Teorie kabelů

Zdroj: hifistore s.r.o. (duben 2001)

Teorie kabelů, aneb vliv konstrukce kabelů na jejich účinnost

Ploché kabely s paralelními členy mají nejvyšší propagační rychlost a nejširší propouštěné frekvenční pásmo, přičemž některé z nich běžně přenášejí signály až do gigahertzového pásma frekvencí. Koaxiální kabely také představují širokopásmové konstrukce s vysokými propagačními rychlostmi. Ploché a koaxiální kabely jsou vynikající při použití v digitální a radiové technice. Když jsou však použity k přenosu audiosignálů, trpí průnikem rušivých signálů po celé délce kabelu, fungují jako anténa. 
Obvyklým způsobem boje proti průniku rušivých signálů je použití stínění nebo vinutí vodičů okolo sebe (technologie Twisted pair). Oba způsoby určitým způsobem omezí "frekvenční průběh" kabelu. Kvalitní stínění omezí průnik elektrostatického (ES) šumu. U krouceného kabelu se teoreticky omezí elektromagnetický (EM) šum vynulováním rušivých frekvencí. Kabely, které používají tyto konstrukce však stále propouštějí signály až do sta megahertz, což je stále mnohem více než je potřeba pro audio signály.
Ve skutečnosti není ani technologie Twisted pair schopna dokonale omezit EM šum protože vzdálenost + a - vodičů není nikdy přesně stejná ani u sebepečlivěji vyrobeného kabelu.
 
Omezení frekvenčního průběhu na ten, který je potřebný k audio reprodukci je běžným postupem při konstrukci všech audio komponentů - reproduktorových soustav, zesilovačů, CD přehrávačů či gramofonových přenosek.
Aby bylo možné dokonale potlačit EM šum, který zbývá při použití technologie Twisted pair je třeba použít kompenzační obvod speciálně navržený pro daný kabel a jeho délku. Kvalitní propojovací kabely jsou dokonale odstíněné a jak reproduktorové tak propojovací kabely používají technologii Twisted pair. Kompenzační obvod pak eliminuje zbytek elektromagnetického šumu, který nebyl odstraněn použitou geometrií a stíněním.
 
Průnik šumu do kabelu snižuje jeho schopnost přesně přenést nejjemnější nízkoúrovňové harmonické a prostorové informace a má tendenci způsobit, že systém hraje ostřeji a tvrději na výškách než jak je obsaženo v reprodukované nahrávce. Zvýšená úroveň šumu také přímo ovlivňuje vaši schopnost vnímat plný dynamický rozsah a jeho jemnou gradaci.
 
Indukčnost a kapacita kabelu musí být pečlivě kontrolována. Příliš málo či mnoho jednoho či druhého má nepříjemné důsledky. Ploché. koaxiální i kroucené kabely bez kompenzačních obvodů vykazují charakteristiky, které nemusejí být v zájmu reprodukce hudby, a to z několika důvodů. Jak jsme uvedli výše, v délkách, vhodných pro domácí použití mají příliš velký rozsah přenášených frekvencí a trpí průnikem šumu. Dalším problémem je bod, na kterém mají tyto kabely elektrickou rezonanci, tj. frekvence, při které se induktivní reaktance rovná kapacitní reaktanci. 
Testovali jsme celou řadu plochých, koaxiálních i kroucených kabelů za použití velmi rychlých analyzátorů fáze a impedance. Když jsme tyto kabely připojili na analyzér s typickou výstupní audio impedancí, aby vedly signál do typické zatěžovací impedance, bod, na kterém dosáhly své rezonance obvykle spadal do oblasti 1500 - 2500 Hz (v závislosti na daném kabelu a délce). To znamená, že takový kabel bude mít vyšší kapacitu pod 1500-2500 Hz a bude těmto frekvencím klást odpor. Kroucené (Twisted pair) kabely měly obvykle nižší bod rezonance (1500-2000 Hz) než ploché a koaxiální kabely.
Pro správné změření rezonance kabelu je třeba měřicího zařízení v ceně zhruba 70.000 dolarů a značných zkušeností. Aby bylo získáno dostatečné množství dat pro správné posouzení chování daného kabelu v audio pásmu, musí každé měření trvat až čtyři hodiny. Během 14ti let naší existence jsme poslouchali a měřili stovky různých typů kabelů. Kabely s příliš širokým přenášeným pásmem hrály obvykle tenčeji a ostřeji. Podle našeho názoru to bylo způsobeno příliš vysokým bodem rezonance.
Druhotným výsledkem omezení šířky pásma kabelů pomocí správně vypočteného korekčního členu je také snížení bodu rezonance, bodu, ve kterém se kabel stává kapacitivním a začíná klást odpor průchodu nízkých kmitočtů. Z našich zkušeností vyplývá, že slyšitelným produktem snížení bodu rezonance kabelu je to, že základní tóny a nižší harmonické jsou přenášeny ve správných proporcích a ve správné relaci k jejich vyšším harmonickým.
 
Vliv délky kabelu
Velmi krátké kabely bez přizpůsobovacích článků budou přenášet širší pásmo frekvencí než delší kabely stejné konstrukce protože budou mít nižší induktanci a kapacitanci. Jak bylo řečeno výše, kabely s extrémně širokým přenášeným pásmem trpí průnikem rušivých signálů, rezonancemi a vedlejšími zvukovými produkty, které neprospívají reprodukci hudby. Různé druhy velmi krátkých kabelů bez přizpůsobovacích členů budou hrát spíše podobněji než rozdílně, protože jejich frekvenční a rezonanční charakteristiky se budou přibližovat. Podle našeho názoru budou takové kabely přenášet signál tak, že se výsledek bude více blížit více "hifi" zvuku než reprodukci hudby.
Narozdíl od běžného názoru, z pohledu reprodukce hudby nemusí kratší vždy znamenat lepší. U kabelů bez přizpůsobovacích členů budou hrát delší kabely méně ostře a plněji než ty kratší, protože budou mít vyšší induktanci a tedy užší přenášené pásmo, a níže položený bod rezonance.
 
Konstrukce kabelů
Pro nejlepší přenos signálu by měl být materiál vodiče kabelu co nejčistší, dokonale homogenní, a povrch vodiče by měl co nejhladší. Podle našeho názoru nemají vodiče z čistého stříbra, z hlediska kvality reprodukce audio signálu, v základu rozdílné vlastnosti od měděných vodičů. Pro audio aplikace budou kabely se stříbrnými vodiči vyžadovat větší kompenzace a cena čistého stříbra je značná. Vodiče v kabelech jsou tvořeny množstvím precizně vytahovaných drátků z bezkyslíkaté mědi. Každý drátek je žíhaný, aby měl perfektně hladký povrch. Svazky drátků jsou přesně navinuty okolo jádra dielektrika.
 
Materiál izolace
Přesně vytlačovaný teflon je nejlepším dostupným dielektrikem s výjimkou vzduchu. Ovšem kabely s dostatečnou vzduchovou izolací by byly velmi rozměrné a dosti obtížně reprodukovatelně vyrobitelné. Teflon je velmi výhodný pro použití v propojovacích kabelech, neboť k jejich izolaci je třeba jen velmi tenké vrstvy dielektrika. Reproduktorové kabely s teflonovou izolací jsou však velmi neohebné.
Nejkvalitnější propojovací kabely používají výhradně teflonové izolace, u reproduktorových kabelů je jako dielektrikum používán polypropylen. Polypropylen je prakticky stejně kvalitní izolátor jako teflon, je však podstatně ohebnější a tak vhodnější pro konstrukci reproduktorového kabelu vhodné geometrie. Přesná a uniformní tloušťka vodičů v kabelech je dosahována použitím laserových mikrometrů.
Doprava ZDARMA

Doprava zdarma

Váš košík

Košík je prázdný

Bonusy ZDARMA / SE SLEVOU
Napište nám

... nebo na email: hifimarket (zavináč) hifimarket.cz

Novinky v Hi-Fi marketu

  •  Sledujte Novinky, Zprávy & Tipy na našem Facebooku!

Sledujte naše Novinky na Facebooku

Přihlášení zákazníka

Newsletter - odběr novinek

Doprava na Slovensko