RCA Y-kábel, barát vagy ellenség?

Ha bármilyen időt tölt az autós audio-beszélgetések olvasásával a Facebookon vagy a fórumokon, akkor kétségtelenül találkozni fog olyan megjegyzésekkel, amelyek Az RCA Y-kábelek használatának feltételezett hátrányai. Úgy tűnik, sok a tévhit vagy félreértés az előerősítő jelek működésével kapcsolatban, és ez a téves információ olyan megjegyzésekhez vezet, amelyek nem mindig pontosak. Szánjunk (több mint) néhány percet a dolgok tisztázására.

Az előerősítő szintű audiojelek megértése

A forrásegységet az erősítőhöz csatlakoztató hangjel nagyon gyenge és meglehetősen kicsi. Az előerősítő jel feszültsége ritkán haladja meg a forrásegység maximális feszültségképességének 10%-át, több okból is. Először is, a jelszint egyenesen arányos a rendszer kimenetével. Ha a hangerő alacsony, a jel amplitúdója alacsony.

A második tényező, amely hozzájárul az előerősítő jelének mikroszkopikus amplitúdójához, a Crest Factor néven ismert. Formális definíció szerint a csúcstényező a jel csúcsamplitúdója és a hullámforma RMS értéke közötti arány. Tiszta szinuszhullám esetén ez az érték 1,414. Zene esetén a Crest Factor értéke sokkal nagyobb.

Elemeztünk néhány különböző dalt, hogy összevethető számokat kapjunk. A Run by the Foo Fighters új dalának maximális amplitúdója +0,15 dB és RMS amplitúdója -12,7 dB a teljes sávon. A matematika egyszerűségének megőrzése érdekében nevezzük 13 dB-nek, ami 20:1 arány. A Twenty One Pilots által készített Heathenst is elemeztük, és azt találtuk, hogy a csúcstényezője 10,5 dB, vagyis csak körülbelül 11,25:1.

Ha úgy gondoljuk, hogy az előerősítő jelünk lehetséges legmagasabb feszültsége 4 volt, akkor a fenti sáv átlagos feszültsége 200 millivolt, illetve 355 millivolt lenne. A 4 V csúcs csak akkor következik be, ha a hangerő maximális. Ezt ne felejtsd el.

Scotty, nincs hatalmunk!

Előerősítő jelünk másik jellemzője, hogy szinte nincs benne áram. Mint minden elektromos áramkörnél, az áramkörön átfolyó áram nagyságát az áramkörben lévő feszültség és az ellenállás mértéke határozza meg. A legtöbb fejegység kimeneti impedanciája 300 és 500 ohm között van. A legtöbb erősítő bemeneti impedanciája körülbelül 10 000 ohm.

4 voltos maximális feszültségünk és 10 500 ohmos ellenállásunk felhasználásával az áramkörünkben a maximális áramerősség 0,381 milliamper lesz. Ha figyelembe vesszük, hogy az átlagos jelamplitúdó körülbelül 275 millivolt, akkor az átlagos áramáramlás 0,0275 milliamper. Ez nem semmi.

Mire jó az RCA Y-kábel?

Az RCA Y-kábel lehetővé teszi egyetlen RCA-kimenet csatlakoztatását két RCA-bemenethez. Az Y-kábelek tipikus alkalmazásai a forrásegységen vagy a processzoron található egyetlen mélysugárzó kimeneti RCA, valamint az, hogy egy mélynyomó erősítőn két bemenetet kell táplálni. Egy másik gyakori alkalmazás az egyetlen bal és jobb RCA kimenettel rendelkező forrásegység; olyan négycsatornás erősítőt szeretne használni, amely nem tartalmaz két-/négybemenetes kapcsolót.

Kérjük, ne higgyen a hype-nak

Az Y-kábelek használatával kapcsolatos legnagyobb mítosz az, hogy drámaian csökkentik az egyes bemenetekre jutó jelet. Annak bizonyításához, hogy ez miért nem igaz, meg kell értenünk a feszültségosztó áramkör működését. Igen, itt az ideje egy kis fizikának és matematikának.

Ideális helyzetben, ha van jelforrásunk és egyetlen terhelésünk van, a forrás által kifejlesztett összes feszültség megjelenik a terhelésen.

Ha több terhelésünk van, akkor a forrás által termelt feszültséget felosztjuk a terhelések között, amikor sorba vannak kötve. Az alábbi képen két terhelés van sorba kapcsolva egyetlen jelforrásunkkal.

Ha a két terhelés ellenállásértéke azonos, akkor a forrás által termelt feszültség egyenlően oszlik el a terhelések között. Minden terhelésen a feszültség fele mérhető. A 4 V-os előerősítő példánkat használva minden terhelésen 2 V-ot látunk. De mi történik, ha a terhelési ellenállás nem azonos? Számolnunk kell, hogy meghatározzuk, mekkora feszültség van mindegyiken.

Jelöljük fel a terheléseket. A bal oldali terhelés neve Rs. Ez a forrásunk ellenállása. Ebben a példában 500 ohm értéket fogunk használni. A jobb oldali terhelés az erősítőnk 10 000 ohmos bemeneti ellenállása lesz, és Ra1-nek hívjuk.

A forrás 4 voltot termel, és az áramkör teljes ellenállása 10 500 ohm. Az Ohm-törvény segítségével kiszámíthatjuk, hogy az áramkörben folyó áram 0,0381 milliamper. Az áramkörben lévő áram ismerete lehetővé teszi számunkra, hogy meghatározzuk, mekkora feszültség esik az egyes ellenállásokon. Forrásterhelésünkhöz 500 ohm ellenállásunk van 0,381 milliamper áramerősség mellett, ami 190,476 millivoltot eredményez. A 4 V-os forrásjel fennmaradó része vagy 3,809525 V a terhelésen jelenik meg.

Kössünk párhuzamosan egy másik erősítőt az első erősítőnkkel. Ez ugyanaz a hatás, mint az Y-kábel használata. A második erősítőnk neve Ra2 lesz.

Most újra eljött a matek ideje. Az áramkörünk teljes ellenállása ezúttal 5500 ohm, és mint ilyen, 0,7272 milliamper áram folyik benne. A forráson leesett feszültség 0,363636 voltra nőtt, és minden erősítő 3,636 voltot lát. Ez észrevehető különbségnek tűnik, nem igaz?

A decibelskála mindent megváltoztat

A fenti két példa között 4,772%-kal csökkent a feszültség az erősítőknél. Ez azt jelenti, hogy a zenénk majdnem 5%-kal halkabb? Nem. Amikor a feszültség és a térfogat arányáról beszélünk, figyelembe kell vennünk a decibel skálát. A 4,772%-os feszültségcsökkenésünk -0,405 dB-lel kevesebb kimenetet eredményez.

Mielőtt csomóba kötné a nadrágját, megjavíthatja a helyzetet az erősítő erősítésének ennyivel növelésével.

A legrosszabb eset matematikai példája

Ez a példa a legrosszabb forgatókönyv volt. Mi van, ha alacsonyabb kimeneti impedanciájú forrásegysége van? Egyes fejegységek kimeneti impedanciája 300 ohm. Ennél a fejegységnél az erősítők azonos 10 000 ohmos bemeneti impedanciájával a kimenet Y-kábel használatával -0,2493 dB lenne. Ha a rendszerében prémium vonali illesztőprogram van, a kimeneti impedancia akár 50 ohm is lehet. Ebben a forgatókönyvben a veszteség csekély -0,0431 dB.

Mit tanultunk ebből? Ha több erősítőt kell csatlakoztatnia egyetlen forráshoz, akkor válasszon alacsony kimeneti impedanciájú forrást.

Az RCA Y-kábelek megoldásként nem rosszak

Ha rendszere megköveteli, hogy Y-kábelkészletet használjon az audiojel több erősítőhöz való elosztásához, akkor haladjon tovább. Ha a telepítő beállítja az erősítők érzékenységét, soha, de soha nem fogja tudni, hogy ott vannak.

Ha bármilyen kérdése van az audiorendszer kialakításával kapcsolatban, vagy mit kell tudni arról, hogy a telepítő hogyan fogja bekötni, forduljon az eladóhoz és a helyi mobilelektronikai szakkereskedőhöz – ők szívesen elmagyarázzák a dolgokat.