Последние годы производители, инсталляторы, работающие в hi-fi и hi-end индустрии, с упорством, достойным лучшего применения, внушают нам мысль о великой значимости соединительных кабелей для достижения высокого качества звукового тракта. К сожалению, наибольший вклад в пропаганду подобного шарлатанства вносят «почти независимые» аудиожурналы, которые часто оказываются единственным источником информации для подавляющего большинства любителей. Нетрудно понять сокровенные желания издателей и журналистов, ведь основным источником их существования является размещение коммерческой рекламы производителей и дистрибьюторов обозреваемых продуктов.
Любопытно, что сами производители уже около 30 лет не могут объяснить на сколько-нибудь убедительном уровне влияние свойств бытовых кабелей на качество звучания полноценного аудиотракта. Здесь, по-видимому, мы имеем дело с очередной легендой XX и XXI столетий, любовно подхваченной широкими массами аудиофилов, не отягощенных знаниями на уровне школьной физики. Разумеется, такой публике не очень-то хочется добровольно расставаться со своими убеждениями (или им жалко потраченных впустую денег?), поэтому достаточно давно был выдуман ряд довольно подозрительных, а на самом деле смехотворных объяснений, пригодных лишь для употребления в обществе им подобных аудиофилов.
Для примера приведем ряд наиболее одиозных постулатов, прочно прижившихся в аудиомире:
- «хороший» кабель способен улучшить звучание тракта или по крайней мере — не ухудшить, что неизбежно при использовании «плохого» кабеля;
- чем дороже кабель, тем он лучше «звучит»;
- самый лучший кабель — это тот, который сейчас интенсивнее всего раскручивается на рынке или привлекает взор большим количеством позолоты на разъемах;
- выбирая кабель из кучи аналогичных, можно отыскать самый лучший по звучанию;
- качество кабеля зависит от скорости распространения в нем сигнала по сравнению со скоростью света в вакууме;
- кабели, входящие в комплект блока, надо немедленно выбросить и заменить на новые, но по цене не менее 10% от стоимости аппаратуры;
- серебряные или покрытые тонким слоем серебра кабели звучат «звонко», а большинство медных — «нормально», а иногда и «отлично»;
- экранированные кабели имеют слишком большую емкость, поэтому они никуда не годны, и т.п.
А вот набор доморощенных «аргументов», предназначенных для «добивания» сомневающегося покупателя:
- каждый человек от рождения либо наделен способностью «слышать тракт», либо нет, поэтому вы не и слышите разницу между «звучанием» кабелей за $20 и $500, но она есть;
- влияние кабелей начинает сказываться в трактах за $5000 и больше. Варианты: 50000, 100000, и так далее;
- вы чувствуете появление «эмоций» при замене элементов тракта, в том числе кабелей на более «музыкальные», даже при прослушивании лично вам неприятного музыкального произведения;
- на слух можно отличить «плохой» кабель от «хорошего»;
- влияние кабелей обусловлено различными физическими эффектами, не имеющими отношения к сути дела (изменениями температуры, волновыми свойствами кабелей, скин-эффектом, посторонними электромагнитными полями и пр.);
- неизвестные физические явления и законы, выходящие за рамки человеческого познания, которые и определяют зависимость качества тракта от качества кабелей;
- наши кабели применяются в авиакосмической технике;
- вообще-то лучше всего иметь «разогретые» кабели, вот он прогреется и выв поймете разницу ;
- сетевые кабели, серьезно улучшающют качество звучания.
Наверно, каждый из любителей, интересующийся hi-fi и hi-end, слышал подобные фразы или что-нибудь в этом роде.
Теперь к делу. Всё сказанное ниже будет опираться на аксиому электроакустики: «Нельзя услышать то, что невозможно измерить». Разумеется, никто не отрицает значение экспертных оценок, но за последние полтора десятка лет вряд ли какая-либо авторитетная научная организация собирала группу экспертов, состоящую из профессиональных звукорежиссеров, инженеров–акустиков и неподготовленных слушателей, а затем проводила статистическую обработку результатов в соответствии с признанными международными стандартами.
Вместе с тем потребителю, по-видимому, хотелось бы получить какие-нибудь результаты измерений кабелей, применяемых в домашних системах. Методики этих измерений должны быть довольно простыми. Мы ведь не собираемся измерять диэлектрическую проницаемость изоляторов, пробивные напряжения, удельные емкость и индуктивность. Достаточно определить влияние кабеля на частотные и импульсные характеристики линии. Для этого необходимо лишь взять напрокат три–четыре катушки разного кабеля и иметь приличный генератор гармонического и импульсного сигналов, а также милливольтметр и осциллограф.
Справка: 1-метровая пара межблочного кабеля, целиком изготовленная из химически чистого золота равного веса, стоила бы менее $2200.
Для особо верующих приведем несколько простых аналогий. В приборах, предназначенных для измерения параметров сигналов с частотами до сотен мегагерц, применяются довольно дешевые коаксиальные кабели, но они практически не влияют на точность. В авиакосмической технике какие-либо кабели из бескислородной меди не используются, так как требования к проводам там совсем другие, да и аудиосистем маловато, в основном радиосвязь и электропитание. Длина сигнальных кабелей, соединяющих микрофоны и входы микшерного пульта в лучших профессиональных студиях звукозаписи, достигает 50—100 м, но даже самым отъявленным сторонникам аудиофильских легенд не приходит в голову ругать качество мастер-копии симфонической музыки. Нигде в профессиональных студиях звукозаписи не используют какие-либо аудиофильские кабели!
Виды кабелей.
Подавляющее большинство соединительных проводов и кабелей, используемых в аудиосистемах и домашних кинотеатрах можно условно разделить на несколько групп.
1. Акустические кабели, соединяющие выходы усилителей мощности (ресиверов) и акустических систем.
2. Межблочные кабели для передачи аналоговых сигналов низкого уровня, соединяющие аудиовыходы и аудиовходы блоков аппаратуры.
3. Коаксиальные кабели, соединяющие соответствующие цифровые входы и выходы блоков.
4. Оптоволоконные кабели, соединяющие соответствующие оптические входы и выходы блоков.
5. Силовые кабели, соединяющие аппаратуру с сетью электропитания.
6. Видеокабели, соединяющие видеовыходы и видеовходы соответствующего оборудования, например, DVD-плееры и телевизоры.
1. Акустические кабели.
Эти кабели предназначены для соединения выходов усилителей мощности (AV-ресиверов) и акустических систем (АС). Для верной оценки их качества и правильного подбора необходимо знать параметры передаваемых сигналов.
При типичной максимальной выходной мощности усилителя 50—60 Вт (на практике эти значения превышаются весьма редко. Мало кто выдержит неискаженную выходную мощность в 100 Вт при чувствительности АС 90 дБ, скорее всего, в квартире вылетят стекла) и стандартной наименьшей нагрузке в 4 Ома (на самом деле, некоторые АС могут иметь минимальное сопротивление около 2 Ом) в кабеле протекает ток до 3—4 А при напряжении около 20—25 В. В пиках сигнала значение тока бывает еще большим. Эти обстоятельства и определяют требования к кабелю — значительное сечение при невысоком качестве изоляции. Экранирование не требуется, потому что при низком значении выходного сопротивления усилителя и сопротивления нагрузки сигнал помехи замкнут на землю.
Как известно, лучшим проводником является серебро. Его удельное сопротивление равно 0,016 Ом*м. У электротехнической меди — 0,0175 (всего на 9,4% больше), латуни — 0,025—0,06, алюминия — 0,028, олова — 0,115. Удельное сопротивление популярной в настоящее время бескислородной меди высокой чистоты явно не лучше значения для серебра.
Любопытно, что в американском сегменте интернета ответы на поисковый запрос «бескислородная медь» были получены только в отношении фирм — производителей металлов и аудиокабелей.
Для акустических кабелей пригоден любой медный многожильный провод сечением от 2,5 до 4,0 мм.кв. Большее сечение использовать даже опасно, так как вес этого монстра выдержит не любая клемма. Акустический кабель должен быть достаточно удобным для монтажа (в частности, мягким) и сравнительно легким для того, чтобы не сломать выходные клеммы усилителя и не опрокинуть акустику на пол. Для подключения к АС лучше применить лопатки соответствующего размера, но подойдут и «бананы». Не рекомендуется использовать неизолированные бананы, так как возрастает риск короткого замыкания в цепи нагрузки усилителя. Самые хорошие изолированные «бананы» стоят около $10 за пару.
Метод соединения с кабелем — пайка в сочетании с обжимом, потому что этот способ сводит к минимуму вероятность коротких замыканий из-за проволок, отделившихся от жгута, а также исключает окисление контактов.
Если в конструкции «бананов» или клемм применены зажимные винты, то через неделю — другую после первого монтажа клеммы и винты рекомендуется подтянуть плотнее из-за небольшого сплющивания мягкого металла.
Окисления контактов в акустических кабелях бояться не следует. Лучше обратить внимание на место их покупки. Часто на рынках барабаны с кабелем хранятся всю зиму в неотапливаемых контейнерах при отрицательных температурах, после чего кабель быстро окисляется под изоляцией, а это намного хуже.
Ленточные кабели представляются весьма неудобными для разделки.
Какие-нибудь различия можно услышать, если заменить никудышные кабели, обычно применяемые в музыкальных центрах, на новые, более толстые. Правда, в таких случаях возникает проблема замены несъемных проводов со стороны АС, а также задача по закреплению довольно толстых концов кабеля в дешевых пружинных защелках, рассчитанных на сечение не более 1,0—1,5 мм.кв. Иногда это заканчивается поломкой защелки и её заменой.
2. Межблочные кабели Hi-Fi и Hi-End.
Акустические кабели требуют большого расхода сравнительно дорогой меди. Да, у человечества есть технология производства особо чистых металлов, в том числе меди. Потребность в таких металлах незначительна. Т.н. «бескислородная» медь получила распространение в 70-х годах прошлого века при производстве головок для магнитофонов. Уменьшение омического сопротивления их обмоток означало рост добротности катушек, а, следовательно, отдачи и прочих полезных свойств. Теперь магнитофонов почти нет, но производство меди осталось. Сейчас бескислородная медь высокой чистоты используется в микроэлектронике для изготовления внутренних проводников микросхем. Раньше для подобных целей употреблялись серебро и золото.
Аудиосигнал в межблочном соединении имеет следующие параметры:
для несимметричных цепей. Частотный диапазон сигнала — от 20 Гц до 20 КГц, величина напряжения сигнала — до 1 В, ток в цепи пренебрежимо мал;
для симметричных цепей с импедансом нагрузки 600 Ом — частотный диапазон тот же, уровень сигнала около 1 В.
В настоящее время применяется не так уж много стандартов разъемных соединителей для низкоуровневых аудиосигналов. Во-первых, — это несимметричный разъем RCA (т.н. «тюльпан»), а также разъем DIN, как правило, пятиштырьковый. Последний ещё применяется очень редко в аппаратуре некоторых фирм и в старой советской технике.
Во-вторых, — симметричный разъем XLR, используемый в некоторой аппаратуре класса High-End и соответствующий профессиональному стандарту.
Разъем RCA получил самое широкое распространение по следующим причинам:
весьма удобен в эксплуатации, позволяет сочленять и расчленять соединение практически «не глядя», имеет четкую цветовую маркировку, обеспечивает плотный контакт на большой площади;
механически прочен, удобен для монтажа кабеля;
хорошие модели разъема (в металлическом корпусе) обеспечивают высокую степень экранирования и коррозионную стойкость.
Профессиональные разъемы типа XLR обладают всеми перечисленными выше качествами, но помехозащищенность такой линии намного выше, так как она является симметричной (сигналы помехи взаимно подавляются). Аппаратная реализация стыка существенно дороже из-за необходимости использования специальных преобразователей несимметричных (внутриблочных) сигналов в симметричные и обратно. Впрочем, для коротких линий эти обстоятельства решающего значения не имеют.
Очевидно, что межблочный кабель всё же должен обладать некоторыми полезными свойствами. К их числу можно отнести следующие:
- достаточно высокий уровень защиты от электромагнитных помех;
- хорошее качество разъемного соединителя, то есть плотный механический контакт на сравнительно большой площади в сочетании с высокой коррозионной стойкостью покрытия;
- достаточная механическая прочность кабеля и его заделки в разъем;
- минимальная погонная емкость кабеля, то есть хорошее качество диэлектрика (низкая величина диэлектрической проницаемости «ε» материала, из которого всё же можно изготовить гибкий изолятор, т.е. не воздух и не фарфор).
Остановимся на стандартной длине межблочного кабеля от 0,5 до 1 м. Более длинные кабели могут использоваться в мультирумных системах, но это тема для отдельного разговора. Типичная величина погонной емкости очень хорошего кабеля будет равна примерно 30 — 60 пФ*м. Эта емкость никак не может повлиять на передачу низкочастотной части спектра музыкального сигнала, а на частоте 20 кГц будет шунтировать этот сигнал огромным емкостным сопротивлением 180 КОм. Большего значения добиться не удастся вообще никогда, так как кабельных изоляторов лучших, чем фторопласт нет в природе. Фторопласт-4 или тефлон (торговая марка, зарегистрированная фирмой Tefal), выпускается с 60-х годов прошлого века. Очевидно, что попытки применения каких-либо других изоляторов, в том числе содержащих газонаполненные пузырьки, есть не что иное, как попытка удешевления производства. Тефлон достаточно дорог и сложен в производстве, но купить такой кабель отечественного производства на рынке можно довольно дешево. Подойдет и коаксиальный кабель для спутниковой антенны с диэлектриком из вспененного полиэтилена.
Ясно, что чем больше диаметр внутреннего изолятора, тем лучше качество кабеля. К сожалению, его максимальный наружный диаметр будет ограничен размером отверстия хвостовой части разъема (приблизительно 6—7 мм). Обратите внимание на то, что самые дорогие модели фирменных межблочных кабелей выполнены на основе именно тефлоновой изоляции.
Разумеется, лучшим проводником является серебро. Как уже отмечалось, удельное сопротивление электротехнической меди всего на 9,4% выше, поэтому применение особо чистых металлов лишено всякого смысла. Такой же ошибкой будет использование кабелей с неметаллическим проводником, например, углеродистым, так как его удельное сопротивление будет всегда более высоким. Собственные шумы кабеля в звуковом диапазоне пренебрежимо малы по сравнению с внутренними шумами усилителя.
Таким образом, лучшим кабелем для межблочных соединений будет коаксиальный кабель достаточно большого диаметра с медной луженой или серебряной центральной жилой, к тому же защищенный двойным или тройным экраном.
Несколько кратких соображений по поводу экранирования. Как известно, электромагнитное поле состоит из двух компонент — электрической и магнитной. Электрическое поле легко экранируется диамагнетиками — медью, латунью, алюминием и т.п. Магнитное поле — только ферромагнетиками — сталью, а также прочими сплавами на основе железа, никеля, хрома, кобальта и иже с ними. Сделать кабель в стальном экране, как вы уже догадались, довольно трудно, а вот корпуса блоков — легко. К счастью, аудиокабели из-за малой собственной индуктивности почти не подвержены влиянию магнитных полей.
Если вы хотя бы на секунду убедитесь в том, что тратить $50—1500 на покупку «хорошего» кабеля бессмысленно, приведем ряд подробных советов по самостоятельному изготовлению «шнурков ручной работы».
1. Купите четыре хороших металлических разъема типа RCA. Они должны быть сделаны из цветного металла, например, латуни или бронзы. Выяснить это очень просто с помощью постоянного магнита. Все детали (кроме съемного корпуса) должны быть позолочены. Определить это не очень легко, так как изготовители, в основном китайские, широко применяют различные покрытия желтого цвета, не имеющие ничего общего с золотом, например, нитрид титана. Такое покрытие имеет высокое сопротивление, хотя и хорошую коррозионную стойкость. Нитрид титана имеет тусклый цвет с коричневатым оттенком. Золото на разъемах всегда интенсивно желтого цвета, блестит, а самое главное — моментально облуживается паяльником.
Не переживайте по поводу материала покрытия гнезда, если оно не покупное. Золото прекрасно «живет» с любыми металлами, в том числе хромом.
Центральный штырь штекера желательно иметь разрезной для более плотного контакта.
Разъем должен быть предназначен для соединения с кабелем пайкой, а не для обжима с помощью цанг, винтов и прочей дряни. Цанга годится только для плотного захвата наружной изоляции кабеля. Пайка для электромонтажных работ известна человечеству более ста лет, но ничего лучшего придумать пока не удалось, в противном случае медный или луженый проводник будет неизбежно окисляться, причем очень быстро.
Цена разъемов RCA приличной фирмы около $4—10 за пару. Впрочем, китайские часто бывают совсем неплохими. Обратите особое внимание на качество изолятора между корпусом разъема и центральным штырем. Этот изолятор должен быть интенсивно белого цвета, плотным и не плавиться при пайке. Если такая беда всё же случилась, то разъем придется выбросить, так как это значит, что вы напоролись на полиэтилен низкого давления, а он ни на что не годен.
Лучшие разъемы можно купить в магазинах, торгующих профессиональным звуковым оборудованием. Они немного дороже (до $15—18 за пару, но безупречны по качеству).
2. Купите отрезок коаксиального кабеля с любым волновым сопротивлением (50, 75 или 300 Ом — безразлично). Этот параметр не имеет ничего общего с сопротивлением омическим. Наружный диаметр кабеля должен позволять ввести его в отверстие хвостовой части разъема (около 6 — 7 мм) вместе с наружной изоляцией. Внутренний изолятор должен быть фторопластовым (очень гладкий на ощупь плотный материал снежно-белого цвета, никогда не плавится и не темнеет в огне зажигалки), материал наружной изоляции никакой роли не играет. Внутренняя жила может быть многожильной или одножильной; если она светло-серого цвета и блестит — то это серебрение, так как лужение оловом быстро становится тусклым. Лучший случай — чистое серебро, но купить такой кабель довольно трудно. Подойдет и медная луженая жила, но не омедненная сталь, как это часто бывает в дешевых кабелях для передачи сигнала с телевизионной антенны. Отличить медь от стали можно опять же с помощью магнита либо попытайтесь счистить тонкое медное покрытие ножом.
Экран должен быть двойным или тройным — тонкая пластиковая рубашка, покрытая слоем алюминия, поверх нее располагается проволочная луженая плетеная сетка. Внешний экран, обвитый спиралью вокруг кабеля, менее эффективен. Убедитесь в том, что экран не стальной и не алюминиевый, иначе опаять его будет невозможно.
Подойдет и измерительный кабель фирмы VASP для приборов. Он часто продается на рынках довольно дешево, так как спросом почему-то не пользуется.
3. Тщательно отмерьте необходимую длину кабеля с минимальным запасом. Не допускайте свисания кабеля длинными петлями поперек нижних блоков в стойке или его сворачивания в бухту. При рациональном размещении аппаратуры часто бывает достаточной длина кабеля в 0,4 — 1,0 м. Сабвуферный кабель будет, конечно, длиннее, но постарайтесь отнести его подальше от кабелей питания и прочего силового оборудования.
4. Разделайте и опаяйте концы кабелей на разъемы. Это довольно сложный этап для «чайников». В крайнем случае, попросите своего друга или инсталлятора кинотеатра.
Не увлекайтесь дорогими серебросодержащими припоями, ибо количество сего благородного металла в нем не превышает 5%. Лучше купите хороший легкоплавкий припой с содержанием олова не менее 60%. Высокое удельное сопротивление припоя смущать не должно, так как длина и площадь сечения паяной точки ничтожно мала по сравнению с длиной кабеля.
5. Теперь у Вас есть прекрасный межблочный кабель «ручной работы», чем Вы сможете с полным основанием хвастаться перед своими друзьями. Пара таких кабелей обойдется всего в $20 или дешевле.
Точно так же изготавливается кабель для коаксиального цифрового стыка, только требования к нему еще ниже. Купите коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом для полного согласования источника и нагрузки, хотя при длине 0,5—1,0 м. никакого влияния заметно не будет. Кабель передает импульсный сигнал амплитудой от 3 до 5 В и частотой до 200—250 КГц.
Оптоволоконные кабели
Это практически единственный вид кабеля, который невозможно сделать самому. В природе, то есть в продаже, бывают всего два вида кабелей — на основе стекловолокна и пластика, чаще всего нейлона. Опять же, при длине от 0,7 до 1,5 м. материал не играет никакой роли, правда, стеклянный существенно дороже. Следует выбирать кабель потолще, чтобы он был прочнее и не сломался при случайном перегибе. Желательно наличие пластмассовых заглушек для торцевых разъемов во избежание попадания пыли в тех редких случаях, когда кабель снят с блока.
Силовые кабели
В этом случае аудиофильский подход достаточно тривиален — подать сюда бескислородную медь или серебро! Стоит такой шнурок до $450, причем заменять его должен специалист. Известны попытки самопальщиков установить силовой кабель, сделанный из отрезка акустического. Это прямая дорога к пожару, т.к. изоляция не рассчитана на сеть питания 220 В.
Не стоило бы повторяться, но кабель питания менее всего может влиять на звук, если, конечно, не пытаться услышать «воздух» (или иные глюки). Не надо забывать, что сразу же за окончанием полутораметрового кусочка серебряной проволоки идут километры древнего алюминиевого провода с почерневшими скрутками.
Очистка сети будет стоить дешевле серебряного кабеля. Можно использовать коробки с фильтрами за 4-6 тыс. у.е., но сетевой фильтр российского производства (может быть, «Pilot») придется поставить, просчитав при этом максимальную нагрузку по току с 1,5—2-х кратным запасом. Проследите только за хорошим качеством контактов и заземления фильтра, ибо они есть основной источник помех и прочей дряни.
Видеокабели
Как известно, видеовходы (и выходы) бывают следующих видов:
– композитные (используется разъем RCA);
– двух- и многокомпонентные (S-Video; RGB; Y, Cb/B-Y, Cr/R-Y и некоторые другие).
— современные цифровые мультимедийные порты (HDMI и пр.)
Композитный стык пропускает спектр сигнала от 0 до 4 — 10 МГц при напряжении 1 — 3 В. Качество изображения обеспечивает неважное и скоро будет предан забвению. Аппаратно он ничем не отличается от коаксиального цифрового аудиостыка (волновое сопротивление кабеля 75 Ом).
Двухкомпонентный стык S-Video есть практически в любом DVD-плеере, AV-ресивере и в очень многих телевизорах. Качество изображения намного выше. Аппаратная реализация — разъемы miniDIN и два параллельных коаксиальных кабеля 75 Ом. Делать такой кабель самостоятельно не рекомендую, так как придется втискивать два провода в крошечное отверстие разъема. Лучше купить готовый, желательно с позолоченными металлическими разъемами.
Трехкомпонентный стык RGB сейчас наиболее распространен в аппаратуре, изготовленной для европейского рынка. Аппаратная реализация выполнена на основе плоского разъема SCART, как минимум трех коаксиальных кабелей, звуковых цепей и нескольких проводов управления. Так называемый «полный SCART» содержит, наряду со стыком RGB, композитный стык и стык S-Video, то есть 21 цепь. Самый приличный кабель стоит около $50, но он нужен один на всю оставшуюся жизнь. SCART довольно неудобен, так как имеет тенденцию к самопроизвольному извлечению из гнезда даже под воздействием собственного веса.
Трехкомпонентный стык YPbPr состоит всего из трех коаксиальных кабелей и шести разъемов RCA. Качество изображения очень хорошее.