Выбор акустического кабеля

Для выбора акустического кабеля основное значение имеет сечение проводников. Чем больше передаваемая мощность, тем большее сечение необходимо.

Большинство громкоговорителей имеют низкий импеданс, поэтому активное сопротивление соединительных кабелей может оказать существенное влияние на передачу сигнала. Так, при подключении кабеля сопротивлением 1 Ом к громкоговорителю с сопротивлением 8 Ом усилителем подключенная нагрузка будет восприниматься как 9-омная. При этом уменьшится ток через нагрузку и отдаваемая в нагрузку мощность. Кроме того, часть отданной мощности придется на нагрев кабеля.

Для понимания проблемы обратимся к схеме на рис. 8.

Рис. 8.

Фактически к усилителю с выходным напряжением U_вых подключена комплексная нагрузка в виде громкоговорителя c сопротивлением R_н и двух проводников акустического кабеля длины L_каб с сопротивлением каждого проводника R_п.

В идеальном варианте, при отсутствии потерь мощность на нагрузке Р_вых = U²_вых/R_н.

Реально соединительный кабель имеет сопротивление, которое вносит потери.

Сопротивление кабеля будет R_каб = 2R_п.

Тогда напряжение на нагрузке будет равно U_н = (U_выхxR_н)/(R_н + R_каб), а реальная мощность на нагрузке Р_н = U²_н/R_н.

Потери в дБ будут равны L(дБ) = 10lg(P_н/Р_вых).

Практически потери должны быть не более 0,5 дБ. Это значение рекомендовано специалистами JBL.

По другим источникам (В. Аннерт и Ф. Штеффен «Техника звукоусиления. Теория и практика»), для эффективной передачи необходимой мощности сигнала рекомендуется применение кабеля с сопротивлением не более 5% от импеданса громкоговорителя для высоких частот и не более 10% для низких.

Сопротивление кабеля берется из спецификации производителя. Примерные значения сопротивления для различных калибров кабеля приводятся в таблице.

Калибр кабеля (AWG)	Сопротивление Ом/100м
	0,33
	0,53
	0,83
	1,33
	2,1
	3,33

Пример.
U_вых = 30 В, R_н = 8 Ом, L_каб = 40 м.
Выходная мощность на нагрузке при отсутствии потерь P_вых = 30²В/8 Ом = 112,5 Вт.
Выбираем для расчета кабель типоразмера 12 AWG. Его погонное сопротивление на 30 м (одного проводника) R_п = 0,4 x 0,53 Ом/100м = 0,212 Ом.
Петлевое сопротивление кабеля будет R_/каб = 2 x 0,212 Ом = 0,424 Ом.
Напряжение на нагрузке U_н = (30 В x 8 Ом)/(8 Ом + 0,212 Ом) = 28,49 В.
Мощность, выделяемая на нагрузке Р_н = 28,492 В/8 Ом=101,46 Вт.
Потери в кабеле L(дБ) = 10lg(101,46 Вт/112,5 Вт) = -0,45 дБ.
Потери в кабеле не превышают 0,5 дБ, то есть такой кабель пригоден для применения.
С другой стороны, петлевое сопротивление кабеля 0,424 Ом составляет 5,3% от 8 Ом, что означает, что будет незначительный завал высоких частот, который можно будет компенсировать эквалайзером.

Таким образом, оба подхода к допустимым потерям в акустическом кабеле приводят к близким результатам. Из практики можно добавить, что запас сечения для акустического кабеля никогда не помешает, особенно для воспроизведения низких частот.

В системах звукоусиления, использующих 100-вольтные линии трансляции, применяются акустические кабели меньшего сечения, так как величина тока сигнала мала. В то же время диапазон передаваемых частот в таких системах существенно меньше, поэтому в таких системах с успехом может использоваться специализированный кабель ПРППМ (2x0,5…2x1,5 мм) или электрические ПВС или ШВВП 2x0,75 и выше.