МО - Комутація, частина 2б (кабелі)

Наши партнеры ArtmMisto

При всьому різноманітті типів кабелів всі вони мають подібні конструкції. Якщо розглянути поперечний переріз кабелю, то в його центрі знаходяться один або кілька проводів, покритих шаром ізоляції. Ці дроти, разом з прокладкою з природних текстильних матеріалів, що служить для зміцнення конструкції і зниження мікрофонного ефекту, поміщені в зкранірующую оплетку. Все це покривається одним або декількома шарами ізоляції.

Провід дешевих кабелів найчастіше роблять зі звичайної міді. Провід більш дорогих кабелів роблять з міді безкисневому (Oxygen-Free Copper, OFC), одержуваної переплавкою при сильно зниженому тиску. Ще дорожче коштують кабелі, проводи яких робляться зі срібла і золота. Такі кабелі використовуються там, де необхідно якомога точніше передати сигнал. Крім того, для передачі звукових сигналів використовуються не менш дорогі карбонові дроти, зроблені з полімерного вуглець волокна. Ізоляцію більшості кабелів зазвичай роблять з полівінілхлориду (поліхлорвінілу), пластизолю і поліуретану.

Крім електричних характеристик, основними з яких є опір, індуктивність і ємність, у дроти є також важливі фізичні характеристики - діаметр, площа поперечного перерізу або калібр. Діаметр дроту вимірюється в міліметрах, площа поперечного перерізу - в квадратних міліметрах, а для калібру існує американська система AWG (American Wire Gauge). Для зіставлення калібру AWG, діаметра і площі поперечного перерізу круглого дроти наводиться таблиця.

екрановані кабелі
Всі кабелі, що застосовуються в звуковому устаткуванні для передачі аналогових сигналів мікрофонного і лінійного рівнів, а також цифрових сигналів, повинні бути екрановані. Це означає, що навколо сигнальних проводів кабелю повинна розташовуватися проводить поверхню (екран), що захищає дроти кабелю від впливу електромагнітного випромінювання. Екран найчастіше використовується як загальний провід. У звукових кабелях екран буває трьох типів: з фольги, дротяної сітки або дротяної спіралі. При виготовленні екрана, виробники кабелів намагаються, щоб він повністю закривав собою сигнальні дроти кабелю. Найпростіше цього досягти, роблячи екран з металевої (частіше алюмінієвої або мідної) фольги. Цією фольгою обмотують сигнальні дроти кабелю і під неї прокладають оголений провід для контакту з нею. Такий екран забезпечує 100% покриття сигнальних проводів. Однак екран з фольги має недоліки, головний з яких - механічна ненадійність, тому його застосовують в кабелях, призначених для стаціонарного використання. Екранна сітчаста обплетення є найбільш механічно надійною формою екрану. Але при цьому вона складна у виготовленні, так і домогтися 100% покриття нею сигнальних проводів складно. Зазвичай екранна сітчаста обплетення покриває від 60 до 85% площі сигнальних проводів. Деякі фірми роблять дуже щільні сітчасті обплетення, що покривають в кабелі до 96% площі проводів.

Екрануюча спіральна дротова обплетення має одне велике достоїнство - вона забезпечує кабелю таку гнучкість, яку неможливо досягти при екрані з фольги або при сітчастої оплетке (гнучкість кабелів має підвищене значення в концертних умовах). Правда, на цьому практично всі її переваги закінчуються. Спіральна дротова обплетення покриває не більше 80% площі сигнальних проводів і при наданні на неї фізичних впливів швидко приходить в непридатність (хоча і не так швидко, як екран з фольги). При цьому різко зменшується покривається нею площа.

Деякі фірми виробляють кабелі з подвійним екрануванням. Найчастіше це комбінація фольги з ріденькою сітчастої опліткою, яка служить для її зміцнення. Також роблять подвійну спіральну оплетку, яка надійніше, ніж одинарна, і покриває трохи більшу площу проводів.

типи кабелів

поодинокі кабелі
Для передачі звукових аналогових сигналів використовуються, в основному, три типи одиночних екранованих кабелів: одножильні, кручені пари і квадропольние кабелі. Всі три типи випускаються з усіма видами екранування.

Одножильні екрановані кабелі застосовуються для несиметричною передачі аналогових сигналів від музичних інструментів і приладів. Крім цього, їх використовують для несиметричного підключення мікрофонів. Головною особливістю цього типу кабелів є наявність у більшості з них додаткового карбонопластікового екрану (крім металевого). Карбонопластіковий екран призначений для зниження "мікрофонного ефекту" при фізичному впливі на кабель. Виглядає цей екран як чорний ізоляційний шар на основний ізоляції сигнального проводу. При розпаювання одножильного екранованого кабелю потрібно стежити, щоб карбонопластіковий екран (оскільки він - проводить) не торкався оголеною частини сигнального проводу.

Екрановані кручені пари призначені для симетричній передачі аналогових сигналів мікрофонного і лінійного рівня. Крім того, їх використовують для несиметричною передачі аналогового сигналу. Ці кабелі представляють собою два скручених, часто різнокольорових, дроти (які і називаються "кручений парою") в екранній оплетке будь-якого типу. Між проводами кручений пари і екраном прокладають натуральну текстильну прошарок (найчастіше - бавовняну) або надягають трубку з полівінілхлориду. По одному з проводів кручений пари при симетричній комутації проходить сигнал в фазі, а по другому - в протифазі.

Екрановані квадропольние кабелі призначені для передачі аналогового сигналу мікрофонного і лінійного рівнів там, де необхідно максимально захиститися від перешкод. Наприклад, при використанні квадропольного кабелю знижуються перешкоди від електромережі приблизно в 10 разів у порівнянні з кручений парою. Це досягається за рахунок подвійної балансування кабелю, в якому замість кручений пари знаходиться "кручена четвірка" проводів. Розпаювання кабелю така: з обох його кінців протилежні дроти з'єднуються і використовуються як один провід. На малюнку представлена ​​схема подпайкі квадропольного кабелю до гнізда XLR.

Для передачі цифрових сигналів застосовуються поодинокі коаксіальні кабелі і екрановані кручені пари. Екран у цих кабелів найчастіше представляє собою одинарну або подвійну сітчасту оплетку, або комбінацію з фольги та сітчастої обплетення. Основна відмінність коаксіальногокабелю від одножильного екранованого кабелю полягає в збереженні однакової відстані між центральним провідником і екранує опліткою по всій довжині кабелю, і наявності необхідного характеристичного імпедансу. У звуковій апаратурі найчастіше застосовуються коаксіальні кабелі з характеристичним імпедансом 75 Ом. Вони використовуються для деяких звукових цифрових інтерфейсів, наприклад SPDIF, і передачі синхронізаційних сигналів, наприклад wordclock.

Екрановані кручені пари для передачі цифрового сигналу мають характеристичний імпеданс 110 Ом. Їх застосовують в деяких цифрових звукових інтерфейсів, наприклад, AES / EBU.

Кабелі для внутрішнього монтажу
Це - поодинокі кабелі малого зовнішнього діаметра (3-3,5 мм). Вони екрановані, і бувають всіх трьох типів. Крім діаметра, основною особливістю цих кабелів є відсутність текстильної прошарку між сигнальними проводами і екраном. Екран у кабелів для внутрішнього монтажу найчастіше робиться з фольги. Використовують ці кабелі для постійної стаціонарної комутації.

Кабелі для комутаційних панелей
штекери типу TT, що застосовуються для комутаційних панелей, мають невеликий діаметр отвору для кабелю, і якщо кабель має зовнішній діаметр 6 мм, то впихнути його в тонкий TT роз'єм просто неможливо. Для подібних цілей існують кабелі, здатні входити в роз'єми з маленькими отворами. Зовнішній діаметр таких кабелів становить 4-5 мм.

багатоканальні кабелі
Їх ще називають "мультикори", "Мультикорн кабелями", а також "зміями" взагалі і "анакондами" зокрема, "кишками", "шлангами" і т. Д. Вони застосовуються для багатоканальної передачі аналогових і цифрових сигналів, найчастіше на великі відстані. Мультикорн кабелі складаються з декількох одиночних кабелів, укладених в одну потужну загальну ізоляційну оболонку. Крім одиночних кабелів, в цій оболонці може знаходитися пластиковий або текстильний шнур, що надає мультикори механічну міцність. Також цим шнуром зручно прив'язувати кінець мультикори до рами комутаційної панелі, наприклад. Поодинокі кабелі в мультикори можуть бути всіх трьох типів. Екранування і ізоляція одиночних кабелів можуть бути як індивідуальними, що добре, так і загальними, що погано через неможливість поділу загальних проводів для окремих каналів передачі.

комплексні кабелі
Думаю, вже з назви можна зрозуміти, що вони складаються з одиночних кабелів різних типів. У звуковій апаратурі найчастіше комплексні кабелі застосовуються для підключення лампових мікрофонів до блокам харчування. Такі кабелі складаються з декількох проводів харчування і екранованого квадропольного кабелю або кручений пари в загальному екрані, і ізоляції.

прослуховування

На випробування нами були взяті поодинокі кабелі фірм Canare, Mogami, Cordial, Horizon, Gepco, Gotham, Rapco, Hosa, Proel, Bespeco, Emek і Klotz, призначені для передачі аналогових сигналів мікрофонного і лінійного рівнів. Серед них були екрановані одножильні кабелі, кручені пари і квадропольние кабелі.

Перед прослуховуванням вироблялося тестування кабелів на вимірювальній апаратурі, а також перевірка на легкість оброблення та пайки. Для більшої захопливості, почну з кінця.

Деякі кабелі продаються вже в розпаяно вигляді (їх ціни вище 10 $), і перше, про що я хочу розповісти, так це про якість пайки. Тут мене "вбили" кабелі фірми Hosa, у яких якість пайки - ну просто огидне. На місцях пайки каніфольні плями, сама пайка нерівна, а дроти з'єднані з клемами буквально "двома волосками". З розпаяними кабелями Horizon - все в порядку, дуже чиста, рівна пайка.

Легкістю обробки приємно здивували всі кабелі Canare. Щільний сітчастий екран дуже добре розплітається, а бавовняні нитки (прошарок) під екраном зібрані найтоншим шаром паперу і, завдяки цьому, їх від екрану відокремлювати взагалі не потрібно. У всі інші кабелі при розплітання екрану виникають проблеми з випутиваніем ниток з екранних зволікань.

До речі, про самих екранах. Найбільше мені сподобався сітчастий екран кабелів Canare і спіральний у кабелів Mogami. Екрани щільні і міцні. У кабелів Gotham екран досить м'який, але при цьому щільний. А у кабелів Bespeco і Proel (крім HPC 130) екран якийсь розхлябаний.

Паяються всі кабелі практично без проблем, однак, у деяких моделей Bespeco і Gotham при пайку злазить ізоляція, а кабель Mogami 2582, мабуть для міцності, має в проводах якісь нитки, які непросто відокремити.

Що стосується вимірювання електричних характеристик, то воно відбувалося в такий спосіб: кабель підключався між генератором з вихідному опором 50 Ом і осцилографом з вхідним опором 1 мОм (для перевірки в умовах "ідеальних" джерела і приймача), при цьому через кабель пропускався синусоїдальний сигнал частотою 100 кГц. Потім кабелі підключалися до виходу генератора з опором 10 кОм і входу осцилографа з опором 5 кОм (для перевірки кабелю в умовах високого вихідного опору джерела і реального приймача), при цьому через кабелі пропускався синусоїдальний сигнал частотою 30 кГц. Під час тестування вимірювалося падіння напруги на кабелі. За результатами складено таблицю, в якій кабелі зі зменшеним рівнем падіння напруги (тобто кращі) розташовані ближче до початку. Причому виявилося, що деякі недорогі кабелі за цим показником краще дорогих.

одножильні кабелі

(П) - паяні кабелі довжиною шість метрів, з роз'ємами

кручені пари

(П) - паяні кабелі довжиною шість метрів, з роз'ємами

Квадропольние кабелі

Тепер про прослуховування. Можливо, що ви стикалися з історіями типу: "я замінив міжблочні кабелі і ... звук змінився (" розкрився "," злетів ", в загальному - став набагато краще)". Метою проведеного прослуховування якраз і було з'ясування, наскільки помітно на слух вплив кабелю на що проходить по ньому сигнал. При прослуховуванні були дотримані всі необхідні умови суб'єктивної оцінки: воно проводилося "наосліп", багаторазово, з максимально можливим винятком впливу інших змінних факторів.

Треба сказати, що перша спроба прослуховування кабелів, коли ми використовували канали мікшера для перемикання між двома моделями кабелів, закінчилася невдачею. З'ясувалося, що різниця між каналами (а, точніше, неможливість виставити абсолютно однакові рівні сигналу в них) не дозволяє почути різницю тільки між кабелями. Тому до наступного прослуховування ми підготувалися більш ґрунтовно: був виготовлений релейний комутатор, яким переключалися два кабелі (перемикання вироблялося по всім проводам, в тому числі і по екранної оплетке). Кабелі обома кінцями були підпаяні до реле. Таким чином, єдиною змінною в цій конфігурації були самі кабелі, тобто нам вдалося виключити вплив розкиду параметрів інших електронних компонентів.

На вхід комутатора подавався сигнал з програвача компакт-дисків Tascam CD 301 Mk II, з виходу комутатора сигнал йшов в лінійний вхід пульта мікшера Soundcraft Ghost. Все прослуховуються кабелі були по шість метрів. Саме прослуховування відбувалося через монітори Tannoy AMS 8 A і навушники Sennheiser HD 580. У якості звукового матеріалу використовувалися цілі твори, окремо записані інструменти (звучать в основному в області середніх і високих частот - тарілки, тамбурин, трикутник та інше), а також тестові сигнали (третьоктавні високочастотні смуги рожевого шуму).

У кожному прослуховуванні брало участь по троє чоловік, яким пропонувалося вибрати кращий з двох варіантів звучання. Учасники зробили два підходи по десять спроб в кожному.

У першому підході вироблялося порівняння кабелю, який показав кращий результат при вимірах, і кабелю, який показав найгірший результат. Результати спроб вийшли наступні: 6: 4, 6: 4 і 7: 3 на користь кабелю, колишнього володаря цього титулу при вимірах. У другому підході порівнювався кабель, який показав другий результат при вимірах, і кабель, колишній при цьому другим з кінця. Результати цього підходу: 6: 4, 8: 2 і 6: 4, знову ж таки на користь кращого кабелю (результати 7: 3 і 8: 2 були показані різними людьми - це необхідно зазначити, щоб ви не подумали, що в нашому колективі є особливо вухаті вискочки).

Які висновки можна зробити з наведених цифр? Хоча результат 6: 4 знаходиться в межах неминучою статистичної похибки, більш часте перевагу кращого кабелю доводить, що між кабелями є чутна різниця. Однак з огляду на те, що перевагу це непевне, а також те, що вироблялося порівняння найкращою і найгіршою моделей (за вимірюваннями), причому в умовах, близьких до ідеальних, можна сказати, що різниця ця мізерно мала.

Чи означає це, що все одно, які кабелі використовувати? Зовсім ні. Для початку, крім ступеня ослаблення високочастотної складової сигналу (яка, власне, в даному прослуховуванні і визначалася) кабелі також мають інші важливі характеристики, наприклад стійкість до перешкод, механічні властивості, зручність в розпаювання. Потім, вихідний опір Tascam CD 301 Mk II досить низька, а вхідний опір лінійного входу Soundcraft Ghost - досить висока, при цьому вплив кабелю на звуковий сигнал дуже невелике (див. Статтю " Комутація, частина 1 (теорія) "). Якщо з'єднувати джерело з більш високим вихідним опором і приймач з меншим вхідним опором - значення кабелю зростає. Крім того, ми прослуховували кабелі невеликої довжини, а з її збільшенням збільшується і ослаблення високих частот. Причому, це може мати значення не тільки при передачі звукового сигналу на велику відстань (в концертній роботі, наприклад, або між віддаленими студійними приміщеннями). Згадаймо, що в типовій студійної ситуації сигнал по кабелях може йти від мікрофона до мікшера, через розрив на дин аміческій процесор, знову в мікшер, звідти на багатодоріжковий магнітофон, знову в мікшер, потім на процесор ефектів, знову в мікшер і, нарешті, на трековий магнітофон. І на кожному етапі кабель злегка (зовсім трохи) прибирає високі частоти. Сумарний ефект вже може бути чути значно виразніше, правда, якщо інше обладнання студії дозволяє це почути.

Проте, якщо при заміні кабелю невеликої довжини, що йде від джерела з низьким вихідним опором до приймача з високим вхідним опором, відбувається помітна зміна звучання, то це явище, скоріше, психологічний.

Одножильні кабелі прослуховувалися ще й за допомогою гітар Gibson LPS, Ibanez JS 1000 і Ibanez RG 550 зі штатними (пасивними) звукоснимателями, підключених до гітарного підсилювача Fender Hot Rod. Це було зроблено для тестування кабелів на завал високих в умовах високого вихідного опору джерела сигналу.

При підключенні гітари до підсілювача ефект згубну впліву кабелю проявлявся дуже чітко. Так, наприклад, практично всі моделі кабелів фірми Proel, за винятком HPC 130, звук гітари залишали практично без верху, він ставав якимось тьмяним і нерозбірливим. Те ж саме відбувалося з усіма кабелями Bespeco. Деякі кабелі, наприклад, Gepco LN888, Horizon HBGS і HC, Canare GS4, Klotz LA06PPSW, Gotham GAC1 і Rapco Soundflex чомусь хотілося назвати стандартними. Звук інструменту був дуже звичний, збалансований і рівний. А ось при прослуховуванні кабелів Canare GS6, Horizon Steve Vai і Mogami 2524 були деякі дивні речі, викликані, швидше за все, чисто суб'єктивним сприйняттям гітарного звуку. Всі ці кабелі по-своєму гарні, але ... Canare GS6 все прослуховуючі визнали "моніторним кабелем", у нього було "що на вході, то і на виході". Чутних змін в гітарний звук він не привносив. Mogami 2524 додавав в звук розбірливості, злегка знижуючи гітарну середину. А ось Horizon Steve Vai з різними гітарами поводився неоднозначно. Цей кабель звук не тільки передавав від гітари до підсилювача, але і по-своєму його прикрашав (як сказав один з учасників в прослуховуванні гітаристів про це кабелі: "в ньому найбільше звуку"). Звучання гітар Ibanez ставало глибоким, прозорим і дуже насиченим. А ось для гітари Gibson така прикраса звуку, як нам здалося, перевищувало норму.