Hangfalkábel

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
A hangfalkábel vége
Feltekercselt hangfalkábel

A hangfalkábel funkciója a hangfrekvenciás jelet hordozó váltakozó áram veszteség- és torzításmentes eljuttatása az erősítőtől a hangszórókig (hangdobozokig).

Általános felépítés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A legtöbb hangfalkábel két párhuzamos vezetéket tartalmazó kábel. A vezetékek általában sodort rézszálakból állnak, tömör vezetéket erre a célra ritkán használnak. A vezetékeket PVC, PE vagy teflon köpennyel mint szigeteléssel látják el.

Az egyik vezeték jelölve van valamilyen módon (eltérő szín, mintázat), hogy a helyes polaritással lehessen összekötni a hangfalakat az erősítővel. A hangosítástechnikában használt kábeleket a jobb szerelhetőség miatt speakon csatlakozókkal szerelik.

Elektromos paraméterek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Egyenáramú ellenállás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A hangfalkábelek legfontosabb paramétere az egyenáramú ellenállás vagy másképp az elektromos ellenállás. Rövidebb és nagyobb vezeték-keresztmetszetű kábelek ellenállása kisebb.

A fémek közül az ezüstnek és a réznek van a legkisebb ellenállása. Mivel az ezüst fajlagos vezetőképessége csak 10%-kal nagyobb mint a réz fajlagos vezetőképessége, ugyanakkor jóval drágább, ezért a vezetékek alapanyaga réz. A réz nyomokban szennyeződést is tartalmaz (99,9%-os réz), ennek azonban nincs nagy hatása a fajlagos ellenállására.

A szükséges vezeték keresztmetszet függ a kábel hosszától és a hangszóró névleges impedanciájától (ellenállásától). A kábel ellenállása sorba kapcsolódik a hangszóró ellenállásával, és együtt egy feszültségosztót alkotnak. Alapszabály, hogy a hangfalkábel ellenállása nem lehet nagyobb mint a hangszóró ellenállásának az 5%-a. Ekkor a csillapítás kisebb 0,5 dB-nél. (A hangszóró ellenállásának 5%-val megegyező ellenállású kábel 0,42 dB-es csillapítást okoz).

Például: Rhangszóró = 5 Ω, vezetékpár hossza l=5 m. Mivel ρ=0,0175 Ωmm2/m és a vezetékpár ellenállása Rvezeték = 0,05 × Rhangszóró =0,05*5 Ω = 0,25 Ω és A=ρ×l×2/Rvezeték =0,0175×5×2/0,25=0,7 mm2 A vezeték keresztmetszete minimum 0,7 mm2, a gyakorlatban minimum 0,8 mm2.

Ez azt jelenti, hogy bizonyos hosszúság felett egy kisebb ellenállású hangszóró vastagabb kábelt igényel. Viszont az is igaz, hogy egy adott keresztmetszet felett már nincs értelme tovább növelni a kábel vastagságát. [1]

Mivel a hangfalak váltakozóáramú ellenállása különböző frekvenciákon más és más, ezért a csillapítás is frekvenciafüggő lesz. (A váltakozóáramú ellenállás változását a frekvencia függvényében az ún. hangfal impedanciamenetével szokták ábrázolni). Azokon a frekvenciákon, ahol a hangfal ellenállása jelentősen megnő a névleges értékhez képest (pl. rezonanciafrekvencián), a csillapítás jóval kisebb lesz, mint azokon a szakaszokon, ahol a hangfal impedanciája megegyezik az egyenáramú ellenállásával. Ott, ahol a hangfal impedanciája kisebb, mint a névleges érték, a csillapítás nagyobb lesz. Így a hangfal frekvenciaátvitele bizonyos mértékben módosul. Ez a hatás elhanyagolható, ha hangfalkábel ellenállása nem éri el a hangfal névleges ellenállásának 5%-t. (A frekvenciaátvitel hullámzása kisebb lesz, mint ± 0,23 dB).[2]

Kapacitás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Két egymással párhuzamos vezeték között elektromos kapacitás mérhető. A kapacitás függ a vezetékek távolságától, átmérőjétől (a szemben álló felületek nagysága miatt), a szigetelő köpeny relatív dielektromos állandójától. A kábelkapacitás tipikus értéke 2×1,5 mm2-es hangfalkábelnél: 100 pF/m.

Azt, hogy egy kapacitás mekkora ellenállást jelent egy adott frekvenciájú váltakozó árammal szemben, a kapacitív reaktancia fejezi ki. A kapacitív reaktancia értéke a frekvenciával arányosan csökken, a vezetékek között folyó kapacitív áram a frekvenciával arányosan nő. Ez azt jelenti, hogy az erősítő számára magasabb frekvencián a kábel kapacitása miatt a terhelés egyre nő. Ha ez az ún. kapacitív terhelés elér egy bizonyos értéket, visszahat az erősítő működésére. A végerősítő fokozatok általában eltérő módon reagálnak a kapacitív terhelésre (begerjedés veszélye). Bizonyos erősítők akár 200 nF-os kapacitív terhelést is meg tudnak hajtani anélkül, hogy begerjednének. Egy 20 m hosszú kábel kapacitása kb. 2 nF, így a hatása még elhanyagolható.

Induktivitás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ahogy minden vezetéknek, a hangfalkábelnek is van induktivitása. Az induktivitás miatt a növekvő frekvenciájú váltakozó árammal szemben egyre nagyobb ellenállást képvisel (induktív reaktancia). Az induktivitás tipikus értéke 2×1,5 mm2-es hangfalkábelnél 0,5 µH/m.

Skin hatás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Skin hatás (bőr hatás) következtében a vezetők soros veszteségi ellenállása nagyfrekvencián nagyobb az egyenáramon mért értéknél. Az elnevezés onnan ered, hogy a önindukció folytán indukálódott feszültség ellentétes irányú áramot generál a vezeték közepében, aminek következtében a nagyfrekvenciás áram kiszorul a vezeték felületére és a vezeték közepe nem vesz részt az áram továbbításában.

Hangfrekvencián (20 kHz alatt) rézvezetékeknél a skin hatás miatti ellenállás-növekedés elenyésző nagyságú.[3]

Hangfalkábelekkel kapcsolatos mítoszok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A hangfalkábelekhez, valamint az audiotechnikában használt többi kábelhez (jelkábel, tápkábel) rengeteg mítosz kapcsolódik. A leggyakoribb mítosz, hogy bizonyos egzotikus és drága (audiofil) kábelek tisztábban szólnak, részletesebb hangzást, jobb sztereoképet és nagyobb dinamikát biztosítanak. [2][4]

Az, hogy van-e az ugyanolyan ellenállású, hosszú, de eltérő anyagú, sodrású, geometriájú vagy árkategóriájú kábelek között hangminőségbeli különbség, csak ellenőrzött, úgynevezett abx-teszttel vagy kettős vakteszttel lehetne kimutatni. Az objektivitás alapfeltétele ezenkívül egy vagy több kontrollcsoport felállítása. A teszteknek továbbá két fontos kritériumnak kell megfelelnie. Az egyik a kritikus hallgatás fontossága. Ha valaki nem kritikusan, hanem felületesen hallgat zenét, akkor könnyen átsiklik bizonyos részleteken. A másik a megfelelően rövid hallgatási és átkapcsolási idő. A rövid összehasonlítási idő egyértelmű: az ember nem tud összehasonlítani két 5 perces zenei anyagot, ha közöttük egy perc szünet van, ha olyan apró különbségekről van szó, amit a hangfalkábelek okoznak. Még egy 10 másodperces zenei részlet összehasonlítása is rendkívüli összpontosítást, többszöri visszajátszást igényel.[2]

Általában azok a tesztek, amelyek az audiofil kábelek előnyeit hangoztatják, mindennemű objektivitást nélkülöznek, nem felelnek meg a fenti kritériumoknak, és hiányzik a kontrollcsoport is. Az egyes kábelek közötti tényleges hangminőségbeli különbség visszavezethető a kábel egyenáramú ellenállására, illetve arra, hogy az így létrejött csillapítás a hangfal impedanciamenetét követi.[2]

Másik gyakori jelenség, hogy a rézvezetékek vége egy idő elteltével oxidálódik, így ha egy régi kábelt kicserélünk egy drága új kábelre, akkor elkerülhetetlenül javul a hangminőség. A javulást azonban nem az új kábel okozza, a régi kábel végeinek a megtisztítása is ugyanilyen eredménnyel járna.[2]

Általában a végső hangminőséget befolyásolja a CD-lejátszó, erősítő, hangfalak minősége, valamint a szoba akusztikája is.[forrás?]

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Damping Factor: Effects On System Response. Audioholics. (Hozzáférés: 2012. május 17.)
  2. ^ a b c d e Speaker Wire: A History. roger-russell.com. (Hozzáférés: 2012. május 17.)
  3. Skin Effect Relevance in Speaker Cablese. Audioholics. (Hozzáférés: 2012. május 17.)
  4. Top Ten Signs an Audio Cable Vendor is Selling You Snake Oil. Audioholics. (Hozzáférés: 2012. május 17.)