Možná se budete smát vysokým maloobchodním cenám „prémiových“ kabelů ve velkých maloobchodních prodejnách. Je však možné, že kvalitnější kabel vám poskytne lepší digitální signál? Nuance odpovědi vás možná překvapí.
Kabely se mohou zdát jako nudná součást vašeho počítače nebo vybavení pro domácí zábavu. Zapojíte je, fungují. Konec příběhu, že? Nuance vás opět může překvapit. Abychom lépe porozuměli tomu, jak vaše kabely fungují, budeme se muset podívat na fyziku a vědu o tom, jak jsou signály odesílány, a na technické výkony, které bylo nutné provést, aby se vytvořily obrazy a zvuky. I když si myslíte, že stačí zdravý rozum nebo malá znalost geeků, potřebujete správný kabel pro systém domácí zábavy - zamyslete se znovu. Zde jsou některé z nejužitečnějších (a nejúžasnějších) informací, které jsme o kabelech a digitálních signálech našli.
Kabely, značky a marketing
Když se podíváte na výrobky s dlouhým řetězcem, které se vám dostanou do rukou, někdy je ohromující, že dokážeme vyrobit cokoli. Cena kabelu, včetně konektorů, stínění, všech dílů a práce, je překvapivě nízká (někdy haléře na stopu), dokonce iu kvalitního produktu. Cesta, kterou se produkt dostane do vašich rukou, však nepřináší jen některé, ale obvykle i většinu nákladů. To může zahrnovat balení, přepravu, reklamu a marketing a dostatek přirážek k platům, účtům a různým nákladům pro maloobchodníky, kteří zajišťují, že tento produkt dostanete do svých rukou posledních pár stop.
Ze všech důvodů, které jsme právě nastínili, je cena za kabely komplikovanou bestií. Náročnější zákazník může mít vyšší cenový rozdíl , a být ochotni zaplatit více za produkty, které nabízejí cítit stojí za to, což může zvýšit cenu jak u vysoce kvalitních kabelů, tak u kabelů prodávaných jako vysoce kvalitní kabely. „Feel“ je zde důležité slovo. Balení a marketing do značné míry vytvářejí pocity, které mají spotřebitelé vůči značce nebo produktu prodávanému pod touto značkou.
Co to znamená pro geeka, který chce koupit kabely? Kupující pozor - vysoká cena nemusí vždy znamenat vysokou kvalitu . Úhledný obal a příslib pozlacených konektorů vás možná udělají cítit jako byste získali produkt vysoké kvality, ale ve skutečnosti možná platíte pouze za vyšší přirážku pro maloobchod a chytrou reklamu, triky a módní slova. Co se tedy můžeme naučit o kabelech, abychom se chránili před špatnými nákupy? Pojďme se podívat na některé ze zábavných věcí a na vědu o tom, jak kabely fungují, a pokusit se získat lepší představu o tom, jak důležité jsou drahé kabely.
Jak se informace odesílají prostřednictvím kabelů
Kabely, které vedou k vašemu přehrávači Blu-Ray nebo Xbox nebo PC Monitor, se ve skutečnosti příliš neliší od napájecích kabelů, do kterých jsou zapojena všechna tato elektronická zařízení. Kabely nejsou přenášeny žádným zvláštním druhem elektřiny - elektrony jsou elektrony. Jednoduše slouží různým účelům: například pipování dat versus napájení potrubí pro zařízení.
Možná si pamatujete ze středoškolských fyzikálních diagramů atomů s kuličkovými ilustracemi elektronů rotujících kolem jádra atomu. Z tohoto důvodu si mnoho lidí myslí, že elektrony jsou částice, a zatímco v některých situacích, které se jeví jako pravdivé, věda zjistila, že mnoho částic, jako jsou fotony (světlo) a elektrony (elektřina), vykazuje vlastnosti obou částic (objevují se v podobných „ „velké“ a „tvarované“ balíčky energie) a také jako vlny (interferenční vzory - přemýšlejte o překrývajících se vlnách v rybníku). Tato vlastnost je známá jako dualita vlnových částic , a důležitým bodem, který je třeba odebrat, je to, že elektřina je přenášena kabely jako vlny.
Jednou z vlastností vln je, že mají frekvenci - jak rychle kmitají za danou dobu. Data jsou odesílána řízením frekvence, která prochází kabelem. Drsně řečeno, obrazová nebo zvuková data jsou rozdělena na různé vlnové délky a směrována kabely, kde buď vytvářejí analogový signál, nebo přenášejí digitální signál, který má být interpretován.
Jaký je rozdíl mezi analogovým a digitálním?
Jelikož jste na webu věnovaném převážně počítačové pomoci, můžete nad tímto podnadpisem trochu protočit oči. Ale vydržte s námi - to jsou zábavné, podivné věci. Ve zcela analogovém systému způsobuje zvuk nebo obraz vlna vysílaná kabelem. V závislosti na tom, jak vysoká nebo nízká může být frekvence interagující s reproduktory, může být produkován zvuk vyšší nebo nižší frekvence. S analogovými televizory je to podobné, až na to, že signál je rozdělen na červenou, zelenou a modrou vlnovou délku světla, které je třeba znovu zkombinovat, čímž se vytvoří obraz na rozdíl od zvuku. Zatímco frekvence těchto vln se mění v závislosti na tom, jaké informace se přenášejí, obecně druh vlny se ve skutečnosti nezmění - říká se jí sinusová vlna.
Digitální signály fungují, jak byste očekávali, že budou vyvedeny z počítačů. Vysílají řadu signálů zapnutí a vypnutí zvaných „binární“. Možná to znáte jako pokorné a nuly, ale myšlenka je stejná. Digitální informace jsou v těchto binárních signálech kódovány, aby byly dekódovány druhým zařízením na přijímacím konci proudu.
Stejně jako analogové obrazy a zvuk musí být digitální informace přenášeny z bodu A do bodu B kabelem a elektrony. Avšak způsob zapínání a vypínání jedné nebo nula dat digitálních signálů, které se přenášejí, nakonec nevypadá jako hladké sinusové vlny, do kterých posíláme naše analogové signály. Druh tvaru vlny, který digitální signál vytváří, se nazývá „čtvercová vlna“. V platonický svět , toto jsou matematicky dokonalá znázornění zapnutí a vypnutí přenášená vlnou. Ve skutečném světě ... řekněme, že se věci nakonec stanou skutečnými.
Dekódování digitálního signálu
Jak jsme řekli, analogový signál přímo vytváří zvuk nebo obraz bez vrstvy, která jej dekóduje. Protože digitální signál by byl pro naše oči a uši nesmysl, musí se vstupy na zařízeních, jako jsou televizní obrazovky HD, znovu přeložit do obrazu nebo zvuku z digitálních dat přenášených přes kabely. K tomu mají digitální zařízení svůj vlastní software a hardware pro rekonstituci těchto dat na vstupním konci streamu. A protože často nedostávají přes kabel perfektní signál, musí tato zařízení umět dobře „uhodnout“, jaká data mají být.
Když je signál odeslán přes kabel, jeden z hlavním problémem je „impedance“ který se zabývá tendencí kabelu (nebo drátu) rozptylovat nebo degradovat průběhy vln nebo odolávat proudu, který protéká kabeláží. Jak se vodič prodlužuje, má větší tendenci bránit proudu, když ním prochází. Analogové kabely musely být dobře navrženy, aby zvládly tento problém s impedancí, protože jejich signál byl odeslán přímo do zařízení bez vrstvy rekonstituce. Digitální signály nemají přesně stejný problém s impedancí jako analogové kabely, a to z několika důvodů souvisejících s tím, o čem jsme diskutovali. Když jsou signály blokovány, když procházejí kabely, dochází k útlumu nebo degradaci tvaru vlny. Když je druh čtvercové vlny digitálního signálu odesílán kabelem, zeslabuje se a již není dokonalou vlnou s jasně definovanými polohami zapnutí a vypnutí. Ve skutečnosti to pravděpodobně nikdy nebylo, ale to je něco jiného.
Dekódovací hardware a software na cílovém zařízení ví, že hledá jedničky a nuly a má toleranci pro tento tvar obdélníkové vlny. Pokud je do určité míry zeslaben, zařízení se podívá na vlnu a správně ji identifikuje jako jednu nebo nulu, jako kterou byla odeslána (nebo případně interpoluje data by měl byly založeny na ostatních datech, která jsou po ruce). Je to kvůli této rekonstituci dat, která zajišťuje, že digitální kvalita vypadá tak absolutně, dokonce i přes vlnu, která byla narušena kabelem s potenciálně nekvalitní kvalitou a pravděpodobně oslabena. Znamená to však, že nikdy neexistuje důvod, proč byste za super kvalitní kabel museli vydělat velké peníze?
TL; DR, už mě unavují všechny ty vědecké kecy
Kvalitní analogové kabely mají jednoznačně výhodu oproti levnějším kabelům, protože kvalita zvuku nebo videa je přímou funkcí snižování impedance vodičů a útlumu vln, které skrze ně procházejí. Ale platí to samé o digitálních kabelech? Protože pravděpodobnost impedance se zvyšuje s rostoucí délkou kabelu, delší digitální kabely mohou bránit signálu, čím déle je přenášen ze zdroje. Levné, špatně vyrobené digitální kabely, které jsou také velmi dlouhý může nepříznivě ovlivnit signál, což má za následek nekvalitní obrázky, které trpí ztrátou paketů, nesprávně vykreslenými pixely, celými částmi obrazu nebo různými jinými chybami, jako jsou zcela prázdné obrazovky. Udržujte své digitální kabely (zejména HDMI) co nejkratší, pokud jste levnou bruslí. A pokud potřebujete ten dlouhý digitální kabel, buďte připraveni vydělat peníze za kabel, který přesně přenese váš obraz na váš monitor nebo televizor ze zdroje.
Nenašli jsme žádný důkaz, že by takzvané „prémiové“ kabely mohly poskytovat digitální signál vyšší kvality (lepší zvuk nebo bohatší obraz s více barvami), kromě problému s impedancí zhoršující kvalitu. Kvalitní kabely mohou těžit jak z analogového, tak z digitálního signálu, ale je pravděpodobnější, že získáte dobrý obraz z mizerného digitálního kabelu ve srovnání se stejně mizerným analogovým kabelem. To neznamená, že analogový zvukový / vizuální zážitek je horší nebo lepší než digitální - ale tyto dva se zhoršují velmi odlišnými způsoby. Stručně řečeno, použijte co nejkratší digitální kabel, který můžete, a pravděpodobně nikdy nebudete mít problémy s kvalitou obrazu nebo digitálního zvuku.
Užili jste si čtení o všem šílenství, které se děje v kabelech, které spojují vaši elektroniku? Myslíte si, že jsme udělali nějaké chyby? Máte dotazy ohledně některých konceptů, které jsme zde nastínili? Řekněte nám o tom v komentářích nebo pošlete své dotazy na [email protected] a mohou být uvedeny v budoucím článku How-To Geek.
Image Credits: Fixedish od Leo Fung, Creative Commons. Monster Cable od erikkellison, Creative Commons. Sony STR-DA1000ES, Monster Cable THX, Dayton Bananas od SoulRider.222, Creative Commons. Sky HD Box od společnosti DeclanTM, Creative Commons. Čas na kabel HDMI od Stevena Comba, Creative Commons. To je jedna znuděná kočka od Lisy Clarke, Creative Commons. Obrázek z Matrixu použitý bez svolení, předpokládaný jako fair use. Obrázek z reklamy RCA použitý bez svolení, předpokládá se čestné použití. Křivky od Omegatron, GNU licence. Fourierova série od Jima Belka, public domain.
