Важливість кабелю для зв'язку між підсилювачем і динаміком часто обговорюється. Фанати Hifi витрачають багатство на кабелі, які обіцяють вражаючі результати. Наша коротка слухова пам’ять та суб’єктивність змушують багатьох підтвердити ці вдосконалення у своїх системах.

кабелю

Правда полягає в тому, що існує дуже мало серйозних досліджень щодо важливості кабелю стосовно сприйманої якості звуку. Кабель має імпеданс (протиставлення електричному струму як функція частоти), ємність (поводиться дещо як конденсатор) та індуктивність (поводиться як котушка). Однак кілька років тому стаття AES дійшла висновку, що відмінності між кабелями були дуже малі з точки зору ємності та індуктивності, і лише визнавала важливість імпедансу.

З цієї причини я пропоную вам відкласти всі кабелі з ціною, такою ж завищеною, як і їхні обіцянки, і дивитись лише на калібр (товщину, переріз) кабелю, що стосується електричних характеристик (тоді є важливі практичні питання у нашому бізнесі як легкість, з якою дозволено котитись, особливо холодна, в яку ми не входимо). Хоча, з точки зору звуку, товщі краще, в кінцевому підсумку може знадобитися прийняти компроміси, якщо ідеальний кабель непрактичний через вагу, об'єм (у фіксованій установці з великою кількістю проводів, кабелі займають - це фактор, який може бути важливим) або вартість (знову ж таки, у стаціонарних установках це параметр, який може бути дуже значним, якщо використовуються дуже довгі лінії).

1. Кабель, підсилювач, злодій, його дружина та коханий

Ми могли б визначити коефіцієнт демпфування (англійською мовою, коефіцієнт демпфування) підсилювача як його здатність керувати рухом спікерної котушки. Високий коефіцієнт демпфування бажаний для отримання сухого звуку на низьких частотах, який в іншому випадку буде звучати «м’яко» та «вільно».

Ідеальний підсилювач має нескінченно високий коефіцієнт демпфування. На практиці, як мінімум тут, на планеті Земля, підсилювачі демонструють певний вихідний імпеданс, що призводить до типових коефіцієнтів демпфування від 300 до 600 при навантаженні 8 Ом.

Коефіцієнт демпфування розраховується як відношення імпедансу навантаження (позначеного буквою Z) до вихідного імпедансу:

Наприклад, підсилювач з вихідним імпедансом 0,02 Ом (це зазвичай не вказується, але його можна обчислити, вирішивши вихідний імпеданс у формулі вище), підключений до навантаження 8 Ом, призводить до загасання 400. Як коефіцієнт прямо пропорційний імпедансу навантаження, чим менший опір, тим гірший коефіцієнт демпфування. У цьому прикладі демпфування буде 200 для 4 Ом, 100 для 2 Ом і, дотримуючись тієї ж логіки, 800 для 16 Ом.

Все йде нормально. Зазвичай рекомендується коефіцієнт демпфування більше 50, мінімум - 25. Як ми вже обговорювали раніше, це особливо важливо для низьких частот.

Справа ускладнюється, коли ми додаємо кабель певної довжини. Опір кабелю прямо пропорційний його довжині. І обернено пропорційний його перерізу, тобто чим товщі, тим нижче його імпеданс.

Для розрахунку коефіцієнта демпфування за допомогою справжнього кабелю довжини та товщини (англійською мовою вони зазвичай використовують цей термін калібрувальний прилад, датчика) між підсилювачем та навантаженням (динаміком), ми повинні додати до наведеної формули додатковий термін, який є імпедансом.

Zload
Коефіцієнт демпфування = ------------------
Zoutput + Zcable

Приклад для навантажень 4 та 8 Ом та дроту № 14 (2 ммІ) з підсилювачем, демпфірованим від 400 до 8 Ом
Довжина кабелю Коефіцієнт демпфування Опір кабелю
4 Ом 8 Ом
5 40 80 0,08 Ом
10 двадцять один 40 0,17 Ом
п’ятнадцять п’ятнадцять 30 0,25 Ом
двадцять одинадцять 2. 3 0,33 Ом

Наприклад, для 20 метрів і 4 Ом коефіцієнт демпфування дорівнює 4/(0,33 + 0,02), що дорівнює 11,4 (що ми округлили до 11 у таблиці, як і решта таблиці використовує округлені значення для простота). Що стосується значення імпедансу кабелю, ми припустили, що провідник мідний, що має місце в 99,9% випадків (ми не включаємо розрахунок імпедансу кабелю на основі довжини та калібрувальних приладів, щоб не ускладнювати ). Імпеданс змінюється залежно від частоти, тому ми могли б дійсно розрахувати значення для всіх частот, хоча щодня не варто вникати в ці складності, тому тут ми обмежилися обчисленням з номінальним імпедансом.

Оскільки імпеданс кабелю стає більшим відносно вихідного імпедансу підсилювача, початковий коефіцієнт демпфування підсилювача стає менш важливим. Наприклад, якщо ми подвоїмо демпфування підсилювача в нашому прикладі до 800 (при 8 Омах), результуючий коефіцієнт демпфування для 8 Ом буде 89 і 23,5 для 5 і 20 метрів відповідно, що дуже схоже на результати, які ми отримано для коефіцієнта 400 (80 та 23, як видно з таблиці вище), особливо для 20 м, оскільки чим довший кабель, тим менша важливість (початкового) коефіцієнта демпфування підсилювача.

Ми вже обговорювали, що коефіцієнт демпфування впливає на "зчеплення" низьких частот. Таким чином, залежно від важливості низьких частот для різних застосувань, ми можемо прийняти рішення щодо товщини кабелю, який ми збираємось використовувати. Наприклад, у нічному клубі варто використовувати дуже товстий кабель для басових висувних ящиків, тоді як для установки ПА демпфування не є фактором, який впливає на нас, оскільки відтворюється лише голос, тому ми виберемо кабель у функції виключно втрата потужності, як описано нижче.

2. Втрата потужності

Оскільки імпеданс кабелю послідовно співвідноситься з імпедансом динаміка, підсилювач подає живлення як до динаміка, так і до кабелю. Крім того, оскільки кабель збільшує загальний опір системи, підсилювач буде подавати менше енергії. Однак, оскільки децибели розраховуються логарифмічно, кабель повинен бути дуже тонким і довжиною дуже великою, щоб втрати потужності були значними в слуховому вираженні, тобто в децибелах.

Можна сказати, що втрата в 1 дБ є прийнятною, а втрата в 3 дБ - розумною, що еквівалентно втраті відповідно 11% та 29% потужності, що виходить від підсилювача на кабелі. Хоча втрати потужності знаходяться в розумних межах, це не означає, що коефіцієнт демпфування однаково розумний. Насправді, з точки зору коефіцієнта демпфірування, зниження рівня звукового тиску, що перевищує 0,3 дБ, є неприйнятним. Однак для програм PA/Ping та навколишнього звуку, де коефіцієнт демпфування не є критичним, ми можемо використовувати критерії вибору кабелю, засновані лише на зниженні рівня тиску (або втрати потужності).

Приклад для навантажень 4 та 8 Ом та дроту № 14 (2 ммІ) з підсилювачем, демпфірованим від 400 до 8 Ом
Довжина кабелю Втрата потужності в кабелі Втрата рівня
4 Ом 8 Ом 4 Ом 8 Ом
5 два% 1% -0,2 дБ -0,1 дБ
10 4% два% -0,4 дБ -0,2 дБ
п’ятнадцять 6% 3% -0,6 дБ -0,3 дБ
двадцять 8% 4% -0,7 дБ -0,4 дБ

Наведені вище розрахунки передбачають провід акустичної системи без роз’ємів, що часто зустрічається у стаціонарних установках. З'єднувачі також додадуть власний імпеданс, який є низьким, але не незначним, тому з точки зору збереження імпедансу якомога меншим, бажано використовувати один кабель для зрощування декількох.

3. Лінії трансформаторів

Трансформаторні лінії, які використовують напруги, такі як 50, 70 або 100 В, дозволяють використовувати тонший кабель, ніж у установках прямого підключення (без трансформатора). Ми називаємо ці лінійні системи "високим імпедансом", тоді як наші 2, 4, 8 або 16 Ом є "низьким імпедансом". Вхідний опір гучномовця, оснащеного вхідним трансформатором, зазвичай становить від декількох сотень до декількох тисяч Ом, що означає, що імпеданс кабелю зараз невеликий порівняно з імпедансом гучномовців. На практиці це означає, що ми можемо використовувати тонший (і дешевший) кабель або нести довгі кабелі.

У цих установках єдиним критерієм при виборі кабелю повинні бути втрати потужності, забуваючи про коефіцієнт демпфування (оскільки трансформатор запобігає появі сухих басів). Іноді вирішується використовувати в установці гучномовці з трансформаторами, щоб уникнути втрат енергії, коли часто товстіший кабель з низьким опором динаміків дасть нам більш економічну систему з втратою потужності в розумних межах.

Розділ "Посилання" в розділі "Бібліотека звукового підсилення" на цьому веб-сайті містить таблиці, які допоможуть вам вибрати кабель для установок з високим або низьким опором.

4. Висновок

Завжди вибирайте правильну товщину кабелю для застосування, тип корпусу, опір навантаження та довжину кабелю.