铜价大涨50%,该如何合理节省线缆成本?

佚名 2022-03-18

    欧洲局势紧张,大宗商品价格收到影响。近期铜价大幅上涨,从5万/吨已涨至7.5万/吨,创15年新高!未来可能将突破8万/吨,原材料的上涨固然给整个制造业带来非常大的成本压力。

铜价大涨50%,该如何合理节省线缆成本?

    无氧铜是制作音视频线缆的主要原材料,特别是扬声器线缆,使用的铜丝量远多于麦克风线缆、音频安装线缆和网线等。在体育场馆、剧场剧院、主题乐园等大型场馆中,扬声器线缆在布线中是使用最多线缆之一。功放与扬声器之间的距离往往要几十米,上百米甚至上千米,扬声器线缆的成本非常大,所以如何合适合理的选择扬声器线缆规格非常重要,不考虑传输距离一味使用大截面的扬声器线缆会造成巨大的浪费,当然截面积太小也不合适,会造成衰减过大。

    我们常遇到工程师来询问,不同传输距离,如何选择规格合适的扬声器线缆呢?以及许多小伙伴们感兴趣的扬声器的传输距离计算公式,我们将逐一解答。本期内容实用丰富,建议收藏阅读!

    音箱是整个音响系统的终端,其作用是把音频电能转换成相应的声能,并把它辐射到空间去。是否有失真?高频低频效果等,这些需要考虑多方面的因素。

    在短距离传输的场合,线缆上的功率损耗非常小,功放输出多少功率都到了音箱,感觉上音箱发出的声音有非常大的震撼力,并且使用截面积略大的线缆,声音效果好的同时也不会浪费太多费用。但是在长距离传输的场合,线缆上的功率损耗随着长度越长,损耗越多,音箱发出的声音出现各种问题,比如高频模糊不清晰,低频沉闷没有震撼力,当传输距离长到一定程度,功放输出的功率,推不动音箱,也就是音箱发出的声音不能听了,不仅如此,线缆上的损耗还会引起线缆升温,线缆加速老化寿命减短,所以长距离传输必须要控制好线缆上的功率损耗, 控制线缆损耗最重要的是减小电阻,音视频线缆我们知道要使用好的导体材料,国内外专业的音视频线缆厂商使用的导体材料是无氧铜,无氧铜本身的电阻率非常低,有非常好的导电性能和物理性能。千万不可以为了节省成本使用劣质的铜材甚至是铜包铝作为导体材料,有人说扬声器线缆每米只有千分之几的欧姆,使用铜材差一点,一千米电阻只大了几个欧姆没问题,但是金耳朵会听出其中的差别。有了好的导体材料,根据使用长度,可以选择合适的截面积。

    电阻计算公式:

铜价大涨50%,该如何合理节省线缆成本?

P:电阻率,L:线缆长度,S:导体截面积

    导体截面积的计算公式:

铜价大涨50%,该如何合理节省线缆成本?

S:导体截面积mm² ,π:圆周率,D:单根铜丝直径mm,N:导体根数

    扬声器线缆使用长度计算公式:

铜价大涨50%,该如何合理节省线缆成本?

L:扬声器线缆使用长度

    α:扬声器线缆上允许的衰减,单位dB

    R0:扬声器阻抗

    RL:扬声器线缆环阻

铜价大涨50%,该如何合理节省线缆成本?

    这是我们多次介绍过的扬声器线缆传输距离表和公式,根据扬声器阻抗,以及线缆上允许的衰减,就可以算出扬声器线缆使用长度,详细介绍请见【干货】如何精确计算扬声器线缆的传输距离? (?点击链接跳转此文章),在实际使用过程中,经常有工程师来问,项目上功放和音箱之间的距离已经确定,问题是用几平方的线合适呢?根据大家反馈的问题,我们制作了传输距离对应功率衰减表,这个表是按照定阻8欧姆的音箱为标准,如果您使用的是定阻4欧姆的音箱,相同传输距离,相同规格的线缆,功率衰减大约大1倍。

    扬声器线缆传输距离对应功率衰减值(dB)

铜价大涨50%,该如何合理节省线缆成本?

▲ 表一

铜价大涨50%,该如何合理节省线缆成本?

▲ 表二

    表上用4种颜色表示,绿色≤0.2dB,蓝色≤0.5dB,黄色≤1dB,红色>1dB超过1dB建议使用截面积更大的扬声器线缆。比如体育场馆100米的传输距离,2×2.0到2×6.0线缆损耗都在1dB以内,从性价比角度考虑,我们建议2×4比较合适。

    导体规格除了我们一直使用2.5mm2,4mm2之外,还有AWG标准,他们是否可以互相对应?在音视频行业内,描述导体截面积的时候,一般国外线缆厂商用的是AWG标准,AWG(American Wire Guage)是UL758的规范里专门对导体规格标准的详述,它把导体分为单铜(单根铜导体)和绞铜(多根铜导体绞合成的铜导体),单铜根据直径大小划分规格,绞铜根据截面积大小划分规格。国内线缆厂商使用国标就是平方毫米mm2。它是国家标准规定的一个标称值,大家在沟通的时候常常会省略单位,约定俗成叫几平方。在国标GB 13140.1-2008附录里,扬声器线缆截面积AWG和平方毫米的大致对应关系用红框圈出。

铜价大涨50%,该如何合理节省线缆成本?

    由于AWG是一个范围值,它有上公差和下公差,使用AWG标准的线缆,注意它的导体规格可能是下公差,在短距离内电阻和标准电阻差距不大,远距离的情况下两者差距就很大了,当然也有的线缆使用上公差,电阻比较小但是成本要高,例如对照表中的2×2.5mm2和14AWG,不可以简单的理解使用这两种规格的扬声器线缆,它们的电阻是一模一样的,还需要比对二者的实际电阻值,电阻值越小越好,相应的成本也会稍高。

    综上所述选择长距离传输的扬声器线缆,首先要选择好的无氧铜铜丝作为导体材料,尽量减小电阻,其次是使用正确的经验公式,在允许的线缆损耗范围内,选择合适的导体截面积,最后是AWG和mm2的对应关系,要仔细辨别两者的电阻差别,不要误以为它们可以简单的互换。

    大家如果有其他的扬声器线缆传输计算的经验公式,欢迎与我们交流,一同为音频系统合理、高性价比的连接而努力。

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