Хороший кабель - умный кабель

В этой статье я решил рассмотреть разнообразные аспекты применения и изготовления различных кабелей.

Любой человек, хоть раз столкнувшийся с домашней аппаратурой, сталкивался с проблемой кабеля. Если речь идет о видеоплеере за полторы тысячи рублей - это тонкий линейный кабель с разъемами тюльпан, поставляемый в комплекте. Если монтируется домашний кинотеатр - это акустический кабель к колонкам, цифровой к телевизору и, опять-таки, линейный. Ну а если это Hi-Fi система, то кабель становится одним из самых дорогих ее компонентов.

Итак, кабелем называется совокупность отдельных проводников. Чем можно его охарактеризовать?

Геометрией. Чем больше диаметр отдельного проводника, тем меньше его сопротивление электрическому току. При этом не нужно забывать о том, что электрический ток тяготеет к поверхности проводника (скин-эффект), поэтому один толстый проводник хужетрех тонких при равных площадях сечения.
Материалом. Чем меньше удельное сопротивление проводника - тем меньшее сопротивление будет иметь один метр кабеля.
Емкостью. В зависимости от расположения и формы проводников, а также материала изоляции меняется межпроводниковая емкость кабеля.
Индуктивностью. Каждый изгиб кабеля и оборот проводника - виток катушки, электрический ток в которой создает магнитное поле и меняет импеданс.

Теперь сформулируем параметры идеального кабеля.
Минимально возможное сопротивление. Чем меньше активное сопротивление - тем меньше потеря уровня сигнала по длине.
Минимально возможная емкость и индуктивность. Чем меньше эти параметры - тем меньше неравномерность АЧХ, привносимая кабелем.
Удобоукладываемость. Кабель должен гнуться и не должен продавливать пол.

Какой кабель нам в принципе может понадобиться?
Сетевой, для передачи сетевого напряжения. В этом случае на первый план выходит его площадь сечения. Чем больше площадь - тем лучше. Любой потребитель, особенно с неравномерным потреблением, будет получать из кабеля ровно столько, сколько хочет без потерь и усилий. Кроме того, не помешает низкая индуктивность, чтобы сетевой кабель не распространял вокруг себя наводки сетевой частоты. Ну и, наконец, важны параметры изоляции, во-первых, с точки зрения электробезопасности, а во-вторых, снижения токов утечки. Об этом подробнее чуть позже.

Линейный, для передачи звукового сигнала от одного компонента к другому. К этому кабелю, пожалуй, требования выше всего, не зря он называется линейным. Он должен обладать максимально возможным диапазоном передачи, чтобы не было завалов на краях диапазона. Для этого необходима низкая емкость и низкая индуктивность. Этого доби- ваются путем применения коаксиальных кабелей, в которых центральная жила плюсовая, а обмотка - минусовая. Неплохо еще, если линейный кабель экранирован, но это при- водит к усложнению монтажа. Так как токи в линейном кабеле невелики, можно не бояться скин-эффекта и применять одиночную жилу максимальной толщины. С одной стороны, это повышает жесткость кабеля и делает его неудобным, с другой стороны помогает избежать возможных помех при трении отдельных жил друг об друга.

Цифровой кабель нужен для соединения между собой цифровых компонентов, например сд-транспорта с ЦАП или видеоплеера с телевизором. Основное требование - качественное экранирование. Плюс цифровой передачи данных в том, что передаются не абсолютные значение, а относительные, конкретнее нули и единицы. Проблема возникает когда кабель ловит какие-то посторонние наводки, случайным образом повышающие и понижающие сигнал. Это приводит к тому, что приемник может нуль посчитать единицей, единицу - нулем, либо вообще отсечь сигнал, как превышающий стандартный уровень. Токи же в цифровых кабелях настолько невелики, что собственная емкость и индуктивность не оказывают ровным счетом никакого влияния.

Акустический кабель применяется для соединения выходов усилителя с акустической системой. Этот кабель имеет дело с огромными токами, поэтому основной критерий выбора - сечение. При экономии на сечении снижается качество звука на пиках потреб- ления, проще говоря, пропадает бас. В абсолютном большинстве случаев использовать одну жилу не получается - она получается слишком толстой, хрупкой и жесткой. Сколько именно жил использовать - дело каждого производителя. Кто-то утверждает, что лучше метелка тонких проводников, кто-то наоборот, ратует за относительно толстые. Для акустического кабеля также важен параметр индуктивности. Индуктивность снижает качество передачи высоких частот, производители указывают ее в количестве витков на метр. Проблема акустического кабеля состоит в том, что он работает в компании с очень нелинейной нагрузкой - динамической головкой. Головка колеблется в результате преобразования электрических колебаний в механические, но эти колебания в свою очередь возбуждают в кабеле электрические колебания. В этой связи применяется метод Bi-wiring. Он состоит в том, что низкочастотные головки соединяются с усилителем одной парой проводов, а высокочастотные - другой, обязательно той же длины. Таким образом снижается взаимное влияние побочных колебаний головок друг на друга, заметно повышается качество воспроизведения верхних частот. Правда, не все акусти- ческие системы поддерживают возможность такого подключения.

Отдельно надо сказать о разъемах. Во-первых, все они сейчас позолоченные. Сделано это не с целью снизить сопротивление контакта, ведь золото не чемпион по этому показателю. Но золото практически не окисляется со временем, а это позволяет включить и забыть, не связываясь с регулярной "протиркой контактов". А вот чем отличается китайский разъем от фирменного? Надежностью корпуса. Удобством распайки. Качеством изоляции и, как следствие, токами утечки. Последний пункт самый важный, ведь от него зависят такие параметры системы, как частотный диапазон и crosstalk.

Самостоятельное изготовления кабелей имеет смысл в случае, если интересно все делать самому либо если душит жаба приобретать за сотни долларов фирменный кабель. Обычно самодельный кабель обходится в разы дешевле фирменного, а звучит не хуже. К любым компонентам можно приложить голову и сделать из них что-то неожиданное, но удобное и функциональное. Безусловно, я не призываю собирать кабели из проводов от старых настольных ламп, компоненты должны обладать неким начальным уровнем качества.