Wpływ interkonektów i kabli głośnikowych na dźwięk

Kable są jednym z najbardziej kontrowersyjnych tematów w branży audio. Jeżeli odrzuci się skrajne opinie – na przykład, że dobór kabli nie ma żadnego znaczenia i tak dalej – zostaje całe spektrum różnych teorii. Najczęściej słyszy się komentarze, że jakiś tam wpływ kabli występuje, ale trudno go jednoznacznie ocenić. Sprawa wydaje się jednak nader oczywista – kable jako ogniwo łączące poszczególne segmenty zestawu mogą, choć wcale nie muszą, w dużym stopniu wpływać na funkcjonowanie całego zestawu. Nieprawdziwa również jest opinia, że sąd nad jakością kabli to zadanie wyłącznie dla doświadczonych audiofilów. Różnice występujące dla poszczególnych połączeń są bowiem wyraźne i łatwo poddają się ocenie.

Niemniej jednak warto też pamiętać, że kable stanowią integralną część każdego systemu, służącego do reprodukcji dźwięku. Współpracują w połączeniach z zasadniczymi urządzeniami domowego systemu audio, takim jak: źródło dźwięku (odtwarzacz), wzmacniacz, zestawy głośnikowe wraz ze zwrotnicą częstotliwościową, jaka w nich się znajduje. Co więcej, wchodzą  z nimi w liczne interakcje. Dlatego też nie mogą być właściwie zmierzone i ocenione w oderwaniu od reszty systemu. Każdy kabel charakteryzuje się określonymi parametrami elektrycznymi w zakresie częstotliwości akustycznych, które w zasadniczy sposób wpływają na własności brzmieniowe.

Rezystancja

Rezystancja przewodnika jest tym większa, im mniejszy jest jego przekrój i wzrasta proporcjonalnie do długości. W dużym stopniu zależy od materiału, z jakiego jest wykonany. Podczas transmisji sygnałów fonicznych rezystancja powoduje straty mocy. Aby temu zapobiec, rezystancja przewodu głośnikowego powinna być dużo mniejsza od impedancji wyjściowej źródła (wzmacniacza). W przypadku kabli sygnałowych rezystancja na ogół nie odgrywa znaczącej roli. 

Indukcyjność

Indukcyjność dwóch równoległych drutów lub kabla współosiowego zależy głównie od odległości między dwoma przewodnikami (dokładniej od powierzchni pętli utworzonej przez przewodniki). Wpływ mają także rozmiary i kształt przewodników. Całkowita wartość indukcyjności jest sumą przynajmniej dwóch składowych. W przypadku kabli o długości do kilku metrów zdarza się, że indukcyjność wokół wtyku bądź pętli zakończeniowej (terminating loop) przekracza wartość składowej wynikającej z samej długości kabla. W opinii wielu fachowców to przede wszystkim indukcyjność, a także rezystancja kabla głośnikowego mają największy wpływ na brzmienie.

Pojemność

Zależy od stałej dielektrycznej zastosowanego izolatora, wymiarów przewodnika i odległości między nimi. Z tego też powodu każdy kabel w jakimś sensie przypomina kondensator. Najlepszym materiałem izolującym jest powietrze. Jest traktowane jako wzorzec, do którego odnoszone są inne materiały. Dla dielektryka powietrznego uzyskuje się najmniejszą upływność – przepływ niepożądanego prądu pomiędzy okładkami wspomnianego kondensatora. Z teoretycznego punktu widzenia, pojemność kabla głośnikowego nie ma dużego wpływu na przesyłanie sygnału elektrycznego – przy założeniu sterowania ze źródła o małej impedancji wyjściowej. W przypadku kabli głośnikowych pojemność może jednak wpływać na charakterystykę częstotliwościową lub na stabilność wzmacniacza mocy objętego pętlą sprzężenia zwrotnego – najczęściej przy zbyt małym marginesie fazy pętli. Natomiast istotną rolę może odegrać tak zwana relaksacja dielektryczna (efekt pamięciowy dielektryka).

Skąd się biorą różnice w brzmieniu?

Jak już wspomniano, żaden kabel (zwłaszcza głośnikowy) nie „pracuje” sam w wolnym środowisku. W normalnej sytuacji jest częścią skomplikowanego układu, złożonego ze stopnia wyjściowego wzmacniacza, rzeczonego przewodu, zwrotnicy częstotliwościowej i kilku głośników znajdujących się w każdej kolumnie głośnikowej. Wszystkie te elementy tworzą skomplikowany filtr, którego działaniem ubocznym są zniekształcenia częstotliwościowe i fazowe. Zatem wszystkie wspomniane elementy toru muszą „współgrać” ze sobą i dopiero wtedy zmierzona charakterystyka całości pozwala wychwycić różnice w pracy wzmacniacza z głośnikami, powodowane danym rodzajem kabla.

Dobór odpowiedniego przekroju kabla głośnikowego

Jak nie trudno się domyśleć, przekrój kabla głośnikowego ma niebagatelny wpływ na jakość dźwięku. Nie oznacza to wcale, że im grubsze są żyły przewodu, to tym lepiej. Znane są przypadki całkiem niepozornych z wyglądu kabli o dobroczynnym wpływie na jakość dźwięku. Pozory mogą mylić. Nie należy jednak zapominać, że decydującą rolę odgrywa tu długość połączeń. Z dużym prawdopodobieństwem można przyjąć następujące zalecenia, dotyczące niezbędnego przekroju:

• gdy długość kabli nie przekracza 2,5 m dla każdego kanału – nie mniej niż 0,8 mm²,
• dla połączeń do 4 m – większy od 1,25 mm²,
• przekrój 2 mm² jest wymagany dopiero gdy musimy zastosować połączenia w zakresie 4–6 m,
• dłuższe kable powinny być znacznie grubsze (co najmniej 3–5 mm²).

Materiały stosowane do produkcji kabli i ich wpływ na dźwięk

• Zwykła miedź – dobry bas, solidna średnica, zróżnicowanie wysokich tonów (w zależności od średnicy wiązki).
• Miedź beztlenowa – lepszy bas, klarowna średnica, wysokie bardziej swobodne.
• Miedź powlekana (izolowane przewodniki) – redukuje zjawisko elektrostatyczne między wiązkami. Jeśli izolator jest dobrej jakości i nie za gruby, to wysokie tony zyskują na klarowności.
• Miedź posrebrzana – minimalizuje utlenianie przewodnika, zwiększa szybkość transferu wysokich częstotliwości.
• Powlekana miedź srebrzona – bardzo stabilny i wybitnie muzykalny przewodnik.
• Jednolite srebro – duża szybkość przekazu, wysokie mogą dominować, bas zwarty i czysty, choć może być trochę zbyt szczupły.

Materiały izolacyjne wykorzystywane w kablach

• Polietylen – zwykła izolacja, niezłe wszystkie zakresy pasma. Lepszy w wersji piankowej.
• Polipropylen – zwarty bas, dokładna średnica, precyzyjna góra. W wersji spienionej ma jeszcze lepsze cechy.
• Twardy teflon – mocny bas, relaksujący środek, swobodna góra.
• FEP (fluorowana żywica etylenowo-polipropylenowa) – może powodować mechaniczny szum.
• Piankowa hybryda teflonowo-polipropylenowa (TPR) – pełny bas, soczysta średnica, czyste wysokie tony, wybitny przełom tonów średnich i basu.
• Miękka pianka teflonowa – precyzyjny bas, naturalna średnica. Pierwszorzędna izolacja, ale trudna do wytworzenia. Nie może bowiem być spękana, gdyż traci swe korzystne właściwości.

Na zakończenie warto jeszcze omówić często spotykane w audiofilskim światku dość obiegowe opinie, które niekoniecznie muszą być prawdą.

• Im grubszy kabel, tym lepiej. Nie zawsze: przy prostej budowie i równoległym ułożeniu obie żyły (od pewnej grubości) działają jak przeciwne bieguny magnesu, „pochłaniając” część przesyłanego sygnału. Prawidłowym rozwiązaniem jest podzielenie przewodników na kilka wiązek o odmiennej polaryzacji ( – / + ) i skręcenie ich.
• Długość kabla nie ma wpływu na jakość przekazu. Otóż ma – im krótszy przewód, tym lepiej – nie tylko ze względu na niższą rezystancję, ale również niższą reaktancję (indukcyjność + pojemność).
• Srebro jest lepsze od miedzi. Przewodnictwo srebra jest wyższe od miedzi. Skutkuje to szybkim dźwiękiem i czystszymi wysokimi tonami, ale też nieco skąpym basem. Srebrzona miedź może być tutaj rozsądnym kompromisem.
• Złocone końcówki wskazują na dobrą jakość połączenia. Warstwa złota jest zwykle bardzo cienka i kładziona na bazę z niklu; złoto wygląda bardzo dobrze, ale najczęściej pokrywa kiepski materiał. Inne materiały, jak srebro, rod, platyna mają niewątpliwe zalety, ale osiągnięty za ich pomocą rezultat nie usprawiedliwia kosztów ich aplikacji w systemach A/V.
• Interkonekty nie muszą być ekranowane. Bzdura. Często właśnie nieekranowane kable klasy high-end degradują brzmienie drogiego systemu. Kable głośnikowe nie są tak wrażliwe na zakłócenia RF i EMI.
• Czysta miedź jest lepsza w końcówkach niż pozłacane bolce. Nie, gdyż szybko się utlenia. Lepiej stosować złocone lub srebrzone końcówki.
• Wysoka pojemność (liczona na jednostkę długości) jest zawsze zła. To nieprawda. Liczy się całkowita pojemność kabla. Ma ona znaczenie przy pasywnych przedwzmacniaczach i wrażliwych na nią (zwykle niestabilnych) wzmacniaczach. Niektóre kable o wysokiej pojemności (400 pF/m) mają bardzo niską indukcyjność i wspaniale pracują z lampą. 
• Bi-wiring (połączenie zdwojonym przewodem) zawsze daje dużą różnicę. Nie zawsze. Ma ono sens, gdy poszczególne głośniki w kolumnie różnią się zasadniczo impedancją. W innych wypadkach pojedyncze połączenie wyższej klasy będzie lepsze niż podwójne, ale gorszej klasy.

• Wygrzewanie kabla nie ma znaczenia. Ma – zwłaszcza w konstrukcjach typu litz, złożonych z oddzielnie izolowanych nitek. Gdy izolacja stabilizuje się elektrycznie, to brzmienie tonów średnich zyskuje głębię i ciepło. Dźwięk staje się gładszy i mniej analityczny.
• Kabel głośnikowy pracuje jako „linia długa”. Nieprawda. Poza tym, jakie miałoby to znaczenie dla brzmienia muzyki? Dla najwyższych tonów (20 kHz) długość fali wynosi 15 km. Przeciętnej długości kabel głośnikowy jest 6000 razy krótszy.
• Kabel jest kierunkowy. Drukowane na niektórych kablach strzałki, wskazujące kierunek przepływu prądu, oznaczają jedynie, którym zakończeniem ma być podłączony do źródła, do wzmacniacza albo do zestawów głośnikowych. Wynika to ze sposobu wykonania połączeń elektrycznych wewnątrz wtyków, a nie z samego przepływu prądu. Sygnał muzyczny jest prądem przemiennym, płynącym pół okresu w jedną stronę, a drugie pół okresu w drugą stronę!
• Kabel głośnikowy jest jednocześnie anteną promieniującą, a zatem wytracającą część sygnału. Przy rzeczywistych długościach kabli (do kilku metrów) i zakresie przenoszonych częstotliwości (do 20 kHz) zjawiska takie nie mogą występować w znaczącym stopniu.