Обзоры и статьи - Кабели /влияние кабелей на звучание

Кабели /влияние кабелей на звучание

 

Ну вот и пришло время поговорить о самом интересном мифе: мифе о том, что влияние кабелей на звучание может быть объяснено физическими процессами, происходящих в этих кабелях. 

 

 Кабели /влияние кабелей на звучание

 

Здесь необходимо пояснение. Какие-либо физические процессы происходят всегда, под действием множества причин, в том числе и при прохождении по кабелю электрического тока, и эти процессы могут влиять на передаваемый электрический сигнал. Это знает каждый школьник. При желании мы можем рассчитать и учесть все что угодно. Например, вызванное гравитационным взаимодействием влияние перемещения ПСС В.И.Ленина с книжной полки на помойку на любую другую книгу, находящуюся в Австралии. Все дело в количестве нулей после запятой, а если нулей слишком много, то отрицательным показателем степени. При рассмотрении кабелей мы, в принципе, можем учитывать индивидуально каждый электрон, вплоть до его состояния. Уже были такие попытки «объяснений», я точно помню, что у кого-то электроны в проводнике «спотыкались» об атомы кислорода. Вопрос не в том, есть ли изменения в сигнале, или нет (какие-либо изменения есть всегда), вопрос в том, насколько мы должны эти изменения учитывать. В связи с этим, говоря о происходящих в кабелях физических процессах, мы будем иметь в виду только такие процессы, которые вызывают изменения сигнала, адекватные изменению звучания. 

Так вот, это – миф. Никакое изменение сигнала, происходящее в кабелях, не может быть адекватным наблюдаемому изменению в звучании. 

 

В противоположность сказанному мы видим целую армию «открывателей», которые с энтузиазмом утверждают обратное. По их мнению, объяснения изменения в звучании может быть объяснено следующими физическими процессами:

• Скин-эффект.

• Наличие примесей кислорода в меди.

• Электрическая адсорбция в диэлектрике.

• Геометрическое расположение проводников.

• Микрофонный эффект.

• Электромагнитные наводки.

 

Возможно, я что-нибудь и упустил, но и этого достаточно. (На всякий случай поясню, что в список процессов не включены индуктивность и емкость кабеля, так как их влияние на электрический сигнал хорошо изучено и, в общем случае, соответствует изменениям в звучании.) 

 Опровергнуть заявления «объяснятелей» проще простого, ибо все эти объяснения – результат их элементарной неграмотности. Нельзя объять необъятное, и так же нельзя считать знание электротехники необходимым атрибутом общей грамотности и культуры. Однако подавляющее большинство «объяснений» представлено в такой форме, где между строк читается, что, мол, вот я какой умный, вот как все разложил по полочкам, куда уж до меня специалистам… Некоторые статьи они так и называют: «По законам физики». Это надо так понимать, что кроме них физики никто не знает. А вот они пришли и объяснили. Ну что ж, объяснять физические процессы – это дело благородное, но вот в этом случае знание электротехники является необходимым условием. Давайте сейчас посмотрим, к чему приводит его отсутствие. 

 

Кабели /влияние кабелей на звучание

 

Рассмотрим один из вышеназванных процессов – скин-эффект, так как он изучен более других и поддается (хотя и более сложным) расчетам и измерениям. Возьмем межблочный кабель, соединяющий источник сигнала с усилителем. Влияние межблочного кабеля на звучание хорошо наблюдается. Составим эквивалентную схему. Считаем выходное сопротивление источника сигнала равным нулю, входное сопротивление усилителя примем равным 100К, а сопротивление кабеля – 0,1 Ом. Допустим, кабель не совсем удачной конструкции, в связи с чем в нем возникает скин-эффект. Не будем мелочиться и примем на 20000 Гц как результат действия скин-эффекта сдвиг фазы тока в 10° (больший сдвиг фазы получить трудно, разве что делать кабель из железа). Насколько для нас актуальны эти 10º? Ведь мы снимаем сигнал не с кабеля, а со входного резистора усилителя, сопротивление которого – 100К. Любые процессы, происходящие в кабеле, актуальны разве что для сапера, который замкнул зубами разорванный провод и тем самым восстановил связь. А мы звук слушаем ушами, и воспринимаем не процессы в кабеле, а звуковой сигнал. Как изменится звуковой сигнал от наличия скин-эффекта в кабеле? Ясно как: аналогично изменению электрического сигнала. Ни один из «объяснятелей» этого не рассматривает. А мы рассмотрим. Из приведенной выше эквивалентной схемы мы имеем электрическую цепь, состоящую из источника сигнала, сопротивления кабеля и входного сопротивления усилителя. Чтобы определить изменения сигнала на входном сопротивлении усилителя, мы должны построить векторную диаграмму, в которой катетами треугольника являются в первом приближении сопротивление кабеля и входное сопротивление усилителя. Сдвиг фазы на 20000 Гц на входном сопротивлении усилителя можно определить из условия, что для острого угла sinX=X. Тогда Δφ=10º•Rк/Rвх, т.е. 10° надо разделить на 1000000. Получим 0,00001º. Это на 20000Гц. На более низких частотах фазовый сдвиг будет соответственно еще меньше. 

 

Кабели /влияние кабелей на звучание

 

Что такое изменение в звуковой волне фазы сигнала в 0,00001º и меньше, когда громкоговорители дают изменения фазы в десятки градусов? На 20000 Гц соизмеримое изменение по акустическому сигналу может быть получено перемещением по дивану лежащего на нем носового платка на несколько сантиметров. Мы это слышим? 

 И вот «объясняльщики» такие изменения предлагают нам учитывать, и выглядит это как упрек специалистам: мол, что же вы про скин-эффект забыли? Это примерно то же самое, как упрекать проектировщиков железнодорожных мостов в том, что они не учитывают того, что на мост садятся мухи. 

Если мы будем рассматривать влияние на сигнал других процессов, то поступать должны точно так же: влияние этих процессов на сигнал на сопротивлении кабеля делить еще на 1000000. Так как их влияние еще меньше, чем рассмотренное нами влияние скин-эффекта, делать какие-либо расчеты нет никакого смысла. 

Самое интересное во всем этом то, что мероприятия по снижению скин-эффекта в проводниках действительно приводят к изменению звучания, причем оно чаще всего выражается более насыщенным звучанием в области низких частот, а не высоких, чего было бы логично ожидать. 

 Из всего вышесказанного вывод такой: на сегодняшний день какого-либо объяснения физического влияния кабелей на звучание не существует. 

 

Сергей Поляков