Аудиофилии - бой!
Цель темы - доступной теорией, подкреплённой измерительно-сравнительным методом, попытаться развенчать или подтвердить факт возможности различий в звучании сигнальных кабелей. Бывалые технари здесь вряд ли откроют для себя что-то новое, но тема может пригодиться людям, менее опытным в этом деле (больше "музыкантам", чем "технарям").
Наверняка, многим знакомо такое понятие, как импульсная (либо переходная) характеристика, чаще применяемая к мониторам, реже - к усилителям. Она отражает способность устройства отрабатывать очень короткие импульсные сигналы, прямоугольный импульс и другие резкие переходные процессы и служит для оценки скорости отработки и достоверности передачи сигналов сложных форм. Если уж быть до конца педантичным, то справедливо было бы применить этот термин и к кабелям как к элементу тракта, поскольку кабель при определённых условиях и на определённых сигналах также может вносить свою лепту в скорость и достоверность.
Немного теории на пальцах.
Кабель с виду - самый простой элемент тракта.
Он содержит всего пару или более проводников, изолированных друг от друга, и казалось бы, ну что там... он либо работает, либо не работает (например, при обрыве). Но кабель относится к так называемым цепям с распределёнными параметрами (термин из электротехнической и связной терминологии), и эти злобные параметры - ёмкость, индуктивность и активное сопротивление - равномерно распределены по всей длине кабеля, и сочетание этих параметров между собой не лучшим образом влияет на передаваемый сигнал переменного тока сложной формы.
Активное сопротивление в основном, зависит от проводимости применяемых материалов в самих проводниках, и в нашем случае потери на активном сопротивлении меди ничтожно малы.
Ёмкость и индуктивность образуют реактивное сопротивление кабеля, зависящее от частоты.
Если представить устройство кабеля в виде электрической схемы, то в любом кабеле ёмкость включена в цепи сигнала параллельно, а индуктивность - последовательно, и с ростом частоты переменного тока, влияние этих нежелательных реактивных элементов на сигнал будет больше. Цепь с таким включением ёмкости и индуктивности обычно работает как лоу-пасс фильтр, начиная заваливать АЧХ на ВЧ, поскольку у конденсаторов с ростом частоты проводимость увеличивается, у катушек индуктивности наоборот, уменьшается.
На практике же степень затухания синусоидального сигнала 20 кГц в кабеле длиной 7-10м обычно довольно мала - доли децибелла. На более длинном (например, аналоговом сценическом мультикоре метров в 30-50) соответственно, завал больше, и нередко это становится проблемой.
Всё бы ничего, но музыкальный сигнал очень редко имеет синусоидальную форму. Как правило, это смесь сигналов разных частот и различных форм, включая импульсные сигналы с более резкими фронтами, как правило, на атаках инструментов. Подобные резкие фронты не редкость также и на протяжении всего звучания тех же синтезаторов или других источников, включая вокал. Поскольку ёмкость и индуктивность - параметры реактивные, то они по своей природе будут сопротивляться резкому изменению сигнала. При определённых условиях это может влиять на форму передаваемого сигнала и искажать её. Представим себе фронт, к примеру, прямоугольного импульса, который мы послали в кабель. Для заряда распределённой ёмкости кабеля будет необходимо время, а индуктивность будет сопротивляться резкому изменению тока, в итоге вертикальный ровный фронт сигнала на выходе кабеля будет искажен (как правило, завален по определённой кривой). На музыкальном сигнале такие искажения могут проявляться на слух в виде ощутимого замыливания звучания некоторых инструментов и атак ударных, особенно с большим содержанием ВЧ-составляющей.
Теперь отойдём от теории.
Степень влияния параметров кабеля на сложный сигнал сильно зависит в основном, от выходного импеданса (сопротивления) источника и от длины самого кабеля. Чем эти величины меньше, тем влияние соответственно, меньше. Качественно спроектированные приборы обычно имеют низкий выходной импеданс (десятки Ом, даже единицы), при этом они могут выдать существенно больший выходной ток, чтобы преодолеть ёмкость кабеля. Больший выходной ток = больше скорость нарастания импульсного сигнала на выходе кабеля. Из всех злостных элементов в кабеле остаётся лишь распределённая индуктивность. Она довольно мала (порядка 1-5 мкГн на метр кабеля), и в сочетании с некоторой распределённой гипотетической крошечной ёмкостью (на участках кабеля ближе к его выходу) и входной ёмкостью прибора-приёмника, влияние на сложный сигнал будет, но довольно незначительное. Если подытожить, то приборы с низким выходным импедансом обычно сводят к минимуму влияние кабеля на сложный сигнал в звуковом диапазоне и практически сводят на нет разницу в звучании различных кабелей небольшой длины (до 2-5м).
Но не всё так гладко: не забываем и о том, что каждый человек имеет индивидуальные особенности слухового восприятия, и кто-то может слышать даже небольшое влияние параметров кабеля на сигнал на хорошем оборудовании. И это объясняется лишь чувствительностью слуха на различия в искажениях формы сигналов.
С устройствами с более высоким выходным сопротивлением дело сложней. У некоторых бюджетных аудиоинтерфейсов и некоторых винтажных приборов обработки выходной импеданс - в сотни Ом, у музыкальных инструментов и оборудования он может достигать до 1000 ом (1 кОм) и выше... У пассивных мониторных контроллеров - ещё выше. При таких условиях, влияние параметров кабеля на сложные сигналы может быть более заметным. Вспомним гитаристов с их пассивными инструментами - импедансы гитарных цепей ещё больше, и разница в звучании кабелей с различными параметрами очень слышна.
Здесь подходить к выбору кабеля нужно тщательно, и лучшими наверняка окажутся те, которые имеют меньшие значения погонной ёмкости и индуктивности.
Кроме того, при моддинге оборудования 80-90х годов (синтезаторов, звуковых модулей, приборов обработки и пр.), меняя стоковые ОУ на более современные, оч. желательно уделить внимание и выходным цепям, в разрыве которых могут стоять балластные резисторы и шунтирующие конд-ры. Нужно постараться минимизировать их влияние - либо просто удалив их, либо заменой на другие номиналы (поскольку в некоторых схемах с ними могут быть завязаны ключи мьюта). Наличие балластных резисторов и шунтирующих ёмкостей в выходных цепях практически сводит на нет все усилия по установке более скоростных ОУ - кабель может скушать большую часть этой скорости.
Обратную сторону этой кабельной медали мы все знаем -
это в основном откровенный трэш и спекуляции, являющиеся нормой в нише "высокого конца":
одни производители впаривают интерьерные килобаксовые кабели, другие делают капризное оборудование порой с намеренно завышенным выходным импедансом, чтобы разница в звучании кабелей была лучше слышна.
Сорри за многослоф
Следующий пост - собс-но, замеры.
Цель темы - доступной теорией, подкреплённой измерительно-сравнительным методом, попытаться развенчать или подтвердить факт возможности различий в звучании сигнальных кабелей. Бывалые технари здесь вряд ли откроют для себя что-то новое, но тема может пригодиться людям, менее опытным в этом деле (больше "музыкантам", чем "технарям").
Наверняка, многим знакомо такое понятие, как импульсная (либо переходная) характеристика, чаще применяемая к мониторам, реже - к усилителям. Она отражает способность устройства отрабатывать очень короткие импульсные сигналы, прямоугольный импульс и другие резкие переходные процессы и служит для оценки скорости отработки и достоверности передачи сигналов сложных форм. Если уж быть до конца педантичным, то справедливо было бы применить этот термин и к кабелям как к элементу тракта, поскольку кабель при определённых условиях и на определённых сигналах также может вносить свою лепту в скорость и достоверность.
Немного теории на пальцах.
Кабель с виду - самый простой элемент тракта.
Он содержит всего пару или более проводников, изолированных друг от друга, и казалось бы, ну что там... он либо работает, либо не работает (например, при обрыве). Но кабель относится к так называемым цепям с распределёнными параметрами (термин из электротехнической и связной терминологии), и эти злобные параметры - ёмкость, индуктивность и активное сопротивление - равномерно распределены по всей длине кабеля, и сочетание этих параметров между собой не лучшим образом влияет на передаваемый сигнал переменного тока сложной формы.
Активное сопротивление в основном, зависит от проводимости применяемых материалов в самих проводниках, и в нашем случае потери на активном сопротивлении меди ничтожно малы.
Ёмкость и индуктивность образуют реактивное сопротивление кабеля, зависящее от частоты.
Если представить устройство кабеля в виде электрической схемы, то в любом кабеле ёмкость включена в цепи сигнала параллельно, а индуктивность - последовательно, и с ростом частоты переменного тока, влияние этих нежелательных реактивных элементов на сигнал будет больше. Цепь с таким включением ёмкости и индуктивности обычно работает как лоу-пасс фильтр, начиная заваливать АЧХ на ВЧ, поскольку у конденсаторов с ростом частоты проводимость увеличивается, у катушек индуктивности наоборот, уменьшается.
На практике же степень затухания синусоидального сигнала 20 кГц в кабеле длиной 7-10м обычно довольно мала - доли децибелла. На более длинном (например, аналоговом сценическом мультикоре метров в 30-50) соответственно, завал больше, и нередко это становится проблемой.
Всё бы ничего, но музыкальный сигнал очень редко имеет синусоидальную форму. Как правило, это смесь сигналов разных частот и различных форм, включая импульсные сигналы с более резкими фронтами, как правило, на атаках инструментов. Подобные резкие фронты не редкость также и на протяжении всего звучания тех же синтезаторов или других источников, включая вокал. Поскольку ёмкость и индуктивность - параметры реактивные, то они по своей природе будут сопротивляться резкому изменению сигнала. При определённых условиях это может влиять на форму передаваемого сигнала и искажать её. Представим себе фронт, к примеру, прямоугольного импульса, который мы послали в кабель. Для заряда распределённой ёмкости кабеля будет необходимо время, а индуктивность будет сопротивляться резкому изменению тока, в итоге вертикальный ровный фронт сигнала на выходе кабеля будет искажен (как правило, завален по определённой кривой). На музыкальном сигнале такие искажения могут проявляться на слух в виде ощутимого замыливания звучания некоторых инструментов и атак ударных, особенно с большим содержанием ВЧ-составляющей.
Теперь отойдём от теории.
Степень влияния параметров кабеля на сложный сигнал сильно зависит в основном, от выходного импеданса (сопротивления) источника и от длины самого кабеля. Чем эти величины меньше, тем влияние соответственно, меньше. Качественно спроектированные приборы обычно имеют низкий выходной импеданс (десятки Ом, даже единицы), при этом они могут выдать существенно больший выходной ток, чтобы преодолеть ёмкость кабеля. Больший выходной ток = больше скорость нарастания импульсного сигнала на выходе кабеля. Из всех злостных элементов в кабеле остаётся лишь распределённая индуктивность. Она довольно мала (порядка 1-5 мкГн на метр кабеля), и в сочетании с некоторой распределённой гипотетической крошечной ёмкостью (на участках кабеля ближе к его выходу) и входной ёмкостью прибора-приёмника, влияние на сложный сигнал будет, но довольно незначительное. Если подытожить, то приборы с низким выходным импедансом обычно сводят к минимуму влияние кабеля на сложный сигнал в звуковом диапазоне и практически сводят на нет разницу в звучании различных кабелей небольшой длины (до 2-5м).
Но не всё так гладко: не забываем и о том, что каждый человек имеет индивидуальные особенности слухового восприятия, и кто-то может слышать даже небольшое влияние параметров кабеля на сигнал на хорошем оборудовании. И это объясняется лишь чувствительностью слуха на различия в искажениях формы сигналов.
С устройствами с более высоким выходным сопротивлением дело сложней. У некоторых бюджетных аудиоинтерфейсов и некоторых винтажных приборов обработки выходной импеданс - в сотни Ом, у музыкальных инструментов и оборудования он может достигать до 1000 ом (1 кОм) и выше... У пассивных мониторных контроллеров - ещё выше. При таких условиях, влияние параметров кабеля на сложные сигналы может быть более заметным. Вспомним гитаристов с их пассивными инструментами - импедансы гитарных цепей ещё больше, и разница в звучании кабелей с различными параметрами очень слышна.
Здесь подходить к выбору кабеля нужно тщательно, и лучшими наверняка окажутся те, которые имеют меньшие значения погонной ёмкости и индуктивности.
Кроме того, при моддинге оборудования 80-90х годов (синтезаторов, звуковых модулей, приборов обработки и пр.), меняя стоковые ОУ на более современные, оч. желательно уделить внимание и выходным цепям, в разрыве которых могут стоять балластные резисторы и шунтирующие конд-ры. Нужно постараться минимизировать их влияние - либо просто удалив их, либо заменой на другие номиналы (поскольку в некоторых схемах с ними могут быть завязаны ключи мьюта). Наличие балластных резисторов и шунтирующих ёмкостей в выходных цепях практически сводит на нет все усилия по установке более скоростных ОУ - кабель может скушать большую часть этой скорости.
Обратную сторону этой кабельной медали мы все знаем -
это в основном откровенный трэш и спекуляции, являющиеся нормой в нише "высокого конца":
одни производители впаривают интерьерные килобаксовые кабели, другие делают капризное оборудование порой с намеренно завышенным выходным импедансом, чтобы разница в звучании кабелей была лучше слышна.
Сорри за многослоф
Следующий пост - собс-но, замеры.
