plik

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Proszę o podanie wyczerpujących informacji o kablach połączenio−
wych w sprzęcie audio

Prośba jest mało precyzyjna, jednak temat rzeczywiście jest ważny.

Jedna sprawa to rodzaj zastosowanych przewodów, druga to wtyki.

Od lat trwają niekończące się spory o wpływ kabli połączeniowych na

jakość dźwięku w sprzęcie audio. Temat ten był już poruszany w EdW.
Jak wyjaśniono, w niektórych przypadkach trzeba brać pod uwagę po−
jemność kabla ekranowanego, która wynosi do 100pF/m, a także rezy−
stancję kabla głośnikowego. Dotyczy to jednak jedynie sprzętu audiofil−
skiego najwyższej klasy. Nie ulega wątpliwości, że cały wielki szum wo−
kół sprawy jest związany z akcją reklamową kabli, a ostatecznym celem
jest “wyciśnięcie” z bogatych snobów kolosalnych pieniędzy nie tylko za
sprzęt, ale także za kable i wtyki. Zupełnie inna sprawa to instalacje estra−
dowe. Jakość dostępnych na rynku przewodów, kabli, gniazd i wtyków
jest różna, a daje się to silnie odczuć właśnie w instalacjach estradowych.
Dotyczy to jednak trwałości, niezawodności i odporności na uszkodze−
nia, a nie parametrów elektrycznych. Z “elektronicznego” punktu widze−
nia należy jedynie wziąć pod uwagę odporność na zakłócenia. General−
nie każdy tor symetryczny, trzyprzewodowy (rysunek 1a) ma zdecydo−
wanie większą odporność na zewnętrzne zakłócenia niż tor niesyme−
tryczny, dwuprzewodowy (rysunek 1b). Chodzi o to, że zakłócenia in−
dukowane w dwóch żyłach sygnałowych toru symetrycznego niejako się
znoszą. Dodatkowo poprawia sytuację zastosowanie ekranu, czyli oplo−
tu, chroniącego przewody sygnałowe przed wpływem zewnętrznych pól
elektrycznych.

W rezultacie nawet zakłócenia mogące się pojawić w ekranowanym

torze niesymetrycznym (rys. 1b) mają znaczenie tylko przy bardzo ma−
łych sygnałach użytecznych. Dlatego generalnie do połączeń mikrofo−
nu  ze  wzmacniaczem  (mikserem)  należy  używać  typowego  kabla
z dwiema żyłami ekranowanymi. Ekran jest dołączony do masy, a dwie
“gorące”  żyły  prowadzą  symetrycz−
ny, niewielki sygnał z mikrofonu do
symetrycznego  wejścia.  W tańszym
sprzęcie  połączenia  urządzeń,  gdzie
poziom  sygnału  przekracza  100mV,
wykonywane  są  jako  niesymetrycz−
ne  −  jeden  przewód  sygnałowy  plus
ekran,  który  jest  połączony  z masą.
Jednak  urządzenia  profesjonalne
z reguły  mają  wszystkie  wejścia
i wyjścia  symetryczne.  Co  bardzo
istotne,  przemyślana  budowa  wejść

i wyjść umożliwia wykorzystanie w razie potrzeby zarówno połączeń
symetrycznych, jak i niesymetrycznych. Zagadnienie to nie jest należy−
cie rozumiane i warto mu poświęcić uwagę.

Przede wszystkim trzeba wiedzieć, że żaden z dwóch zacisków

wejścia symetrycznego nie jest wyróżniony. Najłatwiej to zrozu−
mieć, biorąc pod uwagę klasyczne wejście symetryczne wyposażone
w

transformatorek

sygnałowy. Przykła−
dowy układ połączeń
pokazuje

rysunek

2a. Tym samym wej−
ście symetryczne jest
wejściem  “pływają−
cym”. Nie należy so−
bie  wyobrażać,  że
środek  transformato−
ra  jest  połączony  do
masy,  dlatego  rysu−
nek  2b jest  przekre−
ślony. W praktyce na
wejściu  najczęściej
pracuje  wzmacniacz
z wejściem  syme−
trycznym (np. taki jak na rysunku 2c).

Nieco inaczej jest z wyjściem symetrycznym. Także i tu żadna

z końcówek  nie  jest  wyróżniona.  W praktyce  najczęściej  na  takim
wyjściu  pracują  dwa  wzmacniacze,  dające  sygnały  o jednakowych
amplitudach i przeciwnych fazach. Wzmacniacze takie z zasady ma−
ją dołączone wyjściowe rezystory ograniczające, jak pokazuje rysu−
nek 3a. Obwody wyjściowe mogą także zawierać transformator i re−
zystory ograniczające wg rysunku 3b (taki transformator oddzielają−
cy  galwanicznie  mają  urządzenia  najwyższej  klasy).  Na  rysunku
3b pokazano, że środek transformatora jest dołączony do masy. Choć

Skrzynka
Porad

W rubryce przedstawiane są odpowiedzi na pytania
nadesłane do Redakcji. Są to sprawy, które naszym
zdaniem zainteresują szersze grono czytelników.

Jednocześnie informujemy, że Redakcja nie jest
w stanie odpowiedzieć na wszystkie nadesłane py−
tania, dotyczące różnych drobnych szczegółów.

Rys. 1

Rys. 2

Rys. 3

w zasadzie nie musi tak być, należy zakładać, że wyjście symetrycz−
ne jest zbudowane właśnie w taki sposób. Co bardzo istotne, dzięki
rezystorom zwarcie jednej końcówki wyjściowej do masy nie zakłóca
pracy drugiej końcówki. Należy tu podkreślić, że w żadnym wypad−
ku nie jest to połączenie stereo − na obu żyłach sygnałowych wystę−
puje ten sam sygnał, tylko o przeciwnej fazie.

Taka budowa wyjść i wejść umożliwia bezproblemowe wykorzysty−

wanie zarówno torów symetrycznych, jak i niesymetrycznych. Jest to
bardzo istotna i często błędnie rozumiana sprawa. Tylko w przypadku
mikrofonu ze względu na mały sygnał należy za wszelką cenę dążyć do
stosowania toru symetrycznego (dwa przewody w ekranie). Przy połą−
czeniach między urządzeniami (mikser, korektor, procesor dźwięku, li−
nia opóźniająca, wzmacniacz), gdzie sygnały są większe, nie jest to ko−
nieczne. Generalna zasada jest taka: należy dążyć, by wszystkie połą−
czenia były symetryczne (bo mają mniejszą wrażliwość na zakłócenia),
ale gdy nie ma takiej możliwości, bez zmrużenia oka należy stosować
połączenia niesymetryczne. Rysunek 4 pokazuje ważniejsze przypad−
ki stosowane w praktyce, typowe, stosowane standardowo oraz połą−
czenia niestandardowe, które można zastosować (choć ze względu na
wymienność i uniwersalność kabli nie jest to zalecane).

Rysunek 4 pokazuje jedynie ogólne zasady łączenia. W praktyce

trzeba jeszcze uwzględnić problem wtyków i gniazd. W sprzęcie profe−
sjonalnym  standardowo  stosowane  są  trzykońcówkowe  złącza  XLR,
zwane potocznie “kanonami” (5−końcówkowe złącza XLR są spotyka−
ne  bardzo  rzadko).  Wyjście  XLR  jest  zawsze  “męskie”,  a wejście  za−
wsze  “damskie”.  Oznacza  to,  że  kable  połączeniowe  XLR  są  niejako
jednokierunkowe. Kabla nie da się włączyć odwrotnie. Inaczej jest z po−
pularnymi złączami typu Jack 6,3mm, zwanymi “dużymi dżekami”. Do
połączeń symetrycznych (zawsze monofonicznych) zawsze stosuje się

trzykońcówkowe
złącza

zwane

“Jack  stereo”,  do
połaczeń niesyme−
trycznych  można
stosować  złącza
“Jack

mono”.

niektórych

wejściach stosuje
się też gniazda
“chinch”

(czyt.

czincz). Oficjalnie
określono

prze−

znaczenie

po−

szczególnych  sty−
ków  gniazd  XLR
i Jack  oraz  wska−
zano, które powin−
ny być połączone do masy przy połączeniu niesymetrycznym. Pokazu−
je to rysunek 5. W przypadku złącz XLR końcówka 1 zawsze jest łą−
czona z masą (ekranem), a poza tym identyfikacja końcówek jest łatwa,
bo na każdym gnieździe i wtyku umieszczone są cyferki, określające nu−
mery wszystkich końcówek. Jak podano, obie żyły sygnałowe toru sy−
metrycznego mają identyczne właściwości. Z rysunku 5 wynika jednak,
że jeden spośród zacisków złącza symetrycznego jest gorący − hot, dru−
gi zimny − cold. Chodzi tylko o to, że styk “zimny” jest w razie potrze−
by łączony do masy. Nie bez powodu oznaczono też jeden ze styków
“+ve”, drugi “−ve”. Choć obie żyły toru symetrycznego są jednakowe,
sygnały  na  nich  różnią  się  fazą.  Jak  wiadomo,  zsumowanie  sygnałów

Skrzynka porad

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A

Rys. 4

o fazach zgodnych daje sygnał dwa razy większy, natomiast zsumowa−
nie jednakowych sygnałów o przeciwnych fazach wyciszy sygnał do ze−
ra. We wszystkich urządzeniach audio zadbano o utrzymanie jednako−
wej fazy sygnału w całym systemie. W przypadku złącz niesymetrycz−
nych (a także złącz stereo) problemu nie ma − producenci sprzętu zadba−
li, żeby przez urządzenia przechodził sygnał o tej samej fazie. Jedynie
w przypadku złącz symetrycznych możliwe jest świadome lub nieświa−
dome odwrócenie fazy sygnału, co ostatecznie po zmiksowaniu może
zaowocować nieprzyjemnymi niespodziankami. Aby uniknąć zmiany
fazy sygnału, należy w torach symetrycznych zawsze łączyć zaciski go−
rące z gorącymi i zimne z zimnymi. Pomocą będą kolory wewnętrznych
żył kabla ekranowanego. Aby uniknąć pomyłek, warto czerwony
(a więc “gorący”) przewód zawsze łączyć do końcówki nr 2 złącza XLR
oraz do szczytu (tip) złącza Jack. Żyłę białą należy łączyć z końcówką
3 złącza XLR oraz z pierścieniem (ring) złącza Jack.

Jeszcze raz należy podkreślić, że można bezkarnie zewrzeć jed−

ną z końcówek wyjściowych złącza symetrycznego do masy, co

w praktyce  umożliwia  włączanie  kabli  i wtyków  niesymetrycz−
nych  (np.  Jack  mono)  do  wyjść  i wejść  symetrycznych,  i na  od−
wrót  −  jest  to  bardzo  istotna  informacja  praktyczna.  Kto  nie  do
końca rozumie o co chodzi, niech rozrysuje kilka przypadków, na
przykład  użycia  “niesymetrycznych  wtyków  Jack”  (Jack  mono  +
kabel  jednożyłowy  w ekranie)  do  “symetrycznych  gniazd  Jack”,
albo niesymetrycznego kabla z wtykami XLR, włączonego w sy−
m e t r y c z n e
g n i a z d a
XLR.

Oprócz ty−

powych łączy
sygnałowych,
w

sprzęcie

audio,  zwła−
szcza  w mi−
kserach,  spo−
tyka  się  je−
szcze

inne

kable i złą−
cza. Na ry−
sunku

przedstawiono  kilka  z nich.  Na  rysunku  tym  pozostawiono  typowe
oznaczenia.  Gniazdo  insertowe  w mikserze  jest  jednocześnie  wyj−
ściem  i wejściem.  W stanie  spoczynku  sygnał  przechodzi  przez  nie
wewnątrz  miksera.  Włożenie  wtyku  insertowego  wg  rysunku
6a umożliwia przerwanie toru, wyprowadzenie sygnału do zewnętrz−
nego  urządzenia,  na  przykład  equalizera  czy  procesora  dźwięku
(send), a następnie powrót (return) do miksera.

Skrzynka porad

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A · R E K L A M A

Skrzynka porad

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Jak dwa rezystory połączone równole−
gle można zastąpić jednym rezysto−
rem połączonym szeregowo?

Nie wiemy! Nikt w Redakcji EdW nie ma

zielonego pojęcia, jak można jeden rezystor
połączyć szeregowo...

Wiemy natomiast, jaką rezystancję ma

połączenie równoległe dwóch (lub więcej)
rezystorów, czyli jak dwa rezystory zastąpić
jednym.

Podstawowy wzór na rezystancję wy−

padkową dwóch rezystorów połączonych
równolegle:

R =

(R1 * R2 )

(R1 + R2)

Zdecydowana większość elektroników

nie  lubi  liczyć.  Mogą  oni  zastosować  pro−
stą metodę graficzną, która pozwala w cią−
gu kilku sekund określić wypadkową rezy−
stancję  dwóch  rezystorów  połączonych
równolegle  z dokładnością  wystarczającą
w

ogromnej większości przypadków.

W tym celu na kratkowanym papierze nale−
ży narysować “linię bazową” (na rysunku
1 oznaczona A). Na linii bazowej należy
“postawić” dwa “słupki”, reprezentujące
połączone rezystory. Odległość między ni−

mi jest dowolna, a ich długość musi odpo−
wiadać rezystancji obu oporników. Na ry−
sunku 1 pokazano przykład, gdy rezystory
te mają oporność 5,6k

Ω

i 3,3k

Ω

(odcinki

oznaczone B, C). Końce słupków reprezen−
tujących  rezystory  należy  połączyć  na
krzyż (na rysunku 1 są to linie D, E). Punkt
ich przecięcia wyznacza długość trzeciego
“słupka”  (na  rysunku  1  jest  to  odcinek  F).
Długość trzeciego słupka pokazuje wypad−
kową  oporność  (wartość  wyliczona  ze
wzoru wynosi tu 2,076k

Ω

). Czym większy

i porządniejszy rysunek, tym dokładność
większa.

Rysunki 2...5 pokazują kilka innych przy−

kładów, a w nawiasach podano wartości wy−
liczone ze wzoru. Wskazują one między in−
nymi, że połączenie dwóch rezystorów
o wartościach bardzo różnych daje wypadko−
wą oporność niewiele mniejszą od oporności
“mniejszego” rezystora.

Przykładowo połączenie rezystorów o do−

wolnych wartościach R i 100R daje rezystan−
cję wypadkową o 1/100, czyli o 1% mniejszą
od R (0,99R, dokładniej 0,9901R).

Połączenie rezystorów o dowolnych war−

tościach R i 20R daje rezystancję wypadko−

REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA

Rys.1

Rys.2

Skrzynka porad

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

wą o 1/20, czyli o 5% mniejszą od R (0,95R,
dokładniej 0,9524R).

Połączenie rezystorów o dowolnych war−

tościach R i 10R daje rezystancję wypadko−
wą o około 1/10, czyli o 10% mniejszą od
R (0,9R, dokładniej 0,909R).

Połączenie rezystorów o dowolnych war−

tościach R i 5R daje rezystancję wypadkową
o około 1/5, czyli o 20% mniejszą od
R (0,8R, dokładniej 0,8333R).

Przy łączeniu rezystorów o wartościach

różniących się co najmniej pięciokrotnie za−
miast podanej metody graficznej można z po−
wodzeniem stosować taką uproszczoną me−

todę “procentową”.

Przy mniejszych różnicach obu rezystan−

cji błąd “metody procentowej” byłby zbyt
duży. Nietrudno jednak zapamiętać kilka klu−
czowych wartości.

Połączenie rezystorów o dowolnych war−

tościach R i 4R daje rezystancję wypadkową
4/5R, czyli 0,8R.

Połączenie rezystorów o dowolnych war−

tościach R i 3R daje rezystancję wypadkową
3/4R, czyli 0,75R.

Połączenie rezystorów o dowolnych war−

tościach R i 2R daje rezystancję wypadkową
2/3R, czyli 0,667R.

Połączenie dwóch jednakowych rezysto−

rów o dowolnej wartości R daje oporność
1/2R, czyli 0,5R.

Uświadomienie sobie tych zależności i prze−

prowadzenie kilkunastu prób graficznych
(i ewentualnie obliczeń na kalkulatorze) pozwo−
li “poczuć temat intuicyjnie”, co później w prak−
tyce umożliwi przeprowadzenie obliczeń w pa−
mięci. Dotyczy to także kwestii, jakie posiadane
rezystory połączyć, by uzyskać niezbędny nomi−
nał, którego akurat brakuje w posiadanych zbio−
rach oporników. Warto trochę poćwiczyć z typo−
wymi spotykanymi wartościami. Na pewno tak
nabyte umiejętności przydadzą się w praktyce.

REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA · REKLAMA

Rys.3

Rys.4

Rys.5