Сечение кабеля для автозвука по мощности таблица

Расчёт сечения в питание в авто

Важный момент при постройке схемы звука выбрать правильное питание усилителя, наиболее популярным сейчас является кабель КГ — цена/качество на уровне, найти его в любом уголке нашей необъятной достаточно просто. А вот с выбором сечения появляются проблемы…

Немного загляну вперед и напишу формулу макс мощности, грубовато Pmax=U*I*КПД, где Pmax — макс.мощность усилителя, U- напряжение на клеммах усилителя, I — макс.ток, потребляемым усилителем — один из наиболее верных вариантов узнать макс.ток посмотреть на номинал предохранителя. Для примера макс мощность для усилителя с предохранителем 30А при напряжении 14В и КПД (большинство усилителей класс AB, 50-60% КПД) будет приблизительно 210 Вт. Стоит осознать что макс мощность на коробках усилителей в большинстве случаев это маркетинговый ход.

Для чего аудиофилы тянут так много «силы»

С точки зрения электрика для работы усилителя в 30А при 14В хватит провода ПВ2 1*2,5 или чуть более. На деле усилитель заработает, точка зрения аудиофила другая

Безопасность

Приведу пример: тонкие нити из металла при высоком токе, например в тех.фене или очень старых нагревателях. Тонкие нити из металла обладают очень высоким сопротивлением и при протекание высоких токов будут нагреваться, в фенах красивое красное свечение. Если в нагревателях или фене выделение теплоты это их основная задача, то задача в АЗ прямо противоположная. При выделении тепла оплавляется изоляция, появляется запах, чуть позже происходит замыкания на массу. До КЗ по проводу шёл ток, потребляемым усилителем, после гораздо выше. Результатом будет возгорание со всеми вытекающими…Чтобы защитить провод от нагрева используются предохранители, которые связаны с макс.силой тока для этого провода, об этом будет отдельная запись.

Теряем ватты

Задача проводов питания в АЗ — передача напряжения с минимальными потерями. Что это значит?

Провод – это, по сути, простой кусок металла, который обладает определенным электрическим сопротивлением. И чем он тоньше, тем его сопротивление выше. Когда через провод течет ток, то на нем возникает некоторое падение напряжения, а значит, ровно на такую же величину просаживается питающее напряжение на клеммах усилителя. Особенно это заметно в моменты, когда он потребляет большой ток (например, когда воспроизводится мощный бас). Отсюда вывод — сечение увеличивается с увеличением мощности аудиосистемы.

Теперь перейдём к расчёту необходимого нам сечения кабеля:

Предположим, нам нужно подключить усилитель, который максимально может потреблять ток I = 30 А. Размещать мы его будем в багажнике и для его подключения к аккумулятору нам понадобится кабель длиной 8 метров («+» и «-» от АКБ).

Вариант №1. Использование готовых таблиц

4Ga (21,15мм2)

4Ga (21,15мм2)

Вывод: Берем кабель 4Ga или 25мм2

Вариант №2. Вспомним физику

Требование: Потеря напряжения не более 0,5 Вольта при максимальном токе, потребляемым усилителем.

Закон Ома R =U/I ; R — общее сопротивление кабеля, U — напряжение «просадки» в 0,5 В, I — ток в 30А

Отсюда находим общее общее сопротивление кабеля R = 0.5/30 = 0.017 Ом
Поделим общее сопротивление кабеля R на длину L = 8 метров и найдем погонное сопротивление кабеля т.е. сопротивление 1 метра нужного нам кабеля, назовем его R1m =R/8=0.0021 Ом

Вариант №2. Способ №1 «Немного» идеальный

R1m = r/S, где r- удельное сопротивление меди = 0,0175 , S — сечение кабеля
Отсюда S= r/R1m = 0.0175/0.0021 = 8,33 мм2, ближайшее сечение 10 мм2

Значит сечения 10 мм2 хватит чтобы «просадки» были меньше 0,5В

Вариант №2. Способ №2 Более реалистичный

Подбираем нужное сечение согласно ГОСТ 22483-2012 (класс 5)
1,21 Ом/км для 16мм2 т.е. 0,00121 Ом/м Классы кабеля

Скачать программу расчета сечения кабеля

Потеря мощности при «просадке» напряжения

Тут тоже всё условно, не будем задаваться вопросами принципами работы усилителя, преобразования постоянного тока в переменный, разными сопротивлениями и т. д. Повторюсь, всё условно:

Высчитываем потерю напряжения U=R*I = 0.00191 * 30 * 8 =0.46 Вольт
Высчитываем макс.мощность усилителя (примерно) P = I*U*КПД усил AB = 30 * 14.4 *0,5= 216 Ватт

Высчитываем потерю мощности P=I*U*КПД усил AB = 30 * 0,46 * 0,5 = 6,9 Ватт

Высчитываем потерю напряжения U=R*I = 0.00078 * 30 * 8 =0.19 Вольт
Высчитываем макс.мощность усилителя (примерно) P = I*U*КПД усил AB = 30 * 14.4 *0,5= 216 Ватт

Высчитываем потерю мощности P=I*U*КПД усил AB = 30 * 0,19 * 0,5 = 2,85 Ватт

1) Сечение кабеля играет важную роль и легко может испортить звук (например комплект для усилителя). Малое сечение кабеля способствует потери мощности, негативно сказывается на безопасности. Требует учёта при планировании бюджета.

2) Расчёты последними двумя вариантами условны, во внимание не берутся клеммы от акб, колбы и их предохранители, наконечники и т. д, а значит желательно использовать провод с сечением больше.

3) Практика показывает что люди заражаются АЗ и заменяют усилители на более мощные, а значит требования к сечению становятся выше. Легче купить провод «с запасом» если уверены в свапе, хуже точно не будет.

Источник

Сечение (толщина) акустического кабеля в АвтоЗвуке

Сечение (толщина) акустического кабеля в АвтоЗвуке

Стингеровский акустический луженый кабель.

И попробуем с помощью него проверить, какое оптимальное сечение акустического провода нужно применять на мидбас, на твитер, на среднечастотник или, возможно даже, на сабуфер. Что мы сделаем в сегодняшнем выпуске? Мы из этого кабеля, здесь 24 метра, нарежем по четыре куска по шесть метров и, подключая его к тому или иному динамику, будем увеличивать сечение путем сложения данных кабелей. То есть у нас будет четыре отрезка по шесть метров.

Сначала мы послушаем динамик с сечением 1.3 квадрата, потом сечением 2.6, 3.9, а затем с самым максимальным сечением 5.2 кв. мм. Посмотрим, будет ли какая-нибудь разница.

В мире автозвука бытует какое-то определенное мнение, которое уже сложилось и, в принципе, я этим мнением всегда пользовался. Что, как правило, на мидбасы в автомобиле применяют акустический кабель сечением 2*2.5, на среднечастотные динамики, твитеры кабеля сечением 1.5 кв, может быть 1 кв. мм. И на сабуфер, как правило, применяют кабель толщиной от 3-х квадратов и выше. То есть, это общепринятые рамки, по которым действуют большинство установщиков и они описаны во всевозможных изданиях и на форумах.

Сегодня я хочу вместе с Вами убедиться в том, что данный подбор сечения актуален и правилен. Фактически, сегодня мы не будем замерять толщину кабелей, подавать какие-то синусы и мерить разницу на входе и выходе этого кабеля – заниматься всякой такой «белибердой». Мы сделаем по-другому: мы возьмем динамик, сложим все провода, посмотрим, как динамик будет играть при максимальном сечении при длине провода 6 метров, это стандарт практически для любого автомобиля и затем поглядим, как этот же динамик будет играть при сечении 1.3 квадрата. Возможно, вообще такое произойдет, что разницы не будет никакой. И фактически будет выходить, что целесообразно даже на мидбасы кидать очень тонкий провод и он будет работать вполне адекватно. Честно говорю, перед тестом я не знаю, какие будут результаты. Точнее знаю, что какая-то разница должна быть, но мне трудно предположить, в какой степени эта разница будет. Обратите внимание, что мы сегодня не будем тестировать один акустический кабель с другим. Какой-нибудь ПВС с дорогим кабелем AudioQuest, к примеру. Мы будем тестировать один и тот же кабель, просто с разным сечением. Я вот взял для своего теста Stinger кабель, можно было взять любой другой. В принципе, Вы можете провести такой тест в домашних или гаражных условиях и посмотреть, что произойдет у Вас.

Все это мы будем слушать непосредственно на автомобильном динамике более-менее усредненном, но в нашем случае это не так важно, какой именно это будет динамик. Я постараюсь подобрать динамик по мощности выше среднего.

Естественно, тест акустических кабелей я тоже как-нибудь проведу, возьму кабель дорогой и дешевый, но потом. В сегодняшнем выпуске мы просто проведем банальный эксперимент, поняв, имеет ли смысл переплачивать за толстый акустический кабель на мидбасы или на твиттеры, и получим ли мы в связи с этим более высокую отдачу в итоге на динамики, твиттеры или среднечастотники. И, естественно, попробуем услышать, будет ли какое-то изменение в качестве сигнала.

Перед тем, как мы начнем этот тест, я хочу вам напомнить, что мы находимся в городе Москва, занимаемся подбором грамотных и качественных музыкальных систем в ваш автомобиль. Также занимаемся ремонтом акустики – автомобильной и домашней, усилителей и сабуферов. И я занимаюсь настройкой музыкальных процессорных автомобильных систем. И по телефону Вы всегда можете со мной связаться, если у вас появились какие-нибудь вопросы. На телефоне также висит все время Whats App и Viber.

Итак, смысл теста очень простой. У нас обычная допотопная пионерская башка, вполне себе играбельная.

Она будет подключена к такому же простому допотопному усилителю Герц.

И непосредственно с него мы пустим сигнал на некий динамик, некий мидбас, который будет широкую полосу играть в 10-ти литровом объеме. В данном случае, в каком объеме будет играть динамик, нам не столько актуально, потому что в первую очередь нужно услышать просто разницу, которая будет и будет ли она вообще на мидбасе.

Мы подключили вот таким колхозным методом сразу все четыре провода длиной 6 метров, каждый из них сечением 1.3 кв, я имею в виду четыре-это пара плюс и минус, и подключили все это к нашему ящику и динамику.

Динамик у нас десять раз после ремонта, уже испытательный. Динамик PHD FB серии, он может играть отлично и в малом ящике, и в двери, поэтому для нашей цели он более чем подойдет. И играет он относительно высоко для мидбаса, поэтому мы будем слышать достаточно широкий диапазон частот.

Пойдем по такому пути- сперва послушаем на всех четырех кабелях, а потом сразу выдернем три из них, оставив один и поймем, есть ли какая-нибудь разница между сечением 5.2 и 1.3 квадрата , который у нас получится.

Громкость я выставлю одну и то же на магнитофоне, соответственно, если изменится уровень громкости динамика от изменения сечения, уже будет понятно.

Ну и микрофон я вот таким колхоз методом зацепил стационарно. Посмотрим, что из этого получится.

Итак, первый тест мы провели, это сечение 1.3 кв.мм против 5.2 кв. мм. Разница есть, она очень большая и она слышима. О чем это говорит? О том, что те самые аудиофилы, которые настоятельно рекомендуют применять провода достаточно большого и, может даже показаться, необоснованно большого акустического сечения на колонки, они все-таки правы.

Это действительно играет роль и значимую. Улучшение качества звука происходило на всем диапазоне и в первую очередь на басовой составляющей. Бас на сечении 1.3 кв. мм был гораздо более слабым, чем на 5.2 кв. мм.

Сейчас я попробую сделать второй заход и провести эксперимент. Это будет сечение 2.6 кв. мм. против 5.2. Этот эксперимент более интересный, потому что обычно именно сечение 2.6 кв. мм и применяют для того, чтобы подключить фронтальные мидбасы. Посмотрим, что из этого выйдет. Причем обратите внимание, в основном штатная проводка в автомобилях, даже в премиум сегментах Мерседесах, Лексусах, — это акустические кабеля безумно тонкие. И перед тем, как я делал этот тест, один из установщиков мне говорил, что все это чушь, что, немцы такие тупые, раз такие тонкие провода применяют, наверняка никакой разницы не будет. Как оказалось, разница все же есть, а немцы не тупые просто накой чёрт им тратить деньги на металл если и так сойдёт?

Теперь более актуально будет понять разницу между сечением 2.6 и 5.2 и потом постараюсь что-нибудь придумать и попытаться в усилитель запихнуть кабель еще более толстый, то есть возьму все кабеля, которые есть, разных отрезков, понять, что будет, если возьмем какое-нибудь нереальное акустическое сечение. Произойдет ли улучшение звука по сравнению с кабелем 5.2 кв.мм, к примеру.

Итак, второй заход. Причем, есть такой интересный момент, например, есть усилитель за 15000, четырехканальник, и усилитель той же фирмы, но за 30000. Разница между этими двумя усилителями по звуку будет меньше, чем разница, которую я сейчас услышал между сечением 1.3 кв.мм и 5.2 кв. мм. Понимаете, насколько важно не экономить при покупке акустического кабеля? Раньше я действовал как все, то есть, брал какую-то общепринятую непонятную таблицу, и действовал по этой схеме и людям ставил. Сейчас я свое мнение пересмотрю и, скорее всего, буду людям советовать что-то другое.

Но сначала проверю, как себя будет вести сечение 2.6 кв. мм против 5.2 кв. мм. Обратите внимание, что зачастую бывает так – когда мы заходим в двери акустическим кабелем, то мы не всегда можем туда протянуть сечение 5.2 кв. мм. И многие так и скажут, что если окажется, что нужно брать толстый провод, то как мне его уложить. Но здесь не забывайте один момент, что когда наш звуковой сигнал доходит до динамика, он поступает на клеммы, на подводящие провода, которые ведут к катушке. Эти подводящие провода у любого динамика очень тонкие.

Другой вопрос, что их отрезок от клемм до катушки крайне маленький, поэтому сильной роли он не играет. Поэтому, если у вас акустический кабель очень толстый приходит к двери, внутри двери он немножко уменьшается и потом опять идет толстый, то это не очень хорошо, но это не означает, что в таком случае ваш кабель можно приравнять к тонкому.

В любом случае, увеличение сечения кабеля будет влиять на то, как ваша музыкальная система будет играть.

Итак, перейдем теперь к тесту. Результат такой: разницы практически нет или она очень слабо уловима. С сечением 5.2 кв. мм. чуть получше стало с суббасом, динамик сейчас играет в широкую полосу, в ящике, он даже пытается забраться 20-40 Грц и звук на данной высоте более выражен. Можно сделать вывод, что общепринятое сечение для классического мидбаса 2.5 кв. мм – это оптимально, но не лучший вариант. При этом, если Вы проложите кабель даже в два раза толще, 5.2 кв. мм., то это будет лучше. Другой вопрос, насколько это будет рационально, сказать уже сложно. Если между сечением 1.3 и 5.2 кв. мм. разница была колоссальная, и, я думаю, такая же разница будет между 1.3 и 2.6 кв. мм., то прокладка кабелей сечением 2.6 кв. мм. будет допустима. Но, при этом, если Вы возьмете кабель большего сечения, хуже не будет и по басу вы получите чуть лучший результат.

По большому счету, общепринятые мнения в нашем тесте подтвеждаются. Но я не ожидал, что разница будет такой колоссальной между сечением 1.3 и 2.6 кв. мм. К выводу приходим простому – на мидбасы применять кабель большого сечения есть смысл. И сечение в 5.2 кв. мм. так же логично.

Я думаю, сейчас не будет смысла положить более толстый кабель, силовой, например, вместо акустического, чтобы услышать разницу. Потому что 5.2 кв.мм. уже тяжело будет в автомобиле применить, поскольку это будет достаточно толстый кабель. Плюс с увеличением сечения мы попробовали уже, подключали 1, 2, 3, 4 кабеля и мы поняли, что уже от сечения 2.6 кв. мм. с увеличением разница в приросте небольшая. Даже если мы возьмем кабель сечением 10 кв. мм.- разницы практически не будет. Но, при этом, вы должны понять такую вещь – мы взяли динамик по мощности выше среднего. Это классический 16-тый мидбас, которых большинство. Если Вы будете брать динамик размером 20 см, более мощный, или супер мощный 16-тый мидбас, или даже сдвоенную пару мидбасов в двери, то Вы должны и сечение так же пропорционально увеличивать. Например, если мы вставим в двери сабы 6*9, что я очень люблю, чтобы получать фронтальный бас и при этом динамик работает как мидбас в трехполосной системе, то сечение должно быть минимум 4 кв. мм. Учтите этот момент.

А сейчас мы попробуем сделать уже другой тест, поскольку с мидбасами уже все ясно. Мы попробуем взять обычный твитер и поглядеть, что будет при подключении акустического кабеля меньшего и большого сечения при работе с ВЧ-звеном. Твитер возьмем PHD silk, достаточно универсальный для двух и трех полосной системы, в среднем ценовом сегменте.

Вот очередной наш колхоз. Через кроссовер мы прикрутили наш твитер сечением 1.3 кв. Минус просто разомкнули, вернее плюс это оказался, но это не важно.

Когда буду прислонять кабеля и убирать, будет ли слышна эта разница на ВЧ-звене между 1.3 и 5.2. кв. Итак, в итоге, не то, чтобы никакой разницы, а вообще ничего не происходит. Замыкая на мидбасе, было сразу слышно при изменении любого сечения, подключены или нет кабеля. Здесь же не происходит ничего. Поэтому, я думаю, сечение 1.3 кв. мм. для твитера является достаточным. Жаль, я не подготовил какой-нибудь более тонкий кабель, чтобы все-таки найти ту грань, когда твитер будет работать плохо, чтобы была хоть какая-нибудь разница. Сейчас попробую взять тонкий алюминиевый кабель и увидим, будет ли какая-нибудь разница между ним и стингеровским кабелем сечением 1.3 кв. мм. Итак, что смог, то нашел. Вот такой тонкий кабель, сечение неизвестное, на вид где-то 0.7 кв.мм. Не смотрите, что на вид он медный, производят все хитрые китайцы, красить алюминиевые провода гуашью они научились.

Значит, у нас тот самый медный кабель 1.3 кв. и алюминиевый на вид 0.7 кв. Посмотрим, будет ли разница на ВЧ.

Итак, по видимому, общепринятое мнение снова подтверждается. Мы пробовали сечение 1.3 и 5.2. на твитер. Разницы никакой не услышали. А вот когда мы взяли кабель 1.3 кв. мм и алюминиевый примерно 0.7 кв.мм., то разница оказалось очень значимой. На медном кабеле 1.3 кв. твитер играл ниже по частотному диапазону, слегка громче, при этом немного более детально и вниз он забирался гораздо больше. Может, это особенность непосредственно самого кабеля, того, что один был медный, другой алюминиевый? Но, думаю, не только в этом было дело, а в том, что мы чуть ли не в три-четыре раза уменьшили сечение. У нас получается, что адекватное сечение для работы твитера 1-1.3 кв. мм. Это общепринятое мнение и , на мой взгляд, так и есть.

А сейчас мы проведем другой эксперимент. Возьмем 10-ти сантиметровый среднечастотник PHD, один из наиболее мощных на рынке автозвука, и попробуем провести эксперимент на нем точно такой же.

Посмотрим, какое сечение будет наиболее оптимально для такого среднечастотника. Так же возьмем 1.3, 5.2 и допустим 2.6 кв. мм. И снова будем по очереди ихи присоединять. Итог – разницы не было никакой. Что сечение 1.3,что 5.2 на среднечастотник даже запредельно мощный никаким образом не повлияло, ни на средние частоты, ни на их нижнюю границу. Мы выставили срез на среднечастотник снизу где-то в районе 200 Гц и второй порядок, для того, чтобы его защитить и тест был честным. Повторюсь, разницы между изменением сечения не было никакой.

Подведя итоги, что можно сказать, сечение кабеля играет роль и значимую, но это касается именно мидбаса в составе двух или трехполосной системы. С изменением сечения на мидбасах от 1.3 кв до 5.2 кв. мм включительно, с каждым шажком (1.3, 2.6, 3.8, 5.2 кв. мм) происходило изменение в качестве звучания. При этом, с сечением выше 3.2 кв. разница была тонкоуловимой, но она была.

Можно сделать вывод: оптимальное сечение для классического мидбаса мощностью чуть выше средней — это примерно 3 кв.мм. Для среднечастотника и для твитера сечение выше 1.3 кв. не изменит ровным счетом ничего в автомобиле. Если Вы покупаете кабель на среднечастотный динамик сечением 2.5 кв. и не пытаетесь сэкономить, купив, допустим, провод 1.3 кв., то вы выбрасываете деньги на ветер.

Я еще ожидал, что если на твитер 1.3 кв. с головой, то, поскольку у нас среднечастотник достаточно мощный, то с изменением сечения произойдут изменения в звуке. По факту оказалось – изменений никаких. Я думаю, это вызвано тем, что когда мы запускали среднечастотник, то мы устанавливали срез в районе 200-300 Гц. Самый низ динамик не играл, за счет этого нагрузка на кабель, по всей видимости, падала. Поэтому изменение сечения выше 1.3 кв. ни на что не влияла.

В итоге получилось, что общепринятое на рынке мнение подтвердилось, к моему удивлению. Оно подтвердилось со значительно большей разницей, чем я ожидал. Например, я не ожидал, что на мидбасе сечение 1.3 и 5.2 кв. будет такая большая разница. Изменяя громкость даже магнитофону, увеличивая её, пытаясь компенсировать ту потерю громкости, которая происходила при переходе на 1.3 кв, звук оставался по басам не таким акцентрированным, как при сечении 5.2.

К сожалению, здесь, в помещении протестировать сабуфер качественно сложно. Но, тем не менее, я прихожу к выводу, что для сабуферов с высокой мощностью применять акустический кабель достаточно толстый не просто желательно, а необходимо. Я очень часто видел инсталляции, где сабуфер, даже 10-ти дюймовый, мощностью 150 Ватт, был подключен к кабелям сечением 2.5 кв. Мне очень часто приезжает на настройку машины, где так все это дело подключено. Я рекомендовал бы обратить на это внимание и теперь буду настаивать и просить на сабуферные динамики применять акустический кабель сечением минимум от 5 кв. мм. И я уверен, даже не тестируя, а опираясь на сегодняшние результаты, что это будет актуально. И не только потому, что там динамик намного мощнее, но и потому, что он играет самый перегруженный низкочастотный тракт, который загружает кабель максимально.

А я надеюсь, что такой небольшой тест был для вас полезным. Я ожидал, что будут какие-нибудь крайне неожиданные результаты и я буду радостно об этом говорить, но оказалось, что общепринятое мнение подтвердилось. Ну, и стоит передать большой пламенный привет производителям автомобилей, которые по-прежнему пытаются озвучить свои автомобили и штатные системы проводами толщиной с человеческий волос. Хотя мне что-то подсказывает, что если мы даже заменим провод на более толстый, никакой сильной разницы не будет — поскольку штатный звук как был унылым, так он и останется еще надолго.

Источник