10

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”.

Na

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

11

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

6

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.

12

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

5a

5b

6a

6b

6c

6d

14

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

15

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