Акустические кабели. Инструкции

Акустические кабели

Если вы подключаете проводом сварочный аппарат или утюг, на некоторые "тонкие" физические процессы можно не обращать внимание… Но если вам надо передать самый сложный из существующих в природе сигналов, коим является звуковой, то в этом случае, самое ничтожное воздействие на него может иметь роковое значение. При механических воздействиях, возникающих от звуковых колебаний, внутренних напряжений материалов, при изменении температуры, провода "потрескивают" из-за возникающего в оболочке пьезоэффекта и статического заряда. Изоляция кабеля является диэлектриком, а теория электричества говорит о том, что диэлектрикам присуща масса всяких нелинейностей. При "удачном" сочетании материалов, генерируемые микроимпульсы могут достигать сотен милливольт, что соответствует уровню самого передаваемого полезного сигнала. Микрофонный эффект хотя и не так ярко выражен, как у ламп или конденсаторов, но тем не менее он в значительной степени может испортить сигнал и стать причиной того, что кабель "не звучит".

Как известно кабель имеет электрическую емкость, т.е. является своего рода конденсатором. Если вспомнить школьный курс физики, где говориться, что при изменении расстояния между обкладками конденсатора, (что налицо при любых механических воздействиях) напряжение между ними изменяется в силу закона сохранения заряда , становиться понятна еще одна причина шумности кабеля. Индуктивность и активное сопротивление также подвержены воздействию внешних факторов. Кроме этого, на сигнал оказывают воздействие и более "глубинные" процессы, такие, как скин-эффект, проводимость границ в кристаллической структуре металла, переотражения, рассеивание и поглощение энергии широкополосного сигнала. Зачастую производители (уж тем более потребители) либо просто не вдаются в эти тонкости, считая их химерами, либо не могут охватить весь спектр возникающих проблем, поскольку их комплексное решение является очень сложным и дорогостоящим делом.

Как видите, подбор кабелей - дело непростое, и уделять ему мало внимания - ошибка. Еще более глупым это становиться, если люди ориентируют себя на приобретение дорогой техники или/и акустики, а соединить их между собой качественными связями не считают нужным. Конечно, всему есть предел, и делать эту часть вашего комплекса самой дорогой было бы нелепо. Но всё же придерживаться определенных правил стоит.

Существуют еще, например, серебряные провода, но они, конечно, дороги и реализовать все достоинства этого материала под силу не всем фирмам, т.к. материал более капризный чем медь…
Некоторые "знатоки" ошибочно полагают, что чем толще кабель, тем более качественным он является. Это отчасти справедливо для передачи постоянного тока большой силы, но в случае звукового сигнала основная "жизнь" происходит в поверхностных слоях проводника, в середине же тока практически нет. Поэтому важна площадь поверхности проводника, а не его поперечное сечение. Здесь уже существуют определенные рамки, которых можно придерживаться при подборе кабелей необходимого и достаточного сечения:
- АС мощностью до 50Вт - кабель диаметром 0,5…2 кв.мм
- АС мощностью 50-100Вт - кабель диаметром 2…2,5 кв.мм
- АС мощностью 150-200Вт - кабель диаметром 3…6 кв.мм

Также остерегайтесь кабелей имеющих неоправданно сложное внутреннее строение - это влечет за собой возникновение наводок внутри самого кабеля, конечно если это не Ноу-Хау какой-нибудь фирмы, имеющее под собой веское техническое обоснование. Хотя идеальный кабель - тот, которого нет:) в том смысле, что кабель, как средство передачи сигнала не должен привносить в него никакой "отсебятины", но каждый тип кабеля имеет свой голос и способен влиять на характер звучание АС, потому его подбор к конкретной звуковоспроизводящей аппаратуре индивидуален. Кабели как косметика - могут скрыть недостатки и усилить достоинства той или иной аппаратуры, или всё наоборот.
Выбор за вами…

А теперь попробую более подробно затронуть физическую сторону вопроса. Знаю по себе - трудно принять ту или иную позицию, не обладая как можно более обширной практической информацией, а голословие вызывает недоверие. Итак...

В школьных задачах по физике сопротивление провода определяется его длиной, материалом и площадью сечения. В электротехнике сопротивление провода постоянному току - его важнейшее свойство. На что влияет сопротивление провода? Прежде всего на полную добротность АС. При сопротивлении катушки головки 4 Ом ее добротность повысится благодаря кабелю чуть больше, чем на 1%. Такие отклонения находятся только точными приборами и, вряд ли, повлияют на изменения звучания. Тогда остается вопрос - зачем делают такие толстые акустические кабели?

Есть надежда, что и неприятных звуковых явлений будет меньше. Конечно, это касается только больших мощностей, но помнить об этом явлении стоит. Кроме того, все помнят, что чем дальше расстояние от источника до потребителя, тем толще должен быть проводник, во избежание потерь в пути. Конечно, мы помним пример из курса физики, касающегося электростанций с их киллоВатами и километровыми расстояниями, но там мы имеем дело с сохранением мощности по сути, грубой энергии, а здесь - с деликатным сохранением очень сложного и "хрупкого" сигнала, коим является акустический, потому пренебрегать этим правилом было бы тоже глупо.

При анализе тепловых процессов, имеющих место в кабеле, нужно учитывать не только выделение тепла, но и его отвод. Круглый провод имеет минимальную площадь поверхности при постоянном сечении и плохо отдает тепло. Так, метровый отрезок провода круглого сечения 1 кв.мм имеет площадь поверхности чуть более 35 кв.см., а тот же квадратного сечения - 40, а если вместо круглого используется 10 отдельных квадратных проводов сечением 0,33 мм, то имеем площадь 132 кв.см.!

Можно ли считать, что десять проводов сечением 0,1 кв.мм сопротивляются также, как один сечением 1кв.мм? Только при решении задач по физике на вступительных экзаменах в ВУЗ... Известно, что на радиочастотах практически весьток вытесняется к поверхности, это явление получило название скин-эффекта. И в звуковом диапазоне частот на электрические свойства провода влияет его поверхность, а она, в свою очередь, зависит от технологии производства и последующей обработки. Вот почему некоторые фирмы заботятся об обработке поверхности проводников - покрытии благородными металлами и правильно подобранной изоляции.

Не стоит забывать и об индуктивности и емкости - взаимосвязанных явлениях, неизменно возникающих в присутствии двух параллельных проводников, вносящих свой "вклад" в звучание кабеля. Индуктивность зависит от взаиморасположения проводников, и здесь соблюдается хрупкий баланс, т.к. изменение геометрии в погоне за низкой индуктивностью может привести к возрастанию емкости кабеля. Поэтому очень важным является производственная точность при изготовлении кабелей, с целью сохранения одинакового расстояния между проводниками на протяжении всей длины кабеля, так как подобные люфты неизменно влияют на электростатические параметры кабеля. Кроме того, необходимо вспомнить про микрофонный эффект, или модуляция внешними колебаниями. Некоторые производители предлагают решения в этой области исключительно за счет демпфирующей оболочки. Но емкость такого кабеля недопустимо велика, а скорость распространения сигнала очень мала, что сказывается на четкости и импульсивности звука. Ведущие производители имеют свои секреты - геометрическая форма, покрытие и т.д. Важно помнить, что в сложных комплектах, таких как Домашние кинотеатры имеется столько кабелей, сетевых, межблочных и акустических, что их пересечения могут в итоге оказать негативное влияние на качество звука...

Поверхность важна, но и об остальной части провода не стоит забывать... Литая медная болванка проходит прокатный стан и подвергается волочению. Химический состав материала сохранится, разве что поверхностный слой окажется замусоренным, а вот его физическая структура изменится, и весьма существенно. Много говорят и пишут, в связи с этим, про значимость использования именно очищенной меди, т.е. кабелей из OFC. Понятно, что чем меньше примесей, тем лучше. Примеси могут проявлять свое присутствие по разному. Нарушается однородность материала - перераспределяются токи. Нетрудно догадаться, что в зонах неоднордностей - зонах повышенного сопротивления происходит локальное разогревание материала (ТКС меди положительный, т.е. при нагревании сопротивление растет), увеличится и выделяемая мощность. И так до достижения равновесия...

Также надо помнить, что именно, примеси превращают, например, кристалл кремния в транзистор, который не просто проводит ток, а радикально изменяет его проводимость... Поэтому можно предположить, что примеси играют роль катализаторов или ингибиторов каких-то процессов, которые нам и в слабом-то виде не нужны...

Кстати, если уж я заговорил о кабелях, то стоит упомянуть и о контактах, точнее о наконечниках. Самым лучшим вариантом будет приобретение кабелей с уже готовыми наконечниками, причем сделанными фирмой-изготовителем. Если нет такого варианта - разберем остальные...

Одножильный провод еще можно было бы хоть как-то зачистить, но что делать с многожильным? Можно взять наконечник и обжать его - но под обжим попадает влага и все остальное, что есть в окружающей среде. Коррозия, засорение поверхности, потеря качества. Кстати, особенно сильно контактные явления проявляются на малых токах, менее 10-5 А. Самыми надежными кажутся сварные соединения, но как при нагреве до температуры плавления меди (1083 градуса) сохранить неповрежденными поверхность провода и диэлектрик? А используемые для покрытия золото или серебро (температуры плавления которых ниже) просто испарятся...

Остается пайка. Но и тут возникают свои трудности. Переходы провод-припой и припой-наконечник не должны создавать препятствий для прохождения тока, так что нужно подобрать состав припоя и выдержать температурный режим пайки. Для надежной пайки нужен флюс, он очищает поверхность обоспечивает смачивание контактов припоем. Очистить поверхность нетрудно, но как бы не удалить и остальное... До сих пор в ходу старый дедовский способ - канифоль на спирту. И не забывать при пайке обжимать чем-нибудь в месте среза изоляции для отвода тепла...

Да, чуть не забыл... OFC кабели должны "прогреться" на достаточной мощности в течении нескольких часов (а точнее дней), т.к. только после долгого протекания тока по ним структура меди окончательно выкристализовывается, а до того времени звучание кабелей будет меняться...

В общем, думайте сами, решайте сами - иметь или не иметь... Но более всего при строительстве своего аудио комплекса надо задуматься над тем, что один только Hi-Fi усилитель, тонарм для винила, или Топовый ресивер в Домашнем кинотеатре не сделает вашу мечту былью. Необходимо выдержать весь звуковой тракт в максимально доступном для вас качестве...