Celá pravda o drátech (abych byl upřímný, ne tak úplně celá pravda, ale hodně). Časopis Autosound

Při pravidelné návštěvě několika audiofilských internetových fór, kde se aktivně diskutuje o různých komponentech, jsem si všiml jednoho jasného vzorce: každý, kdo aktivně tvrdí, že propojovací kabely nemohou znít jinak, pokud jsou vyrobeny ze stejného materiálu, nikdy nezakládá své výsledky na vlastních experimentech. Protože nebyly provedeny. Jejich argument zní: “To nemůže být, protože to nemůže být nikdy.” A otázka směru drátů je pro ně jako červený hadr na býka. Nemohou jen tak projít, rozhodně svým „+1“ podpoří ty, kteří se vysmívají „posedlým audiofilům“. Všichni obránci druhého tábora však vždy citují výsledky svého srovnávacího naslouchání. Považuji se za druhý tábor a jsem připraven se podělit o své zkušenosti založené na stovkách srovnávacích poslechů a nezávislém návrhu propojovacích kabelů. Je to právě design, protože i přes zdánlivou jednoduchost jsou vodiče složité konstrukce a níže uvedené konstrukční prvky platí jak pro akustické kabely, tak pro propojovací kabely. To platí i pro napájecí kabely, s určitými úpravami v závislosti na konkrétní aplikaci.

Jednoho dne, když jsem ještě instaloval audiosystémy do aut, přišel do mého instalačního střediska náš místní elektrikář, který v sovětských letech pracoval jako specialista na komunikaci. Když jsem viděl 2Ga napájecí kabel, který jsme zavedli do kufru auta pro připojení zesilovače, byl jsem opravdu ohromen. Jeho slova: “Použili jsme tento kabel k připojení rozhlasových stanic, které vysílají do poloviny světa.” Od té doby mám přísloví: k tak choulostivému tématu, jako je reprodukce zvuku, nelze přistupovat pomocí Ohmova zákona. Přesněji by bylo pravdivé říci toto: je to nemožné pouze s Ohmovým zákonem.

Musím poznamenat, že v poslední době i ti, kteří s autoaudiem teprve začínají, chápou potřebu kvalitního napájení zesilovačů. Stalo se tak proto, že všechna autoaudio fóra poskytují doporučení ohledně průřezu napájecích vodičů a obchody mají sady pro připojení zesilovačů s vodiči, které nejsou příliš silné, ale stále dostačující. Ale nikdo nechce používat tlusté akustické dráty. Současně, pokud začátečníci kupují to, co se jim nabízí v obchodech, pak milovníci zvuku „vědí“ jednoduše věří, že dráty o průřezu 2,5 m2,5. mm jsou zcela dostačující pro jakoukoli přední akustiku, protože výkon reproduktorů je mnohem menší než žehlička, která je navíc připojena XNUMX čtverečním drátem. mm. A skutečně, pokud operujeme s jedinou veličinou dostupnou a srozumitelnou průměrnému spotřebiteli – výkonem – pak s tím nemůžeme polemizovat. Jsem však ochoten se hádat a dokonce očekávám, že tento argument vyhraji (jinak bych to nevzal). A ve své důkazní základně použiji elektrické parametry, které jsou srozumitelné a známé hypotetickému elektrikáři, který přistupuje k reprodukci zvuku pomocí Ohmova zákona. Žádná esoterika, žádné útoky typu „pokud tohle neslyšíš, tak jsi hluchý. »

Tak. Elektrodynamická hlavice je v podstatě střídavý elektromotor, který převádí elektrický signál na mechanické pohyby difuzoru s buzením zvukových vln. Čím přesněji difuzér opakuje elektrický signál zvukové frekvence, tím přesněji bude zvuk, který slyšíme, odpovídat jeho standardu, tedy živému zvuku, který byl zaznamenán. To vše je teoretické a nebere v úvahu zkreslení elektronické cesty. Pro naše aktuální téma bude výchozím bodem přesnost mechanických vibrací. Pohyblivá část dynamické hlavy má ve skutečnosti určitou hmotnost, a proto má při vibracích setrvačnost. A aby bylo možné přesně ovládat pohyby, musí mít zesilovač k tomu dostatečný koeficient tlumení (DC). Často se také používá termín „faktor tlumení“. Hodnota, kterou ne všichni výrobci uvádějí v technických datech svých produktů. Výpočet hodnoty koeficientu není obtížný; musíte vydělit odpor zátěže výstupním odporem zesilovače a získat požadovanou hodnotu. Přesně tohle teď musíme udělat. Výstupní odpor jsem u deklarovaných charakteristik zesilovačů nikdy neviděl a už vůbec to není konstanta, odpor se mění s frekvencí, tedy je to impedance. Ale pro naše účely to není důležité, protože i když připustíme 100% chybu, závěry, ke kterým dojdeme níže, se nezmění. Vezměme průměrnou hodnotu výstupního odporu tranzistorového zesilovače – 0,02 Ohm a zatěžovací odpor je 4 Ohm. Dostaneme koeficient tlumení rovný 200. Velmi dobrá hodnota, i když může být vyšší.

Nyní můžeme přejít přímo k prokázání nutnosti použití silných akustických drátů. Požadovaný koeficient jsme získali bez zohlednění odporu spojovacích vodičů a je takový, že jeho zohlednění v tomto jednoduchém vzorci dává zcela odlišné výsledky. Když jsem se podíval na stránky výrobců kabelů, našel jsem hodnotu odporu měděného akustického kabelu o průřezu 2,5 m0,0075. mm – 2 Ohm/m. Ale to je odpor jednoho vodiče a obvod používá dva, takže vynásobíme 4. Obvykle se zesilovače umisťují do kufru auta a průměrná délka kabelu k předním reproduktorům je 0,0075 m Odpor akustického kabelu této délky vypočítáme: 2 x 4 x 0,06 = 3 Ohm, tedy výstupní odpor 200x větší než zesilovač! Vezmeme-li toto v úvahu, skutečný koeficient tlumení se nerovná 0,02, ale. počítejme: 0,06 + 0,08 = 4, 0,08/50 = 10. To je již malý koeficient a s přihlédnutím k tomu, že moderní reproduktory do auta mají těžký pohyb, je jasné, že o nějaké srozumitelné reprodukci nemůže být řeč. Kužel reproduktoru “proletí” za bod zastavení setrvačností, protože zesilovač nebude schopen ovládat oscilace kvůli vysokému odporu mezi ním a reproduktorem. Zkusme zvětšit průřez akustického drátu na 4 m0,06. mm a tím snížit odpor 4krát. Dostaneme úplně jiná čísla: 0,015/114 = 2,3 a nová hodnota CD je XNUMX, což je XNUMXkrát lepší než v prvním případě. Nyní je jasné, že čím je kabel reproduktoru tlustší a kratší, tím je zvuk lepší. Týká se to nejen nízkofrekvenčního rozsahu, kde dochází k velké amplitudě kmitů, ale i středofrekvenčního rozsahu, který výrazně zlepšuje srozumitelnost. Tlusté dráty je poměrně problematické protáhnout dveřmi auta, ale taková složitost je odměněna kvalitním zvukem. Na základě provedených výpočtů musí být subwoofer jednoduše připojen tlustými dráty a je to mnohem jednodušší, než protáhnout drát dveřmi.

Z vlastní zkušenosti mohu říci: rozdíl ve zvuku mezi reproduktorovým drátem 4 m8. mm a stejný dvojitý – 40 čtverečních. mm je perfektně slyšitelný, každý, kdo se o tom chce ujistit, stačí vzít a provést tento jednoduchý experiment. V mém domácím systému jsem reproduktory připojil domácím reproduktorovým kabelem o velikosti XNUMX mXNUMX. mm a nikdy jsem toho nelitoval.

Nejběžnějším materiálem pro audio dráty je měď, to je známo. Ale kvalita mědi může být úplně jiná a není v našich silách ji určit, vyžaduje to drahé přístroje a zařízení. Jen vás vyzývám, abyste nevěřili vlastnostem deklarovaným výrobci, často neodpovídají skutečnosti, právě proto, že je nelze ověřit. Musíte to vzít a poslouchat sami. Dirigent z ryzího stříbra se předvedl velmi dobře – zvuk byl ušlechtilý, bohatý na podtóny a dozvuky. Cena takového kabelu však začíná od stovek dolarů za metr a tato skutečnost značně omezuje jeho použití i v drahých systémech. Často se můžete setkat s vodičem z postříbřené mědi, praxe ukázala, že takový vodič silně zkresluje témbr, zvuk je barevný, až drsný. To je vysvětleno skutečností, že proud vytlačený působením skinefektu při vysokých frekvencích naráží na vodičovou vrstvu s různými charakteristikami a dochází k určitému zkreslení. Ve zvuku je to slyšet jako „zvýšení jasu“ ve středních vysokých frekvencích (například žesťové nástroje, činely) a zmenšení „vzduchu“ a velikosti zvukového jeviště, „akustika místnosti“ je vyžraná. Existuje také vodič vyrobený z pocínované mědi; zvuk takového drátu se vyznačuje výrazným pískavým efektem, zvuk je upřímně špinavý. Navíc jsou časté případy, kdy je pocínovaná měď vydávána za postříbřený vodič.

Existuje obrovské množství dielektrik, která se používají jako izolační materiál pro audio kabely, to je samostatné téma, které by mohlo zabrat desítky stran. Ty často používané se pokusím stručně charakterizovat. Nejběžnějším dielektrickým materiálem pro izolační vodiče je polyvinylchlorid (PVC) a jeho varianty. Jedná se o stejný průhledný, průsvitný nebo zcela neprůhledný materiál, který se nachází na akustických a napájecích kabelech, které se dnes prodávají pro automobilový audio průmysl. Toto dielektrikum má efekt akumulace náboje, takže má silný a negativní vliv na zvukový signál. Představte si, že hlavní zvukový signál prošel vodičem a při jeho pronásledování se zpožděním v čase (fázové zkreslení) a s mnohem menší, ale stále významnou amplitudou, spustí nahromaděný signál vyzařovaný izolací. Zvuk se stává blátivým a nevýrazným. Navíc tento efekt závisí na délce kabelu a zvyšuje se s rostoucí délkou. Na několik metrů bude zvuk mnohem horší než přes krátký úsek kabelu. Kromě toho PVC oxiduje měď, zejména na koncích drátu, kde je k dispozici vzduch. Polypropylenová izolace se nepoužívá tak často jako PVC, pro zvuk je mnohem lepší, zejména pěnová. Je to nejlevnější z „akusticky správných“ izolátorů. Teflonová izolace se již používá u drahých audio kabelů a zvláště účinná se ukázala izolace vyrobená z teflonu s nízkou hustotou a pěnového teflonu. Někteří výrobci si dokonce patentovali několik technologií výroby izolátorů z tohoto materiálu.

Experimentálně bylo zjištěno, že zvukově neutrálními izolanty jsou přírodní materiály: bavlna, len, vlna, celulóza, které se prakticky nikdy nevyskytují v masově vyráběných produktech a jen příležitostně se používají v drahých a individuálně vyráběných audio konektorech nejvyšší třídy. Obecně platí, že jakýkoli izolant ovlivňuje zvukový signál, dokonce i druhá vrstva, která nepřijde do kontaktu s vodičem. Akustické dráty v autě by měly být položeny co nejdále od kovu karoserie; vlnité trubky vám umožní „posunout“ kabel od těla i koberce.

Zdálo by se, že nezáleží na tom, jak jsou vodiče v kabelu uspořádány, protože jsou izolovány a žádným způsobem se navzájem nedotýkají. Ve skutečnosti lze ze dvou zcela identických vodičů vyrobit zcela odlišně znějící kabely. Vodiče jsou zkrouceny v různých úhlech, položeny paralelně, rozmístěny v různých vzdálenostech, několik vodičů je paralelizováno, používají se vodiče s plochým průřezem, vodič je sestaven z žil různých průměrů a mnoho dalšího. Nebudu popisovat každou možnost konkrétně – je jich obrovské množství, což znamená, že neexistuje jediný správný návrh. Vodiče umístěné daleko od sebe nám umožňují získat hodnoty lineární kapacity a indukčnosti, které jsou prakticky rovné nule – detail zvuku se znatelně zvětší, ale fúze a muzikálnost se ztratí. Hlavním úkolem kabelových designérů je samozřejmě kromě neutrality a širokopásmového připojení získat optimální kombinaci detailu/hudbě. Toto jsou tři kritéria, podle kterých by měly být audio konektory hodnoceny.

Dvě základní konstrukce kabelů s velmi odlišnými vlastnostmi

Paralelní uspořádání vodičů

Při montáži akustického systému asi každého napadne otázka, jaké kabely použít, aby zakoupený zesilovač a akustika zněly co nejlépe.

Otázka výběru akustického kabelu vzbuzuje po mnoho let obrovské množství kontroverzí. Rozsah cen je neuvěřitelný – od běžných kabelů prodávaných za haléřové ceny až po Hi-End kabely, jejichž náklady lze měřit v tisících dolarů za běžný metr.

Základní definice

Akustický kabel je kabel, který přenáší signál z koncového zesilovače přímo do akustického systému, tzn mluvčí.

Úkolem reproduktorového kabelu je přenášet signál ze zesilovače přímo do reproduktoru s extrémní přesností, bez jakéhokoli zkreslení. Ve skutečnosti má jakýkoli kabel vliv na signál přenášený přes něj a čím menší účinek má, tím lepší je produkt. Aby se zabránilo zkreslení, musí kabel reproduktoru chránit signál před šumem a rušením zvenčí.

Jaké vlastnosti jsou nejdůležitější pro vysoce kvalitní přenos signálu?

Z technického hlediska lze kabel charakterizovat třemi fyzikálními veličinami:

• Odpor.
• Indukčnost.
• Kapacita.

Materiál a odolnost. Odpor je snad nejdůležitější parametr pro přenos zvukového signálu. 99 % reproduktorových kabelů je vyrobeno z mědi, protože tento kov má nejnižší měrný odpor – 0,0175 μOhm*m. Pouze stříbro má méně – 0,016 μOhm*m, ale cena akustického kabelu z tohoto kovu je několikanásobně vyšší než cena mědi.
Existuje koncept měď bez kyslíku. Jedná se o čistou měď, vyráběnou speciálním způsobem – procento nečistot v takové mědi je výrazně menší než v běžné mědi a index vodivosti je lepší – u nejlepší třídy M00 je měrný odpor 0,01707 μOhm*m. Jedná se o typ mědi, který se používá při výrobě vysoce kvalitních akustických kabelů.

Efekt kůže, nazývaný také skin efekt, o kterém se hodně mluví, ovlivňuje úroveň odporu v kabelu. Tento efekt je způsoben tím, že proud procházející vodičem je rozložen nerovnoměrně; proudová hustota na povrchu vodiče je větší než v jeho středu. Vliv skinefektu je nejvíce relevantní pro vysoké frekvence, kde je proudová hustota ve středu vodiče extrémně nízká, vše je rozloženo po povrchové vrstvě a v důsledku toho se plocha použitého průřezu zmenšuje a odpor se zvyšuje. Nicméně v konečném důsledku je nepravděpodobné, že by vliv povrchového efektu na kvalitu zvuku běžný uživatel postřehl.

Existují kabely s kombinací několika kovů. Například, poměděný hliník – když je hliník potažen vrstvou mědi nebo je měděný vodič potažen stříbrem. Zda jsou takové kabely lepší nebo ne, je diskutabilní; ve většině případů je to prostě touha výrobce zvýšit své vlastní zisky, spíše než zlepšovat kvalitu.

Délka kabelu. Pravidlo, které zná asi každý, je, že čím kratší délka kabelu, tím lépe. S rostoucí délkou kabelu se zvyšuje odpor a zvyšuje se také šance na rušení a šum.

V případech, kdy je vyžadována dlouhá délka kabelu, nebo pokud je v blízkosti velké množství zdrojů rušení a šumu, je kabel stíněný – do dielektrického opletu se přidávají vrstvy kovového opletu, které snižují vliv vnějších faktorů. To je často kritické pro automobilové audiosystémy a také pro použití ve zvukových studiích, kde může být délka vodičů 100 metrů. V domácích podmínkách ve většině případů postačí nestíněný akustický kabel.

Průřez kabelu a počet žil. Akustický kabel se vyrábí převážně s průřezem v rozmezí 2,5-4 mmXNUMX, ne méně. Toto je optimální průřez pro přenos audio signálů. Kabel reproduktoru je vždy vyroben z vícepramenného vodiče. Na rozdíl od klasického elektrického kabelu je tloušťka průřezu vodičů v akustickém kabelu menší a jejich počet je větší.

Indukčnost a kapacita. Každý kabel vytváří magnetické pole, když jím prochází elektrický signál. Při velkém počtu paralelních vodičů může mít magnetické pole významný vliv na protékající signál. Pro snížení tohoto vlivu jsou vodiče určitým způsobem zkrouceny. Také, aby se snížil vliv magnetického pole každého vodiče, jsou stíněny nanesením vrstvy speciálního laku na každé jádro.

Konektory. Nejčastěji mohou být zdrojem nekvalitní konektory reproduktorového kabelu. To platí zejména pro výrobky čínského průmyslu, u kterých není vodič uvnitř konektoru na svorku připájen, ale upnut. Postupem času povrch vodiče a svorky oxiduje a ve zvukovém proudu se objevuje praskavý zvuk.

Závěry

Hlavním úkolem reproduktorového kabelu je přenášet signál ze zesilovače do reproduktoru bez zkreslení. A existují vlastnosti, které odlišují akustický kabel od běžného. Aby mohl být kabel použit jako akustický kabel, musí splňovat řadu fyzikálních vlastností. Účel si určuje své podmínky – není potřeba pouze kvalitní vodič, musí mít určitý průřez, ne méně než 2,5-4 mmXNUMX, vodič musí být vícežilový, žíly musí být určitým způsobem stočeny dohromady.

Na rozdíl od klasického kabelu je průřez vodičů v akustickém kabelu menší a jejich počet je větší. Pokud je v cestě kabelu rušení a šum, může být nutné jej stínit. Pro ozvučení auta nebo nahrávací studio je to možná nejkritičtější okamžik.

U kabelu používaného k přenosu audio signálu je kritická délka, a pokud je dlouhý, kvalitativní charakteristiky kabelu se zvýrazní.

Použití špičkových technologií při výrobě akustických kabelů je zaměřeno na udržení kvality signálu a snížení zkreslení a samozřejmě tyto technologie snižují množství zkreslení. To, že reproduktorový kabel stojí desetkrát více než běžný kabel, však neznamená, že kvalita zvuku bude desetkrát lepší. Je důležité si uvědomit, že vysoké náklady ne vždy zaručují vysokou kvalitu.

Rozdíl ve zvuku s použitím high-tech vylepšení je nesrovnatelný s rozdílem v ceně kabelu. U základního audiosystému reproduktorový kabel cenově lehce nadprůměrný výrazně zlepší zvuk oproti nekvalitnímu čínskému. Kabel v ceně přes 150 dolarů je určen pro nadšence, kteří již mají zesilovač a audio systém odpovídající úrovně.

Použití běžného kabelu jako akustického kabelu, který nemá specifické vlastnosti, je zcela oprávněné, pokud kvalita zvuku není prioritou a použité zařízení je nízké kvality.