Технологии

Технологии Shunyata Research

Технология ZTron (Снижение Искажений Сигнала в процессе Передачи)

ZTron является примером того как знания, опыт и практические достижения научного сотрудника компании Shunyata Research Кэлина Гэбриэла воплощаются в истинно инновационной технологии, применение которой позволяет достичь значительного увеличения производительности конечной продукции без каких-либо побочных эффектов. В частности, технология ZTron нашла свою реализацию в процессе разработки моделей коммутационных кабелей Python и Anaconda серии PowerSnakes. ZTron является основным фактором, позволяющим моделям Python и Anaconda превосходить по показателям своей эффективности даже в несколько десятков раз более дорогостоящую продукцию прочих изготовителей. Далее приведено подробное описание процесса разработки этой новой технологии, в настоящее время находящейся в процессе оформления патента. Среди продукции прочих изготовителей нет ни одного изделия схожей стоимости, способного составить конкуренцию моделям серии PowerSnake, созданным компанией Shunyata с использованием технологии SPDR.

Немного теории

В процессе передачи проводником переменного электрического сигнала последний генерирует электромагнитное поле, которое окружает проводник и проникает внутрь него. Материалы, не обладающие электрической проводимостью и применяемые для изоляции проводников и проводящих поверхностей, принято именовать диэлектриками. Диэлектрики чувствительны к электромагнитному полю и демонстрируют эффекты, именуемые диэлектрической поляризацией и диэлектрической релаксацией. Вкратце, при воздействии переменного электромагнитного поля диэлектрик способен сохранять и сбрасывать его энергию. Основными областями использования диэлектриков являются изоляция проводников и производство конденсаторов. На иллюстрации ниже показано поперечное сечение простого кабеля на основе одного проводника, где 301 – проводник, 302 – изоляционный диэлектрический материал, а 303 – экранирующий проводник.

При прохождении сигнала по проводнику вокруг него генерируется электромагнитное поле, показанное на иллюстрации при помощи стрелок. Электромагнитное поле принуждает молекулы вещества диэлектрика к смещению в направлении, показанном на иллюстрации, от знака (-) к знаку (+). Вещество диэлектрика накапливает электрический потенциал, обусловленный смещениями в своей молекулярной структуре. При изменении направления передачи сигнала или снятии его с проводника направление поляризации молекулярной структуры диэлектрика изменяется на противоположное, и происходит высвобождение ранее накопленного электрического потенциала. При этом вещество диэлектрика генерирует свое собственное электромагнитное поле определенной величины, которое наводится на материал проводника и может служить причиной возникновения искажений в составе полезного сигнала.

Выводы

Применение технологии ZTron позволяет уменьшить искажения, оказываемые материалом диэлектрика на сигнал, передаваемый по кабелю, путем устранения разницы потенциалов в веществах изолятора и проводника. Это достигается использованием дополнительных средств экранирования материала диэлектрика. При этом полезный сигнал, передаваемый несущим проводником, также направляется по цепи экранирующего проводника посредством особого контура компенсации электромагнитного поля, далее именуемого контуром EFCC (Electric Field Compensation Circuit). Электромагнитное поле, генерируемое полезным сигналом вокруг несущего проводника, противодействует полю, генерируемому экранирующим проводником, что приводит к формированию практически нулевого потенциала в среде вещества диэлектрика. В результате искажения, наводимые процессами накопления и высвобождения потенциала веществом диэлектрика в цепи несущего проводника переменного электрического сигнала, практически полностью нейтрализуются. Поскольку несущий и экранирующий проводники генерируют электромагнитные поля под воздействием одного и того же полезного сигнала, изменение направления последнего обуславливает динамическое изменение направленности данных полей, что обеспечивает возможность поддержания нулевого итогового потенциала в среде вещества диэлектрика. Контур EFCC, используемый в рамках применения технологии ZTron, позволяет не только направить полезный сигнал по цепи экранирующего проводника, но и ограничить значение его величины, тем самым обеспечивая защиту от т.н. вихревых токов в цепи экрана. Несмотря на то, что в рамках применения технологии ZTron используются стандартные средства экранирования, методика их использования отнюдь не традиционна. Эффективность обычных средств экранирования в процессе защиты полезного сигнала от влияния электромагнитных полей достигается путем замыкания цепи экрана на контакт земли или другой заземляющий элемент. Конструкция коммутационных кабелей, созданных с использованием технологии ZTron, не подразумевает замыкания цепи экрана ни на землю, ни на какую-либо другую проводящую цепь. Напротив, экранирующий проводник используется исключительно для противодействия электромагнитному полю, генерируемому несущим проводником в среде вещества диэлектрика.

Пояснения к иллюстрациям

На иллюстрации ниже передача полезного сигнала осуществляется только по цепи несущего проводника (301). Этот процесс порождает поляризацию вещества диэлектрика (302), окружающего несущий проводник.

На иллюстрации ниже передача полезного сигнала осуществляется по цепи как несущего (401), так и экранирующего (403) проводников. Полезный сигнал, передаваемый по цепи экранирующего проводника, формирует электромагнитное поле, противодействующее полю, формируемому тем же сигналом вокруг несущего проводника. Уравновешивая друг друга, данные поля предотвращают возникновение явления поляризации в среде вещества диэлектрика (402).

На иллюстрации ниже показана структура коммутационного кабеля, созданного с использованием технологии ZTron. Контакты входного контура EFCC (109) подключены как к несущему проводнику (101), так и к экранирующему (103). В свою очередь, контакты выходного контура EFCC (110) подключены к несущему (108) и экранирующему (106) проводникам.

VTX - концепция трубчатой геометрии проводников

Компания Shunyata Research широко известна благодаря использованию в своей продукции проводников с особо сложной геометрией, эволюция которой простирается от ранней концепции Matrix до более поздних Helix и CX, и наиболее свершенной – ZTron, лежащей в основе конструкции современных кабелей электропитания Shunyata. Преимущества проводников сложной геометрии, характеризующихся особо низкими значениями собственного сопротивления, малой инертностью и стойкостью к электромагнитным помехам, подробно обоснованы и являются одним из ключевых элементов технологии, на которой базируется вся кабельная продукция компании Shunyata Research. Используя методику DTCD-анализа, компания разработала модель геометрии проводника, напоминающей пустотелую трубку. Реализация подобного решения на практике позволяет значительно снизить уровень искажений передаваемого сигнала, обусловленных т.н. поверхностным эффектом и свойственных большинству традиционных кабелей электропитания на основе твердотельных и плетеных проводников. Отличаясь определенной сложностью эксплуатации, обусловленной своей природной жесткостью, кабель электропитания на основе подобных «трубчатых» проводников в то же время характеризуется выдающимися показателями проводимости. Разработав концепцию геометрии VTX, Кэлин Гэбриэл сформулировал методику достижения повышенной проводимости проводников, лишенную нежелательных побочных эффектов. Как и прочие инновации, основанные на продолжительных научных исследованиях, данная концепция вносит значительный вклад в производительность всех изделий Shunyata Research.

Когергенные проводники

Деятельность компании Shunyata Research сконцентрирована на достижении совершенства в области передачи аудиовизуального и электрического сигнала. Мы находимся в постоянном поиске путей совершенствования фундаментального компонента всех коммутационных изделий - проводника. Например, мы первыми использовали криогенные технологии в процессе изготовления проводников и коммутационных разъемов. С тех пор компании Shunyata удалось добиться значительного развития данных технологий и разработать эксклюзивный альфа-криогенный процесс (Alpha-Cryogenic process). Когергенные проводники (Cohergenic Conductors), разработанные компанией Shunyata Research, являются продуктом особого технологического процесса, применение которого позволяет достичь неизменного взаимного выравнивания молекул вещества проводника. В процессе отливки или экструзии металлического проводника вещество последнего пребывает в полурасплавленном состоянии. Для подобного состояния свойственна способность молекул вещества занимать любое положение относительно друг друга. По мере охлаждения и застывания вещества, происходящего весьма быстро, его молекулы застывают в определенном, относительно хаотичном положении. Когергенный процесс (Cohergenic Process) основан на принудительном выравнивании молекул вещества проводника при помощи особого электромагнита, разработанного компанией Shunyata Research. Мощное электромагнитное поле, генерируемое данным устройством в процессе отливки или экструзии проводника, возбуждает электрический ток в цепи последнего, что обуславливает ориентирование молекул вещества проводника в определенном направлении. По мере охлаждения и застывания материала проводника, находящегося под воздействием электромагнитного поля вплоть до окончания процесса, его молекулы сохраняют свою ориентацию и в итоге остаются в заданном положении навсегда. Хотя подробности технологии изготовления когергенных проводников являются интеллектуальной собственностью компании Shunyata Research и не подлежат разглашению, повышенная производительность электротехнических изделий, изготовленных с ее применением, бесспорна. В частности, когергенные проводники используются в составе конструкции всех коммутационных кабелей серии PowerSnakes.

Альфа - криогенный процесс

Традиционный криогенный процесс подразумевает воздействие на обрабатываемый материал особо низких температур; как правило, для подобных целей используется жидкий азот. В идеальном случае подобный процесс контролируется компьютером, что позволяет поддерживать точное значение необходимой температуры рабочей среды на каждом этапе процесса и избежать явления, именуемого «криогенным шоком». Данное явление может привести к приобретению обрабатываемым материалом излишней хрупкости и ломкости, обусловленной необратимым повреждением его молекулярной структуры. Компания Shunyata Research использует в своей деятельности лабораторное оборудование наивысшего качества, функционирующее под управлением компьютеров и позволяющее регулировать температуру рабочей среды с точностью до одного градуса. При этом, после каждого сеанса корректировки температуры, выдерживается необходимый стабилизационный период. Процедура повторяется до тех пор, пока температура рабочей среды не достигнет -320 градусов по шкале Фаренгейта (~-196 градусов Цельсия), и занимает порядка 72 часов. В течение последних 7 лет Кэлин Гэбриэл занимался исследованием методов оптимизации криогенного процесса в контексте обработки материала электрических проводников. Многие из этих исследований предполагали изменение климатических условий, сопровождающих процесс обработки, а также использование различных инертных газов и их комбинаций с целью повышения результативности традиционных методик использования жидкого азота. В результате были сформулированы положения эксклюзивной технологии, позволяющей реализовать идеальные климатические условия применения методов криогенной обработки и получавшей название альфа-криогенного процесса. С тех пор данная технология используется в процессе создания всей электротехнической продукции компании Shunyata Research.

Материал - медь CDA101

Тактике маркетинга свойственно преувеличение. Например, многие изготовители кабельной продукции годами увлекаются «игрой в девятки», используя последовательности цифр «9» для обозначения чистоты используемых конструкционных материалов. Изначально данная идея имела под собой состоятельную основу, но с течением времени получили распространение обозначения в виде девяти девяток (0.999999999) и более. Чем обоснованы подобные обозначения? Одним словом - ничем. Разумеется, чистота вещества проводника может быть измерена, но технологическим пределом подобных измерений являются 4-значные числа, например, 0.9999. Рассматривая в качестве примера медь, можно утверждать, что в металлургической промышленности никогда не используются обозначения чистоты вещества в виде последовательностей цифр «9». Вместо этого используются так называемые CDA-индексы. Определенным CDA-индексом принято удостоверять тот факт, что значение чистоты данного вещества было измерено и признано отвечающим положениям соответствующего стандарта. Существует масса CDA-индексов, например, CDA-104, CDA-103, CDA-102 и CDA-101. Последним обозначается медь, обладающая наивысшими из доступных характеристик чистоты вещества и сопровождаемая необходимой удостоверяющей документацией. Медь именно этой марки используется компанией Shunyata Research при создании всей ее продукции – от коммутационных кабелей до средств обработки электрического сигнала. Большинство компаний-изготовителей коммутационной продукции приобретают проводники у американских и зарубежных поставщиков в виде готового изделия. Пользуясь тем, что материал проводника всегда скрыт от взгляда пользователя, выбор сырья зачастую падает на самые дешевые материалы. Среди немногочисленных исключений можно отметить такие компании как Siltech и Cardas. Компания Shunyata Research одной из немногих предпочитает приобретать сырье для своих проводников в самой исходной форме – в виде слитков меди марки CDA-101. Именно из этого материала изготовлены все проводники, лежащие в основе электротехнической продукции марки Shunyata. Именно этот факт является одной из основ высокой производительности таких изделий Shunyata как коммутационные кабели и распределители электропитания. Изготовленная с применением особо точных металлургических процессов, продукция марки Shunyata способна привнести равновесие и связность в работу любой электронной аппаратуры. С учетом итогового объема проводников, необходимых для создания кабельной сети, последняя по праву может считаться сложной системой. Полный цикл производства широкого ассортимента продукции из специально приобретаемой меди марки CDA-101 представляет собой весьма дорогостоящее мероприятие, но является одной из основ успеха компании Shunyata, практикующей повышенной внимание ко всем аспектам своей деятельности.

Особенности силового питания

полноценное руководство по организации электропитания

Настоящий документ позволит вам наилучшим образом понять механизмы взаимодействия различных элементов системы электропитания, осознать их важность и познакомиться с методиками их подбора. Рекомендации, изложенные в настоящем руководстве, базируются на результатах исследований, осуществленных компанией Shunyata, преследуемых ею подходах к разработке и производству и многолетнем опыте по созданию систем электропитания, признанных ведущими мировыми музыкантами, звукоинженерами, изготовителями и владельцами аудио-видео аппаратуры.

Для того чтобы описать продукцию компании Shunyata, не нужно красивых слов. Не нужно громких девизов, неоновой рекламы и красивых упаковок. Продукция Shunyata Research представляет собой результат глубоких исследований, сочетание лучших в индустрии конструкционных материалов и совершенных технологий обработки. Все изделия производства компании Shunyata подвергаются тщательному тестированию. Цель их разработки и производства заключается в сведении к минимуму сопротивления цепей электропитания, которое оказывает заметное отрицательное воздействие на производительность бытовой и профессиональной аудио и видео аппаратуры. Кроме того, использование продукции компании Shunyata позволяет минимизировать воздействие высокочастотных помех, генерируемых работающей аппаратурой, на качество воспроизводимого сигнала. Продукция Shunyata Research позволит даже низкобюджетной технике избавиться от тех ограничений качества воспроизведения, которые накладываются массовым производством или сочетанием в рамках одной системы радикально различающихся между собой подходов к разработке и производству.

Почему кабель электропитания имеет значение?

Правильно изготовленный высокопроизводительный кабель электропитания должен являться связующим звеном между источником и потребителем электроэнергии и отличаться собственным низким сопротивлением и устойчивостью к помехам. Основным назначением кабеля электропитания является обеспечение линейного тракта передачи электроэнергии, защищенного от собственных и сторонних электромагнитных помех и отличающегося малым собственным сопротивлением. С подобной точки зрения роль кабеля электропитания в аудиовизуальной системе становится более значительной - он является первичным сторонним элементом конструкции каждого из компонентов системы. Без должного внимания к его конструкции кабель электропитания может превратиться в источник электромагнитных помех, что окажет отрицательное воздействие на производительность прочих элементов системы электропитания. Нередко кабель рассматривается как последний элемент системы электропитания аппаратуры. Если же рассматривать кабель с точки зрения самой аппаратуры, он превращается в отнюдь не последний, а наоборот – в первый элемент системы электропитания. Ведь чем дальше потенциальный источник электромагнитных помех расположен от компонента аудиовизуальной системы, тем меньшее влияние оказывают создаваемые им помехи на конструкцию аппаратуры. Таким образом, кабель является первичным элементом тракта электропитания аудиовизуальной техники. С учетом того, что кабель электропитания физически является внешним элементом обмотки трансформатора блока питания, любое воздействие на него может привести к снижению производительности аппаратуры. Каждый элемент конструкции кабеля должен разрабатываться и создаваться с неизменной целью оптимизации структуры тракта электропитания. Кабель должен быть построен на основе отборных медных проводников, оснащен высококачественными коммутационными разъемами и должным образом экранирован для защиты от электромагнитных помех. В качестве меры защиты от помех также могут использоваться проводники особой формы. Наконец, отличительным признаком истинно качественного кабеля является его электрическая нейтральность. Это означает минимальные значения емкостных и индуктивных составляющих собственного сопротивления, что позволит кабелю стать полноценным и достойным элементом конструкции любой электронной аппаратуры.

Кабель электропитания как система

Кабель электропитания должен рассматриваться не в качестве самостоятельного продукта, а в качестве интегрированной системы, созданной с целью качественной передачи электрической энергии и оснащенной достаточными средствами защиты от электромагнитных помех. Также необходимо осознавать, что кабели, подключенные к одной цепи электропитания, взаимодействуют между собой. Это означает, что кабель, тестируемой в составе некоего набора кабельной продукции, становится неотъемлемой частью этого набора – как с точки зрения электрики, так и в контексте демонстрируемых характеристик. Это одна из причин существования противоречивых мнений насчет использования в рамках одной системы кабелей, отличающихся друг от друга по конструкции. Однако в большинстве случаев отмечается, что кабели одной марки сходные по конструкции и уровню качества, демонстрируют согласованные характеристики, показатели которых не зависят от используемого оборудования. С учетом этого при тестировании кабельной продукции рекомендуется использовать в рамках тестовой системы кабели одного изготовителя, сопоставимые между собой - это единственный способ адекватно оценить индивидуальные характеристики определенного изделия.

Высококачественные альтернативы

Рынок кабелей электропитания отличается столь широким ассортиментом, что выбор модели, достойной тестирования, может оказаться непростой задачей. Метод отбора кандидатов для тестирования прост – проведите небольшую аналитическую работу. Выберите те модели, в основе конструкции которых лежит внятно объясненная технология. Убедитесь, что эти модели обладают объективным коммерческим успехом, имеют специализированное назначение и обладают внешними признаками качественного исполнения. Хороший кабель электропитания не вносит изменений в индивидуальный характер работы аудиовизуальной системы. Напротив, он должен обеспечить возможность функционирования аппаратуры именно таким образом, который был положен в основу ее конструкции. Очевидным аргументом в пользу отказа от штатных кабелей электропитания и замены их на высококачественные изделия, является ощутимое снижение уровня шума и весьма впечатляющие улучшения микродинамических характеристик обрабатываемого сигнала. Избегайте моделей, которые изменяют исходный частотный состав сигнала, смещают его спектральный баланс или искажают естественную звуковую сцену. Стоимость высококачественного кабеля электропитания отнюдь не должна достигать астрономических размеров. При выборе кабеля электропитания залогом соблюдения разумного баланса между качеством и ценой является достаточное время, потраченное на тестирование нескольких образцов продукции в условиях, максимально приближенных к реальности.

«Прогрев» кабелей электропитания

Для достижения наилучшей производительности новый кабель электропитания нуждается в «прогреве», поэтому в начале использования он может оказывать отрицательное влияние на чистоту и отчетливость звучания аудиосистемы. Период прогрева кабеля электропитания составляет в среднем пять дней непрерывной работы. Хорошим методом «прогрева» кабеля электропитания является использование его для подключения понижающего трансформатора (например, слаботочного источника питания), вентилятора или светильника. Подобный подход позволит избежать неприятных ощущений от описанных выше искажений, привносимых новым кабелем в характер звучания аудиотехники.

Распределители и фильтры электропитания

Так как большинство жилых помещений и студий звукозаписи оснащены одной розеткой электропитания на стену, а практически любая аудиовизуальная система имеет в своем составе несколько компонентов, различные устройства для распределения электропитания получили широкое распространение. В своей простейшей реализации распределитель электропитания представляет собой набор параллельно подключенных розеток, а некоторые фильтры оснащены функцией стабилизации напряжения. Большинство распределителей электропитания и стабилизаторов напряжения используются для подключения развлекательных аудиовизуальных систем, в составе которых нередко присутствуют многочисленные и разнообразные компоненты. Являясь общей точкой организации электропитания для них, распределитель электропитания или стабилизатор напряжения играет важную роль в процессе обеспечения корректной функциональности системы в целом. При разработке и производстве распределителя электропитания или стабилизатора напряжения каждому элементу конструкции устройства должно быть уделено особое внимание. К нему должны предъявляться те же требования, которые предъявляются к любому высококачественному элементу системы организации электропитания. Идеальный распределитель электропитания или сетевой фильтр - стабилизатор напряжения должен быть построен на основе солидных проводников значительной толщины и оснащен высококачественными разъемами, клеммами и прочими коммутационными элементами, использование которых гарантирует целостность контактов. Кроме того, устройство должно успешно подавлять не только сторонние электромагнитные помехи, но, что даже более важно – собственные помехи, генерируемые работающей аппаратурой. Рассуждая упрощенно, распределитель электропитания должен выступать в роли своеобразного дополнения к кабелю электропитания, используемого с той же целью – передача электроэнергии. В то время как кабель, помимо прочего, выполняет функцию защиты такта электропитания от электромагнитных помех, генерируемых работающей аппаратурой, сетевой фильтр должен быть элементом защиты от помех различного происхождения, передаваемых посредством электрической сети. При этом кабель и распределитель одинаково важны не только для защиты от подобных помех, но и собственно для обеспечения непрерывного электропитания. Очевидно, что распределитель электропитания должен быть оснащен средствами защиты от нестабильности напряжения. Подобные средства защиты относятся к категории электронных компонентов системы обеспечения электропитания и подробно описаны в соответствующем разделе настоящего документа.

Высококачественные альтернативы

Ключевой момент в процессе выбора распределителя электропитания - необходимость избегать излишних сложностей. Для достижения наилучшей производительности аудиосистемы распределитель, обеспечивающий оптимальные условия для передачи электроэнергии, является более разумным выбором чем устройство, в конструкции которого акцент смещен на защиту от сторонних электромагнитных помех. Изделия на основе трансформаторов, катушек и преобразователей сигнала обладают высокой собственной индуктивностью и вследствие этого являются недостаточно прозрачной средой для полноценной передачи электроэнергии. Присутствие в составе аудиосистемы подобного устройства может привести к нарушению фазово-временной целостности и динамики воспроизводимого сигнала. Если бы разработчики высококачественной записывающей и воспроизводящей аудиотехники полагали, что кроме основной катушки трансформатора в цепи электропитания их изделий должен присутствовать еще один индуктивный элемент, они позаботились бы об этом. Аналогично, если бы они считали уместным использование дополнительной реактивной нагрузки, соответствующий элемент также присутствовал бы в составе конструкции. В реальности же создатели современной высококачественной аудиотехники оснащают свою продукцию источниками электропитания, предназначенными для обработки исходной электроэнергии волновой природы, не подвергнутой каким-либо прочим способам обработки, и тем более – воздействию сторонней паразитной нагрузки.

Электрические розетки

Подобно распределителям электропитания, настенные розетки также являются критическим элементом цепи электропитания, общей точкой подключения подчас весьма разнообразных и многочисленных электронных компонентов. Розетка представляет собой пример открытого электрического контакта, который может повысить сопротивление цепи электропитания. В свою очередь пониженная проводимость цепи питания может оказать отрицательное влияние на производительность аппаратуры. По этой причине даже такие моменты, как обработка электрических кабелей и закрепление их в клеммах розетки, играют важную роль в процессе организации электропитания аппаратуры. Необходимо осознавать, что даже один недостаточно надежный контакт фазы, земли или нейтрали может оказать ощутимое отрицательное влияние на то качество воспроизведения, которое принято ожидать от аппаратуры высокого класса. Большинство электрических розеток, установленных в жилых домах, являются бюджетными изделиями среднего, а нередко - низкого качества. Стоимость подобного изделия редко превышает 50 центов, в то время как цена профессиональной розетки может превысить 20 долларов. Разумеется, с учетом этого у строительной или ремонтной организации нет оснований для установки в домах электрических розеток высокого качества, но для ценителей звука подобное решение является доступным способом повышения производительности аппаратуры. Замените традиционную электрическую розетку на профессиональное изделие высокого качества. В случае если используемая сеть электропитания оснащена несколькими розетками, рекомендуется заменить даже те из них, которые не используются для подключения аппаратуры. В качестве изготовителей высококачественных электрических розеток можно рекомендовать компании Leviton и Hubbell.

Изоляция элементов сети электропитания

Данное техническое решение применяется в электрических сетях крупных нежилых зданий. При строительстве подобных объектов часто требуется прокладка электрических кабелей в особой металлической изоляции. Не углубляясь в технические подробности, изоляция каких-либо элементов сети электропитания имеет смысл только в том случае, если все электрические кабели в доме проложены в специальных металлических трубах, а все розетки установлены с использованием металлических монтажных коробок. В противном случае изоляция элементов сети электропитания не окажет положительного эффекта на производительность аппаратуры.

Высококачественные альтернативы

Помимо упоминавшейся выше продукции компаний Leviton и Hubbell, в настоящее время на рынке присутствует достаточно широкий ассортимент специализированных электрических розеток, предназначенных для подключения аудиотехники. Стоимость подобных изделий составляет не менее нескольких сотен долларов. В составе их конструкции нередко присутствуют особые контактные элементы и полированные поверхности, а используемые в их производстве конструкционные материалы подвергаются особой обработке. Наиболее значимой особенностью таких изделий является то, что каждое из них оказывает индивидуальное влияние на характер работы аппаратуры. Поэтому при выборе конкретной модели решающим фактором является индивидуальное восприятие результатов этого влияния. Здесь, как и в случае с кабелями электропитания, нет четко выраженной зависимости стоимости изделия от его качества. Основным аргументом в пользу выбора той или иной электрической розетки является соответствие ее конструкции базовым представлениям об электрической проводимости и контактах. На практике это означает, что контактные поверхности розетки должны быть изготовлены из высококачественного металла высокой проводимости и отличаться размерами, обеспечивающими максимальную площадь контактной поверхности. Контактные группы должны быть изготовлены из меди или латуни и обеспечивать возможность подключения электрического кабеля площадью поперечного сечения не менее 5 мм. Розетка, механизм которой помещен в солидный металлический корпус, обеспечит достаточное рассеивание тепла и предотвратит нежелательный перегрев кабелей и контактов. Отделка контактных поверхностей розетки серебром, золотом или никелем может считаться достоинством ее конструкции, но подобные конструкции нередко оказывают излишнее, а иногда - недопустимое воздействие на характер звучания аппаратуры. Характеристики контактных поверхностей вряд ли улучшают проводимость среды передачи электроэнергии и радикально снижают воздействие сторонних электромагнитных помех. Гораздо чаще они обуславливают определенные смещения тонального баланса воспроизводимого звука. Подобно прочим изделиям высокого класса, для которых нередко характерны предельно высокие цены, оптимальным выбором являются электрические розетки относительно доступной стоимости, конструкция которых разработана на основе обширных знаний и практических достижений в области электротехники.

Изолированные и выделенные линии электропитания

Для того, кто может позволить себе создание выделенной линии электропитания, данное техническое решение является наилучшей основой для грамотной системы электропитания аппаратуры. Но нередко сам термин «выделенная линия электропитания» вызывает у ценителей высококачественного звука некоторое недоумение. Для начала определим понятие «выделенная линия электропитания». Большинство электрических цепей в обычном доме на самом деле представляют собой систему из нескольких линий, подключенных параллельно к одному источнику. Попробуйте отключить автоматический прерыватель, обслуживающий ту электрическую цепь, к которой подключена Ваша аппаратура. После этого проверьте состояние прочих розеток в данной и соседних комнатах. Вы убедитесь, что многие, а нередко – все электрические розетки в доме подключены к одной и той же электрической цепи. С данной точки зрения выделенная электрическая линия представляет собой цепь, предназначенную для подключения одной единственной электрической розетки и оснащенную индивидуальным электрическим прерывателем. Иными словами, кабель выделенной линии с одной стороны подключен к соответствующей электрической розетке, с другой – к индивидуальному электрическому прерывателю, при этом присутствие в составе цепи каких-либо прочих потребителей и коммутационных элементов не допускается.

Почему это важно?

Не вдаваясь в излишние подробности, можно утверждать, что чем меньше потребителей разделяют одну цепь электропитания, тем меньшему искажению подвергаются элементарные импульсы переменного тока, в неразрывной связи с которыми находится сигнал, воспроизводимый аппаратурой. Особенно это касается усилителей аудиосигнала, которые нередко отличаются весьма значительным энергопотреблением. В реальности удаление из цепи электропитания одного усилителя аудиосигнала и подключение его к выделенной линии немедленно принесет заметные улучшения в динамике воспроизводимого аудиосигнала и позволит более полно раскрыть потенциал используемой аппаратуры. При проектировании и строительстве студий звукозаписи, домашних кинотеатров и прочих подобных объектов необходимо использовать любую возможность для создания выделенных линий электропитания. Более того, выделенные линии являются фундаментом полноценной системы электропитания аудиовизуальной системы, поэтому их созданию необходимо уделить особое внимание. Две-три дополнительные выделенные линии являются идеальным решением, которое позволит организовать раздельное электропитание для слаботочной и силовой электроники. В контексте общей производительности аудиовизуальной системы раздельное электропитание силовой электроники (например, усилителей аудиосигнала, проекторов и активных акустических систем) и источников сигнала и прочей слаботочной техники приносит гораздо большую пользу, чем раздельная организация цифровых и аналоговых цепей в рамках одного устройства. Обладание выделенной линией электропитания также предоставляет более широкое возможности по использованию распределителей электропитания. Например, усилители аудиосигнала могут быть подключены непосредственно к сети электропитания, в то время как для подключения источников сигнала и прочих слаботочных устройств рекомендуется использовать распределители электропитания с функцией ограничения тока. Создание одной, а еще лучше – двух дополнительных выделенных линий также существенно улучшит общую пропускную способность сети электропитания и создаст более благоприятные условия для передачи электроэнергии. В свою очередь, это благоприятно отразится на производительности прочих элементов системы электропитания, в частности – будет способствовать снижению влияния перекрестных помех. Подобная открытая структура системы электропитания имеет огромное значение, поэтому необходимо использовать все возможности для ее реализации.

Защита от замыканий через землю

Наравне с преимуществами использования выделенных линий электропитания существует риск столкнуться с замыканием через землю, которое обычно выражается в помехах на частоте 50 Гц, хорошо слышимых через акустические системы. Подобное явление может возникнуть в том случае, если несколько выделенных линий электропитания созданы без должного внимания к вопросу заземления. Не вдаваясь в излишне глубокие технические подробности, решение подобной проблемы сводится к соблюдению равной длины кабельных трасс, формирующих выделенные линии электропитания, и использованию аналогичных проводников для обеспечения заземления каждой из линий. При соблюдении данных условий все выделенные линии будут иметь равный потенциал по отношению к земле. При необходимости электрик может намеренно увеличить длину определенных кабельных трасс с тем, чтобы протяженность каждой из них равнялась протяженности самой длинной трассы. На практике это достигается прокладкой кабеля не по кратчайшему маршруту, соединяющему точки подключения, а путем использования кабеля нужной длины, закрепляемого на доступных архитектурных элементах. Подобное решение является несравненно лучшей альтернативой искусственному выравниванию сопротивления разных по протяженности кабельных трасс.

Запас по характеристикам

Для достижения наилучшей производительности характеристики всех элементов выделенной линии электропитания – от автоматического прерывателя до розетки – должны иметь определенный запас. Электрический кабель с площадью поперечного сечения проводника не менее 5 кв. мм., автоматический прерыватель номиналом до 30 А, розетки номиналом не менее 20 А и, при возможности - выделенный распределительный щит являются отнюдь не пустой тратой средств, а напротив – разумной инвестицией. Будучи импульсным явлением, переменный электрический ток весьма сложен по своей природе, особенно – в контексте взаимодействия с различными трансформаторами и прочими преобразующими элементами конструкции аудиовизуальной аппаратуры.

Последний этап: распределительный щит

Распределительный щит - это место, где установлены все автоматические прерыватели цепи и прочие подобные элементы. С точки зрения практики, щит является последним этапом, на котором электромагнитные помехи могут оказать отрицательное воздействие на производительность записывающей и воспроизводящей аппаратуры. Будет уместным напомнить, что индивидуальные автоматические прерыватели с запасом по характеристикам, коммутирующие выделенные линии электропитания, являются эффективным шагом на пути создания оптимальной среды передачи электроэнергии и повышения производительности аудиовизуальной аппаратуры. Подключение всех используемых прерывателей к одной и той же фазовой линии также является действенным средством повышения качества воспроизведения сигнала, особенно если для подключения прерывателей выбрана фазовая линия, к которой подключено минимальное количество потенциальных источников электромагнитных помех. Классическим примером источника помех могут служить такие устройства, как холодильники, кондиционеры, аквариумы и прочие устройства, в составе конструкции которых присутствуют электрические двигатели.

Максимальная защита

Немногие осведомлены о существовании относительно недорогих средств защиты сетей электропитания, с установкой которых в пространстве распределительного щита легко справится любой квалифицированный электрик. Подобные устройства имеют расплывчатое название «средства общей защиты от перепадов напряжения». Использование таких средств позволит защитить не только аудиовизуальную аппаратуру, но и все прочие электроприборы, использующиеся в доме. Устройства защиты оснащены светодиодными индикаторами, предназначенными для оповещения пользователя о нестабильности напряжения в сети, а наиболее совершенные изделия – средствами аварийного переключения на резервные схемы электропитания. С учетом этого можно утверждать, что даже для тех пользователей, которые предпочитают концентрироваться на производительности своей аппаратуры в большей степени, чем на ее защите. Несмотря на то, что большинство стабилизаторов напряжения и распределителей электропитания оснащены определенными решениями для защиты от нестабильности напряжения, наилучшим средством защиты является специализированное устройство, физически размещенное в распределительном щите – ведь именно там сопротивление контура заземления минимально.

Лучшие бюджетные средства оптимизации системы электропитания

Поскольку электрические характеристики цепи электропитания непосредственно влияют на производительность аппаратуры, многочисленные контакты в составе этой цепи имеют огромное значение. Любой контакт, отличающийся низкой надежностью или подвергающийся воздействию помех, снижает эффективность системы электропитания в целом. Поэтому рекомендуется периодически нанимать квалифицированного электрика для проверки состояния всех контактов в составе цепи. Заодно можно воспользоваться его услугами по замене обычных электрических розеток на высококачественные изделия и проверке электрических кабелей на предмет коррозии. Кроме того, рекомендуется своевременно заменять электромеханические изделия, проявляющие признаки деградации, и устройства, срок службы которых подходит к концу. Например, в процессе эксплуатации электрических прерывателей в составе их конструкции синтезируются отложения посторонних веществ, которые могут стать источником электромагнитных помех в сети питания. Соблюдение этих простых профилактических мер позволит заметно повысить производительность как бытовой, так и профессиональной воспроизводящей и записывающей аппаратуры.