Лучшие акустические кабели для колонок

Стала доступна запись вебинара ПРО.АВ «Принципы работы и компоненты современных систем звукоусиления» — первого в серии вебинаров «Звук идет», посвященных современным технологиям звукоусилительных систем.

Простой и точный расчет сечения акустического кабеля

При выборе кабельной продукции для подключения акустических систем необходимо учитывать множество параметров. Если выбор материала оказывается достаточно простым, а длина кабеля часто определяется расположением аппаратуры, то расчет сечения провода требует более детального подхода. Сечение провода непосредственно влияет на качество звука, обеспечивая его чистоту и насыщенность после подключения системы. В этой статье вы узнаете, как правильно рассчитать сечение акустического кабеля в зависимости от мощности и как легко выбрать его для своих колонок с помощью онлайн-калькуляторов или готовых таблиц.

Начнем с теории. Чтобы определить оптимальную толщину акустического кабеля, нужно учитывать ряд факторов, которые формируют рекомендации как производителей кабелей, так и продавцов акустики. Далее мы подробно рассмотрим все этапы этого расчета.

Сечение, сопротивление и длина

Ключевую характеристику провода, используемого для подключения колонок, представляет его общее сопротивление. Это сопротивление зависит от материала проводника (в нашем случае это медь), длины провода и площади сечения, по которой проходит ток. Связь между этими параметрами можно описать следующим образом:

• С увеличением длины провода сопротивление возрастает.
• С увеличением толщины провода сопротивление уменьшается.

Это означает, что чем длиннее ваш шнур, тем больше должно быть его сечение для сохранения качества звучания. Следовательно, невозможно рассчитать оптимальное сечение проводов без предварительного определения их длины. Поэтому первым шагом станет оценка расстояния между колонками и усилителем.

Материал акустического кабеля для колонок

Наилучший кабель для аудиосистемы представляет собой многожильную конструкцию из бескислородной меди. Чем выше степень чистоты меди, тем лучше характеристики кабеля. Например, в дорогостоящих моделях проводники могут состоять из меди с чистотой до 99,999%. Поэтому в этой области принято говорить о пяти-, шести- или семидевяточной чистоте меди, что характеризует уровень ее чистоты.

Важно отметить, что чистая бескислородная медь со временем подвержена окислению. Чтобы замедлить этот процесс, проводник покрывается защитным серебряным слоем. Использование серебряного напыления в кабелях также положительно сказывается на звуковом результате, добавляя эмоциональную окраску высоким частотам.

Качество звучания сигнала, проходящего через проводник, также определяется другими факторами, такими как площадь сечения и количество жил, из которых он состоит. Таким образом, важно обращать внимание на технологию производства кабелей.

Сечение проводника и длина

Сечение провода — это еще один критически важный фактор при выборе кабелей для аудиосистем классов Hi-Fi и High End. При недостаточной площади сечения система не сможет обеспечить должный уровень мощности сигнала, что будет заметно по слабому воспроизведению низких частот и недостаточной динамике. Поэтому минимальная площадь сечения провода не должна быть менее 2,5 мм².

Длина кабеля также оказывает значительное, но двоякое влияние на звук акустической системы. С одной стороны, физические законы рекомендуют сокращать длину проводника, что помогает снизить уровень помех и искажений сигнала. С другой стороны, качественные колонки не должны находиться слишком близко к усилителю. Это создает необходимость в нахождении оптимального баланса между двумя этими условиями. Также важно, чтобы провод не был натянут и имел небольшой запас длины. Если же кабель укладывается скрытно, например, в штробах, стоит предусмотреть дополнительный запас длины для такой установки. Кроме того, в этом случае стоит обратить внимание на прочность изоляционного материала и качественное экранирование.

Выбор сечения акустического кабеля

При выборе акустического кабеля первостепенное значение имеет сечение проводников. Чем выше мощность, которую необходимо передать, тем большее сечение необходимо использовать. Сечение кабеля определяет его сопротивление: чем меньше площадь сечения, тем больше сопротивление и, соответственно, больше потери энергии в кабеле.

С увеличением сечения кабеля потери становятся меньше, но следует помнить, что кабели с бóльшим сечением обычно стоят дороже.

Сечение кабеля указывается в квадратных миллиметрах (мм²). Все акустические кабели, как правило, многожильные, что обеспечивает им необходимую гибкость. Сечение многожильного кабеля является суммой сечений всех жил.

Иллюстрация потерь в кабелях представлена на рисунке ниже.

Несмотря на то, что использовать толстый кабель (с большим сечением) целесообразно, полных потерь избежать невозможно. Каковы же допустимые потери:

1. Потери в кабеле должны быть минимальными.
2. *Для низкоомных громкоговорителей сопротивление соединительного кабеля не должно превышать 10% от нормированного сопротивления громкоговорителя: например, 0,8 Ом для громкоговорителя с нормированным сопротивлением 8 Ом.
3. *Для трансляционных (высокоомных) громкоговорителей сопротивление соединительного кабеля не должно превышать 5% от нормированного сопротивления громкоговорителя: к примеру, 10 Ом для громкоговорителя мощностью 50 Вт (нормированное сопротивление 200 Ом). Допустимая величина потерь в 5% рекомендована в случаях использования трансляционной сети в качестве системы музыкальной фоновой вещания, так как трансформаторы ограничивают передаваемый диапазон частот.

* В.Анерт, Ф.Штеффен, “Техника звукоусиления. Теория и практика”, Москва 2003 г.

Некоторые производители звукового оборудования указывают, что потери должны быть ниже 0,5 дБВ, что соответствует сопротивлению соединительного кабеля не более 10% от нормированного сопротивления громкоговорителя.

Ниже приведена таблица с максимально допустимыми длинами кабелей от усилителя до громкоговорителя (в метрах для двухпроводного кабеля).

Определяем напряжение в данной цепи

Для нахождения напряжения необходимо перемножить максимальную мощность вашего усилителя на сопротивление. Затем из полученного произведения извлекаем квадратный корень — U=√(P*R).

В нашем примере пиковая мощность составляет 60 Вт, а сопротивление — 4 Ом. То есть, нужно провести вычисление: 60*4. В результате получаем 240. Извлекая квадратный корень из 240, мы узнаем, что напряжение равно 15,4 В.

Узнаем ток

Используем следующую формулу: I=P/U, где P — максимальная мощность усилителя, а U — напряжение в цепи. В нашем случае нужно разделить 60 на 15,4, что дает результат 3,8 А.

Существует и альтернативная формула: I=U/R, где U — напряжение в сети, а R — сопротивление. Проверяем: 15,4/4. В итоге тоже получаем 3,8 А.

Что это означает на практике? Рассмотрим провод с сечением 1,5 мм², который подходит для подключения под ток до 15 А. Следовательно, для наших акустических колонок и усилителя, с описанными выше параметрами, данный провод вполне подходит.

Почему мы не учитываем сопротивление проводника? Ответ прост: обычно для подключения используется не более 5 метров провода, что делает сопротивление незначительным и позволяет использовать такой провод без проблем. Однако, если вы замените провод на акустический с сечением 2 или 2,5 мм² при той же длине в 5 метров, это точно улучшит ситуацию. А вот в случае уменьшения сечения уже могут возникнуть проблемы с качеством звука.

Факторы, влияющие на естественность звучания аудиосистемы

Следует отметить, что акустический кабель является предпоследним звеном в цепи, влияющим на качество звука.

Если хотя бы одно устройство в цепи — источник сигнала, усилитель, кабели или акустические колонки — по своим характеристикам не соответствует стандартам Hi-Fi, параметры остальных устройств не будут иметь значения.

Качество работы всей аудиосистемы определяется устройством с самыми низкими техническими характеристиками.

Не менее важным аспектом является помещение, в котором планируется прослушивание музыкальных произведений. Даже если у вас есть премиум Hi-Fi или Hi-End звуковоспроизводящее оборудование, добиться естественного звучания в неподходящем помещении невозможно.

Звук распространяется волнами благодаря изменениям в плотности воздуха, создаваемым динамиками, со скоростью 334 метра в секунду, подобно тому, как световые волны распространяются. Твердые поверхности отражают звуковые волны, в то время как пористые материалы хорошо их поглощают.

Если аудиосистема расположена в комнате с преобладающими твердыми поверхностями (стены, пол, потолок, мебель), то можно столкнуться с такими явлениями, как реверберация (эхо в горах), резонансные волны и аксиальные резонансы, что приводит к появлению пиков и провалов в частотной характеристике звукового сигнала, который излучают колонки.

Таким образом, получить естественное звучание в просторных помещениях с твердыми стенами невозможно без применения звукопоглощающих материалов.

Поэтому перед покупкой дорогостоящей аудиотехники стоит задуматься о том, подходит ли выбранное помещение, где планируется ее установка.

Меня всегда удивляют обсуждения качества звука в автомобиле. Салон автомобиля, который имеет объем всего пару кубометров, более чем наполовину состоит из окон и пластиковых панелей, что прекрасно отражает звуковые волны. Поэтому естественного звучания в салоне автомобиля быть не может. Любая аудиосистема, в том числе китайская, будет работать так же эффективно, как и брендовая, что может стоить в разы дороже.

То же самое касается и квартирных помещений. Звучание можно существенно улучшить, если в комнате будет установлена мягкая мебель, а полы и стены будут покрыты коврами или обиты плотными шторами.

Те, кто действительно увлечен музыкой и аудиотехникой, прекрасно это понимают. Чтобы насладиться естественным звучанием, они часто ходят в концертные залы или оперные театры, где шепот артиста на сцене слышен без какого-либо усиления везде в зале.

Задать вопрос автору статьи, оставить комментарий

Добрый день!
Спасибо за то, что простым языком объяснили, как подбирать сечение медного кабеля, основываясь на длине и сопротивлении катушки динамика.
У меня вопрос: как известно, на разных частотах воспроизведения импеданс катушки динамика варьируется. Следовательно, чтобы избежать потерь на проводах, необходимо учитывать импеданс на максимальном его значении для динамика, или это не так важно и можно использовать таблицу, сосредоточившись на сопротивлении катушки в состоянии покоя?
Иными словами, будет ли реактивное сопротивление, возникающее при работе динамика (которое может доходить до 50 Ом — это мой опыт, полученный с помощью аудиотестера), влиять на проводимость кабеля, или нет?
Если да, то, вероятно, целесообразно обращать внимание на импеданс динамика или, в крайних случаях, использовать толстые провода?

Здравствуйте, Александр!
Спасибо за положительную оценку статьи. Сечение провода, используемого для подключения акустических колонок к усилителю, уже учитывает реактивное сопротивление в достаточной степени, и поэтому эти аспекты не должны вызывать беспокойства.
Стоит заметить, что с увеличением импеданса катушки динамика сигнал будет проходить с меньшим током, поэтому выбранное вами сечение по активному сопротивлению катушки, которое, как правило, меньше реактивного, обеспечит хорошее качество звука. Также потери сигнала из-за индуктивности коротких проводов, которые соединяют акустическую колонку с усилителем, на звуковых частотах практически незначительны и близки к нулю.

Добрый день!
В статье не упоминается ни о подводимой мощности к динамику. Явно, чем больше подводимая мощность, тем большее сечение потребуется для кабеля. Как вы считаете, как соотнести номинальную/пиковую мощность динамика (колонки) с сечением кабеля?

Здравствуйте, Юрий!
Сечение провода проходит в прямой зависимости от величины тока, поскольку мощность – это произведение напряжения на величину тока. Напряжение в этом контексте на сечение провода не оказывает влияния.
В таблице указано сечение проводов, которое обеспечит допустимые потери тока при максимально возможной мощности динамиков или колонок.
Например, для динамика (звуковой колонки) с сопротивлением 4 Ом и длиной провода 2 метра по таблице в статье как минимум подойдет провод сечением 0,5 мм². Такой провод сможет выдержать ток до 5 А, и при выходном напряжении усилителя в 100 В максимальная мощность составит: 100 В * 5 A = 500 Вт. На практике, конечно, маловероятно, что на динамик будет подаваться хотя бы половина этой мощности, даже при пиковой загрузке.
Кроме того, в этом примере не учитывается реактивное сопротивление колонки (сопротивление переменному току), которое всегда больше активного, и поэтому допустимая передаваемая мощность по такому проводу будет значительно выше.
Необходимо отметить, что с увеличением длины провода сечение также увеличивается, помогая при допустимых потерях передавать больше мощности.
С учетом того, что большинство меломанов неплохо разбираются в музыке, но бегло — в электротехнике, в статье я не углублялся в технические детали. Основной задачей было развеять миф о незаменимости специальных акустических проводов и помочь любителям музыки выбрать доступный провод для подключения акустических систем.