Акустический кабель: характеристики, конструкции, принцип работы

Физические характеристики аудио кабеля, влияющие на качество звуковоспроизведения

Рассмотрим степень влияния на качество аудио кабеля чистоты меди жилы, скин-эффекта, экранирующей оплетки, шероховатости, покрытия жил и изоляции.

Влияние на звуковой сигнал чистоты меди

Согласно ГОСТ 859-2001 для изготовления проводов кабелей используется медь чистотой более 99%, в которой максимальная доля примесей в худшем случае не превышает 1%, что практически не влияет на ее проводимость.

Присутствующий в меди кислород обладает вентильным эффектом, работает как диод, выпрямляя синусоиду. В бескислородной меди марки М0 количество кислорода не превышает 0,001%. В раскисленной марки М1 – 0,01%, что теоретически может добавлять нелинейные искажения в звуковой сигнал не более, чем на эту величину.

На практике вносимые искажения многократно меньше, так как диоды шунтируются чистой медью. Таким образом, наличие кислорода в меди не влияет на естественность звучания.

Для справки. Ученые В. М. Большов и В. И. Гукин установили, что человеческое ухо не фиксирует нелинейные искажения величиной менее 3%.

Влияние скин-эффекта

При прохождении переменного тока через проводник вокруг него возникает переменное электромагнитное поле, которое создает электрическое индукционное поле, нелинейно взаимодействующее с электромагнитным полем. В результате плотность тока от центра оси провода смещается к его поверхности. Это поведение переменного тока назвали скин-эффектом.

Скин-эффект начинает проявляться на частотах более 100 Гц в проводах сечением более чем 0,75 мм2. Таким образом на низкие частоты (басы) влияния не оказывает. С увеличением частоты начинается плавное проявление скин-эффекта, и на частоте 20 кГц потери увеличиваются до 0,25 дБ, что заметить практически невозможно. Но даже если имеется идеальный слух, то всегда можно скомпенсировать потери в высокочастотном диапазоне с помощью эквалайзера.

На проводах сечением менее 0,75 мм2 скин-эффект в звуковом диапазоне отсутствует. Поэтому, для получения кабеля без скин-эффекта для подключения звуковых колонок к усилителю, например, сечением 1,5 мм2, достаточно свить два изолированных провода сечением 0,75 мм2. Так делают многие производители аудиокабелей.

Об экранирующей оплетке кабеля

Применяемая в дорогостоящих аудио кабелях экранирующая оплетка из цветных металлов не защищает от низкочастотных электромагнитных полей, а высокочастотные поля, от которых экранирование может защитить, в нормальных условиях создают ЭДС в проводах кабеля величиной несколько микровольт.

Уровень влияния такого поля составляет сотые доли дБ, что услышать, даже когда сигнал на колонки не поступает, невозможно.

О количестве жил и их диаметре в проводах акустического кабеля

Количество и сечение жил в проводах кабеля на качество звука не влияет. Чем больше жил и меньше их диаметр, тем эластичнее будет кабель. Вопрос актуален для случая, если необходимо часто транспортировать аудиосистему и свивать кабель.

Влияние шероховатости и покрытия проводов кабеля

Согласно Закону Ома, сила тока в замкнутой цепи зависит только от ее сопротивления, поэтому даже большая шероховатость проводов снизит на 0,1% сечение провода, что практического влияния не окажет.

Покрытие проводов благородными металлами оправдано только для снижения влияния скин-эффекта на частотах выше 100 кГц. Поэтому для аудио кабеля значения не имеет. Изоляционное покрытие вполне справляется с защитой меди от внешних воздействий. Оправданным может быть покрытие только клемм на концах проводов.

Влияние материала изоляции проводов кабеля

Любые электрические провода, в том числе и для подключения звуковых колонок, для защиты от короткого замыкания и внешних воздействий окружающей среды покрываются изоляцией. Изоляция делается из диэлектрического материала и в прохождении тока по кабелю участия не принимает. Так как напряжение, подаваемое с усилителя на колонки, не превышает сотни вольт, то материал изоляции значения не имеет.

Вывод

Качество акустического кабеля определяется только его поперечным сечением. Чистота и структура кристаллов меди, внешнее покрытие проводов, шаг скрутки, сечение жил в проводе и их количество, материал изоляции – практически не оказывает влияние на естественность воспроизведения музыкальных произведений.

При недостаточном сечении проводов часть мощности будет рассеиваться на них и в моменты максимальной громкости низкие частоты (басы) будут звучать без искажений, но несколько тише, потому что в общей звуковой мощности они составляют более 70%.

Как подобрать сечение кабеля?

Каждый обладатель акустической системы, рано или поздно задаётся вопросом: какой кабель лучше? Каким должна быть величина сечения кабеля? Тут всё зависит от мощности, которая будет передаваться. Чем выше планируется передавать мощность, тем выше должна быть величина сечения. Сопротивление оказывает значительное влияние на передачу сигнала.

Это можно объяснить тем, что у многих колонок низкое значение импеданса. Можно провести эксперимент. Для этого подсоединим к колонке с сопротивлением восемь Ом акустический кабель у которого сопротивление один Ом. Нагрузка будет равна сумме двух показателей. Значения тока и мощности падают. Чтобы мощность была нужного значения, требуется чтобы сопротивление составляло не больше пяти процентов импеданса, если используются высокие частоты, а когда низкие, то не больше десяти процентов.

Идеальным можно считать тот провод, сечение которого соответствует определённым показателям и он покупается под определённую систему. Если кабель не соответствует характеристикам, нужно подбирать другие показатели сечения. Наиболее распространёнными можно считать кабели с сечением от 2.5 миллиметров до четырёх.

Как видите, ничего сложного в подборе сечения не существует. Руководствуйтесь правилом, что для более длинного провода требуется более высокое сечение. А наиболее распространённое — 2.5 миллиметра. От него и нужно начинать подбор более подходящего кабеля для вашей акустической системы.

Источник

Установка и точная настройка акустики

Для достижения наилучших рабочих характеристик ваших акустических систем рекомендуется потратить некоторое время на определение оптимальной конфигурации настройки. Начните с изменения угла установки акустических систем в направлении выбранного положения прослушивания, которое обычно находится по центральной линии комнаты, при этом если вы сидите, то можете видеть только внутреннюю боковую панель каждой АС. Перед передней панелью АС не должно находиться никаких препятствий. Акустически системы должны быть установлены на расстоянии 1,5 — 4,5 метра друг от друга, при этом место прослушивания должно находиться на чуть большем расстоянии от АС, чем расстояние между ними. Избегайте установки АС в углах комнаты, так как это отрицательно повлияет на их рабочие характеристики. В идеале мы рекомендуем устанавливать АС на расстоянии минимум 0,5 метра от задней стены и 1 метр от боковой стены

Установив АС в ее положении прослушивания, осторожно наклоняйте АС из стороны в сторону, чтобы заостренные ножки прошли через ткань ковра до твердой поверхности внизу. После выполнения точной регулировки ножек отрегулируйте уровень АС и убедитесь в их устойчивости, надежно затяните контргайки, не прилагая чрезмерного усилия

Более подробно об установке акустики мы расскажем в нашей популярной статье «Правильное расположение акустики в комнате».

Расчет сечения акустического кабеля для подключения звуковой колонки

Согласно рекомендациям, сопротивление провода для подключения звуковой колонки не должно превышать 5% ее сопротивления. В таблице представлено максимально допустимое сопротивление проводов кабеля в зависимости от величины сопротивления звуковой колонки.

При расчете следует учесть, что общее сопротивление кабеля будет в два раза больше, так как он состоит из двух проводников. Чем сопротивление кабеля меньше, тем лучше.

Метр длины медного провода любого сечения имеет известное сопротивление. Поэтому зная допустимое сопротивление кабеля и его длину по таблице можно выбрать подходящий.

Например, нужно выбрать кабель длиной 2 метра для подключения звуковой колонки сопротивлением 4 Ома. Из таблицы «Допустимое сопротивление кабеля для подключения звуковой колонки» определяем, что сопротивление проводов кабеля не должно превышать 0,2 Ом. Кабель имеет два провода, значит, значение нужно поделить на два, получается 0,1 Ом. В столбце 2 метра подходящим значением является 0,08 Ом, перемещая взгляд влево по горизонтали видим, что подойдет кабель с сечением провода 0,5 мм2 (диаметр 0,8 мм).

Как видите, по вышеприведенным таблицам выбирать сечение провода для динамика неудобно. Поэтому обе таблицы были сведены в одну, что позволит быстро и безошибочно выбрать кабель.

Теперь достаточно по сопротивлению динамика узнать необходимое сечение провода в столбце длины кабеля. Например, для подключения звуковой колонки сопротивлением 4 Ом, удаленной от усилителя на 3 метра понадобится кабель с сечением провода 0,54 мм2.

ГОСТ 22483-2012 предписывает стандартный ряд сечений проводов кабелей для производителей и провод выбранного сечения в продаже может отсутствовать.

Поэтому решил сделать таблицу, с помощью которой выбор сечения провода для акустического кабеля можно сделать с учетом стандартного ряда сечений.

Выбирается сечение провода по этой таблице, так же, как и с помощью предыдущей, только в результате вы получите сразу стандартное значение.

Если у вас есть в наличии отрезки медного кабеля достаточной длины, то можно узнать, подойдет ли он для использования в качестве акустического.

Сечение провода измерять приборами невозможно, но его можно вычислить по диаметру, измеренному штангенциркулем или микрометром.

Для акустического кабеля подойдет любой многожильный медный провод для электропроводки. Если сечение многожильного провода кабеля неизвестно, то его можно определить с помощью опубликованной на сайте методике.

Немного про качество звука

Если принять во внимание выше проведенные процедуры и выводы, то замена дорогого провода на более дешевый, не создаст неудобства при прослушивании музыки. На слух, “в тёмную”, ни кто не сможет заметить разницы, даже “прожженые меломаны”

Не будет ни какой потери качества звука. Спорить можно уже начиная тут, как и в самом начале статьи.

О проводах компьютерных колонок. Как пример.

Рекомендую посмотреть, какие провода используются для подключения акустики, скажем в компьютерных колонках с деревянными корпусами. Сами колонки достаточно большие и играют громко и почти хорошо. Соответственно и провода должны быть достаточной толщины. А проверьте, какое сечение на ваших проводах. Вы увидите, что проводки там имеют сечение в лучшем случае – 0,3 мм2. Это в идеале.

На самом деле, часто берешь за провод, тянешь на разрыв, а он просто рвется в руках как обычная нитка. Обычно, это черные провода с красной полоской. И о каком качестве или передаваемой мощности можно тут говорить?!

Какими проводами подключают акустику меломаны и аудиофилы?

Меломаны особо не озабочены брендом производителя проводов. Используют и электрические провода для подключения акустики сечением 0,5 мм2, и если мощный усилитель будет “раскачивать” большие колонки, то не долго думая поставят провод потолще – обычно это 1,5 мм2.

А вот аудиофилы начнут поднимать спор и доказывать, что – “не зря производители пришли к такому решению – производить акустические провода из “бескислородной меди”! Типа – “… Звук, при использовании акустического провода, из “бескислородной меди”, становится более мягким, прозрачным и гораздо чище…”

Отчасти, они будут правы – совсем не зря начали производить такие провода! Ведь продавать можно гораздо дороже то, что стоит копейки! Стоит лишь поместить этот товар в красивую упаковку, расписать все плюсы огромным шрифтом.

А ещё, вспомните, когда проходите мимо витрины, а там огромными буквами написано – “скидка до 70%”. Вы как это себе представляете? Это тотальная распродажа, или просто жест доброй воли – продать товар “в подарок”? Нет, всё не так. Это просто маркетинг. И этим всё сказано. Серьезная наука – продавать, и не все её понимают. Так выходит и с нашими проводами.

Чтобы не пропустить новые статьи, подписывайтесь на новые статьи сайта и получайте свежие новости самыми первыми!

Будем рады вашему вниманию и комментариям.

Хотите поделиться своим опытом – напишите и мы обязательно примем меры к изучению вашего мнения и опыта. И вы сможете сделать это на нашем сайте! Не забывайте про Авторские права.

Лучшие марки

В связи с тем, что сегодня на рынке представлено большое количество моделей акустических кабелей (например, провода AUX), произведенных как зарубежными, так и российскими компаниями, пользователям довольно трудно ориентироваться в процессе покупки в таком разнообразии. Предлагаем вашему вниманию рейтинг самых лучших и популярных производителей.

Oyaide Tunami II SP-Y V2

Рыночная стоимость данного кабеля составляет около 45 000 рублей за 2 метра. В качестве проводника применяется медь 102SSC 5,5 мм2. Для изоляции используются такие материалы, как полиолефин и полиолефиновые полимеры. Покрытие разъемов состоит из палладия и платины. Данный кабель обеспечивает качественное звучание типа Soundwall.

Lavardin Model CHR 317

Этот кабель относится к более высокой ценовой категории, однако доступен практически для всех покупателей. Он стоит 60 000 рублей за 3 м. В работе модели Lavardin Model CHR 317 используется технология Low Memory Distortion. К положительным характеристикам кабеля можно отнести возможность функционирования даже с низкочастотным спектром звуковых волн.

HMS Elektronik Concertato WBT0610

Кабель изготовлен из меди, в его состав входит несколько жил типа Hf-литцендрат (2 х 3 x 2,85 мм2). Диэлектрик выполнен из тефлона, а оболочка изготовлена из полиуретана. Уровень индуктивности составляет 164 нГн/м, а показатель емкости – 466 пФ/м. Сигнал нарастает довольно быстро – всего за 11,5 мкс. Страной-производителем данного кабеля является Германия, соответственно, можно рассчитывать на самое высокое качество.

Kubala-Sosna Anticipation

Этот кабель производится на территории Соединенных Штатов Америки. Он обеспечивает воспроизведение высококачественного звука. Кроме того, производитель может отметить макродинамические контрасты. Модель Kubala-Sosna Anticipation отлично подойдет для воспроизведения рок-музыки.

Tellurium Q Blue Diamond Speaker

Стоимость устройства относительно высока – за 2 метра кабеля вам придется заплатить более 78 000 рублей. Внутренняя конструкция кабеля состоит из многожильного проводника. Этот элемент, в свою очередь, изготавливается из бескислородной меди. Размер сечения – 2 х 2,5 мм2. Функцию диэлектрика выполняет тефлон с добавлением полимерных смол. Фазовые искажения являются нулевыми.

Qed Supremus

Этот многожильный кабель создается при использовании посеребренной меди с чистотой 99,999%. Размер сечения составляет 10 AWG, 6,2 мм2, а показатель емкости находится на уровне 48 пФ/м. Диэлектрик является керамическим, в процессе его изготовления были использованы такие материалы, как эмаль со вспененным полиуретаном.

Chord Company Epic Reference Speaker

Эта модель акустического кабеля является одной из самых дорогих в нашем рейтинге. Стоимость 3-х метров провода составляет более 95 000 рублей. В качестве проводника в данном случае производитель использовал посеребренную медь 4х12 AWG, а роль диэлектрика выполняет тефлон PTFE.

Благодаря большому разнообразию производителей и моделей аудиокабелей каждый человек сможет выбрать для себя тот вариант, который будет соответствовать индивидуальным потребностям.

Характеристика силового кабеля

Силовой кабель предназначен для передачи переменного тока от энергетического, коммунального предприятия к потребителю. Он рассчитан на 35 киловаттное напряжение, но есть марки, выдерживающие 330 киловаттное напряжение. Состоит из токопроводящей жилы, изоляции, оболочки и защиты. В зависимости от назначения, производственных особенностей, силовые кабели отличаются количеством, материалом жил, площадью сечения, изоляционным типом. Проводник используется во внутренней электроустановке, в закрытом кабельном сооружении, в жилой, общественной электропроводке. Он применяется в цепи питания пожаротушащих устройств, пожарной сигнализации, лифтовом питании, системе эвакуации и питания медицинских учреждений. Его нередко используют для устройства системы дымоудаления.

Характеристика акустического кабеля

Акустическим кабелем называется провод для подачи звукового сигнала на пассивные динамики от усилителя. Основной его задачей служит передача четкого сигнала. Он гарантирует защиту передающего сигнала от любой внешней звуковой помехи.

Главной его особенностью служит возможность передачи аудиосигнала к динамику без искажения. Этим он отличается от обычного проводника. При использовании некачественного изделия на выходе получается искажение, фоновый шум или низкий мощностный сигнал. Это происходит из-за того, что часть звуковой энергии отправляется на нагрев кабеля. Для сохранения качества сигнала, используют акустический кабель. Чтобы сохранилась максимальная акустическая проводимость, используется медный токопровод. В нем нередко используется оловянное или серебряное напыление, что делает провод почти идеальным.

Как правило, акустический кабель работает при температуре от -40 до 60 градусов. Его длина достигает свыше 25 метров. Функционирует он по гарантии свыше 10 лет. По виду бывает пучкообразным, концентрическим и веревочным.

Основные отличия

Чтобы кабель мог давать высококачественный сигнал, он должен иметь качественный материал, проводниковое сопротивление, скин-эффект, длину, сечение, показатель индуктивности и разъем. Зачастую именно акустический кабель передает лучший сигнал, поскольку основной его задачей служит передача сигнала без искажения. Силовой проводник призван передавать, принимать постоянную электроэнергию, в то время как акустический — должен передавать, принимать качественный сигнал.

Отличия заключаются в конструктивных особенностях. Жилы акустического кабеля свиты определенным образом. Количество их больше, чем в обычном проводнике. При наличии шумов, жилы его нуждаются в экранировании. Для автомобильной акустики, звукозаписывающей студии, это — критичный момент.

Стоит указать, что, как правило, акустический кабель в длину больше силового. Чем она больше, тем лучше работает проводник. Цена его выше, поскольку для его создания применяются улучшенные производственные технологии. Методы его создания на производстве направлены на сохранение качественного сигнала, снижения количества искажений, поэтому стоит он больше. По отметкам пользователей цена оправдывается качеством.

В дополнение можно отметить, что акустический и силовой кабель отличаются внешним видом, жесткостью. Гибким первый провод считается за счет отсутствия второй защитной оболочки. В силовом проводе каждая жила сделана с изоляцией. Сверху жилы силового проводника покрыты поливинилхлоридной, толстой оболочкой. Акустический провод покрытым мягким силиконовым материалом.

В результате, различие акустического проводника от силового кроется во внешнем строении, длине, гибкости, жесткости и качестве передаваемого сигнала. Кроме того, для первого используются лучшие технологии, что делает его незаменимым в звукозаписывающих студиях, автомобильных мультимедиа системах.

Цифровые аудиокабели

Эти кабели передают цифровой сигнал от источника (например, цифрового выхода HD-плеера) на цифровой вход AV-ресивера или процессора/предусилителя. Преобразование цифрового сигнала в аналоговый происходит внутри ресивера. При этом по одному цифровому кабелю можно передавать как стерео, так и кодированный многоканальный цифровой аудиосигнал.

Цифровые аудиокабели, предназначенные для использования в домашних аудиосистемах, бывают двух видов. Коаксиальный цифровой аудиокабель имеет круглое сечение, и представляет собой металлический проводник, покрытый слоем диэлектрика, и экранирующей оплетки (выполняющей роль второго, «общего» проводника). Коаксиальный цифровой кабель должен отвечать одному обязательному требованию — его высокочастотное (или, как его еще называют, «волновое») сопротивление должно составлять 75 Ом. При отклонениях этого значения в любую сторону передача цифрового сигнала будет производиться с искажениями. Цифровой кабель оснащается RCA-разъемами, это самый распространенный тип разъемов в домашнем аудио.

Другой популярный цифровой аудиокабель — оптический (его называют Toslink по имени компании-разработчика этого вида соединителя, компании Toshiba). В нем для передачи цифрового сигнала используются световые импульсы, а проводником является световод — стеклянный или полимерный. Электрическое соединение между источником сигнала и приемником в данном случае отсутствует.

Споры о том, какой тип соединителя предпочтительнее, не утихают уже на протяжении не одного десятка лет, особенно в аудиофильских кругах. Коаксиальный кабель в большинстве случаев имеет более широкую полосу пропускания сигнала, чем оптический, поэтому многие компании-изготовители (и пользователи) отдают предпочтение соединителю именно этого типа.

Есть и другое мнение. Оно основано на том, что цифровой аудиосигнал — это всего лишь последовательность битов, и на качество звука не может влиять то, каким образом цифровой сигнал был передан от источника к приемнику. Кроме того, при использовании оптического кабеля исключается возможность передачи электрических помех и наводок, которые могут присутствовать на корпусе источника сигнала, в приемник.

Как бы то ни было, при прочих равных мы рекомендуем пользоваться электрическим цифровым соединителем. В крайнем случае, при наличие в вашей AV-системе нескольких цифровых источников сигнала, по коаксиальному кабелю следуем подключать тот, который потенциально обладает наилучшим качеством звука.