Jak síťový kabel ovlivňuje zvuk?

Pro jakou součást bych měl nejprve vybrat síťový kabel?
Při výběru síťového kabelu platí hlavní pravidlo nejlepší kabel pro zdroj.

Kdy koupit síťový kabel.
Síťové kabely, stejně jako ostatní, jsou vybrány jako poslední. Nejprve je třeba vybrat hlavní prvky systému: akustická sluchátka, zdroj zvuku, zesilovače. Možná byste si je měli nejprve poslechnout alespoň s neznačkovými kabely, abyste si zvykli na jejich zvuk. Rozhodněte se sami, co se vám na zvuku líbí nebo nelíbí. Odtud bude jasné, čeho chceme „jemným doladěním“ – výběrem kabelu – dosáhnout. Například chceme udělat basy jasnější a větší v systému s chronickým deficitem basů. Nebo potřebujete utlumit ty otravné vysoké. Síťové kabely jsou proto vybírány s ohledem na vlastnosti hlavních součástí systému, o jejichž výběru jsme se již rozhodli.

Který kabel je důležitější?
Pokud jde o dopad na konečný výsledek, síťové kabely mají znatelnější dopad než propojovací kabely, kabely reproduktorů a kabely sluchátek.

Další otázka zní: kolik utratit za síťový kabel?
Kabel ovlivní konečný výsledek, ale ne „rozbočovač“; sluchátka nebo akustika zůstávají ve své podstatě stejné, ani jeden kabel nepromění jedno sluchátko v druhé. Tedy pokud akustická sluchátka zvukově vůbec nevyhovují, nepočítejte s tím, že kabel situaci nějak magicky zachrání. V tomto případě ušetříte, pokud si vyberete jiná akustická sluchátka se zvukovým podpisem, který vám vyhovuje.

Nyní je otázka, zda má smysl utrácet více za kabel než třeba za zdroj nebo zesilovač?
Ano, při upgradu kabelu získáme zvýšení kvality zvuku, ale stává se, že pokud tuto částku nebo její část utratíme za upgrade stejného zdroje nebo zesilovače, dostaneme větší nárůst kvality než při upgradu kabelu.
I když kvalitativní růst je výsledek, který se měří poněkud odlišně, ve skutečnosti ne v „časech“. Při upgradu kabelu by se zdálo, že ne vždy získáme rozdíl „den a noc“, ALE záleží na celkovém výsledku, na muzikálnosti zvuku celého systému. Rozdíl je zvláště patrný, když se po slušném networkerovi vrátíme zpět k „počítačovému“ networkerovi. Ano, všechny hlavní komponenty jsou stejné, zvuk je přibližně podobný, ale NE stejný. Vše se učí srovnáním. Po dobrém networkerovi bude těžké se vrátit dolů.

Kombinace kabelů a dalších součástí systému
Při výběru síťového kabelu je třeba zvážit, jaké další komponenty jsou v systému. Například, pokud váš systém bude mít dvě nebo více „basových monster“ najednou – síťové kabely s důrazem na nízkofrekvenční rozsah, pak alespoň jednotlivě může každý z těchto kabelů vykazovat vynikající výsledky, když jsou takové kabely spojeny v jednom systému toto „reaktivní nebude možné poslouchat hučení“ a mumlání. Proto je třeba při výběru síťového kabelu vzít v úvahu charakter zvuku a další komponenty.

Správce
Registrace: 06.03.2009
Adresa: Hora květin a ovoce za jeskyní vodní opony
Příspěvky: 9,889

Je 500 $ hodně nebo málo na nákup síťového kabelu?
Nikdy se nesrovnávám se směšnými cenami kabelových produktů na Ukrajině a v Rusku. Ceny v místních obchodech snadno stoupnou 2-3krát ve srovnání se západní (světovou) cenou. Slušný síťový kabel (a také propojení) začíná od 150-200 $ od západního výrobce a v ukrajinsko-ruském obchodě může být jeho cena až 300-500 $. Zdá se, že jsme utratili hodně, ale výsledek je poněkud slabý. Globalizace je hned za rohem, proč kupovat kabel za idiotské ceny? Nakupujte na Západě za cenu, která vám vyhovuje a ne na základě žalostného výběru nabízeného místními podvodníky, ale vyberte si kabel značky, kterou chcete. Tímto způsobem je pravděpodobnější, že donutíte místního prodejce, aby se buď řídil potřebami kupujícího, nebo donutíte podvodníky opustit trh Hi-Fi, což je to, co potřebují.
Proto při určování ceny koukám na západní cenu.

Stále existuje možnost koupit dobrý kabel levněji.
Prodám použitý kabel ve výborném stavu. A čím je kabel dražší, tím více jeho cena při používání klesá. Často se např. jedná o kabel bez krabičky nebo krabičku se známkami opotřebení, kabel má čistě kosmetické drobné škrábance, které nijak neovlivňují zvuk atp. Ale při nákupu takového kabelu, byť od zprostředkovatele, odečtěte 30-50% z původní ceny v některých případech, při přímém nákupu od soukromé osoby to bude ještě levnější.
Ale opakuji, nákup použitého kabelu má největší smysl, pokud je model ve střední nebo vyšší cenové relaci. U modelu junior budget je sleva sotva patrná.

Správce
Registrace: 06.03.2009
Adresa: Hora květin a ovoce za jeskyní vodní opony
Příspěvky: 9,889

Délka kabelu
Je nutné vypočítat vzdálenost od zásuvky k připojenému zařízení. Kabel, který se ohýbá v kroužcích, není potřeba a proč platit další peníze, protože cena kabelu závisí na délce. Kabel by však měl být dostatečně dlouhý pro připojení a neměli byste jej připojovat příliš těsně. Za normálních podmínek je optimální délka síťovače 1,2 metru, 1,5 metru, ve vzácných případech 2 metry.

Obrázek 1 – Ekvivalentní obvod nekonečně malého segmentu dlouhého vedení

Je však třeba mít na paměti, že se bavíme o dlouhé řadě. Dlouhé vedení je podle definice běžné vedení pro přenos energie, jehož délka je mnohonásobně větší než vlnová délka kmitů, které se v něm šíří, a vzdálenost mezi vodiči a příčný rozměr vodičů je mnohonásobně menší než vlnová délka, tzn. vztahy jsou spokojené

kde λ – vlnová délka, L – délka čáry, a – průřez vodiče, b – vzdálenost mezi vodiči. Pro horní mezní frekvenci v = 20000 XNUMX Hz slyšitelný rozsah vlnové délky λ = c⁄νKde c – rychlost světla bude rovna 300000000/20000=15000 m, neboli 15 km. Pro frekvenci 50 Hz dosáhne vlnová délka šesti tisíc kilometrů. Takové délky reproduktorových kabelů se přirozeně nepoužívají, a proto pro ně model dlouhé řady zjevně není vhodný.
Pro vedení, jejichž délka je mnohem menší nebo srovnatelná s vlnovou délkou oscilace, existuje ekvivalentní krátký okruh (obrázek 2).

Obrázek 2 – Ekvivalentní obvod nekonečně malého segmentu krátkého vedení

Jak je vidět z obrázku, vodivost a indukčnost vedení zde již nejsou brány v úvahu, protože jejich hodnoty jsou zanedbatelné (u krátkého vedení). To znamená, že nemá smysl uvažovat o druhém faktoru. Zůstane jen nádoba.
Spočítejme si nyní vstupní a výstupní odpor našeho pasivního kvadrupólu a podívejme se na jeho přenosovou charakteristiku.
Vstupní odpor primárního okruhu bude roven:

Výstupní odpor pro druhý okruh:

Charakteristika přenosu napětí:

Modul přenosové charakteristiky:

Nyní si vezmeme jeden metr skutečného kabelu pro výpočet. Šel jsem na webovou stránku audiomania.ru a našel jsem levný mikrofonní kabel Onetech Rapid Two INT0107. Jeden vodič takového kabelu má průřez 0,21 mm24, což přibližně odpovídá ráži AWG 3 podle americké normy. Z knihy Základy telekomunikací použijeme tabulku, která ukazuje lineární odpory a kapacity (obrázek XNUMX).

Obrázek 3 – Tabulka parametrů kabelu (pro 1 kHz)

Pro AWG 24 C = 40 nF⁄km= 40 pF⁄m; R = 170 Ohm⁄km= 0,17 Ohm⁄m,v=1000 Hz Dosadíme tyto hodnoty do vzorce (4):

Záměrně jsem nechal více než 15 desetinných míst, abych ukázal, jak nepatrná je změna napětí při průchodu čtyřsvorkovou sítí. Mimochodem, je těžké dokonce najít zařízení, které bude vykazovat takovou přesnost.
Podívejme se nyní na mezní hodnotu frekvenčního spektra vnímaného lidským uchem (ν_н=20 Hz, ν_в=20000 Hz):

Skeptici řeknou: “Toto je výpočet pro pouhý jeden metr kabelu.” No, podívejme se, co se stane s modulem charakteristiky přenosu napětí pro, řekněme, pět metrů kabelu (pro 1 kHz).

Změny u pěti metrů kabelu jsou stále zanedbatelné, aby se s nimi počítalo.

O kožním efektu

Podle definice je kožní efekt (nebo povrchový efekt) účinek snížení amplitudy elektromagnetických vln, když pronikají hluboko do vodivého média. V důsledku tohoto efektu se např. vysokofrekvenční střídavý proud při průchodu vodičem nerozděluje rovnoměrně po průřezu, ale především v povrchové vrstvě. V důsledku nerovnoměrného rozložení proudu se efektivní průřez vodiče zmenšuje a tím se zvyšuje odpor.
Tato myšlenka skinefektu nutí audiofily kupovat postříbřené dráty, které jsou samozřejmě mnohem dražší než ty obyčejné (použití tenké vrstvy stříbra může ve skutečnosti bojovat proti skin efektu u vysokých frekvencí, kvůli nižšímu odporu). ze stříbra). Ale má to smysl?
Odvození vzorce popisujícího kožní efekt pochází z Maxwellovy rovnice. Nemá smysl to popisovat; všechny informace lze nalézt v učebnicích pro univerzity (například v učebnici Sivukhin). Namísto závěru použijeme pro výpočet tloušťky kožní vrstvy (vrstva ve vodiči, kde je soustředěn téměř veškerý proud) zjednodušený vzorec:

kde ρ – specifický odpor, μ_m – relativní magnetická permeabilita, f – frekvence.
Pro měď: p=0.018 (Ohm∙sq.mm)/m; μ_m=0.999994 na frekvenci f = 20000 Hz:

Vypočítejme plochu průřezu, ve které pozorujeme kožní efekt:

Tudíž u jakéhokoli tloušťky drátu, která má plochu průřezu menší než 2.95 mmXNUMX, nemá skin efekt vůbec žádný vliv.

O poměru tlumení

Mnoho milovníků dobrého zvuku se často odvolává na koeficient tlumení (neboli faktor tlumení), údajně popsaný v německé normě DIN 45500 a definující jej jako poměr zatěžovacího odporu k výstupní impedanci zesilovače. Předpokládá se, že systém spadá pod definici Hi-Fi, pokud je jeho koeficient tlumení větší než 20. Koeficient přitom údajně zohledňuje i odpor kabelů (sčítá se s výstupní impedancí zesilovač) a pouze jeho aktivní část. Pokud použijeme tento koeficient, ukáže se, že odpor vodičů má nejen ohromný dopad na reproduktor, ale je také téměř jedním z nejdůležitějších parametrů reproduktoru. Předpokládejme například, že výstupní impedance zesilovače je 0.01 Ohm, když připojíme 4 Ohm reproduktor s kabelem AWG 24 o délce 1 metr, dostaneme:

Koeficient tlumení sotva přesáhl 20, a to pouze na jeden metr kabelu! Co se děje a komu věřit?
Abych byl upřímný, nečetl jsem normu DIN 45500, protože je napsaná v němčině, kterou neovládám. V ruských národních normách však existují dva analogy k této DIN 45500 pro reproduktory a zesilovače – GOST 23262-88 a GOST 24388-88. V žádné z nich není nikdy zmíněn „koeficient tlumení“, jako v jiných GOST, na které jsou v nich uvedeny odkazy. Tento termín se také nevyskytuje v ruskojazyčné literatuře. Informace o tomto parametru jsou v anglických zdrojích, ale jsou poměrně sporé, bez odkazů na autoritativní zdroje.
Na základě výzkumu provedeného na začátku článku jsem si téměř jistý, že „faktor tlumení“ není nic jiného než mýtus vytvořený obchodníky, aby zvýšili prodej silných a postříbřených kabelů, které stojí stovky a dokonce tisíce dolarů. Snažili se upravit přizpůsobení napětí v akustických systémech na určitý parametr, ale koeficient tlumení reproduktor necharakterizuje ani kvantitativně, ani kvalitativně.

O impedančním přizpůsobení a „kytarových“ kabelech

Přestože se v článku zpočátku hovořilo o dopadu konkrétně na akustický systém, v komentářích se objevilo téma kytarových kombo zesilovačů a kabelů pro připojení elektrických kytar k nim. Je třeba poznamenat, že toto téma vyžaduje trochu jiný přístup k úvahám. A tady je důvod.
Vyžaduje jakýkoli systém zesilovač-reproduktor nebo mikrofon-mixovací pult přizpůsobení napěťového odporu: Odpor zátěže musí být mnohem větší než výstupní odpor zdroje (jinými slovy vnitřní odpor zdroje signálu). V tomto případě bude napětí, které je nositelem signálu, přecházet ze zdroje do zátěže s minimálními ztrátami. Článek se primárně týká tohoto typu koordinace.

S kytarovými kombo zesilovači je příběh trochu jiný. Zde se vzhledem k povaze snímače elektrické kytary používá přizpůsobení výkonu. V tomto případě musí být zátěžový odpor komplexně spojen s vnitřním odporem zdroje (nebo se tomuto stavu blížit).

S jakýmkoli typem přizpůsobení pro jakýkoli zdroj signálu je kabel jednoduchým dolnopropustným filtrem. Vzorec pro určení mezní frekvence je následující:

To lze považovat za dodatečné omezení, které je uvaleno na celý systém jako celek. V případě přizpůsobení napětí bude mezní frekvence velmi vysoká: mnohem vyšší než horní mezní frekvence zvukového spektra. Výstupní impedance elektrické kytary může dosahovat stovek tisíc kOhmů (přesnější interval jsem v odborné literatuře nenašel), zde může být mezní frekvence v rámci zvukového spektra. Protože vnitřní odpor zdroje je velmi velký, lze odpor kabelu pro tento vzorec zanedbat, to znamená, že nejdůležitějším parametrem takového „kytarového“ kabelu je lineární kapacita. Je třeba poznamenat, že kabel nevnáší do systému žádné další jevy, to znamená, že až do mezní frekvence platí výše vypočítaná přenosová charakteristika.
Chtěl bych poznamenat, že kapacita kabelu vyrobeného z měděných vodičů je určena výhradně geometrie, tedy vzájemnou polohu vodičů a jejich lineární rozměry (nebereme v úvahu izolační materiál, tedy dielektrikum, protože rozptyl v hodnotách dielektrické konstanty použitých materiálů je relativně malý). To znamená, že neexistují žádné speciální technologie výroby kabelů, které zvyšují náklady na desítky tisíc rublů nebo více.

Z výstupu kombo zesilovače je odpor přizpůsoben napěťovému odporu konzole pomocí DI Boxu. Připojení elektrické kytary bez DI Boxu způsobí vážné zkreslení signálu.

Závěr

Výpočty uvedené v tomto článku jasně ukazují, že vliv kabelů na přenos signálů ve frekvenčním spektru slyšitelným lidským uchem pro systémy zesilovač-reproduktor a mikrofon-mixér je zanedbatelný. U těchto systémů jsou kabely dvou typů: pracovní a nepracovní.
V tomto případě je třeba věnovat zvláštní pozornost lineární kapacitě kabelů spojujících elektrické kytary s kombinovanými zesilovači, protože na ní závisí mezní frekvence systému „kytara-kombo“.
Jedno je však jisté: kabely nepřidávají žádnou „barvu“, „náladu“ nebo další věci, o kterých prodejci nebo audiofilové rádi mluví.
Troufám si tvrdit, že v žádném případě nemohu ovlivnit vaši svobodu volby – můžete si koupit jakékoli kabely za každou cenu a z jakéhokoli důvodu. To vše jsem napsal pouze jako akt odporu proti šíření technické hereze, kterou až příliš často zaváděli marketéři kvůli snadnému výdělku.

Seznam použitých zdrojů
1. L.A. Bessonov. Teoretické základy elektrotechniky. Elektrické obvody. – M.: Vyšší škola, 1996. – 638 s.
2. D.V. Sivukhin. Kurz obecné fyziky. Elektřina. Sv. III – M.: Nauka, 1977. – 704 s.
3. A.N. Matvejev. Elektřina a magnetismus. – M.: Vyšší škola, 1983. – 463 s.
4. A.V. Maksimychev. Fyzikální metody výzkumu. Poznámky k přednášce. Část 2. Signály v dlouhých řadách. – M.: MIPT, 2003. – 43 s.
5. GOST 23262-88. Domácí akustické systémy. Všeobecné technické podmínky.
6. GOST 24388-88. Domácí zesilovače audio signálu. Všeobecné technické podmínky.
7. GOST 16122-87. Reproduktory. Metody měření elektroakustických parametrů.
8. Roger L. Freeman. Základy telekomunikací. – John Wiley & Sons, Inc., 1999. – 676 ​​​​s.
9. Zernov N.V., Karpov V.G. Teorie radiotechnických obvodů. – M. – L.: Energie, 1965. – 892 s.
10. Jones M. H. Electronics – praktický kurz. – M.: Technosféra, 2006. – 512 s.