Hifi-laitteiston perustiedot
Hifi-laitteisto koostuu tavallisimmin ohjelma- eli äänilähteestä, vahvistimesta, kaiuttimista ja niiden välijohtimista. Laitteiston osat ovat tavallisimmin erillisiä. Tällöin niistä voi koota juuri omaan makuunsa ja tarpeisiinsa sopivan kokonaisuuden. Sen yksittäisiä osia voi myös myöhemmin vaihtaa uusiin ja parempiin.
Perinteisimmin hifi-laitteisto on kaksikanavainen eli stereo. Sekä vasemman että oikean kanavan äänisignaalit kulkevat koko signaalitien läpi toisistaan erillään, ensin äänilähteeltä välijohtoja pitkin esivahvistimelle ja sieltä edelleen päätevahvistimelle, josta taas vahvistettuna kaiutinjohtojen kautta kaiuttimille kuultavaksi stereoääneksi. Hifi-laitteisto voi olla myös kotiteatterilaitteiston tapaan monikanavainen.
Äänilähde eli ohjelmalähde
Hifi-laitteiston äänilähteenä toimii tavallisimmin CD- tai LP-soitin tai mediasoitin, kuten DVD-soitin tai tietokone. Äänilähteen valinta on sikäli merkityksellinen, ettei laitteistoketjun alkupään puutteita voi korjata enää myöhemmillä laitteilla, kuten vahvistimilla tai kaiuttimilla. Koska esimerkiksi CD-soittimien äänenlaadulliset erot eivät kuitenkaan ole aloittelevalle hifi-laitteiston kasaajalle merkityksellisiä, voi aluksi hyvin tyytyä toimivaan perussoittimeen, jossa on tarvittavat ominaisuudet ja investoida sen sijaan kaiuttimiin, joiden väliset erot ovat huomattavasti suurempia.
Äänilähteen yhteyteen tarvitaan DA-muunnin, joka on laitteessa usein sisäänrakennettuna, mutta myös erillisiä ulkoisia DA-muuntimia on olemassa.
DA-muunnin
Mikä tämä erittäin tarpeellinen DA-muunnin sitten on? Kyseessä on laite, jolla digitaalinen signaali muutetaan analogiseksi. Keskeisimpiä ominaisuuksia DA-muuntimessa ovat sen asettumisaika, jonka perusteella määräytyy muuntimen näytteentoistotaajuus, näytteen resoluutio sekä tarkkuus.
Vahvistin
Vahvistin koostuu esivahvistimesta ja päätevahvistimesta, jotka voivat olla joko erillisiä laitteita tai sijaita samassa kotelossa. Tällöin puhutaan integroidusta vahvistimesta.
Esivahvistin
Esivahvistin on laite, joka vahvistaa äänilähteestä lähtevän äänisignaalin päätevahvistimelle sopivaksi. Laitteesta löytyvät äänilähteen valinnat liitäntöineen sekä äänenvoimakkuuden säätö. Esivahvistinta ei voi kytkeä suoraan kaiuttimiin, vaan se tarvitsee aina kaverikseen päätevahvistimen.
Esivahvistin voi olla joko aktiivinen tai passiivinen. Yksinkertaista passiivista esivahvistinta voidaan käyttää silloin, kun äänilähteestä lähtee jo itsessään riittävän voimakas signaali päätevahvistimelle, ja käyttöä on vain signaalilähteen valitsimelle sekä äänenvoimakkuuden säätäjälle.
Päätevahvistin
Päätevahvistimen tehtävänä on jännitteen vahvistaminen sekä kaiuttimille tehoa antavien suurien virtojen tuottaminen. Ulkonäöllisesti päätevahvistimen tunnistaa siitä, ettei sen etulevyssä ole lainkaan äänenvoimakkuuden tai äänilähteen valintakytkimiä. Ainoa katkaisin on yleensä virtanappi.
Päätevahvistin voi olla erillisrakenteinen, jossa vasemmalle ja oikealle kanavalle on kummallekin oma erillinen päätevahvistimensa. Tavallisimmin kyseessä on kuitenkin stereopäätevahvistin, jossa kummankin kanavan päätevahvistimet ovat samoissa kuorissa. Kotiteatterilaitteistoissa saatetaan käyttää myös monikanavaisia yksiköitä.
Integroituun vahvistimeen verrattuna päätevahvistimen etuna on helpompi laajennettavuus, kun esivahvistimeen ei tarvitse kajota vaikkapa lisätehoja tarvittaessa.
Vahvistinluokat
Vahvistimet jaetaan eri luokkiin niiden toimintaperiaatteen ja lepovirran mukaan. Näitä ovat A-, B-, AB-, C- ja D-luokat. Näistä kaikkein yleisin on jo vuosikymmenten ajan ollut AB-luokka, jossa yhdistyvät A- ja B-luokan parhaat ominaisuudet. Keskeisiä termejä vahvistinten luokittelussa ovat hyötysuhde ja särö.
Hyötysuhde
Hyötysuhteella tarkoitetaan tehokkuusastetta kuvaavaa suuretta. Se kertoo suhdelukuna, kuinka suuri osa järjestelmään menevästä energiasta on mahdollista hyödyntää varsinaista tarkoitusta varten. Vahvistimissa kaikkein heikointa hyötysuhdetta edustavat A-luokan vahvistimet, joiden hyötysuhde on korkeintaan 25%. D-luokan vahvistimissa luku voi puolestaan olla jopa 95%.
Särö
Säröksi voi periaatteessa kutsua kaikkea, mikä muuttaa musiikkisignaalin alkuperäistä laatua. Sitä syntyy muun muassa silloin, kun signaalin amplitudi eli värähdyslaajuus on niin suuri, ettei vahvistin pysty toistamaan sitä puhtaana, vaan niin kutsutusti särkee sen.
Kaiuttimet
Kaiutin on hifi-laitteiston olennaisin osa, jolla on äänenlaatuun kaikkein suurin vaikutus. Kaiuttimen tehtävänä on sähköisen signaalin muuttaminen ääneksi eli toisin sanottuna ilmanpaineen muutoksiksi. Usein puhutaan kaiuttimen tehosta, vaikka todellisuudessa laitteen yhteydessä ilmoitettavalla, ainoastaan suuntaa antavalla tehon kestolla tarkoitetaan tehoa, jonka laite kestää rikkoutumatta. Kaiuttimissa ei siis itsessään ole tehoa.
Erilaisia kaiuttimia
Kaiutin voi olla joko kaksitie- tai kolmitiekaiutin. Kaksitiekaiuttimessa signaali jakautuu kahteen taajuusalueeseen, jossa matalille äänille on oma elementtinsä ja korkeille äänille omansa. Kolmitiekaiuttimessa signaali puolestaan jakautuu kolmeen taajuusalueiseen: mataliin ääniin, keskiääniin ja korkeisiin ääniin. Jokaiselle kolmelle taajuudelle on omat asetuksensa.
Perinteisen passiivikaiuttimen lisäksi olemassa on aktiivikaiuttimia, joissa jakosuodin sekä elementtien tehovahvistimet ovat sisäänrakennettuina. Niiden kanssa erillistä vahvistinta ei siis välttämättä tarvitse käyttää, vaan laitteen voi kytkeä suoraan äänilähteeseen.
Dipolikaiuttimessa ei ole koteloa, vaan se on avoin. Ääni säteilee siis sekä eteen- että taaksepäin. Tästä johtuvan vastavaiheen vuoksi dipolikaiutin ei juurikaan säteile ääntä sivuille. Suuren suuntaavuuden ansiosta taas kuuntelutila ei juurikaan väritä ääntä. Korviin kantautuva musiikki ei siis heijastu juurikaan esimerkiksi seinän, katon tai lattian kautta. Tätä pidetäänkin sen etuna. Haittapuolena on heikompi bassotaajuuksien toisto.
Akustiikan vaikutus kuuntelukokemukseen
On syytä muistaa, että varsinaisen hifi-laitteiston lisäksi myös tilan akustisilla ominaisuuksilla sekä kaiuttimien sijoittelulla on suuri vaikutus äänenlaatuun. Akustiikka onkin kaiuttimien ohella suurin yksittäinen toistoon vaikuttava tekijä, vaikka se usein unohdetaankin. Huono akustiikka pilaa parhaidenkin kaiuttimien äänentoiston, kun taas hyväkään laitteisto ei pelasta äänenlaatua kehnon akustiikan vaikutukselta.