Kable - czy warto przeplacac?
Ciekawy artykul skopiowany z: www.strefacaraudio.pl
Trzeźwe spojrzenie - Okablowanie sprzętu HiFi
Jak z pomocą czasopism HiFi ludzie łatwo popadają w efekt placebo
Jeszcze przed około 15 latami nie przywiązywano do okablowania sprzętu HiFi żadnego nadzwyczajnego znaczenia. Używało się najzwyczajniej pospolitych gniazd CINCH i taniego kabla miedzianego (skrętki) dołączonych do zakupionego sprzętu. Za tych starych dobrych czasów nie było jeszcze żadnego HiFi Voodoo i sam tylko fakt, że praktycznie każdy najzwyklejszy kabel posiada nieistotny z punktu widzenia zastosowań HiFi opór elektryczny, nie dawał powodów do dalszych rozważań na ten temat.
Nikt dokładnie dziś już nie wie, skąd nagle nadszedł impuls do zmiany poglądów na ten temat, za którym ostatecznie poszła również cała scena HiFi. Nagle stało się jasne jak słońce, że każdy przewód w zestawie HiFi powinien być spostrzegany jako niezależny jego komponent, który również wnosi swój udział w charakter brzmienia i z tegoż powodu powinien być starannie dobrany. Możliwość indywidualnego tuningu brzmienia chociażby poprzez wymianę przewodów połączeniowych, została przyjęta z zachwyceniem. Każdy widział w tym dla siebie pasjonujące zadanie, aby poprzez testowanie przeróżnych przewodów móc zbliżać się do swojego wymarzonego brzmienia. Odnaleziono żyłę złota dla tych, którzy zrozumieli (i rozumieją do dziś) jak na tym dobrze zarobić. Dla wielu doradców HiFi stał się ten temat niejako ulubionym "konikiem". Od niektórych z nich płynie nawet przesłanie, że cały zestaw HiFi może brzmieć wyłącznie tak dobrze, na ile pozwalają na to jego przewody! Niezorientowany laik ufa, wierzy i kupuje. Jego decyzja poparta jest przecież szerokimi testami i porównaniami w magazynach HiFi.
Temat "okablowanie" rozwinął się niesłychanie szybko do postaci niezależnej dziedziny naukowej. Powstało wiele nowych firm, które specjalizowały się w produkcji przewodów i połączeń do zastosowań HiFi. Poprzez zastosowanie specjalnych materiałów oraz korzystniejszych technicznie rozwiązań, straty podczas przesyłania sygnału (!!!) miałyby być niejako zminimalizowane - a przez to jakość brzmienia polepszona. Nie pozostano jedynie przy tym na "zwykłych" połączeniach takich jak CINCH czy przewodach kolumnowych. W poszukiwaniu dalszych "słabych punktów" łańcucha HiFi odnaleźli wkrótce co sprytniejsi nowe punkty zastosowań, aby jeszcze zarobić. W ten sposób również przewody zasilające posiadają decydujący wpływ na brzmienie komponentów HiFi. Z tajemniczym wyjaśnieniem, które zarówno ani fachowiec ani laik nie jest w stanie zrozumieć, końcowe 1,5 metra przewodu zasilającego uważane jest za niezwykle istotne. Idąc dalej, odnajduje się również różnice w brzmieniu pomiędzy przewodami cyfrowymi (jeśli już coś rzewczywiście jest niemożliwe to właśnie to!). Czasopisma HiFi, w ciągłym poszukiwaniu sensacji, sięgają po te tematy bardzo chętnie. Interesujące jest, że mają one całkowicie inne wytłumaczenie na to, dlaczego określony przewód posiada specyficzny charakter brzmienia, niż sam ich producent.
Przemysł, media i pozwalają całemu temu tematowi "okablowania" wrzeć, ponieważ można na nim zarobić pieniądze. Tak długo, jak długo wszyscy uczestnicy wytrwale wygłaszają to samo, cały ten "czar" będzie trwał. Jest wręcz niewiarygodne, jak można pojedyncze osoby a nawet całe grupy ludzi manipulować! Ale ludzie, którzy zarabiają przez to pieniądze, mają wszelkie podstawy twierdzić, że za pomocą przewodów można uzyskać "niesamowite" skoki w poprawie jakości. Większość z nich kosztuje w procesie produkcyjnym prawie nic, najdroższe w nich są opakowanie i forma dostawy, jak również reklama i sponsorowane artykuły.
Niniejszym kilka wskazówek z technicznego punktu widzenia:
Przeciętnie wzmacniacz przy normalnej głośności pokojowej oddaje 1 W mocy głośnikom. Przy głośnikach ze słabą sprawnością ta wartość może się nawet podwoić.
Najniższa impedancja większości kolumn to ok. 3,5 Ohm. Przy napięciu pracy niecałym 2V daje to prąd ok. 0,6 Ampera.
Przy takim natężeniu prądu wystarcza teoretycznie przewód o przekroju 0,05mm (przy założeniu długości 10). Dla przewodu NF-Cinch wystarczyłby przewód o przekroju ludzkiego włosa! W rzeczywistości sygnał akustyczny przepływa w obwodach odtwarzaczy CD czy wzmacniaczy pomiędzy licznymi elementami przez wcale nie większe przekroje.Tylko w końcówce mocy wzmacniacza średnice dostosowane są do rzeczywistych natężeń prądu. Ale i tu z powodu panującego "show" silnie się przesadza. W tranzystorach mocy (kilka z nich nawet rozpiłowaliśmy), gdzie właśnie cały prąd płynie w kierunku głośników, stosuje się drut (głównie ze złota) o maksymalnym przekroju 0,2mm. Tu znajduje się zatem najsłabszy punkt całego łańcuszka HiFi!
Dla lepszego zobrazowania jakie średnice przewodów rzeczywiście są potrzebne, trzy przykłady z gospodarstwa domowego:
Grejnik elektryczny z wentylatorem ze stałym poborem mocy 2.200 Wat jest zasilany przewodem o średnicy 1,5 mm i o długości przewodu powyżej 10m ze względów bezpieczeństwa. Przy napięciu 230V i oporze 20-25 Ohm spirali grzewczej płynie w przewodzie prąd ok 10 Amperów. Suszarka do włosów o mocy 1300 Wat ciągnie energię poprzez kabel 0,75mm. Więcej jest nie potrzebne. W tym przypadku płynie prąd ok 5,6 A. Przewodem o średnicy 5mm przyłączona jest kuchenka elektryczna. Przy włączeniu wszystkich palników i piekarnika dochodzi do zużycia ok. 12.000W i płynie prąd ok. 52A. Całkowity opór przewodu grzejnego odpowiada wtedy impedancji kolumny głośnikowej. Ale powtarzając: aby uzyskać głośność pokojową potrzeba średnio maksymalnie 1 W mocy i płynie wtedy prąd ok. 0,6A. Pomimo tego wielu producentów przewodów głośnikowych oferuje produkty, których średnica wystarczyłaby do zasilania całego budynku. Wiele z nich ma rzeczywiście średnice węża ogrodowego.
W tym miejscu nie powinno jednak zostać nie zauważone, że do podwojenia siły głośności potrzeba około 10 krotnego zwiększenia mocy. Przy tych samych głośnikach musi wtedy wzmacniacz wytworzyć napięcie ok. 6V i natężenie prądu zwiększa się do ok. 1,7A. Przy następnym podwojeniu głośności musi wzmacniacz wytworzyć już napięcie ok. 19V co daje prąd 5,3A. Teraz powoli przekrój kabla zaczyna wchodzić w grę (4 krotność normalnej głośności pokojowej!). Ale ze średnicą 2,5mm przy długości 10m jest się wciąż na słusznej drodze. Dopiero przy jeszcze większych długościach przewodu i/lub głośnościach (jeśli rzeczywiście są wykorzystywane) jest konieczne użycie kabla o średnicy 4mm.
Co jednak jest dalej po kablu głośnikowym, tj. co dzieje się dalej w kolumnie?
W zwrotnicy każdej pasywnej kolumny głośnikowej przed głośnikiem basowym zostaje włączony filtr basowy w postaci cewki (do odfiltrowania wyższych częstotliwości). Ta cewka wykonana jest z emaliowanego przewodu miedzianego o przekroju 1mm, a więc o średnicy 0,75mm. W zależności od potrzebnej indukcyjności użyte jest do tego celu ok. 20 do 50 metrów drutu. Bardzo dobre cewki w drogich kolumnach (albo te z niska indukcyjnością) osiągają opór ok. 0,3 Ohm. Gorsze (lub takie z wyższą indukcyjnością) 0,7 do 1 Ohm. Ten opór powoduje, że również najlepszy współczynnik tłumienia High-Endowego wzmacniacza w dużej mierze pozostaje bezskuteczny i tylko w znikomym stopniu może coś wskórać w przypadku głośnika basowego. Nawet najdroższe kable nie mogą tu nic polepszyć. Do tego prosty przykład rachunkowy: zakładając, średnio "okazały" wzmacniacz tranzystorowy posiada współczynnik tłumienia 100 przy 8 Ohm (to odpowiada oporowi wewnętrznemu 0,08 Ohm). W przypadku kolumny 4 Ohm spada współczynnik tłumienia do wartości 50. Gdy się przyjmie, że cewka wraz z kablem głośnikowym wspólnie wykazują oporność 0,8 Ohm, daje to w rezultacie przy głośniku basowym 8 Ohm'owej kolumny (8 podzielone przez 0,8) wartość współczynnika tłumienia 10 oraz wartość 5 przy kolumnie 4 Ohm. W klasycznych kolumnach 3 drożnych również przed głośnikiem średniotonowym zostaje włączona cewka, jednak z mniejszą indukcyjnością a zatem z krótszym ale jeszcze cieńszym drutem.
Prawie zawsze zwrotnice montowane są na płytkach drukowanych. Znajdujące się na nich ścieżki przewodzące posiadają bardzo małe przekroje i wykonane są standardowo z miedzi. Nie inaczej jest przy sztywno montowanych końcówkach kondensatorów i rezystorów.
W kolumnach połączenia pomiędzy zwrotnicami i obudową głośnika wykonane są zwykle za pomocą relatywnie cienkiego kabla plecionki. Tylko nieliczni producenci używają do produkcji bardzo drogich kolumn "lepsze" przewody ze sceny HiFi (ale nie z przekonania, a jedynie aby uniknąć ewentualnych dyskusji). Ponieważ w spektrum muzycznym wyższe częstotliwości (od ok. 1kHz) zwykle występują z istotnie mniejszą intensywnością niż niższe, to okablowanie do głośnika średnio i wysokotonowego wykonuje się z jeszcze cieńszego przewodu niż w kanale niskotonowym i to również jest w pełni wystarczające.
Ustosunkowując się do sprawy "cewki" argumentują zainteresowani, że ten problem dotyczy przede wszystkim głośnika basowego, głośniki średnio i wysokotonowe mają krótsze drogi sygnału. To zgadzałoby się tylko w części, ponieważ szczególnie w przypadku głośnika średniotonowego, który potrzebuje filtra nisko i wysokotonowego, jest sytuacja jeszcze gorsza (cewka i kondensator na drodze sygnału). W przypadku głośnika wysokotonwego droga sygnału jest rzeczywiście krótsza ("tylko" jeden kondensator na drodze).
W zwrotnicy każdej pasywnej kolumny głośnikowej przed głośnikiem średnio i wysokotonowym zostają umieszczone jako filtry wysokotonowe kondensatory (do odcięcia niskich częstotliwości). Kondensator składa się z dwóch pasków foli metalowej odizolowanych od siebie i zwiniętych w cylinder z wyprowadzonymi końcówkami. W zależności od odstępu i powierzchni folii powstaje mierzalna wartość elektryczna, pojemność (jednostka Farad). Kondensator posiada nieskończenie wysoką oporność dla prądu stałego, czyli w ogóle nie istnieje żaden bezpośredni kontakt, w przeciwnym wypadku byłby uszkodzony. Ale to nie zmienia faktu, że kondensatory w zwrotnicach pasywnych kolumn są niezbędne. Posiadają one rosnący opór dla prąd zmiennego w przypadku niskich częstotliwości i malejący opór dla wysokich częstotliwości. Są one z elektronicznego punktu widzenia przeciwieństwem cewki.
Ponieważ głośnik średnio i wysokotonowy kolumny głośnikowej posiadają wyższa sprawność niż głośnik niskotonowy to ich poziom musi być osłabiony w zwrotnicy za pomocą rezystorów. Używane są w tym celu seryjnie produkowane rezystory o oporności ok. 2-5 Ohm. Jak mały jest w porównaniu z tym opór standardowego kabla głośnikowego! Przy średnicy 2,5mm i długości 10m dodaje się do tego wartość ok. 0,1 Ohm.
Czy elektryczne właściwości kabla mają jakieś oddziaływanie w zakresie niskich częstotliwości?
W różnych testach magazynów HiFi wciąż są testowane i porównywane przewody pod katem ich elektrycznych właściwości. W zależności od tego jak wykonany jest kabel, pojawiają się różne wartości oporu, pojemności i indukcyjności. Wszystkie te wartości mają jednak rzędy wartości, które w zakresie niskich częstotliwości nie odgrywają żadnej roli. W praktyce HiFi wartości te nigdy nie zbliżają się do wartości mających jakiekolwiek zastosowanie. Nawet jeśli te zmierzone wartości pomnożyć przez 100, a nawet przez 1000 to i tak nie będą one miały słyszalnych następstw. Ponieważ niskoomowe impedancje wyjściowe nowoczesnych urządzeń HiFi (10-100Ohm w przypadku wysokoprądowych urządzeń wejściowych i wzmacniaczy) i powszechne wartości impedancji kolumn głośnikowych (3-25 Ohm) powodują, że w słyszalnych zakresach częstotliwości nie może pojawić się żaden wpływ tychże wartości. Jest właściwie w ogóle śmiesznym dyskutowanie o tym, ponieważ czysto teoretycznie jakiekolwiek następstwa najwcześniej mogą się pojawić z zakresie kilkuset kHz. Nawet w przypadku urządzeń z lampowym stopniem końcowym, które w większości przypadków mają nieco wyższe impedancje wyjściowe, nie można oczekiwać najmniejszej utraty brzmienia. Na dodatek stopnie lampowe używają na wyjściu transformatora, który już w sobie posiada wysoki opór wewnętrzny, zatem impedancja kabla odgrywa tu jeszcze mniejszą rolę. Oczywiście w HiFi chodzi o jak najlepszą jakość odtwarzanego dźwięku. W związku z tym kable połączeniowe nie powinny powodować żadnej utraty jakości. Ale skąd właściwie powinny one się pojawić? Rzeczowo podchodząc do sprawy, przewód połączeniowy nie jest niczym innym, niż tylko nieznacznie wyciągniętym na długość kawałkiem metalu. Jest również faktem, że "rozkaz marszu" elektronów rozchodzi się w metalu z prędkością zbliżoną do prędkości światła. To odpowiada czasowi jednej sekundy na drodze z Ziemi do Księżyca! Jakie znaczenie ma tu kilka metrów? Są do tego rzeczywiście potrzebne koszmarnie drogie kable? Jest rzeczywiście sensowne inwestować jedną trzecią ceny zestawu w kable? Żaden rozsądnie myślący człowiek nie może tego potwierdzić. Kablom połączeniowym przywiązuje się taką uwagę, jakby musiały przenosić sygnały wysokich częstotliwości na kilometrowych odcinkach. Dla specjalisty od wysokich częstotliwości śmieszne 20kHz, którymi się tutaj zajmujemy, nie jest warte rozmowy, które żartobliwie uważane byłoby za prąd stały. Niektórzy z ezoteryków HiFi (którzy widocznie są w stanie usłyszeć jak "trawa rośnie") potwierdzają, że potrafią nawet dosłyszeć różnice we wtyczkach - czy lutowana czy skręcana! Również użycie różnego rodzaju lutu czy jeszcze inne pomylone pomysły. Tych ludzi powinno się chociażby raz poddać testowi z zawiązanymi oczami, żeby wyrośli ze swojego "transu". Sprawcami takich jeżących włos na głowie wypowiedzi są - prawie jak zawsze - wątpliwej natury informacje, które można na bieżąco odnaleźć w rozmaitych magazynach HiFi.
Jeśli się przedstawiłoby się graficznie całkowitą długość obwodu HiFi, to udział w nim kabli połączeniowych wyniósł by 3 do 5 procent. Nawet jeśli te kable są "najlepsze" nie zmienia to faktu, że sygnał akustyczny prowadzony jest poprzez w znacznym stopniu dłuższe odcinki i relatywnie niskowartościowe i cienkie materiały (wewnętrzne okablowanie urządzeń i kolumn, ścieżki drukowane, końcówki przyłączeniowe elementów montażowych, luty itp.). Są jednak jeszcze inne dalsze słabe punkty! Przykładowo stosowany jest w prawie każdym wzmacniaczu przed gniazdami wyjściowymi przekaźnik, który dopiero po kilku sekundach po włączeniu wzmacniacza przyłącza kolumny. Poprzez to kolumny są chronione przed przepięciem i załączeniowym impulsem. Powierzchnie styku takiego przekaźnika mają wielkość głowki od szpilki a mimo to przesyłają całą moc wzmacniacza!
Co więc to oznacza? Najsłabszy element łańcucha HiFi decyduje o jego łącznej jakości. Z pewnością nie będą to jednak kable, właściwie to są one jednak, już przy zastosowaniu całkiem standardowych - najsilniejszymi elementami łańcucha HiFi!
Niniejszym jeszcze ostatnia próba podkreślenia bezsensowności grubych i drogich kabli. W miejsce prądu elektrycznego weźmy wodę a kabli - rury. W "urządzeniu" wytwarzane jest ciśnienie wody (co ilustruje wzmacniacz) które na jego końcu płynie przez ekstremalnie cienki punkt (przekaźnik wyjściowy), następnie płynie przez bardzo grubą ale krótką rurę (kabel połączeniowy) a potem przez liczne ułożone jeden za drugim sitka, filtry i reduktory ciśnienia (odpowiadające elementom konstrukcyjnym pasywnej zwrotnicy), stąd z kolei płynie przez 2 (kolumna dwudrożna) lub 3 (trójdrożna) relatywnie cienkie rury (przewody łączące głośniki) i ostatecznie dochodzi do użytkownika końcowego (głośnik), gdzie wykonuje swoją prace w setkach cieniutkich zwojach rur (cewki głośników). Nie trzeba być fizykiem żeby rozpoznać, że krótkie i bardzo grube rury (kable głośnikowe) nie mają żadnego wpływu na łączną zdolność przesyłu całego łańcucha.
I ponieważ to również dobrze pasuje do tematu okablowania: dziś jest już powszechne wypalanie płyt CD przy użyciu komputera. Z technicznego punktu widzenia, jak i brzmienia, nie można temu nic zarzucić. Ale czy ktoś choćby raz pomyślał o tym przez jaki "kable", microchipy i twarde dyski to wszystko płynie??!! O tym magazyny HiFi nie zmarnowały ani słowa, ale za to są liczne testy o różnicach w brzmieniu przewodów cyfrowych! To samo dotyczy "lepszych" kabli zasilających, co niektóre kosztujące prawie jak dobry wzmacniacz. Jak jest możliwe tak zmanipulować mnóstwo ludzi do wydania na te cele takich sum? Brakuje słów ...
I jeszcze coś: wysokiej klasy słuchawkom przypisuje się (i słusznie) wyjątkowo precyzyjne oddawanie dźwięku, które nie jest w stanie zrealizować żadna kolumna głośnikowa. Kabel połączeniowy takich słuchawek jest wszystkim innym ale nie wysokowartościowym. Jest zwykle 3m długi i składa się z cienkiej standardowej plecionej linki. Znajdujące za nim gniazda i wtyczki we wzmacniaczu również nie można w żadnym wypadku uznać za wysokogatunkowe. Jak wyjaśnią ten fakt guru od kabli i wtyczek?
Wszyscy którzy twierdzą, że istnieją różnice w brzmieniu pomiędzy licznymi kablami znajdującymi sie obecnie na rynku (importerzy, testerzy, handlowcy i użytkownicy końcowi), powinni choć raz przeprowadzić test z zamkniętymi oczami. Nikt nie musi się wstydzić, kiedy nagle nie stwierdzi żadnej różnicy, o której był święcie przekonany. Ten efekt placebo jest ludzki i wpada w kategorię "pobożne życzenia".
Na koniec tego tematu dobra rada: lepiej zamiast drogich kabli kupić lepsze kolumny, to przyniesie nieporównywalny zysk na jakości. I/lub zainwestuj te same pieniądze w akustykę pomieszczenia. Potwierdzamy: metr kwadratowy materiału wytłumiającego we właściwym miejscu pomieszczenia odsłuchowego, da o wiele więcej niż wymiana standardowych kabli na kosmicznie drogie super kable!
