Juttu on julkaistu Tekniikka&Taloudessa alun perin 25.12.2025. Julkaisemme nyt uudestaan.
Kaikki alkoi siitä, kun muutama vuosi sitten muutin Helsingin Kallioon, alueelle tyypilliseen 1940-luvun kerrostaloon. Intohimoisena muusikkona viritin kitarakamat kuntoon ennen kuin edes harkitsin ruokapöydän ostamista.
Harmikseni huomasin pian, että sähkökitarastani kuului ylimääräistä korkeaa piippausta. Arvelin vian johtuvan rikkinäisestä instrumenttikaapelista, mutta piuhan vaihtaminen uuteen ei auttanut. Käytin kitarani varmuuden vuoksi huollossa, mutta siitä ei löytynyt mitään vikaa.
Tämän jälkeen epäilin vahvistimeni olevan viallinen, koska myös ystäväni vastaavan mallinen Fender Stratocaster -kitara piti samaa ääntä tämän soittaessa asunnossani. Entistä mystisemmäksi ongelman teki kuitenkin se, että vika esiintyi myös soittaessani kitaraa vahvistinta mallintavan tietokoneohjelman läpi. Vahvistinkaan ei siis voinut aiheuttaa kiusallista ääntä.
Ääni toistui muutaman minuutin välein jatkuen hetken ja kadoten taas. Huomasin sen vaimenevan kääntämällä kitaraa 90 astetta vaakasuunnassa. Havainto viittasi jonkinlaiseen sähkömagneettiseen ongelmaan.
Mikrofoni on magneetti
Sähkökitaroiden mikrofonit ovat teknisessä mielessä sähkömagneetteja, joissa johdinlankaa on käämitty magneettisen sydämen ympärille. Kitaran kielen värähtely indusoi kelaan sähkövirran eli audiosignaalin, joka vahvistetaan vahvistimessa ja muutetaan lopulta ääniaalloiksi kaiuttimissa.
Fender Stratocaster -kitaroiden mikrofonit ovat rakenteeltaan yksikelaisia. Tästä syystä ne saattavat poimia herkästi erilaisia häiriöitä ympäristöstään. Sitten sähkökitaroiden keksimisen erilaiset sähkölaitteet ovat yleistyneet, mutta Stratocasterien elektroniikka on pysynyt hyvin samanlaisena 1950-luvulta nykypäivään.
Sen sijaan esimerkiksi Gibsonin Les Paul -kitaroissa käytettyjen humbucker-mikrofonien kaksikelainen rakenne torjuu häiriösignaaleja. Ne myös kuulostavat erilaisilta, eikä humbucker ole klassiseen Stratocaster-soundiin mieltyneelle soittajalle vaihtoehto. Jimi Hendrixin, Eric Claptonin, Nile Rodgersin ja muiden Stratocaster-legendojen kuolemattomaksi jalostama soundi on häiriösuojaustakin pyhempi asia.
Moderni magneettikenttiä kuhiseva ympäristö voi olla vanhanaikaisille sähkökitaroille vihamielinen. Kitarafoorumeilta löytyy monia tarinoita siitä, kuinka esimerkiksi puhelimet, tietokoneiden näytöt tai loisteputket ovat aiheuttaneet Stratocastereihin ylimääräisiä hurinoita ja muita ongelmia. Myös robottiruohonleikkurit ja -imurit ovat tiettävästi saaneet kitaran mikrofonit toistamaan ylimääräisiä taajuuksia, tehden soittajansa hulluksi.
Ylimääräisten hurinoiden ongelmia yritetään toisinaan ehkäistä vuoraamalla kitaran elektroniikkaosille koverretut kolot sähköä johtavalla folioteipillä eli rakentamalla runkoon Faradayn häkin. Tällaisenkaan teettäminen ei ratkaissut ongelmaani. Epäusko valtasi mielen.
Katselin lannistuneena äänitysohjelman taajuuskorjainta, johon ilmestyi usein, mutta epäsäännöllisesti ylimääräinen viiden kilohertsin häiriöpiikki. Häiriö jatkui aina joitakin kymmeniä sekunteja kerrallaan, mutta sen kesto ei ollut vakio. Olin jo kokeillut sammuttaa kaikki muut sähkölaitteet asunnostani yksi kerrallaan. Lopulta äkkäsin, että talon hissi toimii sähköllä, liikkuen usein ja epäsäännöllisesti.
Pyysin ystävääni kuuntelemaan kitaran häiriöitä asunnossa samalla kun itse menin ajelemaan hissillä kerrosten välillä. Pyysin häntä lähettämään tekstiviestin joka kerta kun ääni alkoi ja loppui. Toden totta, häiriöääni kuului täsmällisesti silloin kun hissi liikkui!
Helpoin ratkaisu ongelmaan oli yksinkertaisesti muuttaa muualle. En tunne ketään muuta, joka olisi vaihtanut asuntoa hissin aiheuttamien sähkömagneettisten häiriöiden takia.
Kitara joutui hissin magneettikenttään
Mystinen tapaus jäi askarruttamaan mieltäni ja halusin saada sille selityksen, joten keskustelin ilmiöstä Aalto-yliopiston professorien kanssa.
Sähkömagnetiikan professorin Keijo Nikoskisen mukaan kyseessä on todennäköisesti induktiivinen häiriö, yksi sähkömagneettisten häiriöiden alalaji. Hissin virransyötön rakenteet synnyttävät häiriön, sillä suuritehoisena sähkölaitteena se voi synnyttää ympäristöönsä eritaajuisia häiriösignaaleja. Juuri tällainen viiden kilohertsin signaali oli indusoitunut kitaraani.
”Monet sähkölaitteet tuottavat sähkömagneettisia häiriöitä esimerkiksi juuri kilohertsiluokassa. Esimerkiksi harjallisissa sähkömoottoreissa sähkövirran kulku katkeaa tuhansia kertoja sekunnissa, minkä seurauksena se myös saattaa lähettää sähkömagneettista häiriötä samalla taajuudella. Tämä sopisi hyvin havaintoihin siitä, että häiriöitä syntyy hissin tai robottipölynimurin liikkuessa”, sanoo puolestaan Aallon elektroniikan ja nanotekniikan laitoksen professori Ville Viikari.
Viikari pitää mahdollisena, että kitaramikrofoni olisi voinut toimia myös antennin tavoin, sillä mikrofonin rakenne muistuttaa esimerkiksi am-radioissa käytettäviä matalataajuusantenneja. Tällaisissa antenneissa radiotaajuudet indusoivat antenniin sähkövirran.
”Siitä riippumatta nimitämmekö mikrofonia antenniksi vai emme, siihen kytkeytyy hissistä tuleva sähkömagneettinen häiriö”, Viikari sanoo.
Magneettikentän ja sen vaikutuksessa olevan kelan välinen kulma vaikuttaa kelaan indusoituvan kentän voimakkuuteen. 90 asteen kääntyminen vaimensi häiriöäänen, koska mikrofonin kelan läpäisemän magneettikentän läpäisemä häiriövuo pieneni lähes nollaan ja ääni katosi.
Helsingin Kruununhaassa jo vuosikymmeniä toimineessa Kitarapaja-liikkeessä on myös koettu kummallisia hissistä johtuvia häiriöääniä. Henkilökunta muistaa 10–20 vuoden takaa tapauksen, jossa liikkeessä olleisiin vahvistimiin tuli poikkeuksellinen hurina, vaikka kitaraa tai edes piuhaa ei ollut kytketty kiinni liitäntään.
”Se tuli joka päivä samaan aikaan, muistaakseni noin kello 17, jonka takia sitä ylipäätään alettiin ihmetellä”, kertoo liikkeen perustaja Ilkka Pusa.
”Aluksi epäilimme viereisen talon seinään ilmestynyttä kännykkäantennia, joka oli siis puolivälissä seinää eikä katolla.”
Liike pyysi avuksi Säteilyturvakeskuksen, joka neuvoi ensin sammuttamaan valot ja kokeilemaan naapuritalon sähköverkkoa ongelman paikallistamiseksi.
”Raahailtiin raskasta vahvistinta pitkin kellaria etsiessämme lähdettä. Älykkäästi otettiin kantoon vielä Vox AC-30, joka ei ole kevyimmästä päästä”, Pusa muistelee.
Kyseessä on klassinen brittiläinen kahdesta 12 tuuman kaiutinelementistä ja 30 watin putkivahvistimesta koostuva kombo, joka painaa 36 kiloa. Tyhjiöputkia käytetään kitaravahvistimissa näinäkin päivinä niiden tuottaman lämpimän ja voimakkaan soundin takia.
Paikalla kävi jopa Säteilyturvakeskuksen mittausauto, jonka avulla pystyttiin paikantamaan ongelma talon omaan sähköverkkoon. Lopulta syypääksi paljastui talon hissin konehuoneeseen kytketty laite.
”Korjauskin oli helppo, sillä härveli toimi ajastimella. Ajastin vain laitettiin myöhemmäksi, meidän sulkemisajan jälkeen toimivaksi”, Pusa kertoo.
Sotalaiva upposi, bussien jarrut lamautuivat
Sähkömagneettiset häiriöt eivät suinkaan koske vain kitaroita ja vahvistimia. Kenties hurjin esimerkki sähkömagneettisista häiriöistä on brittiläisen HMS Sheffield -sotalaivan uppoaminen Falklandin sodassa vuonna 1982.
Laivan ohjusvaroitustutkan sähkömagneettiset häiriöt olivat osasyynä siihen, että kahden Argentiinan Dassault Super Étendard -hävittäjäpommittajan hyökkäys onnistui upottamaan Sheffieldin. Tieto lähestyvistä Argentiinan koneista saapui Sheffieldille ensin sisaralukselta, joskin auttamatta liian myöhään. Brittien laivojen tutkat olivat iskua edeltävinä päivinä antaneet useita vääriä hälytyksiä, mikä oli hämmentänyt miehistöä.
Nasan tutkimusten mukaan laivan ohjusvaroitustutka aiheutti häiriöitä Harrier-hävittäjäkoneiden viestintäjärjestelmään. Siksi tutka oli kytkettävä pois päältä hävittäjäkoneiden nousun ja laskeutumisen ajaksi.
Sanomalehti Guardianin mukaan Sheffieldin oma tutka ei havainnut Argentiinan lähestyviä hävittäjäkoneita ajoissa, koska laivan oma satelliittipuhelin aiheutti sähkömagneettisia häiriöitä tutkaan.
Upseerien lopetettua puhelunsa Lontoossa sijaitsevaan komentokeskukseen hyökkäävät koneet ilmestyivät tutkaan vain 32 kilometrin etäisyydelle. Koneet laukaisivat Exocet-ohjuksensa 19 kilometrin etäisyydeltä eli minuutin lentomatkan päästä.
Puolivalmiudessa olleelle miehistölle tuli kiire. 281-henkisestä miehistöstä 20 kuoli iskussa ja 26 loukkaantui.
Lisää mielenkiintoisia sähkömagneettisia häiriötapauksia löytyy esimerkiksi aiheeseen keskittyvän In Compliance -lehden verkkosivuilta. Osa tapauksista on huvittavia, osa taas hengenvaarallisia.
Japanissa uutisoitiin vuonna 2022 kahdesta liikenneonnettomuudesta, joissa linja-autojen jarrut lakkasivat yllättäen toimimasta. Syyksi epäiltiin kuorma-autoissa käytettyjä lainvastaisia lähetin-vastaanottimia, jotka olivat aiheuttaneet linja-autojen abs-järjestelmään sähkömagneettisen häiriön.
Myös sydämentahdistimet ovat alttiita sähkömagneettisille häiriöille. Työterveyslaitos julkaisi vuonna 2014 Maria Tiikkajan aiheesta kirjoittaman väitöskirjan.
Kitaristi joutuu tyytymään kohtaloonsa
Jos jossakin kulkee sähkövirtaa, se aiheuttaa ympärilleen sähkö- ja magneettikentän, joka voi aiheuttaa häiriöitä ympäristöönsä. Tämä on fysiikan laki, jolle ei voi mitään. Mutta miten huolehditaan siitä, etteivät häiriöt haittaa jokapäiväistä elämää?
Euroopassa on käytössä emc-direktiivi, joka velvoittaa sähkölaitevalmistajat suunnittelemaan laitteet niin, etteivät ne aiheuta ympärilleen kohtuuttoman suuria häiriöitä ja toisaalta sietävät niitä riittävissä määrin. Tarkemmat raja-arvot määritetään standardeissa, joita kehitetään teknologian kehittyessä.
"Laitteet täytyy suunnitella siten, että ne pystyvät toimimaan sallittujen rajojen puitteissa. Metallikotelot tai muovikoteloiden sisälle asennettavat johtavat pinnat toimivat Faradayn häkkinä ehkäisten häiriöitä. Koteloiden ulkopuolisissa liitännöissä käytetään suodatuksia. Siellä on alipäästösuodattimia, jotka päästävät läpi vain tietyn rajataajuuden alle menevät taajuudet", kertoo Suomen Sähköteknillinen Standardoimisyhdistys Seskon ryhmäpäällikkö Ari Honkala.
Huolellisella piirisuunnittelullakin voi ehkäistä häiriöitä, jotta laite selviää vähemmälläkin koteloinnilla. Yksi ratkaisu on monikerroksinen piirilevy, jossa on paljon maatasoja, Honkala kertoo.
Suomessa Turvallisuus- ja kemikaalivirasto Tukes tekee markkinavalvontaa ja testauttaa markkinoilta löytyvät epäilyttävät tuotteet. Jos laite ei täytä määräyksiä, seurauksena voi olla poisveto, myyntikielto tai huomautus.
Yleensä toimenpiteisiin johtaa jokin turvallisuutta uhkaava häiriö, siksi esimerkiksi häiriöherkät Stratocaster-kitarat saavat olla markkinoilla. Kitaristit joutuvat siis väistelemään häiriölähteitä tai hylkäämään klassisen Fender-soundin.
Juttu on julkaistu Tekniikka&Taloudessa alun perin 25.12.2025. Julkaisemme nyt uudestaan.
Lue myös:
