainen resistanssi koostuen vastuksista R1 ja muista pienemmistä resistansseista. Näin elementtiin indusoituvien haitallisten sähkömotoristen voimien kyky aikaansaada virtoja ja siten kuultavia haittoja pienenee periaatteessa kymmenesosaan eli 20 dB verrattuna jänniteohjaukseen, jossa haittavirtoja hillitsee ainoastaan elementin oma impedanssi.
Keloilla ja kondensaattoreilla muodostetaan piiriin lisäimpedanssia, jolla oikaistaan normaaleja etulevysironnan ja kartion tuomia vastekorostumia. Vahvistimen näkemä kuorma on matalilla taajuuksilla reilut 4 ohmia ja saavuttaa maksiminsa, reilut 11 ohmia, 6 kHz:llä. Vahvistimen antoimpedanssin on tarkoitus olla pieni, jotta ylätaajuuksien vaste ei poikkea liikaa suunnitellusta.
Syötetystä tehosta 10 % päätyy tässä elementille lopun kuluessa vastuksissa ja muuntajassa. Herkkyys ei kuitenkaan alene aivan tätä vastaavasti, sillä matalilla taajuuksilla virtaohjatun elementin ja kanavan yhteisvaikutuksella saadaan aikaan parin desibelin nousu.
Kotelo koostuu 2 litran elementtikammiosta ja vähän yli 1,5 metrin pituisesta, 9 kerrokseen taitetusta, tasapaksusta vaimenninkanavasta. Vaimennusaineena on käytetty noin tuuman paksuisina arkkeina saatavana olevaa Sonofil-vanua.
Matalien taajuuksien vastetta säädetään kanavan väliköiden täyttömäärillä. Suurin vaikutus on kanavan alkupään väliköiden täyttöasteella loppupään vaikuttaessa lähinnä alimpiin taajuuksiin. Väliköissä käytetään tasaisesti aseteltuna niihin juuri sopivia 14 cm x 16 cm vanulappuja, joita on sijoiteltu seuraavasti (numerointi alkaen ylhäältä): väliköt 1, 2 ja 9: tyhjiä; välikkö 3: 1 kerros; väliköt 4, 5, 7 ja 8: 1½ kerrosta; välikkö 6: 2 kerosta. Kammion seinämät kanavan suuta lukuun ottamatta on myös vuorattu samalla aineella.
Myös pelkkää suljettua koteloa voidaan käyttää. Tilavuudeksi sopii 5 litraa, mutta bassoresonanssi on tällöin kompensoitava elementin rinnalle kytkettävällä RCL-ketjulla.
Elementin huonosti tunnettu fysiikka | Esa Meriläinen
Kalvon liikkeelle laittava voima (F) on verrannollinen puhekelan virtaan (i) kaavan F=Bli mukaisesti, missä B on magneettivuon tiheys ilmavälissä ja l on langan pituus magneettikentässä eli ilmavälin alueella. B on vuontiheys, joka vallitsee virran ollessa nolla. Virta aiheuttaa oman magneettikenttänsä, joka reagoidessaan pysyvän kentän kanssa saa aikaan voimavaikutuksen johtimeen.
Elementin resonanssialueen yläpuolella tämä voima puolestaan kuvautuu kalvon kiihtyvyydeksi (a) Newtonin II lain F=ma mukaisesti, missä m on liikkuva massa. Kalvon tuottama aaltomuoto taas seuraa tätä kiihtyvyyttä (a), ei siis kalvon liikepoikkeamaa, joka pienenee jyrkästi taajuuden kasvaessa ja tulee vasta 180° kiihtyvyyttä jäljessä.
Kytkentä voidaan esittää resistanssin ja kahden ac-jännitelähteen avulla (kuva). Rc kuvaa puhekelan vastusta, lähde em kuvaa puhekelan tuottamaa sähkömotorista voimaa (SMV), joka saadaan laista: em = Blv (v=nopeus) lähteen ei puolestaan kuvatessa puhekelan induktanssista aiheutuvaa SMV:tä.
Sekä em että ei ovat alttiita useille häiriöille, jotka pystyvät sotkemaan virran kulkua syötettäessä kuvan mallia jännitelähteellä (jännitevahvistimella). Sen sijaan syötön tullessa virtalähteeltä em ja ei näkyvät ainoastaan elementin napajännitteessä ilman että ne muokkaavat virtaa mitenkään.
Sekä em että ei ovat tyypillisessä elementissä suuruudeltaan merkittäviä em:n dominoidessa kaistan alapäässä ja ei:n vastaavasti yläpäässä. Nämä jännitekomponentit ovat lisäksi vaiheeltaan lähes vastakkaisia, jolloin ne tietyllä taajuudella kaistan keskivaiheilla lähes kumoavat toisensa haittavaikutusten jäädessä kuitenkin kumoutumatta.
