Καλώδια μεταφοράς Αναλογικών Σημάτων Audio

[stefanos604]

Καλώδια μεταφοράς Αναλογικών Σημάτων Audio
Εισαγωγή:​

Το παρών άρθρο έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να απαντά στις ποιο συχνά διατυπωμένες απορίες (Δείτε και το ‘’Ερωτηματολόγιο’’ στο τέλος του άρθρου), και να αντιμετωπιστούν και να ξεπεραστούν οι όποιες παρεξηγήσεις μας έχουν δημιουργηθεί (σαν αποτέλεσμα λανθασμένης εμπορικής ονομασίας, που πρέπει όμως να τη γνωρίζουμε αφού δυστυχώς έχει επικρατήσει). Δείτε εδώ πολλές τέτοιες παρεξηγήσεις...
1. Παράγοντες επιλογής καλωδίου
Οποιοδήποτε καλώδιο επώνυμο (με προδιαγραφές) κάνει εξ ίσου καλά τη δουλειά με οποιοδήποτε άλλο της ίδιας προδιαγραφής (πχ το ίδιο AWG ,αν είναι OFC,…..). Οπότε επιλέγοντας κάποιο μεταξύ ομοίων προδιαγραφών ο παράγοντας επιλογής είναι:

• Το κόστος για το ίδιο μήκος.
• Η αξιοπιστία του κατασκευαστή στο κατά πόσον αυτά που αναφέρονται ως προδιαγραφές του καλωδίου ισχύουν ή όχι αλλά και του προμηθευτή (τυχόν προμήθεια μαϊμού καλωδίων).

Ας έχουμε λοιπόν υπ' όψη και τους παρακάτω παράγοντες :
2. Οξείδωση του καλωδίου
Όλα οξειδώνονται με το πέρασμα του χρόνου (εκτός του χρυσού – να γιατί έχουμε επαφές επιχρυσωμένες)- τα οξείδια του χαλκού πχ καθίστανται λιγότερο αγώγιμα από τον χαλκό.
Η οξείδωση επηρεάζει την εξωτερική επιφάνεια του μετάλλου και πολλές φορές δεν είναι ορατή με γυμνό μάτι
Τα οξείδια των μετάλλων συμπεριφέρονται τις περισσότερες φορές διαφορετικά από το ίδιο το μέταλλο (τα οξείδια του χαλκού είναι λιγότερο αγώγιμα από τον χαλκό, ενώ του ασημιού έχουν περίπου την ίδια αγωγιμότητα με το ασήμι).

3. επιδερμικό φαινόμενο

Η πυκνότητα του ρεύματος σ’ έναν αγωγό είναι μέγιστη στην επιφάνεια του αγωγού και ελαχιστοποιείται στο κέντρο του. Σε συνδυασμό με την οξείδωση του αγωγού καταλαβαίνουμε την σπουδαιότητα της οξείδωσης, αφού το οξειδωμένο τμήμα του αγωγού μεταφέρει το σήμα.
4. Προσμίξεις καλωδίου
Οι προσμίξεις , όπως ήδη είπαμε, αλλοιώνουν τα χαρακτηριστικά του καλωδίου. Ένα καλό ξενόγλωσσο άρθρο Εδώ:

5. Καλώδια OFC
Τι είναι το Oxygen-FreeCable (OFC); Ακόμα και το καλώδιο καθαρού χαλκού πιθανόν να έχει εγκλωβισμένους θύλακες οξυγόνου που με την πάροδο του χρόνου γίνονται μεγαλύτεροι και προξενούν οξείδωση που είναι η αιτία μικρότερης αγωγιμότητας του καλωδίου.
Αν λοιπόν το καλώδιο σας είναι γνωστού οίκου με εγγύηση ότι είναι OFC τότε υπάρχει εγγύηση ‘’για μια ζωή’’. Μια καλή εταιρεία επίσης μαρκάρει ανά μέτρο το καλώδιο (χρήσιμο ειδικά αν θέλουμε εγκατάσταση με ίδιου μήκους καλώδια)

6. Συμπέρασμα:
Μη ξοδεύετε μεγάλα ποσά σε καλώδια ήχου παρασυρόμενοι από διαφημιστικά ότι είναι φτιαγμένα από υπερ- υλικά ή έχουν τέλειες καθαρότητες.
Αυτό που επηρεάζει τον ήχο περισσότερο από την οξείδωση ,το επιδερμικό φαινόμενο και τις προσμίξεις του είναι : Κατά την σύνδεση του με συστήματα audio να προσέχουμε να συνδεθούν σφιχτά ή τα βύσματα να είναι καθαρά ή να μην υπάρχει ‘ψυχρή’ κόλληση καλωδίου με το βύσμα/κυψέλη, ή μήπως κάπου έχει εσωτερικό ‘’σπάσιμο ‘’ που δεν φαίνεται με γυμνό μάτι.
7. Χαρακτηριστικά καλωδίου :

8. Η Χωρητική αντίσταση:
Οπουδήποτε υπάρχουν 2 αγωγοί που διαρρέονται από ρεύμα που βρίσκονται κοντά ,αν και είναι μονωμένοι μεταξύ τους, δημιουργούν χωρητική αντίσταση
9. Η επαγωγική αντίσταση:
Οποιοδήποτε μήκος καλωδίου, ενεργεί και σαν πηνίο και σαν πυκνωτής.
Είναι λοιπόν προφανές ότι θέλουμε το καλώδιο μας να έχει όσο το δυνατόν τη μικρότερη ωμική αντίσταση ώστε να η απώλεια του πλάτους του σήματος να είναι η ελαχίστη και όσο το δυνατόν τη μικρότερη χωρητική και επαγωγική αντίσταση για να εμποδίζεται απώλεια στις υψηλές συχνότητες.
Αυτό το επιτυγχάνουμε επιλέγοντας καλώδια που χρησιμοποιούν καλή μόνωση μεταξύ των αγωγών (polyethylene σαν μονωτικό) που μειώνει τη χωρητικότητα και φυσικά εμείς να χρησιμοποιούμε το απαραίτητο μήκος αφού η χωρητική και η επαγωγική αντίσταση αυξάνει με το μήκος του καλωδίου αλλά και κυρίως με σωστά φτιαγμένα plugs & jacks (μη καθαρά και χαλαρά αυξάνουν τη χωρητική και επαγωγική αντίσταση).
10. "impedance matching"
Είναι ένας όρος που τον βρίσκουμε συχνά στα καλώδια που όμως πάλι για τα audio σήματα δεν είναι καθοριστικός (σε υψηλές όμως συχνότητες UHF – SHF) δημιουργεί τα λεγόμενα στάσιμα κύματα και μέρος του σήματος αντανακλάται μπρος – πίσω στο καλώδιο δημιουργώντας ‘’είδωλο’’ . Στους δε πομπούς αυτή η αντανάκλαση μπορεί να είναι τέτοια που να επιστρέφει πίσω στον πομπό και να τον καταστρέψει….
11. Εξωτερικές παρεμβολές (Interference)
Η απάντηση δίνεται στις παρακάτω ενότητες και είναι η θωράκιση του καλωδίου (shielding ή screening).
12. Συμπέρασμα:
Βέβαια υπάρχουν υλικά που έχουν πολύ καλή αγωγιμότητα και άλλα που έχουν πολύ καλή μόνωση όμως δεν υπάρχουν ούτε τέλειοι αγωγοί αλλά ούτε και τέλειοι μονωτές. Δηλαδή όλα τα υλικά παρουσιάζουν μια αντίσταση η οποία αντιτίθεται στη ροή του ρεύματος.
Σήμερα οι κατασκευαστές καλωδίων προσπαθούν να κατασκευάσουν αρίστης ποιότητας καλώδια τα οποία να επηρεάζονται το ελάχιστο από τα ανωτέρω αναφερθέντα χαρακτηριστικά.
13. ΤΙΡ:
Χρησιμοποιείτε , αν είναι δυνατόν, καλώδια με διαφορετικά χρώματα ή αν υπάρχουν πολλά πίσω από τον εξοπλισμό σας ,επισημάνατε τα με ετικέτες ή χαρτοταινία.

14. Καλώδια balanced
Τι είναι Balanced σήμα και πως εξηγείται η ακύρωση του θορύβου μ’ αυτά;
Κονσόλες , audio interfaces (πχ κάρτες ήχου), ενισχυτές , CD players και άλλες συσκευές ήχου μπορεί να διαθέτουν εισόδους και εξόδους ήχου Balanced ή Unbalanced . Παρακάτω θα εξετάσουμε με λεπτομέρειες ποια είναι η διαφορά τους.

Σήμα Balanced σημαίνει δυνατότερο και καθαρότερο σήμα ή δυνατόν ακέραιο σ’ όλη τη διαδρομή του και που όμως ΔΕΝ ΈΧΕΙ ΝΑ ΚΑΝΕΙ ΚΑΘΟΛΟΥ ΜΕ ΤΟ left/right stereo balance (μια απ’ τις παρεξηγήσεις).
Μπορείτε σίγουρα να πείτε ότι η συσκευή σας διαθέτει balanced inputs ή outputs αν οι υποδοχές (ή άλλη ονομασία: θύρες, πόρτες, jacks , ports) είναι XLR ή TRS (που είναι jacks τα οποία έχουν σχεδιαστεί για audio καλώδια με 3 αγωγούς) .
Τις XLR balanced θύρες θα τις βρούμε συνήθως στις outputs των επαγγελματικών κονσολών(mixers) , σε balanced inputs συσκευών ηχογράφησης , στα ενεργά(active) ηχεία……
Η XLR balanced επιτρέπει τη χρήση καλωδίων μεγάλου μήκους , μειώνοντας παράλληλα την ευαισθησία τους σε εξωτερικές παρεμβολές .
Η πιο γνωστή εφαρμογή των XLR είναι στα μικρόφωνα. Επίσης αν ένας τελικός ενισχυτής (PowerAmp) έχει τοποθετηθεί σε μεγάλη απόσταση από την κονσόλα η διασύνδεση γίνεται με XLR balanced (αλλά προτιμάται ακόμα και σε μικρότερες αποστάσεις).

Αν η τοπολογία είναι με διαφορικό ενισχυτή λέγεται a true balanced αν με μετασχηματιστή λέγεται balanced και αν το συγκρίνουμε με το true balanced λέγεται pseudobalanced. Έχω την γνώμη (υποκειμενική αντίληψη) ότι άν χρησιμοποιηθεί πραγματικά καλός μετασχηματιστής, ο προκύπτων ήχος είναι τόσο καλός όσο και με την true balanced τοπολογία
ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΑΙ.....

 

[stefanos604]

15. Το καλώδιο TRS "Tip-Ring-Sleeve"

Εμπεριέχει 2 αγωγούς + 1 Θωρακισμένο αγωγό (ή αλλιώς λέγεται αγωγός με μπλεντάζ /shield/ ground /με γείωση ).

Το TRS είναι ένα καλώδιο για συμμετρικά σήματα ακριβώς όπως το XLR , απλά με διαφορετικές υποδοχές και βύσματα και κοστίζει πιο φτηνά.

Σημειώστε ότι TRS καλώδια , στις περισσότερες συσκευές ενός στούντιο , χρησιμοποιούνται συνήθως για μονοφωνικό και όχι στερεοφωνικό ήχο . Εξαίρεση αποτελεί η υποδοχή ακουστικών(stereoheadphonesjack) .

​

16. Σήμα Unbalanced:
Το καλώδιο TS "Tip-Sleeve" είναι καλώδιο 2 αγωγών (ο ένας θωρακισμένος /ground ) και λέγεται και "phone jack" . Αυτά τα καλώδια είναι για unbalanced σήματα και πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρά σε μήκος - μέχρι 3 έως 4 μέτρα και μακριά από ηλεκτρομαγνητικά πεδία - πχ μετασχηματιστές…..καθώς συλλαμβάνουν θορύβους που υποβιβάζουν το ακουστικό σήμα.

Το καλώδιο RCA (λέγεται και " home stereo " καλώδιο – για τα 2 κανάλια ). Επειδή έχει μόνο 1 αγωγό συν τη θωράκιση , είναι για unbalanced σήματα , όπως ακριβώς και το καλώδιο TS. Να έχετε και αυτά τα καλώδια όσο το δυνατόν σε πιο μικρό μήκος .

Οι περιπτώσεις 2. και 3. Της φωτογραφίας θεωρούνται ‘’μεσοβέζικες’’ (δεν υπάρχει προσαρμογή και η ποιότητα του σήματος μειωμένη , όμως για ώρα ανάγκης ή μέχρι την απόκτηση των σωστών συσκευών είναι ΟΚ)

Άλλη μια ‘’μεσοβέζικη’’ πάμφθηνη λύση που χρησιμοποιώ εδώ και χρόνια χωρίς πρόβλημα:

17. Combo jack:
Είναι μια ενιαία υποδοχή (κυψέλη , jack) σε μια συσκευή που επιτρέπει σύνδεση είτε XLR είτε 1/4’’ (οι μουσικοί το 1/ 4’’ το λένε ‘’καρφί’’).

Πολλές συσκευές έχουν δύο υποδοχές εισόδου (μια balanced XLR και μια unbalanced συνήθως 1/ 4’’) . Αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις μόνο η μία είσοδος χρησιμοποιείται κάθε φορά. Έτσι το Combo jack εξοικονομεί χώρο στο panel μιας συσκευής , αφού δεν απαιτούνται ξεχωριστές XLR και 1/4 " υποδοχές.
Οι περισσότερες Combi υποδοχές είναι συνήθως θηλυκές , για τις συνδέσεις εισόδου (πχ μικροφώνου XLR ή κιθάρας 1/4 ‘’καρφί’’ ).

Έτσι πχ ένα Combo-Jack μπορεί δέχεται στάθμες Mic/Line/Instument Levels(δείτε τις φωτογραφίες στο ‘’Παράρτημα’’) αλλά και με κάποιο διακόπτη να κάνει μεταγωγή από Line Level σε Instrument Level.

18. Επιχρυσωμένες επαφές:
Οι περισσότερες επαφές , γηράσκουν και οξειδώνονται από τα βύσματα στις κυψέλες (κυρίως οι τύπου banana , RCA και 1/ 4’’ ‘καρφί‘ ……) . Αυτή οξείδωση δυνατόν να λειτουργήσει σαν να είχαμε πολλούς μικρο – ανορθωτές (φωρατές).
Αν συμβεί αυτό ,κάθε σημείο μετατρέπεται σε ‘’κρύσταλλο ραδιοσυσκευής’’ και κάθε σύνδεση τελικά μπορεί να συντονίζεται σε μια ραδιοσυχνότητα και θα ακούμε χαμηλής στάθμης ραδιοσήματα να επικάθονται στη μουσική του στερεοφωνικού μας , του ενισχυτή μας………
Οι επιχρυσωμένες επαφές είναι ένας τρόπος αποφυγής τέτοιας οξείδωσης.
Τα επιχρυσωμένα connectors έχουν χρησιμοποιηθεί στις audio συσκευές όχι για την ασύγκριτη ποιότητα ήχου – μάλιστα ο χρυσός συγκαταλέγεται στο κάτω μέρος στη λίστα όσων αφορά την αγωγιμότητα των υλικών από τα οποία φτιάχνονται τα plug & jack connectors και τα καλώδια και φυσικά δεν συμφέρει η κατασκευή τους – αλλά για την ανθεκτικότητα τους στην γήρανση.

Όταν λέμε για χρυσό στα Jacks/Plugs εννοούμε επιχρυσωμένα (μόρια χρυσού έχουν εναποτεθεί με ηλεκτρολυτική μέθοδο , όπως η επιμετάλλωση) και μπορεί να μην παθαίνουν οξείδωση, όμως βρωμιά θα βρούμε και γι αυτό απαιτείται καθαρισμός με πανί χωρίς χνούδι κάπου-κάπου.

​

19. Βύσματα BNC
Χρησιμοποιούνται σε συσκευές Radio-Television και άλλων RF και κυρίως για video σήματα. Χρησιμοποιούνται με ομοαξονικά καλώδια για Impedances στα 75 Ωμ ή και στα 50 Ωμ. Είναι από τα πλέον δύσκολα στην κατασκευή τους ειδικά από αρχάριους.

20. Scart to RCA

21. Καλώδια mono & Stereo :
Για τις εξόδους ενισχυτών HiFi προς τα παθητικά ηχεία(και όχι μόνο), επειδή το σήμα είναι ήδη ενισχυμένο ,γι αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί και απλό ηλεκτρολογικό καλώδιο, κατάλληλης διατομής, μέχρι και δεκάδες μέτρα μήκους για σύνδεση του ενισχυτή με το ηχείο (Όμως κι εδώ προτιμάται το καλώδιο stereo).
ΝΑ ΘΥΜΑΣΤΕ :

• Το καλώδιο stereo ενώ μοιάζει με το καλώδιο balanced μεταφέρει 2 διαφορετικά σήματα ( Left – Right)
• Το καλώδιο balanced ενώ μοιάζει με το stereo μεταφέρει 1 σήμα μονοφωνικό
• Άρα: stereo & balanced μοιάζουν αλλά δεν έχουν τις ίδιες ιδιότητες.

Έτσι η εμπορική ονομασία ‘’καλώδιο stereo balanced’’ δημιουργεί την εντύπωση πως πρόκειται για καλώδιο που αν συνδεθεί στο στερεοφωνικό μας, θα έχει τις ίδιες ιδιότητες με το balanced καλώδιο. Αυτό όμως δεν ισχύει όπως ανέφερα παραπάνω είναι λανθασμένη εμπορική ορολογία.

Ενώ το Unbalanced και το mono μπορεί να έχουν διαφορετικές έννοιες όμως :

• το unbalanced μπορεί να επιτελέσει την ίδια λειτουργία με το mono (πχ να συνδέσουμε μ’ αυτό την OUT από το ένα κανάλι ενισχυτή με το ένα ηχείο)
• όχι όμως το αντίθετο (πχ σ’ ένα μικρόφωνο δεν μπορούμε να βάλουμε αθωράκιστο καλώδιο ενώ από την έξοδο ενός ενισχυτή στο παθητικό ηχείο μπορούμε).

ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΑΙ.....

 

[stefanos604]

22. Καλώδια διασύνδεσης Ενισχυτή - Ηχείων
Τα ηχεία δυνατόν να έχουν XLR , TRS ή RCA κυψέλες εισόδου .

• Οι είσοδοι XLR και TRS είναι balanced ενώ
• οι είσοδοι RCA είναι unbalanced.

Ο ενισχυτής , η κονσόλα σου… δυνατόν να έχει εξόδους :

· TS unbalanced για στάθμες nominal +4dbu (για ηχεία αλλά και για οδήγηση των εισόδων ενισχυτών monitors)

· XLR balanced για στάθμες μεγαλύτερες από +4dbu

Δείτε και το άρθρο : ‘’Διπλοκαλωδίωση / Bi-wire’’εδώ :

23. Speakon connectors :

24. Καλώδια Snake:

25. Συμπέρασμα :

Το συμπέρασμα που προκύπτει από όλη την ανωτέρω ανάλυση είναι:
Για τα Βύσματα που ονομάζουμε TS , RCA και TRS :

• τα μεν TS , RCA τα χρησιμοποιούμε να φτιάξουμε καλώδια Unbalanced ή καλώδια mono
• τα δε TRS ,XLR τα χρησιμοποιούμε να φτιάξουμε καλώδια Balanced ή καλώδια Stereo
• Όλες οι φωτογραφίες για πλήρες μέγεθος αλλά και τυχόν μελλοντική αναβάθμιση τους εδώ:

Ποιότητα καλωδίου διασύνδεσης ενισχυτή – ηχείου​

Η ποιότητα του καλωδίου σίγουρα επηρεάζει την ποιότητα του ήχου. Η ποιότητα εξαρτάται από το AWG που αναφέρεται στην διατομή του χάλκινου σύρματος του καλωδίου. Όσο μικρότερος ο αριθμός AWG τόσο μεγαλύτερη η διατομή.

Γενικά μιλώντας για τα ηχεία χρησιμοποιείται καλώδιο 12 – 16 AWG με το 16 AWG για μήκη μικρότερα των 15 μέτρων. Αλλά για σιγουριά χρησιμοποιείτε λίγο μεγαλύτερης διατομής.

Όμως η διατομή δεν είναι το μοναδικό που επηρεάζει την ποιότητα. Ο καθαρός χαλκός δίνει μεγαλύτερη ποιότητα από τον αναμεμιγμένο με άλλα μέταλλα. Αυτή η ανάμιξη κάνει το καλώδιο φθηνότερο όμως επηρεάζει την αγωγιμότητα του. Μικρότερη αγωγιμότητα σημαίνει μεγαλύτερη αντίσταση – άρα μεγαλύτερη πτώση τάσεως επί του καλωδίου άρα μικρότερη τάση στο ηχείο άρα αυτό ακούγεται λιγότερο δυνατά.

Η ανωτέρω εταιρεία κατασκευής καλωδίων για συνδέσεις ενισχυτών – ηχείων διαφημίζει το 4-κλωνο καλώδιο 4S8 σαν το κατάλληλο για bi-wiring (διπλοκαλωδίωση) σε συνθέσεις bi-amping (διπλοενίσχυση).

Βλέπουμε ότι μέχρι τα 10 μέτρα το insertion loss (εξασθένηση) είναι περίπου μηδέν (αλλά ακόμα και το καλύτερο της να εγκαταστήσετε –το 4S11 - που το συστήνει για sub-woofers για μεγάλες διαδρομές η βελτίωση θα είναι αμελητέα).

Το insertion loss σε ένα καλώδιο εξαρτάται από τη διατομή του. Όσο μεγαλύτερος ο αριθμός AWG τόσο μικρότερο το insertion loss. Πχ το 24 AWG έχει μικρότερο insertion loss από το 26 AWG.

Επίσης το χάλκινο πολύτριχο (stranded) έχει από 20 – 30% περισσότερο insertion loss από το χάλκινο μονόκλωνο (solid).

26. Παράγοντες που καθορίζουν τη σωστή λειτουργία του ηχείου
Ένας κύριος συντελεστής που καθορίζει τη σωστή λειτουργία του μεγαφώνου είναι η αντίσταση που συμπεριλαμβάνεται στο κύκλωμα του μεγαφώνου που είναι:

• Το καλώδιο μεταξύ των ακροδεκτών ενισχυτή – μεγαφώνου
• Η σύνθετη αντίσταση του ενισχυτή
• Η αντίσταση του μεγαφώνου

Η αντίσταση που παρουσιάζουν κατά την επαφή τα plug & jack connectors (αν είναι καθαρά-χωρίς οξείδωση , αν είναι από διαφορετικά μέταλλα επηρεάζονται ευκολότερα από οξείδωση, αν το ελατήριο ασκεί τη σωστή πίεση… ) και η αντίσταση του audio ενισχυτή θεωρούνται –υπό κανονικές συνθήκες- πολύ μικρές.
Σημείωση: Σήμερα πολλές εταιρείες πωλούν έτοιμα καλώδια συνδέοντας τους αγωγούς του καλωδίου με τα plugs ή jacks με τη νέα μέθοδο συγκόλλησης (ultrasonic welded method - δείτε ΕΔΩ :) αντί με τη μέχρι τώρα γνωστή με το κολλητήρι και καλάϊ /μόλυβδος-κασσίτερος... (soldered method).
Επομένως οι συντελεστές που απομένουν είναι η σύνθετη αντίσταση του μεγαφώνου και η αντίσταση του καλωδίου διασύνδεσης.

27. Σύνθετη αντίσταση του μεγαφώνου
Η κυματομορφή impedance/Frequency της φωτογραφίας είναι ενός μικρού συστήματος (2-way) μεγαφώνων (woofer + tweeter) στα 4 Ohm.
Όπως αναλύω ΕΔΩ η αντίσταση αυτή μεταβάλλεται με τη συχνότητα. Έτσι στην περιοχή των 20Hz είναι η χαμηλότερη 4,7 ohms , στους 300Hz είναι 4 ohms και στους 11kHz είναι 5,9 ohms. Η μέγιστη είναι 20 ohms στους 125Hz και 28 ohms στους 2500Hz.

Τι όμως θα συμβεί αν η αντίσταση καλωδίου σύνδεσης ενισχυτή – ηχείου είναι πολύ υψηλή ;
Το οφθαλμοφανές είναι ότι έχουμε απώλεια ισχύος (πτώση τάσεως επί του καλωδίου) με αποτέλεσμα το ηχείο να παίζει λιγότερο δυνατά (αυτό όμως δεν είναι μεγάλο πρόβλημα αφού μπορεί να αντισταθμιστεί από το volume του ενισχυτή). Το πιο σπουδαίο είναι τότε ότι – αφού αυτή η υψηλή η αντίσταση του καλωδίου είναι εν σειρά με το ηχείο- ο ενισχυτής συμπεριφέρεται σαν πηγή ρεύματος που σημαίνει ότι η Απόκριση Συχνότητας (δείτε και την ανάλυση μου ΕΔΩ: ) θα τείνει να ακολουθεί τις μεταβολές της σύνθετης αντίστασης του ηχείου.
Φυσικά , διαφορετικά ηχεία θα έχουν διαφορετική καμπύλη impedance/Frequency ανάλογα με το σχεδιασμό του crossover και από το αν το ηχείο είναι σύστημα : single wide-range driver, 2-way, 3-way, 4-way.
ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΑΙ....

 

[stefanos604]

28. ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ:

Όπου απαιτείται διευκρίνιση παραθέτω σκίτσα και φωτογραφίες με την ένδειξη (*) πχ το Ερώτημα 1* (με αστεράκι) έχει και φωτογραφίες ενώ το Ερώτημα 2 (χωρίς αστεράκι όχι)

Ερώτημα 1*:
Μπορώ ένα καλώδιο XLR-XLRMic , με adaptor XLR -TRS , να το χρησιμοποιήσω σαν balanced καλώδιο, για κάποιο όργανο χωρίς να δημιουργηθεί πρόβλημα στο σήμα;
Απάντηση 1*:
ΝΑΙ και μάλιστα γίνεται συχνά.

Ερώτημα 2*:
Μπορούμε να πούμε ότι η έξοδος ακουστικών είναι balanced αφού χρησιμοποιώ καλώδιο TRS ;
Απάντηση 2*:
Όχι, γιατί ναι μεν χρησιμοποιείται καλώδιο TRS , αλλά με διαφορετικό τρόπο. Το TRS balanced μεταφέρει το ίδιο μονοφωνικό σήμα ήχου και στους 2 αγωγούς του . Το TRS στερεοφωνικών ακουστικών μεταφέρει 2 διαφορετικά σήματα που και τα δυο τους είναι unbalanced.

Ερώτημα 3*:
Τα έτοιμα βύσματα φορμαρισμένα με πλαστικό ή καουτσούκ είναι καλύτερα ή χειρότερα από τα μεταλλικά;
Απάντηση 3*:
Είναι χειρότερα γιατί δεν επιδιορθώνονται, ενώ με μεταλλικό περίβλημα μπορείτε να ξανακολλήσετε τα καλώδια όταν ,όπως συχνά συμβαίνει, κοπούν κοντά στο βύσμα . Βέβαια έχουν καλύτερη ‘’ανακούφιση καταπόνησης’’ .

Ερώτημα 4:
Αν χρησιμοποιήσω balanced καλώδιο σε ένα unbalanced σήμα θα έχω κάποιο όφελος;
Απάντηση 4:
Η απάντηση είναι ΟΧΙ. Οι υποδοχές και των δύο συσκευών στις οποίες θα συνδέσεις το balanced καλώδιο πρέπει να είναι σχεδιασμένες για συμμετρικά (balanced) σήματα ,αλλιώς δεν υπάρχει κύκλωμα για να κάνει την αναστροφή φάσης που παράγει την ακύρωση θορύβου (βλέπε την παράγραφο 13. ) .
Δεν δίνει λοιπόν κανένα πλεονέκτημα η χρήση balanced καλωδίου εάν αμφότερες οι συσκευές δεν έχουν συμμετρική σύνδεση . Ένα κατανοητό παράδειγμα είναι η σύνδεση κιθάρας με τον ενισχυτή της . Η έξοδος της κιθάρας έχει δύο αγωγούς , την ψίχα και τη θωράκιση, το ίδιο και η υποδοχή του ενισχυτή . Προσθέτοντας έναν ακόμη αγωγό στο καλώδιο δεν θα κάνει τίποτα για τη μείωση του θορύβου .

Ερώτημα 5:
Σε σύγκριση με Unbalanced σήμα ,το Balanced σήμα είναι πιο δυνατό;
Απάντηση 5:
Με τεχνικούς όρους (Power 10 log 2P1/P1 και Voltage 20 log 2V1/V1) έχουμε extra headroom (δείτε την ανάλυση μου ΕΔΩ και η συσκευή θα ηχεί δυνατότερα με λιγότερη απολαβή.

Ερώτημα 6:
Γιατί ακούγεται ένα δυνατό ‘’μπουπ’’ απ’ τα μεγάφωνα όταν συνδέω/αποσυνδέω RCA καλώδια;
Απάντηση 7:
Ένα πρόβλημα με τα RCA είναι ότι , όταν συνδεθεί το αρσενικό στο θηλυκό , στο εσωτερικό προηγείται η σύνδεση με τη ψίχα πριν να έχει εξασφαλιστεί η σύνδεση με τη θωράκιση αυτό συχνά παράγει ένα βουητό ή ‘μπουπ’’. Γι’ αυτό πρέπει πάντα τέτοιες συνδέσεις να γίνονται με τη συσκευή OFF ή το volume τέρμα αριστερά.

Ερώτημα 8*:
Μπορεί το TRS καλώδιο να χρησιμοποιηθεί για να μεταφέρει 2 κανάλια (Stereo);
Απάντηση 8*:
Ένα TRS θα μπορούσε να θεωρηθεί "Stereo" , πχ να συνδέσει την υποδοχή ακουστικών με ακουστικά αλλά θα έπρεπε τα ακουστικά να απέχουν ελάχιστα Cm μεταξύ τους αλλιώς απαιτείται γύμνωμα του καλωδίου στο μήκος που θέλουμε να απέχουν τα 2 ακουστικά και να κολλήσουμε ‘τσόντα’ επιπλέον καλώδιο θωράκισης. Απαιτούνται γνώσεις ηλεκτροτεχνίας. Να το θέσω πιο απλά. Ένα απλό audio σήμα είναι πάντα μονοφωνικό . Για την μεταφορά του απαιτείται καλώδιο ή 2 αγωγών (unbalanced TS) ή 3 αγωγών (balanced TRS/XLR).
Το Stereo για να υλοποιηθεί χρειάζεται 2 απλά μονοφωνικά audio σήματα. Αυτά τα 2 σήματα μπορεί να είναι είτε unbalanced είτε balanced .

Ερώτημα 9:
Υπάρχουν συσκευές (πχ κάρτες ήχου) που χρησιμοποιούν για τα ακουστικά , …plugs & jacks των 1 /8’’ αντί των 1/ 4’’. Υπάρχει διαφορά στην ποιότητα του ήχου;
Απάντηση 9:
Δεν υπάρχει καμία διαφορά στην ποιότητα του ήχου .Η μόνη διαφορά είναι η σύνδεση στη συσκευή. Οι φορητές συσκευές έχουν πάντα το μικρότερο jack .
Στα στούντιο οι συσκευές έχουν συνήθως την 1/ 4’’. Όμως ακόμη και σε εξαιρετικά υψηλής ποιότητας φορητές συσκευές αναπαραγωγής & ενισχυτές χρησιμοποιούνται 1/8 της ίντσας .

Ερώτημα 10*:
Υπάρχει τρόπος να μετατρέψω ένα unbalanced σήμα σε balanced ;
Απάντηση 10*:
ΝΑΙ με το DIBox (Δείτε την ανάλυση μουΕΔΩ : ). Ένα συχνό λάθος που γίνεται , από πολλούς κιθαρίστες και άλλους μη καλούς γνώστες του αντικειμένου, είναι το mismatching (μη σωστή προσαρμογή). Δηλαδή το ότι βυσματώνουν την κιθάρα ή άλλες instrument level συσκευές απ’ ευθείας στον mixer (κονσόλα). Συνήθως οι μείκτες (κονσόλες) έχουν μόνο inputs για LoZ και line level (φυσικά αν έχουν και HiZ τότε δεν υπάρχει πρόβλημα). Το DI Box έχει μια είσοδο υψηλής αντίστασης (HiZ) που ονομάζεται συνήθως instrument input και είναι υψηλότερης αντίστασης από την έξοδο μιας κιθάρας ή μπάσου καθώς και μια έξοδο χαμηλότερης αντίστασης (LoZ ) για να μπορεί να ενωθεί με μια κανονική (XLR) είσοδο μιας κονσόλας.
Με την ανωτέρω μετατροπή επιτυγχάνεται σαφώς καλύτερο ακουστικό αποτέλεσμα καθώς επιτυγχάνονται τα εξής:

• Προσαρμογή αντιστάσεων
• Χρήση μεγάλου μήκους καλωδίου
• Το κύκλωμα γίνεται ανθεκτικό στο βόμβο

Ερώτημα 11:
Τι θα συμβεί στην ποιότητα του ήχου αν η αντίσταση καλωδίου σύνδεσης ενισχυτή – ηχείου είναι πολύ υψηλή (λόγω κακής ποιότητας καλωδίου , μεγάλου μήκους , μη σωστής διατομής…);
Απάντηση 11:
Το οφθαλμοφανές είναι ότι θα έχουμε απώλεια ισχύος (πτώση τάσεως επί του καλωδίου) με αποτέλεσμα το ηχείο να παίζει λιγότερο δυνατά (αυτό όμως δεν είναι μεγάλο πρόβλημα αφού μπορεί να αντισταθμιστεί από το volume του ενισχυτή). Το πιο σπουδαίο είναι τότε ότι – αφού αυτή η υψηλή η αντίσταση του καλωδίου είναι εν σειρά με το ηχείο- ο ενισχυτής συμπεριφέρεται σαν πηγή ρεύματος που σημαίνει ότι η Απόκριση Συχνότητας θα τείνει να ακολουθεί τις μεταβολές της σύνθετης αντίστασης του ηχείου.

Ερώτηση 12 :
Υπάρχουν καλώδια από υπερ-υλικά που παραδίνουν το σήμα ακέραιο ;
Απάντηση 12 :
Μη ξοδεύετε μεγάλα ποσά σε καλώδια ήχου παρασυρόμενοι από διαφημιστικά ότι είναι φτιαγμένα από υπερ-υλικά ή έχουν τέλειες καθαρότητες. Αυτό που επηρεάζει τον ήχο περισσότερο από την οξείδωση ,το επιδερμικό φαινόμενο και τις προσμίξεις του είναι :
Κατά την σύνδεση του με συστήματα audio να προσέχουμε τα βύσματα να συνδεθούν σφιχτά ,να είναι καθαρά ,κυρίως να μην υπάρχει ‘ψυχρή κόλληση ‘’ καλωδίου με την ακίδα του βύσματος/κυψέλης, ή μήπως κάπου έχει εσωτερικό ‘’σπάσιμο ‘’ που δεν φαίνεται με γυμνό μάτι.

Ερώτηση 13*:
Μερικά επαγγελματικά computeraudiointerfacesόπως πχ το Scarlett 2i4 έχει LineOUTμε TRSjacks. ToTRS σημαίνει balanced σήμα. Αν τα ενεργά ηχεία μου δέχονται TRS τότε με καλώδιο TRS – TRS δεν υπάρχει πρόβλημα. Αν όμως τα ενεργά ηχεία μου, που ήδη έχω, δέχονται TS ή RCA ή ‘’bindingposts’’ δηλαδή unbalancedconnectors πως θα τα συνδέσω; Τι απαιτείται ; Υπάρχει κίνδυνος;
Απάντηση 13* :
Συνήθως σ’ αυτές τις περιπτώσεις η εταιρεία επιτρέπει εκ του ασφαλούς τη διασύνδεση χρησιμοποιώντας TS αντί TRS βύσμα. Δείτε το στην παράγραφο 17.) της σελίδας 15 εδώ:

Ερώτηση 14*
Μπορώ να κάνω απ’ ευθείας μετατροπή balanced σε unbalanced ή το αντίστροφο ή πρέπει οπωσδήποτε να χρησιμοποιήσω adaptorμε μετασχηματιστή ;
Απάντηση 14*
ΝΑΙ με ένα 1 : 1 μετασχηματιστή που κρατά τα σήματα ίσα και που παρέχει τη βέλτιστη απόκριση συχνότητας και κάνει και καταστολή του Buzz.
Μπορείτε να τον χρησιμοποιήσετε από οποιαδήποτε πλευρά από line level σε line level, ανεξάρτητα από το αν είναι balanced ή unbalanced .
Ένα τέτοιο κύκλωμα είναι και το DI box μόνο που αν είναι ενεργό (active) είναι από unbalanced σε balanced.
Μπορώ και απ’ ευθείας , όπως κάνουν πολλοί, αλλά τότε χωρίς τη σωστή απόκριση συχνότητας και πιθανόν ούτε καταστολή του Buzz

ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΑΙ.....

 

[stefanos604]

29. Ξένη ορολογία :
Επιμένω και στο άρθρο αυτό στη ξένη (διεθνή) ορολογία καθώς η μονολεκτική μετάφραση τεχνικών όρων στα ελληνικά, τις περισσότερες φορές δημιουργεί προβλήματα κατανόησης, πολλές φορές δίνονται 2 και 3 μεταφράσεις και συχνά λανθασμένες εντυπώσεις και στο τέλος το κείμενο να μη είναι κατανοητό. Προσωπικά, προτιμώ την περιφραστική περιγραφή των όρων και λόγω εμπειρίας , όταν κάποιες λέξεις χρησιμοποιούνται συχνά στα ελληνικά τις δίνω, πάντα όμως μαζί με την ξένη ορολογία σε παρένθεση. Επιπλέον η ξένη ορολογία σ’ ένα ελληνικό κείμενο βοηθά άμεσα στο Googling. Εννοώ ότι , σ’ όλα μου τα άρθρα , διαφωνώ με τη μονολεκτική μετάφραση των ξένων όρων γιατί , τουλάχιστον η νέα γενιά, συνήθισε να ψάχνει πληροφορίες από το Internet και συχνά μπερδεύεται ανάμεσα στις επίσημες ξένες ορολογίες και στις ελληνικές μεταφράσεις και τότε προκύπτουν και ‘’μαργαριτάρια’’ μερικά απ’ τα οποία αναφέρω ΕΔΩ :

30. ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ:

Δεν υπάρχει standard ούτε για τα Instrument Levels ούτε για ταmic Levels. (Πχ οι κιθάρες και τα πλήκτρα έχουν διαφορετικά level instrument outputs ομοίως τα διάφορα είδη μικροφώνων έχουν πολύ μικρές αλλά διαφορετικές στάθμες γι αυτό και πρακτικά αντί να υπολογίζουμε σε decibels λέμε ότι οι έξοδοιinstrument-level και mic-level είναι πολύ χαμηλότεροι από το line level).

Διπλοκαλωδίωση – Bi wiring

Ας δούμε και τι λέει και η wiki εγκυκλοπαίδεια: για την διπλοκαλωδίωση:
Εδώ , μάλλον για θέμα μη προσβολής , αντί της φράσης '' Fool'sAmping'' χρησιμοποιεί μια πιο ήπια φράση ''Buy- wiring'' και παραδέχεται ότι στην Hi-Fi κοινότητα πολλοί υποστηρίζουν ότι υπάρχει βελτίωση.
''.......It is overlooked that both ways (connecting the two drivers at either the amplifier's end, or internally the speaker cabinet) of making speaker connections are electrically equivalent. This has led some to sarcastically refer to the practice as "buy-wiring", implying it is nothing more than a marketing gimmick for expensive speaker wire…….’’

Διπλοενίσχυση - Bi Amping

Για large-scaleaudio εφαρμογές πχ σε concerts αλλά και για ενθουσιώδεις μουσικόφιλους του Hi-Fi και κυρίως με χρήση Ηλεκτροστατικών Μεγαφώνων (ESLs)

Συμπέρασμα (υποκειμενικό αφού υπάρχουν και αντίθετες απόψεις) :

Θέλετε λοιπόν βελτίωση στο αποτέλεσμα της ηλεκτρικής σύνδεσης των ηχείων σας; Μη κάνετε διπλοκαλωδίωση αλλά μείνετε στη ‘’μονοκαλωδίωση’’ , χρησιμοποιήστε όμως καλώδιο Μεγαλύτερης Διατομής.
Βέβαια και διπλοκαλωδίωση να κάνετε, και πάλι θα βελτιώσετε την ποιότητα της ηλεκτρικής σύνδεσης των ηχείων σας, όχι όμως με το επιχείρημα που χρησιμοποιούν οι διάφοροι πωλητές και ‘’ειδικοί’’, αλλά γιατί απλά διπλασιάσατε τη διατομή των αγωγών και φυσικά έτσι μειώσατε τη αντίστασή τους R=ρL/S.

31. Όλες οι φωτογραφίες του άρθρου:

Σε περίπτωση που υπάρχει κάποιο λάθος σε κάποια φωτογραφία (αν και έχουν ελεγχθεί εξονυχιστικά) δείτε ΕΔΩ :που τότε θα την αντικαταστήσω με νέα έκδοση.

32. Επίλογος

Πιθανόν να έπρεπε , για να μην είναι το άρθρο μακοσκελές , να αναπτυχθεί σε πολλά επιμέρους θέματα σε ξεχωριστά topics. Πιστεύω όμως ότι έτσι ο αναγνώστης παίρνει μια σφαιρική γνώση, ρίχνοντας αρχικά μια ματιά σ’ όλες τις ενότητες και μετά μελετά επισταμένως ,όταν έχει το χρόνο, την ενότητα που θεωρεί ενδιαφέρουσα.

Στο απώτερο μέλλον θα περιγράψω αναλυτικά και τα καλώδια μεταφοράς ψηφιακών σημάτων

ΤΕΛΟΣ ΑΡΘΡΟΥ​

Σκιαθίτης Στέφανος

Ηλεκτρονικός Μηχανικός Μικροκυμάτων (συνταξιούχος)​

 

[stefanos604]

O editor του AVsite πολλές φορές συνενώνει λέξεις , ειδικά αγγλικές . Δυστυχώς όμως 'εξέπνευσε'' ο χρόνος Editing και δεν μπόρεσα να κάνω τη βελτίωση....πχ τη φράση Line OUT με TRS jacks ενώ την έκανα copy σωστά μετά την υποβολή έγινε : LineOUTμε TRSjacks

 

[chrisAudio]

ΑΨΟΓΟΣ.

 

[Mr Spock]

What a Difference a Wire Makes

What a Difference a Wire Makes

Testing the RF transmission of Kimber Kable, up to 3GHz, at Ben Duncan Research Labs, in 2008. The resulting proof of RF rejection was published on-line by Russ Andrews Accessories in England. (Photo: Naomi Swain).

www.stereophile.com