על כבלים לציוד אודיו ותאורה

פתיל קצר


למי שאין זמן וסבלנות להעמיק, בקצרה על כבלים לציוד אודיו ותאורה.

 

למה צריך כבל מאוזן (2 גידים מלופפים, עם או בלי סיכוך)?

הסיבה לשימוש בכבל מאוזן נובעת מהצורך להעביר אודיו או אות דיגיטלי על פני מרחקים ניכרים מבלי "שתתלבשנה" הפרעות אלקטרומגנטיות מכבלים או מכשירים בסביבת תוואי מעבר הכבל.


קווי הטלפון הקווי, טכנולוגיה ישנה מאד, עושה שימוש בשיטה זו להעברת תחום דיבור על פני עשרות קילומטרים. לזוג החוטים המוכר אין סיכוך וחיבור "אדמה" כלל.
השיטה מבוססת על מעבר האות בפאזות הפוכות ב 2 הגידים מהמקור ליעד. הרעשים שנוספים בדרך מתווספים באופן זהה לפאזה החיובית והשלילית וביחד מסוכמים לאות חד פאזי באמצעות מעגל אלקטרוני או שנאי, כך שמה שהתווסף מתבטל ושואף לאפס.


לכבלי אודיו אנלוגי ודיגיטלי סיכוך מעטפת בצורת רשת או מעטפת מתכתית המאפשרים חיבור רמת אפס ("אדמה") ומוודאים הנחתת רעשים נוספת והתאמה בין מכשירים. כאשר יש חשש מהפרשי מתח בין ה"אדמה" של מקור ומקבל, ננתק את ה"אדמה" בצד המקור.
ככל שעוצמת האות המועבר יותר נמוכה (כמו מיקרופון) ומרחק התמסורת גודל, גדלה חשיבות הקו המאוזן.

20250512183822117.png


מדוע כבלים נבדלים באיכותם זה מזה?

כבלי אודיו אנלוגיים וכבלים דיגיטליים לאודיו או DMX (זהים למעשה), מאוזנים או מורכבים מגיד אחד וסיכוך בלבד, שונים זה מזה ולכן גם קיימים בטווחי מחירים גדולים.
מבחינה מכנית, גמישות המעטה החיצוני והפנימי של הגידים, עוביו, אורך חיים בעבור כבל נייד, עמידות בפני ליפוף עצמי בעת קיפול, נוחות קילוף וחסינות לחום בעת הלחמה, יקבעו את איכותו של הכבל והפרשי עלויות החומרים עצומים!


יש חשיבות רבה למבנה וסוג הסיכוך : סיכוך, ככל שיהיה צפוף יותר יספק הגנה יותר טובה מפני רעשים (קריטי יותר בכבלים שאינם מאוזנים) אך יהיה כבד יותר וקשה לקיפול והלחמה. סיכוכים של נחושת עם ציפוי כסף או נחושת עם רמת חמצון מאד נמוכה (OFC) ימנעו השחרה ויהיו עמידים לאורך זמן.
קיים גם סיכוך מעטה אלומיניום (FOIL) עם גיד הלחמה, הוא נפוץ בעיקר במולטי כבלים לאודיו ואיכותו טובה בדרך כלל.
הגידים הפנימיים נבדלים בסוג הנחושת בדומה לסיכוך, בעוביים (יותר עבה, פחות הנחתה) וברמת הליפוף, כמוכן, ישנם כבלים עם נחושת בציפוי שונה כולל מכסף בכבלים מאד איכותיים..

 

בקצרה על כבלים לציוד אודיו ותאורה


מדוע יש "אימפדנסים" שונים של כבלים?


ה"אימפדנס" של כבל הוא התנגדותו האקטיבית הנובעת מהשראות וקיבוליות שנמדדת ב"אומים" .Ω = Ohm החשיבות נובעת מהצורך להתאמה בין מכשיר מספק אות למקבל וככל שהתדר עולה, החשיבות מרובה יותר ותהיה לכן קריטית מאד בעבור חיבור ביו אנטנות שידור וקליטה למקלט ומשדר (מקובל בעיקר 50 Ω וגם 75 Ω).
כמוכן רבה החשיבות לכבלים ל DMX ואודיו דיגיטלי שם קצב ההעברה מהיר ושקול לתדרים גבוהים – הסטנדרט שנקבע הוא .110 Ω
באודיו אנלוגי אין הקפדה גדולה אך הכבלים בין מכשירים מיוצרים בדרך כלל סביב ה 50 Ω. בכבלי רמקולים, הכבלים מאד עבים והחשיבות רק להתאמה בין הרמקול למגבר.

 

איזה עובי כבל צריך?

כאשר מתייחסים לעובי הכבל, הכוונה בדרך כלל לעובי כבלי רמקול והזנה מרשת החשמל.
עובי הכבל נקוב לפי שטח חתך במילימטר מרובע או סטנדרט אמריקאי AWG (טבלאות המרה באינטרנט).
עובי הכבל יקבע על ידי צריכת ההספק וממנו צריכת הזרם המשפיעה ביחס ריבועי על עובי הכבל.
בהנחה שאיננו משתמשים באורכים מתחת 100 מטר לכבלי הזנה, יש תקן מקובל לעובי כבל לפי צריכת הזרם שמשתנה בין כבל תלת פאזי לחד פאזי (מתאים גם לרמקולים עד 50 מטר). טבלה בהמשך.
בין רמקול למגברים עובי הכבל משתנה כאשר נדרשים אורכים גדולים מאד.


יש לחשב עובי נדרש בזהירות לפי הנוסחה :

זרם = שורש ריבועי של הספק RMS חלקי התנגדות.

דוגמא : מגבר בהספק WRMS 1600 ורמקול בהתנגדות נקובה 4 אום, החישוב יהיה = √(1600:4) 20 אמפר. לפי הטבלה נזדקק לכבל 2.5 מ"מ בדוגמא זו.


טבלת עזר עם נתונים לחתך עובי נדרש בעבור כבלי הזנה וכבלי רמקולים לפי צריכת זרם.
ערכי הנתיכים מצורפים כעזר בכדי לוודא חיבור למקור מתאים ומספיק לפי הצריכה.

 

  

שטחי חתך, זרם מרבי והגנה הנדרשת במוליכים ובכבלים עשויים נחושת
(בטמפרטורת הסביבה 35°C)
אלו נתונים סטנדרטיים למוליכים מנחושת בעלי בידוד ל 70 מעלות

 

מעגל תלת מופעי – תלת פאזי
(כבל שכולל 3 מוליכי מופע)

שטח חתך [mm²] זרם מרבי [A] נתיך [A]
1.5 14 10
2.5 19 16
4 26 20
6 33 25
10 46 40
16 63 50
25 82 63
35 103 82
50 124 100
70 159 125
95 192 160
120 222 200

מעגל חד מופעי – חד פאזי
(כבל שכולל מוליך מופע ומוליך אפס)

 

שטח חתך [mm²] זרם מרבי [A] נתיך [A]
1.5 16 10
2.5 22 16
4 29 20
6 38 32
10 53 50

 

 

 

👨‍💼כתב: דרור הראל

למאמר קודם למאמר הבא