RCA Y-kabli, prijatelj ali sovražnik?

Če kaj časa prebirate razprave o avtomobilskem zvoku na Facebooku ali forumih, ste nedvomno naleteli na komentarje, ki vključujejo domnevne pomanjkljivosti uporabe kablov RCA Y. Zdi se, da obstaja veliko napačnih predstav ali nesporazumov o tem, kako delujejo signali predojačevalcev, in te napačne informacije vodijo do komentarjev, ki niso vedno točni. Vzemimo si (več kot) nekaj minut, da stvari razčistimo.

Razumevanje zvočnih signalov ravni predojačevalnika

Zvočni signal, ki povezuje vašo izvorno enoto z ojačevalnikom, je zelo šibek in precej majhen. Napetost signala predojačevalnika je redko višja od 10 % največje napetostne zmogljivosti vaše izvorne enote iz več razlogov. Prvič, nivo signala je neposredno sorazmeren z izhodom sistema. Ko je glasnost nizka, je signal nizke amplitude.

Drugi dejavnik, ki prispeva k mikroskopski amplitudi signala predojačevalca, je znan kot faktor vrha. S formalno definicijo je Crest Factor razmerje med najvišjo amplitudo signala in RMS vrednostjo valovne oblike. Za čisti sinusni val bi bila ta vrednost 1,414. Za glasbo je vrednost Crest Factorja veliko večja.

Analizirali smo nekaj različnih pesmi, da bi prišli do nekaj primerljivih številk. Nova pesem Run skupine Foo Fighters ima največjo amplitudo +0,15 dB in RMS amplitudo -12,7 dB na celotni skladbi. Da bi bila matematika preprosta, ga imenujemo 13 dB, kar je razmerje, ki je malo manj kot 20:1. Analizirali smo tudi Heathens pri Twenty One Pilots in ugotovili, da ima vršni faktor 10,5 dB ali približno 11,25:1.

Če pomislimo na najvišjo možno napetost na našem predojačevalnem signalu kot 4 volte, potem bi bila povprečna napetost za zgornjo stezo 200 milivoltov oziroma 355 milivoltov. Vrh 4 V se zgodi le, ko je glasnost največja. Ne pozabi tega.

Scotty, nimamo moči!

Druga značilnost našega predojačevalnega signala je, da skoraj ne vsebuje toka. Kot pri vsakem električnem tokokrogu je količina toka, ki teče skozi tokokrog, določena z napetostjo v tokokrogu in uporom. Izhodna impedanca večine glavnih enot je med 300 in 500 ohmov. Vhodna impedanca večine ojačevalnikov je približno 10.000 ohmov.

Z uporabo naše največje napetosti 4 voltov in upora 10.500 ohmov bo največji tok v našem vezju 0,381 miliampera. Če upoštevamo, da je povprečna amplituda signala približno 275 milivoltov, potem imamo povprečni pretok toka 0,0275 miliamperov. To ni nič.

Čemu služi Y-kabel RCA?

RCA Y-kabel omogoča povezavo enega izhoda RCA z dvema vhodoma RCA. Tipične aplikacije za kable Y so en izhod RCA za nizkotonec na izvorni enoti ali procesorju in potreba po napajanju para vhodov na ojačevalniku nizkotonca. Druga pogosta uporaba je izvorna enota z enim levim in desnim RCA izhodom; želite uporabiti štirikanalni ojačevalnik, ki ne vključuje stikala dva/štiri vhoda.

Prosim, ne verjemite hype

Največji mit o uporabi Y-kablov je, da dramatično zmanjšajo signal, ki gre na vsak vhod. Da bi dokazali, zakaj to ni res, moramo razumeti, kako deluje vezje delilnika napetosti. Da, čas je za malo fizike in matematike.

V idealni situaciji, ko imamo vir signala in eno obremenitev, se vsa napetost, ki jo razvije vir, pojavi čez obremenitev.

Če imamo več obremenitev, se napetost, ki jo proizvede vir, razdeli med obremenitve, ko so povezana zaporedno. Na spodnji sliki imamo dve zaporedni obremenitvi z enim virom signala.

Če je vrednost upora obeh obremenitev enaka, se napetost, ki jo proizvaja vir, enakomerno porazdeli med obremenitve. Na vsakem bremenu je mogoče izmeriti polovico napetosti. Če uporabimo naš primer 4 V predojačevalca, bi videli 2 V pri vsaki obremenitvi. Vendar, kaj se zgodi, če upor obremenitve ni enak? Narediti moramo nekaj matematike, da ugotovimo, koliko napetosti je na vsakem.

Označimo obremenitve. Tovor na levi se imenuje Rs. To je odpor našega vira. Za ta primer bomo uporabili vrednost 500 ohmov. Obremenitev na desni bo vhodni upor našega ojačevalnika 10.000 ohmov in imenovali ga bomo Ra1.

Imamo 4 volte, ki jih proizvaja vir, in skupni upor tokokroga 10.500 ohmov. Z uporabo Ohmovega zakona lahko izračunamo, da je tok, ki teče v tokokrogu, 0,0381 miliampera. Poznavanje toka v vezju nam omogoča, da ugotovimo, koliko napetosti pade na vsakem uporu. Za naš vir obremenitve imamo upor 500 ohmov s tokom 0,381 miliamperov, da proizvedemo 190,476 milivoltov. Preostanek signala vira 4 V ali 3,809525 voltov se prikaže čez breme.

Povežimo še en ojačevalnik vzporedno z našim prvim ojačevalnikom. To je enak učinek kot pri uporabi Y-kabla. Naš drugi ojačevalnik se bo imenoval Ra2.

Zdaj je spet čas za matematiko. Tokrat ima naše vezje skupni upor 5500 ohmov in kot tako v njem teče tok 0,7272 miliampera. Napetost, ki je padla na vir, se je povečala na 0,363636 voltov, vsak amper pa vidi 3,636 voltov. To se zdi opazna razlika, kajne?

Lestvica decibelov spremeni vse

Med zgornjima primeroma smo opazili zmanjšanje napetosti na ojačevalnikih za 4,772 %. Ali to pomeni, da je naša glasba skoraj 5 % tišja? Ne. Ko govorimo o razmerju med napetostjo in glasnostjo, moramo upoštevati decibelsko lestvico. Naše znižanje napetosti za 4,772 % pomeni -0,405 dB nižji izhod.

Preden zapletete hlačke, lahko to popravite tako, da povečate ojačanje ojačevalnika za toliko.

Najslabši matematični primer

Ta primer je bil najslabši možni scenarij. Kaj pa, če imate izvorno enoto z nižjo izhodno impedanco? Nekatere glavne enote imajo izhodno impedanco 300 ohmov. Za to glavno enoto bi bila z enako vhodno impedanco 10.000 ohmov na ojačevalnikih sprememba izhoda z uporabo Y-kabla -0,2493 dB. Če imate v sistemu vrhunski linijski gonilnik, je lahko izhodna impedanca le 50 ohmov. V tem scenariju je izguba pičlih -0,0431 dB.

Kaj smo se iz tega naučili? Če morate na en vir povezati več ojačevalnikov, izberite vir z nizko izhodno impedanco.

RCA Y-kabli kot rešitev niso zlo

Če vaš sistem zahteva uporabo niza Y-kablov za distribucijo zvočnega signala na več ojačevalnikov, kar nadaljujte. Ko vaš inštalater nastavi nastavitve občutljivosti na vaših ojačevalnikih, ne boste nikoli vedeli, da so tam.

Če imate kakršna koli vprašanja o zasnovi vašega avdio sistema ali kaj morate vedeti o tem, kako ga bo vaš inštalater povezal, se pogovorite s prodajalcem in vašim lokalnim prodajalcem mobilne elektronike – z veseljem vam bodo razložili stvari.