Вплив спікер-кабелю…

Під час мого перебування звукоінженером і керівником студії AFS, один з друзів-аудіофілів запросив мене до себе в гості. Природно, мова зайшла про музику. Мій друг переконував мене, що звучання його акустичних систем залежить від типу кабелю, яким вони підключаються до підсилювача потужності. Можливо в силу деякого снобізму я завжди сприймав подібні розмови як нісенітницю. Але щоб не образити свого товариша погодився взяти участь в експерименті. І сталося те, чого я ніяк не очікував. Я не вірив своїм вухам, але відмінності у звучанні дійсно були! Пояснити це явище я ніяк не міг. Знайти якусь інформацію, що аргументовано пояснює це явище, мені теж не вдавалося. Одне можу сказати точно: з тих пір моє ставлення до аудіофілів перестало бути глузливо-зарозумілим. За минулий час було ще кілька схожих випадків, котрі зміцнили мене в думці, що аудіофіли мають право на свою точку зору, а нам − людям які працюють в про-аудіо − до цієї думки варто прислухатися.

У пропонованому вашій увазі звіті мова піде про тестування спікер-кабелів.

Олександр Кравченко


Навколо теми застосування навантажувальних кабелів дійсно постійно точаться найгарячіші дискусії. Існує багато очевидних свідчень того, що різниця у звучанні при застосуванні різних типів спікер-кабелів є цілком чутною і відчутною. Але твердих наукових доказів цього феномена не існувало. Іншими словами, не вистачало доказів, які б якось пов’язували відчутні відмінності у звучанні з відмінностями деяких характеристик в ході досліджень. Мета цього звіту полягає в тому, щоб доказово представити повторювані і очевидні свідоцтва відмінностей експлуатаційних характеристик кабелів та зв’язок між цими відмінностями і відмінностями у суб’єктивному сприйнятті музичного матеріалу при прослуховуванні досвідченими експертами, а також виявити можливий вплив спікер-кабелів на сприйману нами «прозорість» звучання високоякісних студійних моніторних систем.

Якщо бути більш точним, то цей звіт стосується застосування спікер-кабелів для використання їх з високочастотними гучномовцями і того, як зміна типу кабелю (у порівнянні зі звичайним спікер-кабелем) може привести в результаті до поліпшення звучання. Пропоновані до використання кабелі можуть бути навіть дешевшими ніж ті спікер-кабелі, які більшість людей вважає найбільш придатними для використання з гучномовцями. Буде чітко і ясно продемонстровано зв’язок між сприйманим звучанням та вимірюваними експлуатаційними показниками цих кабелів. Будуть досліджені лінійні і нелінійні характеристики, часові характеристики та вплив навколишнього середовища, зокрема, електромагнітних явищ. Будуть також представлені цікаві свідчення, що стосуються змін «поведінки» експлуатаційних характеристик спікер-кабелів відповідно з реактивним і резистивним навантаженням.

Філіп Ньюелл

ВПЛИВ РІЗНИХ ТИПІВ КАБЕЛІВ НА ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ ПОКАЗНИКИ ВИСОКОЧАСТОТНИХ ГУЧНОМОВЦІВ

  • Філіп Ньюелл, консультант з акустики, Moãna, Іспанія;
  • Сержіо Кастро, компанія Reflexion Arts SL, Віго, Іспанія;
  • Мігель Руїз, інженер-електронщик, компанія Reflexion Arts SL, Віго, Іспанія;
  • Кейт Холанд, ISVR, Саутгемптонський університет, Велика Британія
  • Джуліус Ньюелл, незалежний консультант з аудіосистем, Блекберн, Великобританія.

1. Передмова

Ось вже близько 30-ти років модною темою для дискусій є питання про вплив спікер-кабелів на достовірність звучання при прослуховуванні відтвореного гучномовцями музичного матеріалу. Проте, незважаючи на всі ті успіхи, яких в усьому світі досягла промисловість, що спеціалізується на розробці і виробництві кабелів, полемічність цієї теми досі не вичерпана. Наприклад, у Джона Ваткінсона (John Watkinson), відомого оглядача цієї проблеми, ми читаємо: «Я ніколи не помічав відмінностей в остаточному звучанні в залежності від того, яким кінцем кабель підключений до підсилювача, а яким − до гучномовця». «Я завжди навмисно змінюю напрям кабелю і до цього часу чекаю будь-кого, хто зміг би вказати на мою помилку»1. В той же час Бен Данкен (Ben Duncan) говорить про те, що насправді при виявленні багатьох безкомпромісних об’єктивностей ми вважаємо за краще заперечувати їх існування, вважаємо за краще заперечувати можливість будь-яких «ненормальних» явищ замість того, щоб розібратися в проблемі і виконати якісь дослідні роботи. Іншими словами, замість того щоб з’ясувати, чому кабелі мають відмінності і в чому вони полягають, ми часто говоримо, що коли проводяться вимірювання ніяких відмінностей не підтверджено, отже і відмінностей, які ми чуємо, насправді немає, вони − уявні.

Троє з авторів цієї доповіді окрім наявності десятиліть досвіду в акустиці та електроакустиці мають також багаторічний досвід роботи в якості звукоінженерів. Всі вони також переконані в тому, що чули відмінності в звучанні при використанні різних спікер-кабелів в такій мірі, що ці відмінності були чутними, хоча ці ефекти і були звичайно ледве вловимими. Слід зауважити, що всі ці роки вони в основному працювали не на екстравагантному hi-fi обладнанні, а на номінально професійному обладнанні. Через те що професійна техніка є більш завадостійкою, то це призводило до менш очевидного ступеня відмінностей на відміну від тих, які часто обговорюються в аудіофільній пресі. Описані далі в цьому звіті дослідження тому і були проведені, щоб спробувати поставити деякі певні і повторювані експерименти, щоб продемонструвати, чи існують істотні помітні розходження, і якщо це так, то точно дізнатися, що ж призводить до цих відмінностей.

2. Філософські передумови для цієї роботи

Передумовою для проведення тестування, описаного в цьому звіті, була певна робота, пов’язана з введенням в експлуатацію великої студії, власник якої за фахом був дуже успішним продюсером звукозапису, а за своїм захопленням − аудіофіл. Зважаючи на це передбачалося також і його участь у тестуванні в якості «парочки гарних вух». Після введення студії в експлуатацію та під час «притирального» періоду власник студії сумнівався в тому, чи правильно були вибрані настройки відтворення високочастотного діапазону на моніторних системах.

Рисунок 1. Порівняння характеристик двох каналів DAT-магнітофона, який був використаний при записі результатів під час тестування. Ці графіки отримані при підключенні до виходу ненавантаженого підсилювача. Далі вони будуть використані як основні посилання для наступних малюнків

Щоб трохи заспокоїти його, було зроблено кілька спроб незначних підстроювань пасивних схем кросоверів, розташованих перед підсилювачами потужності, до виходів яких були підключені високочастотні гучномовці. Однак, всі ці заходи власника студії не задовольняли.

Тоді він запропонував спробувати замінити спікер-кабелі високочастотних гучномовців, хоча ці гучномовці були підключені за допомогою високоякісних кабелів в перерізі 4мм2 з провідниками з безкисневої міді, і поставлялися вони саме як спікер-кабелі, хоча їх довжина і була більше 2-х метрів.

Рисунок 2. Кабелі завдовжки 50 метрів. На верхньому графіку – результат тестування кабелю навантаження OFC, а на нижньому графіку – коаксіального кабелю

Будучи дещо спантеличеним всім цим, проектувальник моніторної системи (Філіп Ньюелл) згадав про прочитані в одному аудіофільному журналі рекомендації з використання стандартного коаксіального відеокабелю як спікер-кабелю для високочастотних гучномовців і вирішив, що варто це спробувати. У даному випадку високочастотні гучномовці (які використовувалися для відтворення частот вище 1 кГц) були перекомутовані і підключені звичайними мідними коаксіальними кабелями RG59. У виробництві цих кабелів використовувалася звичайна мідь, яка не була ні безкисневою, ні лінійно-кристалічною. Нові кабелі мали довжину трохи менше трьох метрів.

Рисунок 3. Кабель OFC довжиною 5 метрів. На верхньому графіку показані результати вимірів на тому кінці кабелю, який приєднаний до підсилювача потужності. На нижньому графіку - результати вимірів на тому кінці кабелю, який приєднаний до гучномовця

На протязі року після зазначеної заміни кабелів від «аудіофільного» власника студії не було ніяких скарг і нарікань. З того часу таким же чином були модернізовані дві існуючих студії, а також одна новозбудована, і персонал всіх цих студій був дуже задоволений звучанням і тим, наскільки покращилась «прозорість» високих частот.

У всіх цих випадках порівняльні вимірювання характеристик не показували ніяких змін звучання. Однак, на загальну думку, застосування кабелю RG59 сприяло поліпшенню звучання. З технічної точки зору ця ситуація є досить-таки незбагненна. Але не слід забувати і про те, що остаточна оцінка успішності або невдачі акустичного дизайну будь-якої студії в кінцевому підсумку визначається суб’єктивними думками про нього її користувачів. З цієї причини проектувальники студій не мають права нехтувати цими думками, адже проектувальники працюють саме для користувачів, будь-то персонал студій або їхні клієнти.

3. Підготовка до тестування

Рисунок 4. Коаксіальний кабель довжиною 5 метрів. На верхньому графіку показані результати вимірів на тому кінці кабелю, який приєднаний до підсилювача потужності. На нижньому графіку − результати вимірів на тому кінці кабелю, який приєднаний до гучномовц

Добре відомий той факт, що в акустичних системах з високою роздільною здатністю можуть мати місце відмінності у звучанні, пов’язані із застосуванням різних спікер-кабелів. Відомо також те, що для забезпечення підтримки високого коефіцієнта демпфування, що особливо важливо для точного звучання низькочастотного гучномовця, існує потреба утримувати опір і індуктивність кабелів якомога більш низькими. Однак мені здається, що при кабельному розведенні в багатосмугових акустичних системах з роздільним підсиленням ми недостатньо приділяємо уваги визначеним потребам та специфіці передачі високочастотних сигналів. Тому було вирішено досліджувати ті ефекти впливу спікер-кабелів на аудіосистеми, які дійсно були чутними, щоб показати ці відмінності в добре контрольованих умовах. Чи не правда, випадок, який обговорюється тут, істотно відрізняється від якихось правил застосування спікер-кабелів, оскільки разом зі звичайними спікер-кабелями нами буде тестуватися кабель з відносно високим опором (хоч і з досить низькою індуктивністю), який виготовлений зі звичайної міді. Однак індуктивність кабелю в цьому випадку навряд чи могла розглядатися як чинник, який серйозно впливає на чистоту експерименту.

Відносні параметри розглянутих кабелів наведені нижче в таблиці 1.

5m OFC 5m RG59
Capacitance 69 pF/m 75 pF/m
Resistance 0.06 ohms 0.72 ohms
Dielectric rigidity 760 M ohms 4000 M ohms
Inductance

Здавалося б, що характеристики кабелю можуть впливати на характеристики звучання по наступним чотирьом причинам:

  1. Лінійні спотворення в частотному діапазоні внаслідок індуктивності, ємності і опору.
  2. Лінійні спотворення внаслідок тимчасових спотворень, які могли виникати через відбиття у лінії.
  3. Нелінійні спотворення, що виникають внаслідок впливу електромагнітних хвиль на радіочастоти, з їх подальшою інжекцією в аудіо схемотехніку.
  4. Нелінійні спотворення, що виникають внаслідок якихось змін у взаємодії між підсилювачем і гучномовцем.

Обладнання для тестування була налаштоване таким чином, щоб «бачити» відповідно вплив кожної з цих причин. У випадках 1, 2 і 3 використовувалися по черзі кабелі довжиною 5 і 50 метрів. У випадку 4 тестувався також кабель довжиною 20 футів (6 метрів), американського виробництва.

4. Лінійні спотворення внаслідок індуктивності, ємності та опору

Рисунок 5. Фрагмент форми хвилі при прослуховуванні соло труби. В якості джерела сигналу для аналізатора форми хвилі був використаний роз’єм виходу підсилювача потужності

Результати вимірювань, що отримуються відповідно з виходу підсилювача потужності та з входу в гучномовці, записувалися на DAT-магнітофон. У тестуванні використовувалася така сама система підсилювач/гучномовець, як і у вищезазначених студіях, зокрема електронний канал кросовера з частотним діапазоном від 1 кГц до 50 кГц, канал 50-ватного підсилювача потужності класу А Neva Audio (модель Studio II), компресійний драйвер TAD моделі TD2001, навантажений рупором AX2 фірми Reflexion Arts. На рисунку 1 показана характеристика обох каналів DAT-магнітофона, яка підтверджує, що між характеристиками каналів, на які при тестуванні проводився запис з обох кінців спікер-кабелів, не було практично ніякої різниці.

Рисунок 6. Форма хвилі того ж фрагмента труби соло, виміряна при підключенні аналізатора до того кінця 50-метрового навантажувального кабелю OFC, який був сполучений з компресійним драйвером

На рисунку 2 показані характеристики, зняті з обох кінців кабелю. Тестувалися два типи кабелю довжиною по 50 метрів кожен. Якщо б тестовані кабелі були ідеальними досконалими провідниками, то ми б отримали такий самий графік, як і на рисунку 1. На графіку з рисунка 2 можна помітити, що спікер-кабель OFC демонструє дуже малі втрати на низьких частотах, а помітний ефект фільтру низьких частот може бути помічений з поступового зниження характеристик у міру підвищення частоти. І навпаки, коаксіальний кабель RG59 показує набагато більші загальні втрати через свій опір, але очевидно, що ці втрати не є частотно-залежними. Очевидно, що на низьких частотах, які відтворюються гучномовцями, рухливі системи яких являють собою якусь керовану масу, такий ступінь опору кабелю міг би серйозно погіршувати демпінг-фактор.

Рисунок 7. Форма хвилі фрагмента труби соло, виміряна при підключенні аналізатора форми хвилі до того кінця 50-метрового коаксіального кабелю RG59, який був сполучений з компресійним драйвером. З боку підсилювача внутрішня жила кабелю була прикручена до червоної клеми виходу підсилювача, а екрануюча оплітка – до чорної (заземленою) клеми

Але на високих частотах (вище 1 кГц), які відтворюються гучномовцями з рухомими системами з незначною масою, демпінг-фактор навряд чи є суттєвим. Більше того, коли пасивний фільтр кросовера підключається до будь-якого нестабільного навантаження, що змінює імпеданс в залежності від частоти, додатковий серйозний опір міг би порушити частотну характеристику. Але при студійному використанні спікер-кабелі роблять досить короткими, тому вони не можуть мати такого опору, щоб через це створювати істотні проблеми. Крива імпедансу гучномовця в цьому випадку буде досить таки нейтральною і «необразливою». 50-метрова довжина кабелів, що тестувалися в даному випадку, була просто необхідною для того, щоб більш виразно виявити відмінності кабелів один від одного. Звичайно ж, кабелі такої довжини не рекомендуються до використання і не використовуються в студіях, хоча в системах звукопідсилення можливий і такий випадок.

Рисунок 8. Форма хвилі фрагмента труби соло, виміряна при підключенні аналізатора форми хвилі до того кінця 50-метрового коаксіального кабелю RG59, який був сполучений з компресійним драйвером. З боку підсилювача внутрішня жила кабелю була прикручена до чорної (заземленою) клеми виходу підсилювача, а екрануюча оплітка, застосована в цьому випадку як «гарячий» провідник, – до червоної клеми

На рисунку 3 показана характеристика кабелю OFC з більш наближеною до реальних умов довжиною в 5 метрів. На верхньому графіку показані виміри на тому кінці кабелю, який підключений до підсилювача потужності, а на нижньому графіку − на тому кінці кабелю, який підключений до гучномовця. Ніяких істотних відмінностей між обома графіками не спостерігається. Це дозволяє нам говорити про те, що ефект фільтру низьких частот в типовому студійному застосуванні виявлятися не буде. При цьому графіки на рисунку 3 дуже схожі на графіки, зображені на рисунку 1.

На рисунку 4 показані характеристики вимірів на кінцях 5-метрового коаксіального кабелю RG59. Деяка дивина полягає в тому, що, як здається, присутні невеликі втрати в високочастотному діапазоні, приблизно 1 dB повних втрат через додатковий опір, але такий спад міг бути суто вимірювальним артефактом через кроку в 1 dB, який використовується в цьому типі візуального представлення результатів вимірювань.

Схоже на те, що проведені випробування підтверджують, що в кабелях завдовжки всього лише три метри (які зазвичай і використовуються в студіях) втрати через опір, ємність та індуктивність є дуже незначними. Попередні налаштування фільтра кросовера, які робилися в студії, як вже раніше зазначалося в розділі 2, дозволяли домагатися набагато більшого рівня різних варіантів корекції високочастотного діапазону, щоб тільки із-за цього варто було віддавати перевагу коаксіальному кабелю RG59.

5. Лінійні спотворення через відбиття сигналу

В роботі, виконаній в Технічній Школі м. Женева у Швейцарії (Engineering School of Geneva), припускалося, що відбиття всередині кабелів, що виникають внаслідок неточного узгодження імпедансів, можуть наростати, що призводить до прояву ефекту спотворення фронту хвилі (атаки) імпульсних сигналів шляхом лінійної суперпозиції (накладання, поєднання − О.К.) прямих і відбитих сигналів. Однак ці виміри проводилися з імпульсними сигналами частотою 10 кГц і на кабелях завдовжки 100 метрів. Але в нашому тестуванні, коли застосовувалися лише 5-метрові спікер-кабелі, цей ефект не міг би бути виявлений ніяк.

6. Нелінійні спотворення внаслідок електромагнітних завад

Рисунок 9. Спектральна характеристика епізоду, зображеного на рисунку 5.

Під час тестування, хід якого описувався в розділі 4, було відмічено, що рівень фонових шумів на формах хвиль (при перевірці на осцилографі) проявлявся в залежності від типу кабелю і його довжини. Щоб продовжити дослідження цього явища, обидва типи кабелю довжиною 50 метрів були приєднані до підсилювача потужності з одного боку, і до компресійного драйверу, з іншого боку. Кабелі, що тестувались були укладені так, щоб змінювати свій напрямок тричі (хвилеподібно, «змійкою» − О.К.), щоб уникнути утворення будь-яких петель. Аналізатор форми хвилі був підключений до того кінця 50-метрового навантажувального кабелю OFC, який був сполучений з виходом підсилювача. Після цього починалося спостереження за формою хвилі при одночасному прослуховуванні фрагмента запису соло труби на прийнятному рівні. Фрагмент форми хвилі, записаний під час прослуховування, показаний на рисунку 5.

Рисунок 10. Спектральна характеристика епізоду, зображеного на рисунку 6

Після цього аналізатор форми хвилі був підключений до того кінця 50-метрового спікер-кабелю, який був сполучений з гучномовцем. На рисунку 6 показана отримана в результаті форма хвилі. Добре видно, що вона зазнала суттєвих змін в порівнянні з тією формою хвилі, що зображена на рисунку 5.

Аналогічне тестування було також проведено і з 50-метровим коаксіальним відеокабелем RG59, який спочатку був підключений традиційно (мається на увазі варіант підключення, при якому внутрішня жила кабелю приєднується до червоної клеми виходу підсилювача, а екран − до чорної (заземленої клеми − О.К.), а потім навпаки, екран кабелю приєднувався до червоної клеми виходу підсилювача, а внутрішня жила приєднувалася до чорної (заземленої) клеми. Результати вимірів показані на рисунках 7 і 8 відповідно.

Рисунок 11. Спектральна характеристика епізоду, зображеного на рисунку 7

З вищенаведених графіків чітко видно, що найбільш чиста форма хвилі виходить в тому випадку, коли підсилювач і компресійний драйвер поєднані коаксіальним кабелем при традиційному (див. редакторську виноску вище − О.К.) підключенні. Хоча рівні напруг музичних сигналів при тестуванні були досить низькими, не слід забувати, що комбінація компресійного драйвера TAD 2001 і рупора AX2 має чутливість майже 110 dB (на відстані в 1 метр при подачі на вхід потужності в 1 Вт). Тому навіть вхідний сигнал потужністю в один мілліватт створює звуковий тиск на відстані в 1 метр 80 dB SPL. З цього можна зробити висновок, що рівні напруг, які застосовуються при тестуванні, не є нетипово низькими. Для того, щоб проаналізувати виявлені спотворення форми хвилі більш пильно, для кожного із зображених на рисунках 5-8 випадків тестування був зроблений аналіз спектра, результати якого приведені на рисунках 9-12 відповідно.

Рисунок 12. Спектральна характеристика епізоду, зображеного на рисунку 8

Дане тестування проводилося в Іспанії, в місті Віго (Vigo), в якому є великий морський порт, підприємства важкої промисловості та торгівлі. Таким чином, електромагнітне навколишнє середовище в цьому місті є типовим для тих місць, в яких зазвичай розташовані студії звукозапису. Графіки спектральних характеристик вказують на переважання завад в області частоти 13 кГц; причому у випадку, продемонстрованому на рисунку 12, рівень цих завад на цій частоті всього лише на 13 dB нижче рівня сигналу в області частоти 1 кГц. У порівнянні з графіком на рисунку 9, графіки на рисунках 10 і 12 демонструють набагато більший безлад в діапазоні починаючи з 6 кГц, котрий сягає аж до ультразвукових частот. Однак «13-кілогерцовий компонент» в характеристиці традиційно підключеного до підсилювача коаксіального кабелю RG59 проявляється значно менше, ніж в характеристиці спікер-кабелю OFC або інверсно підключеного коаксіального кабелю RG59.

Рисунок 13 Спектральна характеристика компресійного драйвера в певному музичному фрагменті. Драйвер з’єднаний з підсилювачем потужності за допомогою 50-метрового навантажувального кабелю OFC

На рисунку 13 продемонстрована характеристика звучання драйверів, які підключені за допомогою спікер-кабелю OFC, при відтворенні певного музичного фрагменту. Зверніть увагу на те, що максимальний рівень 0 dB відповідає рівню напруги в 16 mV (табл. праворуч від графіка − О.К.). На рисунку 14 показаний результат аналогічних вимірів, у яких використовувався коаксіальний кабель RG59, підключений традиційним способом до підсилювача потужності. Хоча на перший погляд здається, що загальний фоновий безлад збільшився, насправді це не так. Адже пік сигналу в цьому випадку відповідає напрузі лише в 4 mV. Виходячи з цього рівень загального фонового шуму на графіку зображеному на рисунку 12 (але не в дійсності − О.К.) завищений на 12 dB.

Рисунок 14. Те саме, що й на рисунку 13, але з’єднання драйвера з підсилювачем потужності здійснено за допомогою 50-метрового коаксіального кабелю RG59 (при традиційному підключенні − О.К.)

Для коректного порівняння результатів, продемонстрованих на обох графіках, необхідно співвіднести рівень 0 dB на малюнку 14 з рівнем -12 dB на рисунку 13. І якщо порівняти обидва графіка таким чином, то виявиться, що загальний рівень фонових шумів при використанні коаксіального кабелю RG59 (при традиційному підключенні − О.К.) на 8 dB нижче, та й в області 13 кГц сигнал не має таких значних спектральних завад. Невже ми бачимо тут прояв інтермодуляційного ефекту?

Для того щоб відняти з цих характеристик характеристики самої вимірювальної системи, на рисунку 15 показана характеристика однієї лише системи тестування, яка відключена від кабелів, має розімкнені контури тестування і перебуває у вільно-підвішеному стані. Зверніть увагу, що максимальний рівень 0 dB в цьому випадку відповідає всього лише 2000 мікроволь (тобто всього 2 mV − О.К.)

Рисунок 15. Спектральна характеристика системи тестування з розімкнутим контуром і з відключеними кабелями

З наведеної діаграми добре видно, що сигнал на клемах гучномовця (отже, і на акустичному виході гучномовця) вельми несхожий при використанні спікер-кабелів різного типу. Здавалося б, ефективність підсилювача при нульовому імпедансі на виході знижується більше по відношенню до інтерференції, конструкція підсилювача могла би бути тут проблемою. Існують також підозри щодо можливості внесення деякого ефекту підсилювачами потужності, різні моделі яких можуть мати різні топології, але це твердження потребує подальшого тестування, що допоможе виявити будь-яку подібну залежність.

7. Нелінійні спотворення із-за зміни інтерфейсу підсилювач/гучномовець

Рисунок 16.

Для того, щоб протестувати будь-який подібний ефект, були порівняні різні типи кабелів завдовжки 20 футів (6 метрів) кожен, використовуючи багатотонову вимірювальну систему. Вибір цієї системи обумовлений тим, що вона здатна виявляти багато інтермодуляційних процесів в нелінійних системах при «продзвоні» їх комплексним сигналом. Випробування проводилися сигналом з повним частотним діапазоном спочатку на спеціально виготовленій, майже суто резистивному навантаженні з опором 8 Ом великої потужності. Для тестування використовувалися наступні кабелі:

  1. Один з аудіофільних спікер-кабелів − Phoenix Gold, багатожильний;
  2. Один з дешевих спікер-кабелів − Isoteric Audio;
  3. Звичайний електродріт зі схожим опором – Romex.

Рисунок 17.

При випробуваннях постійним резистивним навантаженням у 8 Ом виміри не показали жодних очевидних істотних відмінностей між даними кабелями. Результати вимірів показані на рисунку 16. Після цього випробування були повторені з використанням в якості навантаження двох різних акустичних систем з пасивними кросоверами. Цього разу тестування показало різні результати. Картини спотворень показували помітні розходження не тільки між різними кабелями, але й між сигналами, які знімалися з вхідних та вихідних кінців кожного з кабелів. Результати цих вимірів показані на рисунках 17 і 18, які відносяться відповідно до акустичних систем AIG та SW. (У тестуванні використовувалися акустичні системи фірми Cerwin-Vega. Cerwin-Vega − одна з провідних фірм в галузі розробки та виробництва hi-fi акустичних систем. Компанія створена в 1954 році Джином Червінські. В 60-х роках вона стає основним постачальником акустичних систем для багатьох виробників музичних інструментів, включаючи Fender, Acoustic, Sunn та Vox. Серед партнерів Cerwin-Vega − Lucasfilms (акустичні системи для обладнання кінотеатрів), DisneyWorld (АС для відкритих майданчиків), студії звукозапису A&M records (студійні монітори) та т.ін. Компанія виготовила моніторні АС для туру «Steel Wheels» групи Rolling Stones − О.К.)

Рисунок 18.

З усього зазначеного можна зробити висновок, що різні кабелі змінюють шлях (спосіб), по якому комплексне навантаження «бачиться» підсилювачем (або воно «бачить» підсилювач?). Причини, по яких це так відбувається, є предметом подальшого дослідження, але тут продемонстровано, що існують цілком вимірювані відмінності в нелінійних спотвореннях, коли підсилювач використовується з різними кабелями і з реактивним навантаженням.

Дійсно, Бен Данкен (Ben Duncan), здається, вже вимірював ефект спрямованості спікер-кабелів в роботі, виконаній для Jenving Technology AB в Швеції5. Він стверджує, що діодо-подібна поведінка кабелів, що набувається внаслідок екструзіонних процесів, може робити кабелі чутливішими до сприйняття зовнішніх випромінювань (електромагнітних завад), залежно від яких «відкритий» кінець «діодів» звернений до низького імпедансу виходу підсилювача, а «закритий» кінець (terminated) – до відносно набагато вищого імпедансу гучномовця. (В даному випадку, ймовірно, мова йде про популярну в середовищі аудіофілів думку, що при проходженні електричного струму через кабель − особливо якщо це постійний струм або ділянку електричного кола з джерелами/приймачами з різним опором − струмопровідні властивості кабелю дещо змінюються внаслідок «видавлювання» електронів , і через це в одному напрямку струмопровідність (опір) кабелю стає гірше, ніж в іншому. − О.К.)

Рисунок 19.

Проте, як можна помітити з рисунків 19 (а) і 19 (b), різні гармоніки не обов’язково однаково проявляються стосовно дотримання спрямованості кабелів. На рисунку 19 (а) видно, що друга і третя гармоніки співвідносяться по-різному зі спрямованістю кабелю, беручи до уваги, що на рисунку 19 (b) один напрям показує збільшення для обох гармонік − і другої, і третьої. В кожному випадку вимірювання проводилися багато разів, але, тим не менше, результати завжди збігалися. Дані вимірювання не були одноразовими, хоча їх результати були дуже повторюваними.

Висновок

Всі результати досліджень, представлені в цьому звіті, побічно, так би мовити, підтримують три «золоті правила» розробки студійних моніторних систем найвищої якості, а саме:

  1. Спікер-кабелі повинні бути настільки короткими, наскільки це взагалі можливо.
  2. Слід уникати застосування в електросхемах акустичних систем (моніторів) пасивних компонентів.
  3. Вужчі частотні смуги з роздільним підсиленням менш схильні до виникнення завад, чим повнодіапазонні системи з пасивними кросоверами; тому краще використовувати багатосмугове підсилення.

Так чи інакше, тестування, які були описані в цьому звіті, були викликані чутними поліпшеннями (після того, як були замінені спікер-кабелі) звукової прозорості системи, яка вже і так була підпорядкована зазначеним правилам. Найбільш доречний висновок, який напрошується після аналізу результатів описаного тестування, це те, що звукова прозорість, значення якої важко піддається будь-яким визначенням, може бути зіпсована шумовими сигналами досить низького рівня (нижче рівня необхідного сигналу), при цьому кабелі можуть безпосередньо або опосередковано індукувати такі шуми.

Рисунок 20.

«Шумові» сигнали, настільки очевидні в рисунках з 5-го по 13-й, здавалося б, були статичними. Але все ж дивно, що не можна було чути ніяких очевидних розходжень у флуктаціонних (фонових) шумах підсилювача, після того як кабелі були замінені. Однак відмінності рівня через відмінності опору кабелю могли створювати маскувальний ефект. Все ще залишається невідомим, до якої міри ці сторонні сигнали, що забруднюють вихідний сигнал, можуть впливати на експлуатаційні показники підсилювачів.

У разі мультитонального тестування виразніше помітний зв’язок з сигналом інтермодуляційних шумів. Здавалося б, що мало хто сумнівається в тому, що подібні ефекти можуть приводити до погіршення звукової ясності музичного сигналу. І хоча сигнали інтерференційних шумів на рисунках з 5-го по 12 можуть самі по собі не бути сильно чутними, вони майже напевно володіють здатністю ускладнювати інтермодуляційну ситуацію. Не виключено, що внаслідок цього вони можуть зменшувати звукову прозорість моніторної системи.

Все вищезгадане вказує на механізми, які при різних обставинах, а також в якості складових різних систем, можуть викликати шумоподобні сигнали, які можуть «забруднювати» цілком музичні звуки, руйнуючи, таким чином, важко визначаєму прозорість і відкритість моніторних систем високого розрішення.

Якщо розглядати випадок з кабелями навантаження, то екранування тут може бути розглянуте як позитивна сторона, а складні реактивні навантаження – як «мінус». Багато аудіофілів вже зараз стверджували б, що вони це знають. Але тільки в даному звіті ми представили деякі дуже повторювані і грунтовні докази.

Рисунок 21.

І, нарешті, на рисунках 20 та 21 ясно показані відмінності сигналу, виміряного як з одного кінця 50-метрового кабелю, так і з іншого кінця. В кожному випадку використовувався компресійний драйвер TAD 2001, навантажений рупором AX2, рівень звукового тиску якого становить близько 70 dB SPL на відстані в один метр. Верхня лінія кожного графіка відповідає характеристиці, яка вимірюється на тому кінці кабелю, який підключається до клем підсилювача; більш низька лінія − це характеристика, виміряна в місці підключення кабелю до гучномовця. В обох рисунках верхня пара графіків − це результати вимірювань коаксіального кабелю RG59, середня пара − спікер-кабелю OFC, а нижня пара − результати вимірювань на кінцях коаксіального кабелю RG59, підключеного інверсно. У всіх випадках на графіках ліворуч вказані виміряні характеристики кабелів довжиною в 5 метрів, а на графіках справа − характеристики кабелів довжиною в 50 метрів. На рисунку 20 показана реакція на хвилю прямокутної форми (меандр) з частотою 1,6 кГц, а на рисунку 21 − реакція на хвилю синусоїдальної форми з частотою 1,6 кГц. Що ж, твердження, що спікер-кабелі змінюють сигнал, здається незаперечним. Однак чутність різних ефектів все ще потребує подальших досліджень.

Посилання

  1. John Watkinson; “The Cable Snake”, Resolution, Volume 1, No 2, p 57, U.K., (July/August 2002)
  2. Martin Colloms; Chapter 6, p 289 in: John Borwick (Editor), “Loudspeaker and Headphone Handbook”, Third Edition, Focal Press, Oxford, U.K., (2001)
  3. Hervé Delétraz; “Reflections, Echoes & Music”, Stereophile magazine, pp 59-69, U.S.A., (November 2001)
  4. These tests were carried out by Alexander Voishvillo, Alexander Terekhov and Eugene Czerwinski, at Cerwinski Laboratories, Simi Valley, California, U.S.A., in September 2002.
  5. Ben Duncan, ‘Black Box’, Hi-Fi News and Stereo Review, p 65; U.K., (September 2000). Figure 19 was supplied directly to the authors of this paper by Jenving Technology AB, Sweden.

Переклад і технічне редагування Олександра Кравченка та Валерія Бескорсого

Popularity: 13% [?]

Розповісти іншим:
Digg Google Bookmarks reddit Mixx StumbleUpon Technorati Yahoo! Buzz DesignFloat Delicious BlinkList Furl

Відгуків немає до “Вплив спікер-кабелю…”

Ваш відгук:

Name (required):
Mail (will not be published) (required):
Website:
Повідомлення (обов'зково):
XHTML: You can use these tags: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Spam Protection by WP-SpamFree