Předpoklad : reproduktorový kabel můžeme pro malé délky a nízké kmitočty nahradit odporem, indukčností a kapacitou:

Má vliv na reprodukci basů, čím menší bude odpor zařazený mezi zesilovač a reproduktor (uvažujeme vnitřní odpor zes., odpor kabelu, el. vyhýbek) tím přesněji bude reproduktor kopírovat signál. Zařazením odporu před reproduktor se zvýši jeho činitel jakosti. To má vliv hlavně na impulsní děje, při velkém odporu dochází u reproduktoru k tzv. dokmitávání - zhoršení impulsní odezvy (znásobené ještě např. i bassreflexem, proto se někdy při důkladném návrhu reprosoustav počítá i s odporem tlumivky zařazené před basový reproduktor). Proto snaha konstruktérů zesilovačů o co nejmenší výstupní odpor (co nejvyšší činitel tlumení, který zajistí co nejvyšší kontrolu basového reproduktoru, tj. přesnou reprodukci transientů). Snaha o co nejmenší odpor kabelu má hlavně cenu při zapojení bez el. vyhýbek (např. některé typy subwooferů). Když uvážíme že odpor cívky pro basový reproduktor se pohybuje přibližně v rozmezí 0.2-1 Ohm (někdy i víc, hlavně u vzduchových cívek s velkou indukčností) tak např. odpor kabelu délky 4m a průřezu 4mm^2 který je dejme tomu 0.04 ohm bude mít jen malý vliv.

Abych zjistil nakolik se projeví vliv předřazeného odporu, odsimuloval jsem v MC5 toto schéma:

Schéma představuje basový reproduktor, v prvém případě je ještě předřazen odpor 2 ohmy nahrazující odpor kabelu, tlumivky atd. Je volen větší z důvodu lepší názornosti.

Rezonanční křivka zelená je pro reproduktor s předřazeným odporem, celkový činitel jakosti se zvětší z hodnoty asi 0,35 přibližně na hodnotu 0,46.

Pokud použijeme kabel o velmi velkém odporu při přenášení velkých výkonů (např. PA systémy) může navíc dojít k nelineární reprodukci - při vyšších výkonech a dlouhých kabelech může dosahovat výkonová ztráta na kabelu i několik desítek wattů. Při nižších hladinách bude výkonová ztráta procentuálně menší proto je méně patrná.

Kapacita je určena vzdáleností mezi vodiči,průměrem žil a dielektrikem mezi nimi. Čím větší vzdálenost mezi vodiči a menší průměr žíly tím menší kapacita a naopak (myslím na 1m délky, samozřejmě že se zvětšující se délkou R,C i L roste). Indukčnost se naopak se zvětšující vzdáleností zvětšuje, proto se doporučuje kroucení žil pro dosažení menší indukčnosti, tím se však zvětší délka vodiče a i odpor a kapacita. Pokud např. snížíme kapacitu, zvýšíme indukčnost a naopak, zatím není kabel s malou kapacitou i indukčností.

Velká kapacita i indukčnost mají vliv na reprodukci vysokých kmitočtů - dochází k jejich utlumeni (kapacita vysoké frekvence zkratuje k zemi a indukčnost se k nim chová jako odpor - zvětší se výkonová ztráta na vysokých kmitočtech).Viz obrázek. Je simulován průběh do odporové zátěže dvou různých kabelů (délka 1m, zátěž 1ohm) SS odpor je u obou stejný a to 0,014 ohm. První kabel má menší indukčnost (0,3uH) a větší kapacitu (400pF) (modrý průběh). Druhý naopak větší indukčnost 1uH a kapacitu 50pF, typově by to mohl být kabel s pararelními vodiči a můstkem mezi nimi, např. podobný kabelům AURA (červená křivka). Kapacita reálného kabelu roste s rostoucím kmitočtem – důsledek vlastností dielektrika.

(simulace provedena demem programu Microcap5)

Velká kapacita při použití velmi rychlého zesilovače může způsobit jeho nestabilitu a tím zhoršení zvuku. Typicky nízkokapacitní kabel tvoří dva pararelní vodiče mezi nimiž je různě široký spojovací most (např. kabely AURA, ovšem ta indukčnost!). Větší kapacitu (a menší indukčnost) naopak mívají koaxiální vodiče, hlavně díky nekvalitnímu dielektriku, pomoci si můžeme pararelním spojením těchto kabelů. Aby se nezvětšila příliš indukčnost je vhodné vodiče navzájem zkroutit. Vodiče pak spojíme do kříže. Obecně zkroucení vodičů zmenší jejich indukčnost. Velká indukčnost může znamenat problém při připojení elektrostat. rep. - s jejich kapacitou může tvořit rezonanční okruh, naopak může částečně nahradit výstupní tlumivku zesilovače a tím zvýšit jeho stabilitu při komplexní zátěži (hlavně u velmi rychlých typů citlivých na kapacitní zátež, např. zesilovače a kabel AURA).

Indukčnost spolu s odporem způsobuje zvlnění frekvenční charakteristiky, čím větší bude indukčnost a odpor tím větší bude zvlnění, to může dosáhnout několika desetin dB. Proto se u reproduktorových kabelů většinou klade důraz na malou indukčnost, o něco vyšší kapacita při stabilním zesilovači nevadí, hlavně se snažit o co nejmenší délku!.Typické hodnoty u odporu jsou asi od 0.005 ohm/m do 0.03 ohm/m, kapacita se pohybuje od 10pF/m do 500pF/m (ale např jednoduchý koax fy Van den Hul má kapacitu asi 1nF/m, zde pomůže jedině pararelní spojení). Indukčnost bývá od 0.2uH/m a může být i vyšší než 1uH/m. (tyto číselné údaje jsou čerpány ze Sterea & Videa 5/96) prřbližný odpor pararelních vodičů v závislosti na průřezu.

U velmi vysokých frekvencí probíhá proud prakticky jen na povrchu vodiče (vodivost na vysokých frekvencích tedy závisí hlavně na ploše vodiče a ne na průřezu). U jednožilového vodiče se průřez jakoby zmenší, to má vliv na odpor a na indukčnost kabelu - odpor se s rostoucím kmitočtem zvětšuje a indukčnost zmenšuje. Při slyšitelných kmitočtech se tento jev může projevit zhruba až od průřezu vodiče většího než 2mm^2. Pro potlačení tohoto jevu se dělají kabely spletené z několika lanek protože se tím znásobí celková vnější plocha. Další možnost je použití dutého vodiče - tím se také zvětší plocha při stejném průřezu (např. kabely SHARK).

http://www.tnt-audio.com/clinica/spkcbl_e.html

Autor textu: Michal Kellner