Кабель (разъем) RCA (тюльпан).

Безрезьбовой коаксиальный электрический соединитель RCA, также известный под неофициальными именами "тюльпан", "азия" (именно с прописной буквы), "колокольчик" и т.д. традиционно используется для соединения аудио- и/или видеоаппаратуры.

Английское наименование RCA connector/jack (а также phono connector, cinch connector, AV connector и т.д.) произошло от названия Radio Corporation of America (Американская радиовещательная корпорация). На AM-приемнике этой компании разъем RCA появился в начале 40-х годах прошлого века и служил для подключения проигрывателя пластинок с электрическим звукоснимателем RCA Victor (вроде бы, это была модель 9JY на 45 об/мин) для дальнейшего усиления радиоприемником. Именно поэтому RCA часто называют phono (phonograph) connector (соединитель проигрывателя), но не следует путать это название с phone connector (соединители TRS, которыми оснащаются наушники - headphone) или с обычной телефонной вилкой RJ-11 (phone plug).
Разъемы RCA уже в начале 50-х годов прошлого века полностью вытеснили четвертьдюймовые соединители из бытовой звуковоспроизводящей аппаратуры, а с появлением видео стали применятся для подключения немодулированного композитного видеосигнала, либо для подключения компонентных сигналов. В России разъемы RCA появились вместе с японской/корейской аппаратурой, нацеленной на рынок США. В Европе и СССР телевизоры оснащались разъемами SCART, а звуковоспроизводящая аппаратура - многополюсными (многоконтактными) штыревыми соединителями серии DIN (немецкий стандарт), которые в нашей стране назывались ОНЦ-ВГ (обычно это были 3-х или 5-контактные DIN 41524). Аббревиатура ОНЦ-ВГ означает "соединитель ручного управления общего назначения, низкочастотный, до 1,5 кВ (ОН)", цилиндрический (Ц), врубной (В), малогабаритный (Г). На современной аппаратуре аудио/видео разъемы RCA/SCART сохранились, а DIN/ОНЦ-ВГ больше не применяются (однако одна из моделей DIN-разъема до сих пор широко применяется для подключения мыши и клавиатуры к системному блоку офисного компьютера, а также для S-Video).

Конструкция кабеля RCA.

Центральная жила коаксиального кабеля подключается к центральному цилиндрическому контакту разъема RCA, далеко выступающему из защитного контактного цилиндра, соединенного с экраном кабеля. Поскольку с натягом сочленяются обе эти части, разработчики специально далеко выдвинули вперед центральный контакт, чтобы вдвое уменьшить усилие при вставке в розетку. В контактном цилиндре имеются прорези, обеспечивающие подпружиненное механическое зацепление.

Центральный контакт хороших разъемов (например, на кабелях Belsis) имеет специальный вертикальный "пропил", позволяющий обеспечить пружинную гибкость двух половинок штыря, либо немного раздвинуть половинки контакта для увеличения прижимной силы к центральному гнезду розетки, когда это понадобится. Иногда центральный контакт вилки RCA имеет небольшие подпружиненные накладки, призванные улучшить электрический контакт, но это весьма спорное техническое решение, поскольку вместо контакта по всей поверхности мы получаем только электрический контакт на подпружиненных накладках и электрический разряд по всей остальной поверхности. Большая часть современных разъемов имеет цилиндрический центральный контакт без вертикальной прорези и без пружинных накладок.
Розетки RCA могут иметь подпружиненное гнездо для центрального штыревого соединителя, но цилиндрический контакт для экрана кабеля обычно не допускает механического сжатия или расширения.

Центральный контакт вилки RCA должен иметь диаметр 3,175 мм (1/8 дюйма), а цилиндрический экран - диаметр 8,25 мм (1/3 дюйма). К сожалению, электрические параметры разъемов RCA не специфицированы, поэтому обычно считают, что полоса пропускания составляет от нижней граничной звуковой частоты до нескольких мегагерц (по мощности типовые разъемы RCA обычно ограничены величиной 100 Вт). Розетки RCA имеют цветные вставки, позволяющие быстро определить назначение разъема на панели аппаратуры. Корпуса вилок также окрашены в определенные цвета.

Цветовая маркировка обычно соответствует стандарту CEA/CEDIA-863-B (ANSI) для домашних кинотеатров. Как правило, желтым цветом обозначен композитный аналоговый сигнал, белым (иногда черным) - монофонический или левый канал стереофонического аудиосигнала и красным - правый канал стереофонического аудиосигнала. Разумеется, все разъемы многоканального соединительного кабеля RCA-RCA могут быть полностью одинаковыми и цветовое кодирование служит только для упрощения соединений по правилу "цвет к цвету", однако на кабелях-адаптерах (например, 2RCA - аудио 3,5 мм) цветовая маркировка позволит быстро определить левый и правый аудиоканалы. Кроме того, в хороших соединительных кабелях канал видео в шнуре 3RCA-3RCA обычно имеет согласованное волновое сопротивление 75 Ом (это гарантировано во всех кабелях компании Belsis).

Хотя разъемы RCA прочно ассоциируются с аналоговым аудио и/или видео, иногда они применяются на разъемах для цифрового звука в формате S/PDIF, но это скорее исключение из правила, а не общая тенденция, поскольку соединительные шнуры для S/PDIF должны отвечать требованиям стандарта IEC 60958-3, а этого трудно ожидать от произвольно взятого соединительного кабеля RCA.

 Достоинства и недостатки RCA разъемов.

Основным достоинством разъема RCA является быстрота и удобство сочленение вилки и розетки. Действительно, достаточно вставить вилку с небольшим усилием и электрический контакт будет установлен. Кроме того, выступающий центральный контакт вилки RCA можно практически под любым острым углом приставить к гнезду розетки, а затем легким движением выровнять вилку относительно розетки и "дослать" вилку в розетку до упора - это очень удобно при проведении коммутации на задней стенке аппаратуры в условиях плохой доступности и невысокой видимости. Удобству коммутации также способствует стандартное цветовое кодирование розеток и вилок, поэтому ошибки практически исключены. Однако быстрота сочленения является и главным недостатком электрического контакта в разъеме RCA, достаточно потянуть за соединительный шнур и вилки легко выходят из розеток.

Мы уже говорили об отсутствии каких-либо технических требований к соединительным шнурам RCA-RCA. Разумеется, это не является недостатком самого разъема, но оснащенные им кабельные изделия лучше не использовать на расстоянии, поскольку для произвольно выбранного кабеля нельзя говорить даже о типовом согласовании волнового сопротивления 75 Ом.

Раньше достаточно часто писали (и продолжают писать до сих пор) о том, что выступающий центральный контакт вилки RCA является неудачным конструктивным элементом, поскольку сначала замыкается цепь жилы коаксиального кабеля, а затем электрическая цепь экрана. Считается, что это может вызвать опасную разность потенциалов в процессе сочленения разъема RCA. Действительно, раньше при коммутации двух аппаратов без выключения электропитания можно было слышать низкочастотные щелчки и даже ходили слухи о якобы реальных случаях из практики, связанных с полным повреждением аппаратуры.

Надо заметить, что об этом недостатке знают не только пользователи, но и разработчики оборудования аудио/видео, поэтому, как правило, входные цепи от розеток RCA оборудованы защитными схемами и никаких щелчок и поломок более не наблюдается. Естественно, мы не можем гарантировать наличие защитных цепей в любом оборудовании с разъемами RCA, поэтому перед коммутацией рекомендуется выключить питание на обоих аппаратах.

Главным недостатком RCA было и остается большое количество разъемов для обычного соединения типовых аппаратов. Даже для стереофонического соединения потребуется два разъема RCA (красный + черный), а для подключения к телевизору проигрывателя оптических дисков - уже три разъема RCA (желтый + белый + красный). Когда телевизор имеет несколько входных портов, на его задней стенке оказывается до десяти и более одиночных разъемов RCA. То же самое справедливо и для соединительных шнуров, на каждом конце которых находится от 2 до 6 одиночных разъемов RCA (для SACD, Super Audio CD, или плеера DVD-Audio ) и даже до 8 разъемов RCA для полного комплекта аудиовыходов плеера дисков Blu-ray. Однако всегда на любых современных телевизорах находится хотя бы одна тройка разъемов RCA, как правило, для обеспечения обратной совместимости.

Продробнее на belsis.ru

Кабели аудио-видео

В идеале, кабели, соединяющие различные части общей системы аудио и/ или видео (например, домашнего кинотеатра или звуковоспроизводящей системы), должны обеспечивать «закорачивание» соединяемых разъемов (разъемных соединителей), т.е. на входе принимающего устройства сигнал должен быть в точности таким, как на выходе передающего устройства. Однако реальные кабели в реальных системах являются устройствами передачи электрических сигналов с собственными характеристиками, отличающимися от идеальных, поэтому сигналы при передаче по соединительным кабелям искажаются.

В принципе, кабели подразделяются на силовые и сигнальные. В первом случае, при передаче по кабелю мы учитываем и ток, и напряжение (т.е. их произведение – мощность сигнала), причем основной задачей является снижение потери мощности при передаче по ка- белю. В сигнальных кабелях, учитывается только напряжение, либо только ток, а основной задачей становится сохранение формы передаваемого сигнала даже при значительной потере мощности. Силовые кабели используются для подключения блоков аудио/ видеосистемы к сети электропитания (настен- ной розетке), а сигнальные (соединительные) кабели предназначены для связи отдельных блоков аудио/видеосистемы между собой.

"Получишь только то, за что заплатил"

Самой понятной, насущной и очевидной характеристикой любого кабеля является его цена, причем в общем случае действует простое правило: чем выше цена, тем лучше кабель и тем меньше будут искажения сигнала в соединительном кабеле или тем меньше будут потери мощности в силовом кабеле. Однако как сторонники оценки качества кабелей по техническим параметрам, так и приверженцы определения качества по психофизическим ощущениям сходятся во мнении о том, что линейной зависимости качества кабеля от цены не наблюдается: аудиокабель (например, с разъемами RCA на обоих концах) за 9000 руб. не превосходит в 30 раз по качеству (максимальной длине, коэффициенту нелинейных искажений, "четкости звучания" или "динамической отдаче") кабель за 300 руб. Изготовители хором заявляют, что за каждую следующую ступеньку на лестнице технического прогресса приходится платить все больше и больше. И это действительно так, пока прогресс в производстве кабеля оценивается техническими параметрами, поскольку затраты на производство напрямую определяют получаемое качество товара. С другой стороны, для кабелей класса Hi-End (предельно высокие характеристики) вместе с техническими параметрами, а иногда и вместо них, приводят субъективные оценки экспертов, поэтому при назначении цены маркетинговые цели превалируют над инженерными задачами и для покупателя, намеренного потратить 9000 руб. (как в нашем примере выше), всегда найдется компания, способная предложить кабель именно по этой цене.

На рынке кабелей для аудио/видео систем отношение между наибольшей и наименьшей рыночной ценой может составлять 1000-к-одному, хотя отношение себестоимости этих товаров будет намного меньше. Скажем, для обычного коаксиального кабеля на катушках типа RG-6, если сравнивать самый дешевый китайский продукт никому неизвестной компании и качественные кабели отношение конечной (розничной) цены может доходить до 7-к-одному или 10-к-одному, причем в этом сегменте кабели Hi-End отсутствуют. В данном случае разница в стоимости оправдана большими производственными затратами, учитывающими более дорогое оборудование, повышенный уровень зарплаты, более строгий контроль, более дорогие материалы и, в конечном счете, увеличение затрат на исследования и разработку. Кроме того, дополнительное повышение стоимости может быть связано с не совсем технически оправданными улучшениями, например применением серебряного покрытия или полностью серебряных жил, заменой полиэтиленовой изоляции тефлоновой, использованием броской маркировки, выбор оплетки исключительно по привлекательному внешнему виду и т.д.
Итак, розничная цена кабелей для аудио и/или видео является не вполне точным показателем качества, особенное для кабелей Hi-End.

Как оценить качество кабеля?

Для начала вспомним публикацию пятилетней давности одного американского аудиофила. Ради спортивного интереса, он соединил два коаксиальных порта S/PDIF распрямленным куском проволочной вешалки для одежды, диаметр которой хорошо совпал с центральным гнездом этого разъема. На небольшом расстоянии битовый аудиопоток S/PDIF был без ошибок передан этой "цифровой вешалкой" (естественно, "на полную катушку" сработал алгоритм защиты от помех при передаче за счет избыточной информации в аудиопотоке, кроме того, такой трюк возможен только на коротком расстоянии, когда согласованность волнового сопротивления кабеля не сказывается на качестве связи). В конце публикации был задан резонный вопрос: "Ну и зачем нужны коаксиальные кабели S/PDIF за 500 долларов США?".
Ответ на этот вопрос в том, что не существует абстрактного понятия качества, без учета области применения кабеля. На коротком расстоянии может быть достаточно весьма дешевого кабеля, но для пассивной передачи HDMI на расстояние 15 метров потребуется действительно качественный и достаточно дорогой кабель. То же самое справедливо для прокладки кабеля в условиях сильных внешних помех, устранения взаимных наводок между трактами, точного соответствия заявленным характеристикам и т.д.

Например, наилучшая передача сигнала по линии связи достигается в режиме стоячей волны, поэтому точное соответствие заявленному волновому сопротивлению (импедансу), несомненно, является четким индикатором высокого качества. Журнал PC World Magazine провел тест 75-омных коаксиальных кабелей, взятых на полках наиболее популярных в США розничных сетей по продаже электроники. Разброс по этому параметру составил от 63 до 86 Ом. Для сравнения, допуск по волновому сопротивлению недорогого кабеля серии Silver от компании Belsis составляет ± 3,5%, т.е. от 72,4 до 77,6 Ом на расстоянии до 5 метров.

Другой пример: любой коаксиальный кабель экранирован собственным "обратным" проводом. Однако многие компании-изготовители сознательно идут на дополнительные затраты для улучшения экранирования кабеля и снижения уровня наводимых и/или излучаемых помех. Например, в том же самом кабеле компании Belsis "обратная" жила выполнена из бескислородной меди с плотной (т.е. со 100-процентным покрытием) навивкой. Дополнительно используется промежуточный экран из майларовой (лавсановой по советской терминологии) пленки с алюминиевым напылением, который отделен от центральной жилы физически вспененным полиэтиленом (механический способ создания пористой структуры вместо химического способа, при котором реагенты воздействуют на поверхность медного проводника, создавая со временем зеленый налет окислившейся меди не только неприятный по внешнему виду, но существенно снижающий электрические характеристики жилы). В данном случае дополнительные затраты вполне оправданы, поскольку изготовителю трудно предвидеть реальную картину электромагнитных помех в зоне прокладки кабеля и лучше перестраховаться, чем экономить.

Подробнее...