какие силовые провода лучше для автозвука
Подбор сечения силового кабеля в аудиосистеме автомобиля.
Работу электрической схемы постоянного тока можно легко объяснить, применяя аналогию движения электронов по проводнику движению воды по трубопроводу. Электрическая цепь ведет себя аналогично гидравлической системе подачи воды под
давлением. Электрический провод, по которому движутся электроны — это труба, по которой течет вода. Аккумуляторная батарея аналогична водонапорной башне (или насосу), которая создает давление в системе. Разность давления воды между начальной
точкой трубы, где установлен насос и ее конечной точкой заставляет течь воду по трубопроводу. Точно так же, разность потенциалов (напряжение) на концах проводника обеспечивает движение электронов по проводу. Количество воды, протекающее за
определенный промежуток времени через сечение трубы называют расходом воды в трубе (литр/сек). Аналогично расходу воды, сила тока в проводнике определяется как количество электрического заряда, переносимого за определенный промежуток времени
через сечение провода. Если сила тока со временем не меняется, то такой ток называют постоянным. Прение, возникающее в процессе движения электронов о кристаллическую решетку проводника принято называть сопротивлением проводника. Сопротивление
измеряется в Омах. По закону Ома для участка цепи сопротивление равно отношению напряжения к силе тока.
1 Ом = 1 Вольт /1 Ампер
Сопротивление проводника вызывает его нагрев. Поэтому правильный выбор сечения кабеля является очень важной задачей. Чем больше сечение кабеля, тем меньше его сопротивление, и тем больший ток он сможет пропустить. Следует помнить,
что с увеличением длины проводника сопротивление растет.
Автомобильные аудиосистемы потребляют большой ток, особенно если устанавливается несколько усилителей мощности. Напряжение в энергосистеме автомобиля постоянно и равно 12В, поэтому для обеспечения высокой мощности аудиосистема вынуждена потреблять большое количество тока. Усилитель является самым энергопотребляющим компонентом в звуковых системах. Поэтому для расчета
сечения силового кабеля нам прежде всего необходимо будет определить максимальную мощность усилителя. Для начала надо в спецификации к усилителю прочитать его среднюю мощность при 2 Ом или 4 омной нагрузке. Допустим, что мы имеем четырехканальный усилитель, RMS мощность которого равна 35 Вт на канал. Полная RMS мощность равна произведению количества каналов на мощность одного канала:
35 Вт х 4 = 140 Вт. (средняя мощность)
Зная, что средняя (RMS) мощность соответствует приблизительно 50% эффективности усилителя, то для определения максимальной мощности надо удвоить ее значение:
140 Вт х 2
280 Вт. (максимальная мощность)
Из физики известно, что мощность равна произведению силы тока на напряжение. Следовательно, сила тока равна:
Ампер = Ватт/Вольт.
Напряжение в сети автомобиля известно и равно приблизительно 13В. Значит, ток потребляемый нашим усилителем будет равен:
280 Вт /13 В = 21.53 A
Подобные вычисления следует произвести для каждого усилителя в аудиосистеме. После необходимо определить длину силового кабеля от аккумулятора до распределительного блока, а затем от этого блока до каждого компонента системы. Зная потребляемую силу тока и длину кабеля, обращаемся к специальной таблице подбора сечения и длины кабеля и подбираем необходимый калибр кабеля. Данные в таблице учитывают тот факт, что силовой кабель, сечение которого подобрано удовлетворяет не только потреблению тока усилителем, но и рассчитано на питание остальных компонентов аудиосистемы. Сечение заземляющих кабелей должно быть такое же, как и сечение питающих проводов. Плюсовой провод и заземление желательно тянуть от аккамулятора, если это невозможно по какой-то причине, заземлять ВСЕ компоненты системы нужно в одной точке, дабы исключить разность потенциалов между компонентами.
Расчет номинала предохранителя.
Расстояние от плюсовой клеммы аккумулятора до потребителя в основном превышает 40 сантиметров, поэтому устанавливаем защитный предохранитель, естественно не далее 40 сантиметров от аккумуляторной клеммы, а лучше устанавливать главный предохранитель возможно ближе к плюсовой клемме аккумулятора. Его назначение, защитить питающий кабель от возгорания, например в случае аварии автомобиля (ДТП). Повреждение автомобиля может быть пустяковым, но пережатый питающий кабель приведет к короткому замыканию, возгоранию и уничтожению автомобиля. Номинал главного предохранителя определяется МАКСИМАЛЬНО возможным номиналом предохранителя для данного сечения кабеля. Например для кабеля сечением 2 GA МАКСИМАЛЬНО возможный номинал предохранителя составляет 150 Ампер. А можно поставить предохранитель номиналом, допустим 100 Ампер, 80Ампер или 50 Ампер? Да можно! Можно поставить любой предохранитель, при одном условии, что он НЕ БУДЕТ превышать номинал 150 Ампер (иначе смысл этого предохранителя пропадает). Общий максимальный ток, который может быть потреблен к примеру двумя усилителями (моноблок 80А и двухканальник 30А), составляет 110 Ампер, так что если поставить главный предохранитель номиналом 100 Ампер, существует вероятность того, что он будет перегорать на пиках максимальной громкости. Исходя из вышеизложенного, я рекомендую выбрать предохранитель номиналом 150 Ампер, в случае нештатной ситуации он сработает.
Расчёт сечения кабеля питания для усилителя
Статья для новичков, опытным не будет интересно.
Важный момент при постройке схемы звука выбрать правильное питание усилителя, наиболее популярным сейчас является кабель КГ — цена/качество на уровне, найти его в любом уголке нашей необъятной достаточно просто. А вот с выбором сечения появляются проблемы…Кто-то не задумывается и берет сечение с запасом — «кашу маслом не испортишь», некоторые новички советуют другим новичкам, примерно так: «Бери КГ 25, не меньше» — мне так же предложили, на вопрос почему именно 25 мм2, а не 16 мм2 эти персонажи исчезали или отвечали что в таблицах так указано…
Провод – это, по сути, простой кусок металла, который обладает определенным электрическим сопротивлением. И чем он тоньше, тем его сопротивление выше. Когда через провод течет ток, то на нем возникает некоторое падение напряжения, а значит, ровно на такую же величину просаживается питающее напряжение на клеммах усилителя. Особенно это заметно в моменты, когда он потребляет большой ток (например, когда воспроизводится мощный бас).
Чтобы правильно выбрать сечение проводов для подключения внешних усилителей, придется немного посчитать. Первым делом посмотрите какой ток максимально может потреблять усилитель. Для ориентира можно взять номинал его предохранителя.
Предположим, нам нужно подключить усилитель, который максимально может потреблять ток I = 30 А. Размещать мы его будем в багажнике и для его подключения к аккумулятору нам понадобится кабель длиной 8 метров («+» и «-» от АКБ).
Требование: Потеря напряжения не более 0,5 Вольта при максимальном токе, потребляемым усилителем.
Закон Ома R =U/I ; R — общее сопротивление кабеля, U — напряжение «просадки» в 0,5 В, I — ток в 30А
Отсюда находим общее общее сопротивление кабеля R = 0.5/30 = 0.017 Ом
Поделим общее сопротивление кабеля R на длину L = 8 метров и найдем погонное сопротивление кабеля т.е. сопротивление 1 метра нужного нам кабеля, назовем его R1m =R/8=0.0021 Ом
Путь №1 «Немного» идеальный
R1m = r/S, где r- удельное сопротивление меди = 0,0175, S — сечение кабеля
Отсюда S= r/R1m = 0.0175/0.0021 = 8,33 мм2, ближайшее сечение 10 мм2
Значит сечения 10 мм2 хватит чтобы «просадки» были меньше 0,5В
Путь №2 Более реалистичный
Подбираем нужное сечение согласно ГОСТ 22483-2012 (класс 5)
1,21 Ом/км для 16мм2 т.е. 0,00121 Ом/м 
Залил на Dropbox, проблем со скачиванием не должно быть (179 кб)
www.dropbox.com/s/s2c5o3n…/AutoSound_power.exe?dl=0
Мне кажется, к каждому делу надо подходить рационально. Кабель с большим сечением хуже не сделает, но и не забываем про небесконечный бюджет.
Автозвук ч.13 Провода(Силовые, акустические, межблочные)
Теперь более подробно поговорим о калибрах, разновидностях и материалах проводов.
Шестая степень отношения диаметров двух соседних калибров AWG очень близка к 2 (2,0050, что превосходит 2 всего на четверть процента), из чего вытекают следующие простые правила:
удвоение диаметра провода ведёт к уменьшению калибра на 6 (то есть провод AWG 8 примерно вдвое тоньше провода AWG 2);
удвоение площади сечения провода ведёт к уменьшению калибра на 3 (так, два провода AWG 14 примерно соответствуют одному проводу AWG 11 по площади сечения);
уменьшение калибра на 4 увеличивает ток плавления провода в два раза (например, медный провод AWG 18 плавится при токе 83 А, а аналогичный медный провод AWG 14 — при токе 166 А).
Также известно, что уменьшение калибра на 10 (например с 10 на 1/0) увеличивает площадь и вес примерно в 10 раз и уменьшает сопротивление примерно в 10 раз.
Куплен силовои кабель Stinger SXW130C XPRT series 3/0Ga
Stinger SXW130C — уникальный медный (OFC) силовой кабель калибра 3/0 Ga (000 Ga или 85 мм²) для подключения сверхмощных усилителей звука. Каждая из 6272-х медных жил кабеля покрыта специальным антикоррозийным сплавом серебра и олова. Это полностью предотвращает окисление меди на всей поверхности проводника, в отличие от обычной меди, которая при условиях эксплуатации в автомобиле (повышенная влажность, перепады температуры, вибрации) быстро окисляется в местах контакта и пайки, делая звучание автомобильной аудиосистемы не эффектным уже через несколько месяцев эксплуатации. Stinger SXW130C имеет мягкую силиконовую изоляцию, что сохраняет эластичность кабеля даже при минусовой температуре. По совокупности характеристик аналогов не существует!
Характеристики:
Калибр: 000Ga(3/0Ga)
Состав: бескислородная медь OFC луженая сплавом серебра и олова
Кол-во жил: 6272
Цвет изоляции: прозрачный
Дополнительно: эластичная силиконовая изоляция
Цена: около 3000 руб. за метр
Куплен: Б/У 12000 руб. за 17 метров
Б) Акустический провод — это специальный провод, который служит для передачи звуковых сигналов от усилителей к динамикам. Силовые и акустические кабели имеют одинаковое строение, а отличаются только изоляцией и сечением (количеством жил, проводящих ток, или, говоря проще, толщиной кабеля). На их ценообразование влияет несколько факторов. В первую очередь — материал изготовления. В основном в автозвуке используются медные, а также существуют кабели из серебра и стали. Самые дорогие кабели — серебряные, медные — немного дешевле, кабели из алюминия и стали — наиболее доступные. но вниманию тут стоить уделить изоляции, она должна быть очень эластичная и устойчивая к постоянным изгибам, так как динамики находятся в двери. В роли изолятора могут применяться самые разные диэлектрики (даже воздух в специальных полых трубках). Сильно уходить в дебри не буду, а их там не мало, голова пухнет от разных извращении аудиофилов. В основном используют сечение 2.5мм и 4мм, я остановился на на 2.5мм, хотя уже думаю надо было взять 4мм)))По расчетам необходимо 35м провода с небольшим запасом в 10%.
Куплен акустический кабель Pride 2*2.5 мм2
в)Межблочные провода – кабеля соединяющие магнитолу и усилитель, называют межблочными (потому что они находятся между двумя блоками). Эти кабели должны передавать низкоуровневый звуковой сигнал с минимальными потерями. На их ценообразование влияет качество изготовления, защищённость от помех и точность передачи музыкального материала. Межблочные кабели обычно имеют конструкцию — коаксиальная или витая пара. Чаще используются коаксиальные кабели, где центральная жила находится точно по центру одного или нескольких экранов. Как в антенном телевизионном кабеле. Межблочные кабели чувствительны к электромагнитным наводкам, создаваемых силовыми проводами, поэтому их экранируют. В межблочном кабеле сигнал передаётся по двум контактам, где «плюс» — это центральная жила, а «минусом» (обычно в недорогих кабелях) служит сам экран кабеля. Но «минус» также передаёт звуковой сигнал, поэтому использование в его качестве экрана снижает стоимость кабеля, но негативно влияет на точность передачи аудиосигнала. В более дорогих версиях кабелей, которые называют псевдобалансными, используется дополнительный внешний экран, который соединён с «минусом» только со стороны источника. На балансных кабелях обычно указана направленность их подключения к усилителю в виде стрелочек. Но практика показывает, что заземлять экран не всегда нужно со стороны источника (магнитолы). Порой заземление со стороны усилителя позволяет убрать наводки двигателя эффективнее, а иногда наружный экран и вовсе должен как бы висеть в воздухе и не касаться «минуса» с двух сторон. Ещё одним способом защиты межблочных кабелей от электромагнитных наводок является скручивание двух жил кабеля (витая пара). Такой вид защиты от наводок использует компания Stinger почти для всей линейки своих межблочных кабелей. Конструкция в виде витой пары применяется и для акустических проводов, но редко. Так как по акустическому кабелю идет высокий уровень сигнала (10-20 вольт), и пойманные наводки от работающего двигателя слишком малы по уровню, чтобы водитель и пассажиры их услышали. А для межблочников, пропускающих низкоуровневый сигнал (2-4 вольта), такие наводки могут ухудшить звучание. Учтите несколько нюансов о разъемах. Первый: для автомобильных усилителей иногда актуальны короткие RCA-коннекторы из-за близкого расположения усилителей или других поверхностей салона. Второй: позолоченное или хромированное покрытие RCA коннекторов в идеале должно соответствовать покрытию гнёзд, куда подключаются RCA-коннекторы. То есть хромированный RCA-коннектор будет иметь наименьшее сопротивление в хромированном гнезде, чем в позолоченном. Третий: расщеплённый центральный контакт RCA-коннектора обеспечивает более плотное соединение. Четвёртый: цанговая конструкция (где лепестки «тюльпана» сжимаются при закручивании наружного корпуса RCA-коннектора) надёжно фиксирует RCA-коннектор в гнезде линейного выхода\входа.
Итак, при выборе межблочного автомобильного кабеля играет роль:
1) помехозащищенность (один или несколько экранов, а лучше витая пара в нескольких экранах);
2) материал сигнальных проводников (серебро, медь, алюминий, сталь). Данную информацию можно иногда узнать из технических характеристик, указываемых производителями. Это особенно актуально для неразборных моделей с RCA-коннекторами;
3) качество RCA-коннекторов («тюльпанов») и качество соединения (пайка) кабеля с коннекторами.
Слабое место всех бюджетных межблочных кабелей — это некачественное соединение кабеля с RCA-коннекторами, которые легко отламываются в процессе использования. Поэтому такие кабеля можно назвать одноразовыми. Модели средней ценовой категории имеют надёжные RCA-коннекторы, достойную помехозащищённость и удовлетворительную передачу аудиосигнала. Топовые модели кабелей могут иметь четыре уровня защиты от помех. У них жилы из серебра или посеребрённой меди, передающие звук без потерь, и RCA-коннекторы, которые очень надёжно фиксируются в разъемах.
Куплен кабель межблочный Pride RCA Diamond
Цена: 1400руб/5м
Куплено: 4 по 1400 руб=5600руб.
Дополнительно по межблокам можно почитать тут www.auto-magnitola.ru/autozvuk/2013-12-55.html
3. Материалы из которых изготовлены провода. Медь обычно служит проводником во всех типах кабелей
Серебряные кабели. Многожильный серебряный акустический кабель с высокой степенью очистки 99,99% редко встречается в продаже как и медный посеребрённый (где каждая медная жилка кабеля покрыта слоем серебра). Серебро как проводник имеет лучшую проводимость, но среди любителей качественного звука бытует мнение, что серебряные провода приукрашивают верхний диапазон частот. Для акустики с не очень чувствительной пищалкой использование серебряных кабелей (как акустических, так и межблочных) пойдёт на пользу для компенсации этого недостатка — для выравнивания амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). И всё же большинство энтузиастов предпочитают озвучивать свою акустику медными акустическими кабелями, так как они считаются нейтральными с точки зрения звука и являются более дешевыми, чем из серебра.
Медные кабели. Среди медных кабелей лучшими являются решения из бескислородной меди с высокой степенью очистки 99,9999% (OFC). Потому что они имеют низкое сопротивление к протекающему по ним переменному току (в акустических кабелях) и постоянному току (в силовых кабелях). С такими кабелями система будет работать оптимально — звучание будет громким и качественным.
Лужёная медь. Медные кабели могут иметь цвет алюминия, если они лужёные. Лужение кабеля сплавом олова (иногда с добавками серебра), защищает его от контакта с окружающей средой. Кабель, покрытый тонким слоем олова, лучше поддается пайке и не окисляется, что важно для условий использования кабелей в автомобиле (где повышенная влажность, перепады температуры и вибрация). В общем, лужёная медь более долговечна в подобных условиях.
Алюминиевые кабели. Китайские алюминиевые провода привлекают внимание покупателей большим ассортиментом, низкой ценой и яркой изоляцией кабелей. Кроме того, они меньше весят, чем медные. На этом плюсы алюминиевых кабелей заканчиваются. Алюминий имеет в два раза более высокое удельное сопротивление, чем медь. И чтобы обеспечить усилитель достаточным питанием нужно использовать алюминиевые кабели почти в два раза толще медных. Например, для нормального питания автомобильного усилителя (с номинальной мощностью 50 Вт на 4 канала) от АКБ хватит медного силового кабеля с сечением 10 мм², а алюминиевый кабель должен иметь сечение 21 мм².
По сравнению с медными кабелями, алюминиевые значительно быстрее окисляются, и в первую очередь на соединениях. В основном автомобильные соединения (на усилителях, дистрибьюторах, сабвуферах) используются в виде винтовых зажимов, которые не могут долго фиксировать алюминиевый кабель. Ведь алюминий под давлением сплющивается, что приводит к увеличению сопротивления в месте контакта, нагреву и ускоренному окислению кабеля. Вследствие этого, спустя некоторое время аудиосистема играет хуже и тише, а затем и вовсе может перестать работать. Это исправляется в лучшем случае чисткой соединений, а в худшем — заменой кабелей (теперь уже, скорее всего, на медные), так как сгнившие алюминиевые провода стали короче и не достают до соединительных клемм.
Алюминиевая проводка (при изгибе кабеля) более хрупкая, чем медная. Поэтому при замене автомобиля, демонтируя музыкальную систему из продаваемой машины, алюминиевые кабели можно не доставать. Слежавшиеся провода переломаются при демонтаже или при их установке в новое авто. В результате, будет жалко времени и денег, потраченных за выполненные этой работы. Отличить алюминиевые кабели от медных с первого взгляда тяжело, так как продаются в основном провода из омеднённого алюминия. Существует два способа омеднения алюминиевых кабелей, которые имеют одинаковую аббревиатуру ССА. Сopper Coated Aluminium (алюминий, покрытый медью) и Сopper Clad Aluminium (алюминий, плакированный медью). Кабели первого типа содержат 9% меди (очень тонкий поверхностный слой) и 91% алюминия, а более сложная технология плакирования медью позволяет сделать более качественные кабели с содержанием 30% меди и 70% алюминия.
Отличить медный кабель от омеднённого можно на срезе: последний будет внутри серебристого цвета. А содержание меди в кабеле визуально определить тяжело. Стоит учесть цену кабелей — омеднённый кабель плакированным методом будет стоить дороже. Например, кабели c 30% содержанием меди есть у компании Sound Quest, которая является дочерним предприятием американской Stinger. А последняя предлагает владельцам машин акустические и силовые кабели только из бескислородной меди или луженой меди с сплавом серебра с оловом. Китайские производители (Mystery, Kicx, Autofun и др.) предлагают больший ассортимент кабелей с 9% содержанием меди.
4. Изоляция проводов. Кабели покрывают изоляцией с двумя целями. Первая: не допустить контакт проводника с металлом. Вторая: защита провода от воздействия внешней среды и повышение его прочности. В автомобилях используются провода в силиконовой изоляции. Диапазон температуры долгосрочного использования силикона от −60 °C до 180 °C градусов (а кратковременный — до 220 °C).
В некоторых недорогих кабелях для визуального «увеличения» сечения кабеля используется толстая изоляция. Если проводник тока тонкий, то он будет хорошо защищен от механических повреждений, но качество звучания не улучшиться. Самый распространённый диэлектрический материал для изоляции проводников — поливинилхлорид (ПВХ) и его вариации. Это тот самый прозрачный, полупрозрачный или и вовсе непрозрачный материал, что имеется на продаваемых нынче акустических и силовых проводах для автозвуковой индустрии. Этот диэлектрик обладает эффектом накопления заряда, поэтому на звуковой сигнал влияет сильно и негативно. Представьте себе, что по проводнику прошёл основной звуковой сигнал, а вдогонку к нему, отставая по времени (фазовые искажения) и с намного меньшей, но все же значимой амплитудой, бежит накопленный и отдаваемый изоляцией сигнал. Звучание становится мутным и невыразительным. Причём этот эффект зависит от длины кабеля и с увеличением длины усиливается. На нескольких метрах звук будет намного хуже, чем на небольшом отрезке кабеля. Кроме того, ПВХ окисляет медь, особенно на краях провода, там, где есть доступ воздуха. Изолятор из полипропилена применяют не так часто, как ПВХ, он намного лучше для звука, особенно вспененный. Это наименее дорогой из «акустически правильных» изоляторов. Изоляцию из тефлона применяют уже на дорогих аудиокабелях, особенно хорошо себя показала изоляция из тефлона низкой плотности и вспененного тефлона. Некоторые производители даже запатентовали несколько технологий изготовления изолятора из этого материала.
Экспериментальным путем было установлено, что самые нейтральные к звуку изоляторы — это натуральные материалы: хлопок, лён, шерсть, целлюлоза, их практически нельзя встретить в серийных изделиях, и лишь иногда их применяют в дорогих и штучно изготовленных аудиосоединителях самого высокого класса. Вообще, любой изолятор влияет на звуковой сигнал, даже второй слой, который никак не соприкасается с проводником. Прокладывать в автомобиле акустические провода следует как можно дальше от металла кузова, гофрированные трубы как раз позволяют «отодвинуть» кабель и от кузова, и от ковровых покрытий.
Правда о проводах, автозвук =)
Наткнулся на интересную статью в просторах интернета, думаю занимательно будет почитать кому интересен автозвук =)
«Регулярно посещая несколько аудиофильских интернет-форумов, где идет активное обсуждение различных компонентов, я заметил одну явную закономерность: все, кто активно заявляет о том, что соединительные провода не могут звучать по-разному, если изготовлены из одинакового материала, никогда не опираются на результаты собственных экспериментов. Потому, что их не проводили. Их аргумент — «этого не может быть, потому что не может быть никогда». А уж тема направленности проводов для них, как красная тряпка для быка. Просто так пройти не могут, обязательно поддержат своим «+1» глумящихся над «замороченными аудиофилами». Зато все защитники другого лагеря неизменно приводят результаты своих сравнительных прослушиваний. Я себя причисляю ко второму лагерю и готов поделиться своим опытом, основанным на сотнях сравнительных прослушиваний и самостоятельном конструировании соединительных проводов. Именно конструировании, потому как при своей кажущейся простоте провода являются сложной конструкцией, а нижеперечисленные элементы конструктива справедливы как для акустических кабелей, так и для межблочных. Это верно даже для питающих кабелей, разве что с небольшой поправкой на специфику применения.
Сечение
Однажды, еще в то время, когда я занимался установкой аудиосистем в автомобили, зашёл в мой инсталляционный центр наш местный электрик, в советские годы работавший связистом. Увидев силовой провод 2Ga, который мы протянули в багажник автомобиля для подключения усилителя, был реально ошеломлён. Его слова: «Мы таким кабелем подключали радиостанции, вещающие на полмира». С тех самых пор у меня появилась поговорка: нельзя к такой тонкой теме, как звуковоспроизведение, подходить с законом Ома. Вернее, правда, будет сказать так: нельзя только с законом Ома…
Должен отметить, что в последнее время необходимость в качественном питании усилителей понимают даже начинающие свой путь в автозвуке. Это произошло благодаря тому, что на всех автозвуковых форумах даются рекомендации по сечению питающих проводов, а в магазинах есть в наличии комплекты для подключения усилителей с хоть и не очень толстыми проводами, но все же достаточными. А вот использовать толстые акустические провода не желает никто. При этом если новички покупают то, что им предлагают в магазинах, то звуколюбы «в теме» просто считают, что провода сечением 2,5 кв. мм вполне достаточны для любой фронтальной акустики, ведь мощность динамиков намного меньше утюга, который также подключен проводом 2,5 кв. мм. И действительно, если оперировать единственно доступной и понятной простому потребителю величиной — мощностью, то с этим и не поспоришь. Однако я берусь поспорить и даже рассчитываю этот спор выиграть (а иначе бы не брался). И буду в своей доказательной базе использовать электрические параметры, понятные и знакомые гипотетическому электрику, подходящему к звуковоспроизведению с законом Ома. Никакой эзотерики, никаких наездов, типа «раз ты не слышишь этого, значит, ты глухой…»
Итак. Электродинамическая головка по своей сути является электродвигателем переменного тока, который преобразует электрический сигнал в механические движения диффузора с возбуждением звуковых волн. Чем точнее диффузор повторяет электрический сигнал звуковой частоты, тем точнее звук, который мы слышим, будет соответствовать своему эталону, то есть живому звуку, который записали. Это всё теоретически и если не учитывать искажения электронного тракта. Для нашей нынешней темы отправной точкой будет точность механических колебаний. Фактически подвижная часть динамической головки имеет какую-то массу, а значит, имеет инерционность при колебаниях. И для того чтобы точно контролировать движения, усилитель должен иметь достаточный для этого коэффициент демпфирования (КД). Ещё часто применяют термин «демпфинг-фактор». Значение, которое далеко не все производители приводят в технических данных своих изделий. Вычислить значение коэффициента несложно, нужно сопротивление нагрузки разделить на выходное сопротивление усилителя и получить искомую цифру. Нам как раз надо это сейчас проделать. Выходное сопротивление я ни разу не встречал в декларируемых характеристиках усилителей, да и не константа это вовсе, сопротивление меняется от частоты, то есть это импеданс. Но для наших целей это непринципиально, ибо, даже если допустить погрешность в 100%, выводы, к которым мы придём ниже, не изменятся. Давайте возьмём среднестатистическое значение выходного сопротивления транзисторного усилителя — 0,02 Ом, а сопротивление нагрузки 4 Ом. Получаем коэффициент демпфирования, равный 200. Очень хорошее значение, хотя бывает и больше.
Теперь-то можно перейти непосредственно к доказательству необходимости применять толстые акустические провода. Искомый коэффициент мы получили, не учитывая сопротивления соединительных проводов, а оно таково, что его учёт в этой простейшей формуле даёт совершенно другие результаты. Пробежав по сайтам производителей кабельной продукции, я нашел значение сопротивления медного акустического кабеля сечением 2,5 кв. мм — 0,0075 Ом/м. Но это сопротивление одного проводника, а в цепи используются два, значит, умножим на 2. Обычно усилители располагают в багажнике автомобиля, и средняя длина кабеля до фронтальной акустики равна 4 м. Считаем сопротивление акустического кабеля такой длины: 0,0075 х 2 х 4 = 0,06 Ом, то есть в 3 раза больше выходного сопротивления усилителя! С учетом этого фактический коэффициент демпфирования становится равным не 200, а… считаем: 0,02 + 0,06 = 0,08, 4/0,08 = 50. Это уже малый коэффициент, а с учётом того, что современные автомобильные динамики имеют тяжёлую подвижку, становится ясно, что ни о каком разборчивом воспроизведении речь идти не может. Диффузор динамика будет «пролетать» по инерции точку остановки, так как усилитель не сможет контролировать колебания из-за большого сопротивления между ним и динамиком. А попробуем увеличить сечение акустического провода до 10 кв. мм и тем самым снизить сопротивление в 4 раза. Получаем уже совсем другие цифры: 0,06/4 = 0,015, а новое значение КД равно 114, а это в 2,3 раза лучше, чем в первом случае. Теперь понятно, что чем толще акустический кабель и чем он короче, тем лучше звучание. Это касается не только низкочастотного диапазона, на котором происходит большая амплитуда колебаний, но и средних частот, значительно выигрывающих в разборчивости. Толстые провода довольно проблематично протягивать в двери автомобиля, но такая сложность вознаграждается качественным звучанием. Опираясь на проделанные расчеты, сабвуфер просто необходимо подключать толстыми проводами, да и сделать это гораздо проще, чем протянуть провод в двери.
По собственному опыту скажу: разница в звучании между акустическим проводом 4 кв. мм и таким же сдвоенным — 8 кв. мм прекрасно слышна, нужно только каждому, кто желает в этом удостовериться, взять и провести этот простой эксперимент. В своей домашней системе я подключил колонки самодельным акустическим кабелем сечением 40 кв. мм и ни разу об этом не пожалел.
Материал проводника
Самый распространенный материал для звуковых проводов — медь, это известно. Но вот качество меди может быть совершенно разным, и не в наших силах его определить, для этого необходимы дорогостоящие приборы и оборудование. Я только призываю не верить в заявленные характеристики производителями, они часто не соответствуют действительности, именно по причине невозможности проверки. Надо брать и слушать самому. Очень хорошо себя показал проводник из чистого серебра — звучание благородное, богатое обертонами и послезвучиями. Однако цена такого кабеля начинается с сотни долларов за метр, и этот факт сильно ограничивает его использование даже в дорогих системах. Нередко встречается проводник из посеребренной меди, практика показала, что такой проводник сильно искажает тембр, звук окрашен, даже резок. Это объясняется тем, что ток, выдавливаемый действием скин-эффекта на высоких частотах, попадает на слой проводника с другими характеристиками, и происходят некоторые искажения. На звуке это слышно как «увеличение яркости» на средневысоких частотах (например, медные духовые, тарелки) и уменьшение «воздуха» и размеров звуковой сцены, съедается «акустика помещения». Попадается также проводник из лужёной оловом меди, звучание такого провода характеризуется ярко выраженным эффектом шепелявости, звук откровенно грязен. При этом нередки случаи, когда лужёная медь выдается за посеребрённый проводник.
Материал изоляции
Диэлектриков, которые используют в качестве изоляционного материала для аудиокабелей, огромное множество, это вообще отдельная тема, которая по объёму может потянуть на десятки страниц. Постараюсь кратко охарактеризовать часто применяемые. Самый распространённый диэлектрический материал для изоляции проводников — поливинилхлорид (ПВХ) и его вариации. Это тот самый прозрачный, полупрозрачный или и вовсе непрозрачный материал, что имеется на продаваемых нынче акустических и силовых проводах для автозвуковой индустрии. Этот диэлектрик обладает эффектом накопления заряда, поэтому на звуковой сигнал влияет сильно и негативно. Представьте себе, что по проводнику прошёл основной звуковой сигнал, а вдогонку к нему, отставая по времени (фазовые искажения) и с намного меньшей, но все же значимой амплитудой, бежит накопленный и отдаваемый изоляцией сигнал. Звучание становится мутным и невыразительным. Причём этот эффект зависит от длины кабеля и с увеличением длины усиливается. На нескольких метрах звук будет намного хуже, чем на небольшом отрезке кабеля. Кроме того, ПВХ окисляет медь, особенно на краях провода, там, где есть доступ воздуха. Изолятор из полипропилена применяют не так часто, как ПВХ, он намного лучше для звука, особенно вспененный. Это наименее дорогой из «акустически правильных» изоляторов. Изоляцию из тефлона применяют уже на дорогих аудиокабелях, особенно хорошо себя показала изоляция из тефлона низкой плотности и вспененного тефлона. Некоторые производители даже запатентовали несколько технологий изготовления изолятора из этого материала.
Экспериментальным путем было установлено, что самые нейтральные к звуку изоляторы — это натуральные материалы: хлопок, лён, шерсть, целлюлоза, их практически нельзя встретить в серийных изделиях, и лишь иногда их применяют в дорогих и штучно изготовленных аудиосоединителях самого высокого класса. Вообще, любой изолятор влияет на звуковой сигнал, даже второй слой, который никак не соприкасается с проводником. Прокладывать в автомобиле акустические провода следует как можно дальше от металла кузова, гофрированные трубы как раз позволяют «отодвинуть» кабель и от кузова, и от ковровых покрытий.
Конструкция кабеля
Казалось бы, какая разница, как расположены проводники в кабеле, ведь они в изоляции и никак не соприкасаются друг с другом. На самом деле из двух совершенно одинаковых проводников можно сделать совершенно разные по звучанию кабели. Проводники свивают под разным углом, прокладывают параллельно, разносят на разные расстояния, параллелят несколько проводников, используют проводники плоского сечения, набирают проводник из жил разного диаметра и много еще чего. Я не буду конкретно описывать каждый вариант — их огромное множество, а это означает, что единственно правильной конструкции нет. Разнесенные подальше проводники позволяют получать значения погонной емкости и индуктивности практически равными нулю — заметно возрастает детальность звучания, но теряется слитность, музыкальность. Основная задача конструкторов проводов, помимо, конечно, нейтральности и широкополосности — получить оптимальное сочетание детальность/музыкальность. Вот по этим трём критериям и стоит оценивать аудиосоединители.