RCA Y-kabeli, prijatelj ili neprijatelj?

Ako provodite neko vrijeme čitajući rasprave o zvuku automobila na Facebooku ili forumima, tada ste nedvojbeno naišli na komentare koji uključuju navodni nedostaci korištenja RCA Y-kabela. Čini se da postoji mnogo zabluda ili nesporazuma o tome kako signali pretpojačala funkcioniraju, a ove pogrešne informacije dovode do komentara koji nisu uvijek točni. Uzmimo (više od) nekoliko minuta da razjasnimo stvari.

Razumijevanje audio signala razine pretpojačala

Zvučni signal koji povezuje vašu izvornu jedinicu s vašim pojačalom vrlo je slab i prilično slab. Napon signala pretpojačala rijetko je iznad 10% maksimalnog napona vašeg izvora iz nekoliko razloga. Prvo, razina signala izravno je proporcionalna izlazu sustava. Kada je glasnoća niska, signal je niske amplitude.

Drugi faktor koji pridonosi mikroskopskoj amplitudi signala pretpojačala poznat je kao krest faktor. Prema formalnoj definiciji, krest faktor je omjer između vršne amplitude signala i RMS vrijednosti valnog oblika. Za čisti sinusni val, ova bi vrijednost bila 1,414. Za glazbu je vrijednost krest faktora mnogo veća.

Analizirali smo nekoliko različitih pjesama kako bismo došli do nekih usporedivih brojeva. Nova pjesma Run grupe Foo Fighters ima maksimalnu amplitudu od +0,15 dB i RMS amplitudu od -12,7 dB preko cijele pjesme. Kako bi matematika bila jednostavna, nazovimo to 13 dB, što je omjer jedva 20:1. Također smo analizirali Heathens by Twenty One Pilots i otkrili da ima Crest Factor od 10,5 dB, ili oko 11,25:1.

Ako zamislimo da je najveći mogući napon na našem signalu pretpojačala 4 volta, tada bi prosječni napon za gornju stazu bio 200 milivolti odnosno 355 milivolti. Vrhunac od 4 V događa se samo kada je glasnoća maksimalna. Ne zaboravite to.

Scotty, nemamo snage!

Još jedna karakteristika našeg signala pretpojačala je da ne sadrži gotovo nikakav protok struje. Kao i kod svakog električnog kruga, količina struje koja teče kroz krug određena je naponom u krugu i kolikim otporom postoji. Izlazna impedancija većine glavnih jedinica je između 300 i 500 ohma. Ulazna impedancija na većini pojačala je oko 10 000 ohma.

Koristeći naš maksimalni napon od 4 volta i otpor od 10 500 ohma, maksimalna struja u našem krugu bit će 0,381 miliampera. Ako uzmemo u obzir da je prosječna amplituda signala oko 275 milivolti, tada imamo prosječni protok struje od 0,0275 miliampera. To nije ništa.

Čemu služi RCA Y-kabel?

RCA Y-kabel omogućuje spajanje jednog RCA izlaza na dva RCA ulaza. Tipične primjene Y-kabela su jedan RCA izlaz subwoofera na izvornoj jedinici ili procesoru i potreba za napajanjem para ulaza na subwoofer pojačalu. Druga uobičajena primjena je izvorna jedinica sa samo jednim lijevim i desnim RCA izlazom; želite koristiti četverokanalno pojačalo koje ne uključuje prekidač dva ulaza/četiri ulaza.

Nemojte vjerovati reklamama

Najveći mit o korištenju Y-kabela je da dramatično smanjuju signal koji ide na svaki ulaz. Da bismo dokazali zašto to nije istina, moramo razumjeti kako radi krug razdjelnika napona. Da, vrijeme je za malo fizike i matematike.

U idealnoj situaciji, kada imamo izvor signala i jedno opterećenje, sav napon koji razvije izvor pojavljuje se preko opterećenja.

Ako imamo više trošila, napon koji proizvodi izvor dijeli se na trošila kada su spojena u seriju. Na donjoj slici imamo dva opterećenja u seriji s našim jednim izvorom signala.

Ako je vrijednost otpora dvaju trošila ista, tada se napon proizveden od izvora jednako dijeli na sva opterećenja. Pola napona može se izmjeriti na svakom opterećenju. Koristeći naš primjer pretpojačala od 4 V, vidjeli bismo 2 V na svakom opterećenju. Međutim, što se događa kada otpor opterećenja nije isti? Moramo malo izračunati kako bismo odredili koliki je napon na svakom.

Označimo opterećenja. Teret s lijeve strane nazivat će se Rs. Ovo je otpor našeg izvora. Za ovaj primjer koristit ćemo vrijednost od 500 ohma. Opterećenje s desne strane bit će ulazni otpor našeg pojačala od 10 000 ohma, a nazvat ćemo ga Ra1.

Imamo 4 volta koje proizvodi izvor i ukupni otpor kruga od 10 500 ohma. Možemo izračunati da je struja koja teče u krugu 0,0381 miliampera koristeći Ohmov zakon. Poznavanje struje u krugu omogućuje nam da odredimo koliko napona pada na svakom otporu. Za naše opterećenje izvora imamo otpor od 500 ohma sa strujom od 0,381 miliampera za proizvodnju 190,476 milivolta. Ostatak signala izvora od 4 V ili 3,809525 volti pojavljuje se preko opterećenja.

Spojimo još jedno pojačalo paralelno s našim prvim pojačalom. Ovo je isti učinak kao korištenje Y-kabela. Naše drugo pojačalo zvat će se Ra2.

Sada je ponovno vrijeme za matematiku. Ovaj put naš krug ima ukupni otpor od 5500 ohma i kao takav u njemu teče struja od 0,7272 miliampera. Napon koji je pao na izvoru povećao se na 0,363636 volta, a svako pojačalo vidi 3,636 volta. To se čini kao primjetna razlika, zar ne?

Skala decibela mijenja sve

Između dva gornja primjera, vidjeli smo pad napona na pojačalima za 4,772%. Znači li to da je naša glazba gotovo 5% tiša? Ne. Kada govorimo o omjeru napona i glasnoće, moramo uzeti u obzir skalu decibela. Naše smanjenje napona od 4,772% znači -0,405 dB manje izlaza.

Prije nego što zavežete gaćice u čvor, to možete popraviti tako da pojačate pojačalo za taj iznos.

Matematički primjer najgoreg slučaja

Ovaj primjer bio je najgori mogući scenarij. Što ako imate jedinicu izvora s nižom izlaznom impedancijom? Neke glavne jedinice imaju izlaznu impedanciju od 300 ohma. Za tu glavnu jedinicu, s istom ulaznom impedancijom od 10 000 ohma na pojačalima, promjena izlaza korištenjem Y-kabela bila bi -0,2493 dB. Ako imate vrhunski linijski drajver u svom sustavu, izlazna impedancija može biti samo 50 ohma. U ovom scenariju, gubitak je neznatnih -0,0431 dB.

Što smo naučili iz ovoga? Ako trebate spojiti mnogo pojačala na jedan izvor, odaberite izvor s niskom izlaznom impedancijom.

RCA Y-kabeli kao rješenje nisu zlo

Ako vaš sustav zahtijeva da koristite set Y-kabela za distribuciju audio signala na više pojačala, samo naprijed. Jednom kada vaš instalater postavi kontrole osjetljivosti na vašim pojačalima, nikada nećete znati da su tu.

Ako imate bilo kakvih pitanja o dizajnu vašeg audio sustava ili što trebate znati o tome kako će ga vaš instalater ožičiti, razgovarajte s prodavačem i lokalnim prodavačem specijalizirane za mobilnu elektroniku – oni će vam rado objasniti stvari.