XLO Electric Company kabeļu, kā audio sistēmas sastāvdaļas, loma precīza skanējuma nodrošināšanā.
Uz jautājumu, ko „dara” kabelis audio sistēmā, lielākā daļa cilvēku un, jo sevišķi tehniski izglītotu, atbildēs, ka kabelis tikai savieno sistēmas sastāvdaļas un neko vairāk. Viņi teiks, ka „vads ir vads”, tas pats neskan un sistēmas atsevišķos sastāvdaļas nevar būtiski ietekmēt. Šādu viedokli atbalsta daudzi skaņu inženieri, tehniķi, skaņu sistēmu instalatori un pat HiFi tirgotāji. Abi pēdējie šo viedokli īpaši neuzsver, jo ir ieinteresēti pārdot klientiem arī dārgos kabeļus kopā ar HiFi un mājas kinozāles sistēmām.
Teorētiski viņiem ir pilnīga taisnība! Jebkurai sistēmas sastāvdaļai ir jādara tikai tas, ko no viņas gaida. Tas attiecas arī uz savienotājkabeļiem- tiem pieticīgi jāsavieno vienu komponentu ar otru nekādi neietekmējot visas sistēmas skanējumu. BET problēma ir , ka šis pieņēmums ir tīrākais ideālisms. Pastiprinātājs, kurš tikai pastiprina, atskaņotājs, kurš pilnīgi atskaņo to, kas ierakstīts utt., ir teorētiska abstrakcija. Realitātē jebkurš mēģinājums radīt idealizētus objektus sastopas ar neatrisināmām tehnoloģiskām barjerām un galarezultātā ir milzum daudzu kompromisu veidojums. Kā izrādījās izstrādāt un izgatavot reālu, pasīvu-tuvu ideālam, „neskanošu” kabeli nemaz nav tik vienkārši. Reālais, eksistējošais kabelis gandrīz vienmēr ietekmē sistēmas skanējumu. Tas attiecas gan uz „starp bloku,” gan uz akustisko, gan uz tīkla barošanas (skatīt rakstu par Varšavas HiFI izstādi) kabeli.
Viens no labākajiem piemēriem varētu būt akustiskā kabeļa ietekmes uz skanējumu novērtējums, pielietojot dempinga faktora izmaiņu analīzi.
Dempinga faktors ir pastiprinātāja spējas kontrolēt skaļruņa spoles kustību skaitlisks novērtējums. Jebkura skaļruņa kustīgajai daļai ir sava masa. Jo lielāka skaļruņa difuzora masa un kustības amplitūda jo lielāka ir inerce, kuru jāpārvar pārveidojot elektrisko skaņas signālu pārveidojot dzirdamajos skaņas viļņos .Tā kā vislielākā difuzora masa un lielākā amplitūda ir nepieciešama reproducējot zemās frekvences dempinga faktora vis jūtamākā ietekme ir atskaņojot basus. Vienkāršots dempinga faktora aprēķins , zinot pastiprinātāja tehniskos parametrus, ir akustiskās sistēmas impedances (visbiežāk 8 omi) dalīts ar pastiprinātāja izejas impedanci (pretestību). Piemēram, ja pastiprinātāja izejas pretestība ir 0,01 oms tad dempinga faktors būs 8/0,01=800. Šāds DF ir ļoti labs, bet nav arī ārkārtējs tranzistoru pastiprinātājiem.
Reālajā dzīvē jāņem vērā divi apstākļi, pirmais- ne visām akustiskajām sistēmām ir 8 omu impedance, otrais- aprēķinos jāņem vērā visu trīs sistēmas dalībnieku (pastiprinātājs+ kabelis+ akustiskā sistēma) parametri. Vienkāršojot aprēķinu pieņemsim, ka pastiprinātājs un kabelis ir viens vesels un DF aprēķinā piedalās divas sastāvdaļas- skaļruņa impedance un pastiprinātāja/vada impedances summa. Šāds pieņēmums ir pietiekami korekts, jo tiek pielietots dažādu elektronisko shēmu un to ekvivalentu projektēšanas procesā. Pielietojot šo pieņēmumu, sanāk, ka „paspirinātāja efektīvā izejas pretestība” ir pastiprinātāja izejas pretestības (impedances) un akustiskā kabeļa pretestības summa. Tagad, ja paņemsim 3 metrus „standarta” akustiskā kabeļa (piemēram, no jebkura celtniecības materiālu veikala vai „Latgalītes”), kura pretestība būs aptuveni 0,51 oms, iegūsim „paspirinātāja efektīvā izejas pretestība” būs (0,01+0,51)=0,52 omi, kas dos mums, pie 8 omu akustikas, dempinga faktoru 15,4 salīdzinot ar 800 aprēķinu sākumā! Problēmas būs vēl lielākas, ja ar šo kabeli pievienosim 4 omu akustiskās sistēmas, jo tad DF koeficents būs tikai 7,7.
Šis ir viens no galvenajiem „dunoša”, „dūcoša” (pastiprinātājs nespēj kontrolēt zemās frekvences) basa rašanās iemesliem- nekvalitatīvi akustiskie kabeļi.
Salīdzināšanai XLO Type63 metru kabeļa pretestība ir 0,02 omi, kas dod mums DF 267. Ar šo kabeli akustiskā sistēma tiek kontrolēta 17 reizes labāk kā ar „standarta” kabeli. Tomēr jāatzīmē, ka 0,02 omu pretestībā ir iegūtā pateicoties speciālai konstrukcijai un ir unikāla pat salīdzinot ar citu pazīstamu un „dārgu” firmu izstrādājumiem. Interesanti ir tas, ka dažreiz lētāks pastiprinātājs ar zemāku dempinga faktoru un labu kabeli var skanēt labāk kā dārgs pastiprinātājs komplektā ar nekvalitatīvu kabeli. Secinājums varētu būt: pērkot dārgu pastiprinātāju un skandas, nāksies šķirties no visai iespaidīgas summas par kabeļiem.
Dempinga faktors nav vienīgais, kas no kabeļu viedokļa , ietekmē audio sistēmas skaņu. Savienotājkabelis būtiski var ietekmēt arī sistēmas sastāvdaļas frekvenču joslu. Kā zināms vienkāršākais pirmās kārtas filtrs var tikt izveidots no divām sastāvdaļām- rezistora un kondensatora vai induktivitātes. Ja savienosim rezistoru ar kondensatoru sanāks ZF (zemo frekvenču) pasīvais filtrs, kas nozīme, ka frekvences, kuras zemākas par noteiktu nogriešanas frekvenci, tiks vājinātas un amplitūdas/frekvenču raksturlīknē zemo frekvenču daļā būs vājinājums 6 db uz oktāvu, bet augstākās frekvences netiks ietekmētas. Ja samainīt vietām rezistoru ar kapacitāti, viss būs otrādi- izveidosies augsto frekvenču pasīvais filtrs. Ja kondensatora vietā izmantot induktivitātes spoli iegūsim pretēju ietekmi uz frekvenču raksturlīkni. Jautājums varētu būt-kāds tam visam sakars ar audio sistēmas skanējumu? Diezgan tiešs, jo jebkurš tembra regulators sastāv no rezistora un kondensatora vai rezistora un induktivitātes, bet visiem kabeļiem ir noteikta pretestība, kapacitāte un induktivitāte, tas ir – tiem piemīt tās pašas- tembra regulatora- īpašības. Vārdu sakot jebkurš kabelis var uzvesties kā filtrs ietekmējot, piemēram, basu ‘dziļumu” vai augšu „dzidrumu” utt.. Ar ko tad atšķiras „ļoti labi XLO kabeļi” no ‘vienkārši labiem” kabeļiem, labi uzkonstruētiem? Vispirms ar to, ka XLO izstrādā kabeļus ar iespējami zemāko pretestību, kapacitāti un induktivitāti jebkurā no savu modeļu grupām. Tādēļ arī XLO kabeļiem filtra efekts plašā frekvenču diapazonā ir minimāls. Minimālu induktivitāti XLO panāk ar savu patentēto kabeļu ģeometriju. Kas attiecas uz kabeļa pretestību, tad ir tikai divi efektīvi risinājumi-vairāk metāla vai arī metāls ar augstāku vadītspēju. Ļoti svarīgs moments pareiza izvēle, jo mazākas pretestības panākšanas rezultātā var rasties jauna problēma-fāzu nobīde. Lai labāk izprastu šo parādību, vienkārši samainiet plusa/mīnusa pieslēgumu vienai no stereo sistēmas skandām. Šajā gadījuma izveidosies 180 grādu nobīde starp abām skandām- difuzori darbosies pretējos virzienos un ar ausi šis fāzes nobīdes efekts būs ļoti skaidri sadzirdams. Samainot plusu ar mīnusu arī otrai skandai efekts pazudīs un būs ļoti grūti pamanāms, jo relatīvā fāzu nobīde (starp skandām) būs 0 grādu bet absolūtā (starp pastiprinātāju un skandām) būs 180 grādi. Tas ļauj secināt, relatīvā fāzu nobīde ir daudz nevēlamāka par absolūto. Tagad iedomājieties, ka dažādas signāla frekvences ir ar dažādām fāzes nobīdēm (gan lieluma, gan polaritātes) pat viena stereo sistēmas kanāla ietvaros un šīs fāzu nobīdes ir izteikti relatīvas. Šie fāzu kropļojumi arī ir par iemeslu izplūdušai skatuvei, necilai detalizācijai, duļķainai skaņai, kura it kā „sēž” skandās un nevar izrauties telpā. Kas tad ir par iemeslu šiem fāzu kropļojumiem?
Galvenais fāzu kropļojumu rašanās iemesls ir tā saucamais „ skin efekts” (virsmas efekts). Efekts izpaužas apstāklī, ka jo augstāka ir, caur vadītāju plūstošā, signāla frekvence, jo tuvāk vadītāja virsmai plūst šī signāla strāva. Tas nozīmē, efektīvais vadītāja šķērsgriezums dažādām signāla frekvencēm būs atšķirīgs tātad arī vadītāja pretestība dažādām frekvencēm būs dažāda. Ja pieņem, ka dotā kabeļa induktivitāte un kapacitāte ir konstantas, tad sanāk, ka katrai signāla frekvencei kabelī ir savs „individuālais” filtrs, kas savukārt rada dažādas fāzu nobīdes un signāls it kā „sadalās” atsevišķas daļās, kuras plūst caur kabeli dažādos ātrumos. Dabiski, ka „skin efekts” krasāk izpaužas liela diametra kabeļos (kas ir viens no vienkāršākajiem kabeļa pretestības samazināšanas veidiem), tādēļ ir ļoti svarīgi pielietot augstas vadāmības materiālus, kas dod iespēju samazināt kabeļa šķērsgriezumu. XLO pielieto savos kabeļos augstas tīrības, bez skābekļa varu 99,99% PRO sērijas kabeļos un 99,99997% varu Type6 sērijā.
Cits variants ir kabelī izmantotā metāla masas palielināšana vai nu izmantojot resnāku vadu vai daudz dzīslu vada gadījumā, palielinot dzīslu skaitu. Tieši tā parasti rīkojas lielākā daļa kabeļu ražotāju. Šis kabeļu vadāmības palielināšanas variants rada daudz problēmu tieši no fāzu nobīdes viedokļa.
XLO kabeļiem ir ļoti labi fāzu nobīdes rādītāji. Kas tam ir par iemeslu? Kabeļu konstrukcija. Kabelis sastāv no daudzām savstarpēji izolētām kvalitatīva vara dzīslām, kuras savītas pēc īpaša „licendrāts” ģeometriskā principa – ( http://en.wikipedia.org/wiki/Litz_wire , http://www.litz-wire.com/round_litz_configs.html ) 1. Core (With several groups twisted together) – serde (vairākas vadu grupas savstarpēji savītas
2. Several Groups of twisted wires- savītu vadu grupas
3. Insulated Wire- savīto vadu grupa (2) izolācijā
4. Serving over twisted wires- savīto vadu grupu saturētajpārvalks
5. Outer Serving (Textile serving, Taping, and Extrusion) ārējai izolācijas pārvalks
Raksta sākumā redzamais XLO kabelis ir savīts no vairākiem, ar teflonu izolētie izolētiem, litz vadiem, tādēļ tas ir ļoti ciets un diezgan neparocīgs pieslēgšanai pie pastiprinātāja un skaļruņu termināliem- tiem jābūt mehāniski stipriem un pietiekami lieliem.
XLO kabeļos, kuri veidoti pielietojot šo Litz konstrukciju, it kā nav centra un malu, pateicoties kam skin efekts ir minimāls un attiecīgi fāzu nobīdes arī ir ļoti mazas. Šajā gadījuma kabeļa veidotāji lielāko uzmanību pievērsa nevis katram vadam atsevišķi, bet vairāku vadu savīšanai skaņai vis labveligākjā veidā. Vispār vada ģeometrija jūtami ietekmē kabeļa „skanējumu” Lai rastu skaidrojumu šim apgalvojumam jāatgriežas pie kabeļa pretestības, bet šoreiz pie pretestības līdzstrāvai.( nevis maiņstrāvai kā gadījumā ar skin efektu). Jebkura materiāla, šķērsgriezuma un garuma kabelim ir noteikta pretestība līdzstrāvai. Pieņemot nosacīta kabeļa pretestību vienādu ar 1 un pievienojot tam paralēli vēl vienu tādu pašu kabeli mēs iegūsim kopējo pretestību līdzstrāvai ½, tas ir uz pusi mazāku.
Katrā kabeļu sakaita dubultošanas reizē attiecīgi samazināsies ari kopējā pretestība (t.i. ¼, 1/8 utt.).
Tālāk, paņemot, piemēram, 16 vadītāja dzīslas izveidosim kabeli. Turpinot eksperimentu sagriezīsim šo 16 dzīslu kabeli vairākos gabalos un katrā gabalā saliksim dzīslas dažādos veidos- vienā vienkārši paralēli, otrajā savīsim bizītē, trešajā savīsim striķītī, ceturtajā paralēli, bet vienā plaknē utt. Turpinot mēs varam dažādi kombinēt ar savītajiem kabelīšiem, tos savstarpēji savijot dažādās kombinācijās. Pieslēdzot katru no izveidotajiem kabeļiem, skaņas traktā, mēs konstatēsim, ka tie ‘skan’ dažādi, lai arī pretestība tiem ir pilnīgi vienādā. Tas nozīmē atšķirības iemesls ir kabeļa ģeometrija, kura ietekmē izveidotā kabeļa kapacitāti un induktivitāti, kura savukārt ļoti būtiski var ietekmēt kabeļa salāgošanos ar pieslēgtajiem sistēmas komponentiem (mūsu gadījumā pastiprinātājs un skaļruņi). Kopumā ņemot, jo mazāki ir kapacitātes un induktivitātes lielum, jo labāk, kaut gan to ir diezgan grūti sasniegt. Dažreiz samazinot kapacitāti jūtami palielinās induktivitāte, jo abi lielumi kabelī ir savstarpēji ļoti saistīti. Pateicoties savai speciālajai ģeometrijai XLO kabeļi ir ar ļoti zemiem kapacitātes un induktivitātes rādītājiem, kas ļauj tiem labi salāgoties ar lielāko daļu dažādu ražotāju un konstrukciju audio komponentēm- būt par kabeļu absolūto čempionu.
Atgriežoties pie „kabeļa ģeometrijas,” jāpiebilst par lauku savstarpējo ietekmi. Zināms, ka strāvai plūstot pa vadītāju ap to veidojas elektromagnētiskais lauks. Šis ir viens no galvenajiem fizikas pamatlikumiem un uz tā ir balstās ļoti daudzu elektrisko iekārtu darbība un tas attiecas arī uz skaļruni akustiskajā sistēmā. Izolācija ap elektriskā strāvas vadītāju nav šķērslis elektromagnētiskajam laukam, kurš savukārt var inducēt strāvas blakus esošajā vadītājā. Tas nozīmē, ka vadītāju savstarpējais novietojums kabelī būtiski ietekmē elektromagnētiskā lauka intensitāti pašā kabelī ,tas ir tā ”skanējumu”. Matemātiski aprēķināt šos laukus un to savstarpējo mijiedarbību ir ļoti grūts uzdevums, ar kuru veiksmīgi tikuši galā XLO inženieri.
Lai arī kabeļa izolators nespēj pasargāt vadu no elektromagnētiskā lauka ietekmes, tam ir milzīga nozīme kabeļa konstrukcijā, jo jebkuram izolatoram piemīt dielektriskās absorbcijas īpašības. Strāvai plūstot caur vadītāju rodas zudumi, pirmkārt uz vada ”omiskās” pretestības (zudumi siltuma veidā), otrkārt daļa signāla „nosēžas” dielektriķī (izolācijā) un mainījusi savu polaritāti atgriežas kabelī pretējā fāzē, tā vājinot signālu vai radot traucējumus. Tāda divpusēja enerģijas apmaiņa saistīta arī ar papildus siltuma izdalīšanos kabelī. Šādi enerģijas „uzkrājumi” atkarīgi no izolatora materiāla dielektriskās konstantes un dielektriskās izkliedes faktora. Dielektriskā konstante tiek aprēķināta kā attiecība starp materiāla spēju „uzkrāt enerģiju” noteiktos apstākļos un vakuumu, kura dielektriskā konstante tiek pieņemta par 1,0. Piemēram, kāda materiāla dielektriskā konstante ir 3,5 tas nozīmē, ka dotais materiāls „apēd” 3,5 reizes vairāk enerģijas kā vākums, kurš ir vislabākais izolators. Populārā materiāla PVH (Polivinilhlorīds) dielektriskā konstante ir robežās no 4,0 līd 8,0 vai pat vairāk, termoplastiskās gumijas DK sasniedz 15,0. Bet Du Font Teflon, ko pielieto XLO references sērijas kabeļos dielektriskā konstante ir tikai 2,0. kas ir ļoti augsts un grūti sasniedzams rādītājs. XLO Pro sērijas kabeļos tiek pielietots polietilēns un tā polimēri kuriem DK ir uzreiz aiz teflona- 2,1.
Arī Izkliedes faktora vērtējumā teflonam nav līdzvērtīgu materiālu 0,00002 salīdzinot ar PVH 0,15 (15% enerģijas vienkārši pazūd). Polietilēna un to polimera IF ir no 0,0001 līd 0,01 (ne vairāk kā 1% zudumu). Tas pats attiecas arī uz teflona pielietojumu kabeļu spraudņu konstrukcijā- tas būtiski samazina kabeļa ietekmi uz skaņu.
Kabelim mēmi jāvada signāls. Mūsdienu kabeļu ražošanas tehnoloģijas pagaidām to nespēj nodrošināt, bet XLO ir viens no tiem, kas ir vistuvāk šim ideāli- mēmajam kabelim.
