Често се обсъжда значението на кабела за връзката между усилвателя и високоговорителя. Феновете на Hifi харчат богатство за кабели, които обещават невероятни резултати. Кратката ни слухова памет и субективност карат мнозина да потвърдят тези подобрения в своите системи.

избор

Истината е, че има много малко сериозни изследвания за значението на кабела по отношение на възприеманото качество на звука. Кабелът има импеданс (противопоставяне на електрическия ток като функция от честотата), капацитет (държи се донякъде като кондензатор) и индуктивност (държи се като намотка). Преди няколко години обаче една статия от AES стигна до заключението, че разликите между кабелите са много малки по отношение на капацитета и индуктивността и само признава значението на импеданса.

Поради тази причина ви каня да оставите настрана всеки кабел с цена, преувеличена като обещанията му, и погледнете само габарита (дебелината, сечението) на кабела, що се отнася до електрическите характеристики (тогава има важни практически въпроси в нашия бизнес като лекотата, с която е позволено да се търкаля, особено студена, в която няма да влизаме). Въпреки че от гледна точка на звука по-дебелият е по-добър, в крайна сметка може да се наложи да се приемат компромиси, ако идеалният кабел е непрактичен поради тегло, обем (при фиксирана инсталация с много окабеляване пространството, заето от кабелите е фактор, който може да бъде важен) или цена (отново при фиксирани инсталации това е параметър, който може да бъде много важен, ако се използват много дълги линии).

1. Кабелът, усилвателят, крадецът, жена му и любовника му

Бихме могли да определим коефициента на затихване (на английски, демпфиращ фактор) на усилвател като способността му да контролира движението на бобина на високоговорител. Желателен е висок коефициент на затихване, за да се получи сух звук при ниските честоти, който иначе ще звучи „меко“ и „хлабаво“.

Идеалният усилвател има безкрайно висок коефициент на затихване. На практика, тук, на планетата Земя, усилвателите показват известен изходен импеданс, което води до типични фактори на затихване между 300 и 600 за товар от 8 ома.

Коефициентът на затихване се изчислява като съотношението между импеданса (обозначен с буквата Z) на товара и изходния импеданс:

Например, усилвател с изходен импеданс 0,02 ома (това обикновено не е посочено, но може да бъде изчислено чрез решаване на изходния импеданс във формулата по-горе), свързан към товар от 8 ома, води до затихване от 400. Като фактор е право пропорционален на импеданса на товара, колкото по-нисък е импедансът, толкова по-лош е коефициентът на затихване. В този пример амортизацията ще бъде 200 за 4 ома, 100 за 2 ома и, следвайки същата логика, 800 за 16 ома.

Дотук добре. Обикновено се препоръчва коефициент на затихване по-голям от 50, с минимум 25. Както вече обсъждахме по-рано, това е особено важно за ниските честоти.

Нещата се усложняват, когато добавим кабел с определена дължина. Импедансът на кабела е право пропорционален на дължината му. И обратно пропорционално на сечението му, тоест колкото по-дебел е, толкова по-нисък е неговият импеданс.

За да се изчисли коефициентът на затихване с реален кабел, с дължина и дебелина (на английски обикновено използват термина габарит, габарит) между усилвателя и товара (високоговорителя), трябва да добавим към предишната формула допълнителен термин, който е импедансът на кабела.

Zload
Фактор на затихване = ------------------
Zoutlet + Zcable

Пример за натоварвания от 4 и 8 ома и проводник # 14 (2 mmІ) с усилен усилвател от 400 до 8 ома
Дължина на кабела Полученият фактор на затихване Кабелен импеданс
4 ома 8 ома
5 40 80 0,08 ома
10 двадесет и едно 40 0,17 ома
петнадесет петнадесет 30 0,25 ома
двайсет единадесет 2. 3 0,33 ома

Например за 20 метра и 4 ома коефициентът на затихване е 4/(0,33 + 0,02), което е равно на 11,4 (което сме закръглили до 11 в таблицата, точно както останалата част от таблицата използва закръглени стойности за простота). За стойността на импеданса на кабела приехме, че проводникът е меден, какъвто ще бъде случаят в 99,9% от случаите (не включваме изчисляването на импеданса на кабела въз основа на дължината и габарита, за да не се усложнява ). Импедансът варира в зависимост от честотата, така че наистина бихме могли да изчислим стойности за всички честоти, въпреки че за всеки ден не си струва да навлизаме в тези сложности, така че тук сме се ограничили до изчисляване с номинален импеданс.

Тъй като импедансът на кабела става по-голям спрямо изходния импеданс на усилвателя, първоначалният коефициент на затихване на усилвателя става по-малко важен. Например, ако удвоим затихването на усилвателя в нашия пример до 800 (при 8 ома), полученият коефициент на затихване за 8 ома ще бъде съответно 89 и 23,5 за 5 и 20 метра, което е много подобно на резултатите, които ние получени за фактор 400 (80 и 23, както може да се види в таблицата по-горе), особено за 20 м, тъй като колкото по-дълъг е кабелът, толкова по-малка е значимостта на (началния) коефициент на затихване на усилвателя.

По-рано обсъждахме, че факторът на затихване влияе върху "сцеплението" на ниските честоти. По този начин, в зависимост от значението на ниските честоти за различните приложения, можем да вземем решение за дебелината на кабела, който ще използваме. Например, в нощен клуб си струва да се използва много дебел кабел за басовите чекмеджета, докато при PA инсталацията амортизацията не е фактор, който ни влияе, защото се възпроизвежда само глас, така че ние ще изберем кабела във функция изключително на загуба на мощност, както е описано по-долу.

2. Загуба на мощност

Тъй като импедансът на кабела е последователно с този на високоговорителя, усилвателят доставя мощност както на високоговорителя, така и на кабела. Също така, тъй като кабелът увеличава общия импеданс на системата, усилвателят ще доставя по-малко енергия. Тъй като обаче децибелите се изчисляват логаритмично, кабелът трябва да е много тънък и дължината му много голяма, така че загубата на мощност да е значителна в слухово изражение, тоест в децибели.

Можем да кажем, че загуба от 1 dB е приемлива и загуба от 3 dB разумна, което се равнява на загуба съответно на 11% и 29% от мощността, излизаща от усилвателя на кабела. Въпреки че загубата на мощност е в разумни граници, това не означава, че коефициентът на затихване е също толкова разумен. В действителност, от гледна точка на фактора на затихване, намаляването на нивото на звуковото налягане над 0,3 dB не е приемливо. Въпреки това, за приложения PA/Ping и околен звук, където коефициентът на затихване не е критичен, ние можем да използваме критерии за избор на кабели, основаващи се само на намаляване на нивото на налягане (или загуба на мощност).

Пример за натоварвания от 4 и 8 ома и проводник # 14 (2 mmІ) с усилен усилвател от 400 до 8 ома
Дължина на кабела Загуба на мощност в кабела Загуба на ниво
4 ома 8 ома 4 ома 8 ома
5 два% 1% -0,2 dB -0,1 dB
10 4% два% -0,4 dB -0,2 dB
петнадесет 6% 3% -0.6 dB -0,3 dB
двайсет 8% 4% -0.7 dB -0,4 dB

Споменатите изчисления предполагат проводник за високоговорители без съединители, често срещан при фиксирани инсталации. Съединителите също ще добавят свой собствен импеданс, който е нисък, но не и пренебрежимо малък, така че от гледна точка на поддържане на импеданса възможно най-ниско е за предпочитане да се използва един кабел за съединяване на няколко.

3. Трансформаторни линии

Трансформаторните линии, които използват напрежения като 50, 70 или 100V, позволяват използването на по-тънък кабел, отколкото в инсталациите за директна връзка (без трансформатор). Ние наричаме тези линейни системи "висок импеданс", докато нашите 2, 4, 8 или 16 ома са "нисък импеданс". Входният импеданс на високоговорител, оборудван с входен трансформатор, обикновено варира от няколкостотин до няколко хиляди ома, което означава, че импедансът на кабела вече е малък в сравнение с импеданса на високоговорителите. На практика това означава, че можем да използваме по-тънък (и по-евтин) кабел или да носим дълги кабели.

При тези инсталации единственият критерий при избора на кабела трябва да бъде загубата на мощност, забравяйки за фактора на затихване (тъй като трансформаторът предотвратява появата на сух бас). Понякога се решава да се използват високоговорители с трансформатори в дадена инсталация, за да се избегнат загуби на мощност, когато често по-дебел кабел с високоговорители с нисък импеданс ще ни даде по-икономична система със загуба на мощност в рамките на разумното.

Разделът „Референции“ в „Библиотека за усилване на звука“ на този уебсайт съдържа таблици, които ви помагат да изберете кабела за инсталации с висок или нисък импеданс.

4. Заключение

Винаги избирайте правилната дебелина на кабела за приложението, типа на корпуса, импеданса на товара и дължината на кабела.