Kabli

Za večino od nas so kabli "najpomembnejša stranska stvar" pri ustvarjanju avdio/video sistema. Čeprav se vsi zavedamo pomena kakovostnega prenosa signala, to znanje pogosto zanemarjamo in zadnji dinar vložimo v boljši ojačevalec ali predvajalnik. Začetno vprašanje je preprosto: kdo od nas bi namesto ojačevalnika X-5 kupil X-4 in razliko vložil v kakovostne kable? Komaj kdo. Pogost izgovor je "Z ojačevalcem bom že dolgo končal in prvi naslednji nakup so kabli". Ko pa pride ta čas, se običajno izkaže, da je za ceno kablov "plus nekaj več" možno X-5 zamenjati za X-6, kabli pa – no, to lahko malo počaka. dlje. In tako deluje močan in drag sistem, povezan s kabli, ki se jih sram spominjamo. Resnici na ljubo, kabli na koncu vendarle prispejo, vendar veliko kasneje, kot bi morali. Sistem praviloma šele takrat zaigra v svojem polnem sijaju in pokaže vse, kar zmore, in žal nam je, da tega relativno majhnega vložka nismo naredili veliko prej …

Vse to ne pomeni, da je treba za povezovanje komponent znotraj sistema porabiti malo bogastvo. Najprej je pomembno ugotoviti, kateri kabli so za naš sistem optimalni z vidika elektrotehnike, kar se nanaša na kakovost izdelave in uporabljenih materialov, pa tudi na ustrezen prerez kablov. V drugem delu je predstavljeno iskanje kablov, katerih lastnosti prenosa signala bodo poskrbele, da bo končni rezultat ustrezal našim željam in merilom na področju končne reprodukcije. Tretji del, verjetno najtežji, je prilagajanje proračunu, saj kabli, ki ustrezajo vsemu naštetemu, običajno niso poceni, vsaj za naše standarde.

Osnove
Poleg zvočniških kablov, ki najpogosteje predstavljajo par izoliranih, a neoklopljenih bakrenih vodnikov, ločimo tri osnovne vrste kablov: dvožilne, koaksialne in optične. Zvite parice in koaksialni kabli prenašajo signal po bakrenih žicah, medtem ko optična vlakna za isti namen uporabljajo svetlobne impulze, ki se prenašajo po vlaknih iz stekla ali prozorne plastike. Zvite parice se najpogosteje uporabljajo v telefonskih in računalniških omrežjih in so sestavljene iz izoliranih in prepletenih parov žic. Ta večplastno izolirana konstrukcija pomaga zmanjšati motnje med več žicami v enem samem kablu in preprečuje motnje zaradi zunanjih elektromagnetnih polj. Koaksialni kabli v svojem jedru vsebujejo eno žico (običajno nekoliko večjega premera), ki predstavlja signalni vodnik. Prevodnik je nameščen v plastičnem ovoju, okoli katerega je nameščena izolacijska mreža, vse skupaj pa je ponovno prekrito z zunanjim plastičnim (ali najlonskim) plaščem. Kabli iz optičnih vlaken so sestavljeni iz steklenega ali plastičnega jedra, ki je nameščeno v dveh izolacijskih slojih.

Sukane parice – ki se na primer uporabljajo v omrežnih kablih kategorije 5e – so razmeroma poceni in enostavne za namestitev, vendar še vedno dovzetne za elektromagnetne (EMI – elektromagnetne motnje) in radijske (RFI – radiofrekvenčne motnje) motnje. Koaksialni kabli podpirajo širši frekvenčni razpon in imajo boljšo zaščito pred motnjami, niso pa tudi povsem neobčutljivi na bližino močnih elektromagnetnih polj ali induciranega šuma iz bližnjih električnih kablov. Optični kabli omogočajo izjemno širino frekvenčnega območja in so popolnoma neobčutljivi na zunanje vplive, so pa veliko dražji in fizično bolj občutljivi.

Gradnja
Glavni namen vsakega kabla je prenos signala od vira do cilja s čim manjšo izgubo na poti. Da bi razumeli, kako kakovostnejši kabel dosega manjše prenosne izgube v primerjavi z manj kakovostnim, je treba razjasniti osnove delovanja kablov, torej tehniko prenosa signala. Tu se bomo osredotočili na koaksialne kable, saj večina povezovalnih kablov spada k temu tipu. Najpogosteje je vodnik izdelan iz bakra, čeprav imajo nekateri kabli višjega cenovnega razreda dodatno posrebreno prevleko, ki nekoliko poveča prevodnost pri prenosu izjemno visokih frekvenc (prisotno v video in digitalnih avdio signalih). To je posledica težnje visokofrekvenčnih signalov, da potujejo po zunanjem robu prevodnika, namesto po sredini ali celotnem razpoložljivem prostoru v prevodniku, in se imenuje tudi "učinek kože". Prav tako lahko baker, iz katerega je izdelan prevodnik, deklariramo kot brez kisika, kar zagotavlja zelo majhen odstotek nečistoč v obliki bakrovega oksida. Prevodnik je prevlečen z debelim plaščem, ki služi tudi kot izolacija, hkrati pa ga fizično loči od plasti prepletene žice, ki predstavlja zaščito pred elektromagnetnimi in RF motnjami. Pri nesimetričnih kablih, ki so najpogosteje prisotni v hišnih sistemih, ta plast deluje tudi kot sekundarni vodnik, zato imajo simetrični kabli ločen, tretji vodnik, ki služi prav temu. Glede na to, da je zaščitna plast izdelana v obliki mreže, lahko na mestih nastanejo vrzeli v tej mreži, ki predstavljajo potencialno točko prodora zunanjih vplivov. Zaradi tega je večina kakovostnih kablov opremljena z dvojno plastjo zaščitne mrežice, kjer sta plasti med seboj običajno ločeni s tanko folijo. Seveda se čez vse prileže zaščitno ohišje, izdelano iz plastike.

Pomembno vlogo pri splošnih značilnostih koaksialnega kabla igra njegova impedanca, ki se izračuna na podlagi upora, induktivnosti in predvsem kapacitivnosti. Vsak prevodnik zagotavlja določeno stopnjo upora, ki preprečuje, da bi signali potovali enakomerno na vseh frekvencah. Kapacitivnost predstavlja sposobnost shranjevanja energije elektrostatičnega polja, ta sposobnost pa se poveča, ko sta dva prevodnika postavljena drug poleg drugega, vendar sta drug od drugega ločena z izolacijsko plastjo. Zato je koaksialni kabel kondenzator. Kapacitivnost lahko v povezavi z drugimi lastnostmi prevodnika povzroči postopno oslabitev signala, ki se premika nad določeno frekvenco. Ta funkcija ima največji vpliv pri analognih zvočnih kablih, kjer lahko visoka izhodna impedanca vira signala v kombinaciji z visoko kapacitivnostjo in daljšo dolžino kabla povzroči opazno izgubo visokih frekvenc. Vendar pa so zaradi stopnje razvoja sodobne tehnologije tovrstne težave danes redkejše.

Pri video in digitalnih avdio signalih, za katere so značilne zelo kratke valovne dolžine, je stvar nekoliko drugačna: šteje "karakteristična impedanca". Ta vrednost je določena z razmerjem med induktivnostjo in kapacitivnostjo in mora biti enaka za vir, prevodnik in sprejemnik signala, da se odpravi možnost odbojev, ki bodo izničili prvotni signal. Standardna vrednost impedance za video in digitalne avdio povezave je 75 ohmov (Ω).

Poudariti je treba, da imajo izgube pri prenosu različne posledice, odvisno od tega, ali se nanašajo na analogni ali digitalni signal. Analogni signal postopoma slabša in slabi, ko se izgube povečujejo, medtem ko je digitalna povezava popolnoma prekinjena v trenutku, ko sprejemnik ne more več prebrati dovolj impulzov za natančno rekonstrukcijo prvotnega signala.

Zaključek kabla je enako pomemben kot konstrukcija kabla. Nizkokakovostni kabli so običajno opremljeni s konektorji enako slabe kakovosti, kar lahko povzroči šibek ali prekinjen signal, negativne učinke okoliških elektromagnetnih polj ali ustvarjanje motenj in šuma v prvotnem signalu. Po drugi strani pa so kakovostni konektorji izdelani iz močnega in prevodnega materiala, običajno pa so ponikljani ali pozlačeni, da preprečijo oksidacijo in korozijo. Povezava vodnika in spoja je izvedena s spajkanimi spoji ali trdnim prileganjem. Kakovostni tovarniško zaključeni kabli imajo čiste in polne spajkane spoje med vodniki in konektorji ali posodami, kjer se vodniki tesno prilegajo, vendar ne pretesno, da zagotovijo največjo možno kontaktno površino z najmanjšo možnostjo izvleka iz posode.

Vrste avdio kablov
Standardni analogni povezovalni avdio kabli so koaksialni kabli, zaključeni z RCA (rinch) konektorji, in so že dolgo najpogostejša oblika povezovanja avdio komponent. Vendar pa se je s prihodom digitalnih virov signala, kot so predvajalniki CD-jev ali DVD-jev, pojavila potreba po digitalnih avdio kablih. Danes se v ta namen uporabljajo že opisani koaksialni in optični vodniki z navedbo, da mora koaksial podpirati široko frekvenčno območje in impedanco 75 ohmov. Večina že pripravljenih tovrstnih kablov je opremljenih s pozlačenimi RCA konektorji, dražji pa so včasih zaključeni z BNC konektorji. Ta vrsta konektorja namreč poleg fizično varnejše povezave podpira polno 75-ohmsko impedanco, za razliko od RCA analogov, ki so omejeni na 40 ohmov. Nazadnje, še vedno redka alternativa je profesionalni vmesnik AES/EBU, ki zahteva uravnotežene interkonektorske kable, zaključene s tropic XLR konektorji.

Optični digitalni avdio kabli, znani tudi kot kabli TOSlink (po podjetju Toshiba, ki je zaslužno za izdelavo tovrstnega prevodnika), prevajajo signal v obliki svetlobnih impulzov. Glede na to, da tovrstni prenos ne vključuje električnih vodnikov, so kabli TOSlink popolnoma neobčutljivi na vse vrste motenj in zunanjih vplivov. Večina teh kablov je opremljena z majhnimi kvadratnimi konektorji TOSlink.

Vrste video kablov
Video povezovalni kabli so na voljo v različnih formatih. Najprej je tu koaksialni RF kabel, ki je pogost pri prenosu kabelskih ali satelitskih avdio in video signalov, znan tudi kot kabel RG-6. Poleg tega se včasih za isti namen uporablja nekoliko tanjši kabel RG-59. Običajno se RG-6 zaključi s krožnim konektorjem z enim zatičem na sredini.

Kompozitni video kabel, opremljen z rumenimi RCA konektorji, predstavlja najslabšo kakovost video povezave, saj vse video informacije prenaša le po enem kablu. S-Video (ali Y/C) kabel je zaključen s cilindričnimi štiripolnimi konektorji in zagotavlja boljšo kakovost prenosa signala, saj ločeno prenaša informacije o količini svetlobe (svetlosti) in količini barve (barvnosti).

Vendar pa kompozitni ali S-Video kabli ne morejo prenašati video signala visoke ločljivosti. V ta namen se uporablja komponentni (znan tudi kot YPbPr) ali kabel RGB. Komponentni video kabel je sestavljen iz treh koaksialnih kablov, od katerih eden prenaša podatke o svetlosti (svetlost – Y), druga dva pa informacije o razlikah v barvi: "modra minus svetilnost" (BY) in "rdeča minus svetilnost" ( rdeča minus svetilnost, RY). Skoraj vsak televizijski sprejemnik visoke ločljivosti (HDTV) je opremljen z vsaj enim analognim komponentnim video vhodom.

Video kabli RGB se uporabljajo predvsem pri projektorjih in monitorjih in so najpogosteje zaključeni s 15-polnimi VGA (D-Sub) priključki, medtem ko so primeri z zaključkom RCA ali BNC zelo redki. Format RGB+H/V, ki se uporablja v sistemih za domači kino, je sestavljen iz petih kablov: treh, ki delujejo kot komponentni video, z dodatkom kablov za prenos informacij o horizontalni (H) in vertikalni (V) sinhronizaciji.

Digitalni kabli visoke ločljivosti
Glavne vrste digitalnih video kablov so FireWire (pravo ime za to vrsto povezave je IEEE 1394, nekateri proizvajalci pa jo imenujejo i.Link), nato pa sta tu še DVI (Digital Video Interface) in HDMI (High Definition Multimedia Interface). . FireWire predstavlja hitro povezavo (400 Mbps), ki lahko z enim kablom prenaša video, avdio in krmilne signale, omenimo pa tudi IEEE 1394b, ki dosega hitrost prenosa 800 Mbps (megabitov na sekundo). Slabost tovrstne povezave je premajhen frekvenčni razpon, ki onemogoča prenos nestisnjenega digitalnega video signala. FireWire se torej uporablja predvsem za prenos posnetkov iz videokamer in digitalnih fotoaparatov, medtem ko je bil prvi »pravi« standard za prenos digitalnih signalov visoke ločljivosti DVI.

Vendar pa tudi ta standard ni brez napak: čeprav lahko prenaša zelo širok frekvenčni razpon, je DVI omejen na največjo dolžino kabla pet metrov, kar se je v praksi izkazalo za nezadostno. Zaradi tega DVI nikoli ni zaživel na televizorjih, se je pa uveljavil na monitorjih TFT-LCD, za katere je omenjena dolžina kabla več kot dovolj. Zelo kmalu po pojavu standarda DVI se je pojavil "pravi", to je standard, ki ima vse potrebno – to je HDMI. Ta standard je namreč sposoben prenašati nestisnjen digitalni video signal v celotnem frekvenčnem območju, lahko je daljši od 15 metrov in (za razliko od predhodnika) omogoča tudi prenos digitalnega avdio signala. Po konstrukciji je kabel HDMI podoben omrežnim kablom – sestavljen je iz štirih parov zvitih žic. En par je odgovoren za prenos informacij o rdeči, zeleni in modri barvi (vključno s podatki o sinhronizaciji), medtem ko zadnji par nosi tako imenovano informacijo o uri slikovnih pik, ki določa čas.

Zlasti HDMI podpira prenos visokokakovostnega video signala v formatu 1080p/60Hz, hkrati z osmimi kanali nestisnjenega zvočnega signala v formatu 192kHz/24bit. Še večje možnosti prinaša zadnja različica z oznako 1.3, kjer je prepustnost podvojena (na 10,2 Gbps), kar omogoča prisotnost barvne palete v razponu od 30 do 48 bitov. Dodan je bil tudi nov barvni standard xvYCC ter podpora za nestisnjena avdio formata Dolby True HD in DTS-HD Master, ki sta vse pogostejša spremljevalca izdaj Blu-ray in HD-DVD. Za trge, kot je naš (beri: nerazvit), je lepo vedeti, da sta HDMI in DVI medsebojno združljiva (seveda s pomočjo ustreznega adapterja). A, to ne pomeni, da bomo s preprostim »prilagoditvijo« kablov DVI dosegli kakovost prenosa HDMI ali omogočili prenos zvočnega signala, ampak le, da bo lahko LCD TV z vhodom DVI še nekaj časa služil v paru. s predvajalnikom HDMI-DVD.

Zaradi vsega naštetega je jasno, da je HDMI idealen način povezovanja vseh sodobnih avdio/video naprav, kar potrjuje tudi njegova »nalezljiva« razširjenost na svetovnem trgu. Čisto na koncu še nasvet: če ste trenutno v fazi načrtovanja ali obnove avdio/video sistema, iz seznama izbrišite vse naprave, ki nimajo HDMI priključka. Ker je teh naprav iz dneva v dan več, tudi na našem trgu, so njihove cene že precej v območju razumnega nakupa in – po možnostih in potencialu sodeč – bo ta prenosni standard dolgo in srečno živel.