home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ ftp.pasteur.org/FAQ/ / ftp-pasteur-org-FAQ.zip / FAQ / AudioFAQ / part8 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  2004-04-18  |  19.5 KB

  1. Path: senator-bedfellow.mit.edu!dreaderd!not-for-mail
  2. Message-ID: <AudioFAQ/part8_1082200966@rtfm.mit.edu>
  3. Supersedes: <AudioFAQ/part8_1079601013@rtfm.mit.edu>
  4. Expires: 31 May 2004 11:22:46 GMT
  5. References: <AudioFAQ/part7_1082200966@rtfm.mit.edu>
  6. X-Last-Updated: 2002/08/30
  7. Newsgroups: rec.audio.tech,rec.audio.opinion,rec.audio.misc,rec.audio.marketplace,rec.answers,news.answers
  8. Subject: FAQ: rec.audio.* Wire 2/99 (part 8 of 13)
  9. Followup-To: poster
  10. Reply-To: neidorff@ti.com
  11. Approved: news-answers-request@mit.edu
  12. From: neidorff@ti.com
  13. Organization: Texas Instruments Corp.
  14. Summary: Answers to common questions about audio equipment, selecting,
  15.   buying, set-up, tuning, use, repair, developments, and philosophy.
  16. Originator: faqserv@penguin-lust.MIT.EDU
  17. Date: 17 Apr 2004 11:27:33 GMT
  18. Lines: 367
  19. NNTP-Posting-Host: penguin-lust.mit.edu
  20. X-Trace: 1082201253 senator-bedfellow.mit.edu 576 18.181.0.29
  21. Xref: senator-bedfellow.mit.edu rec.audio.tech:181981 rec.audio.opinion:656782 rec.audio.misc:88793 rec.audio.marketplace:487245 rec.answers:86581 news.answers:269874
  22.  
  23. Archive-name: AudioFAQ/part8
  24. Last-modified: 2000/4/12
  25. Version: 2.15
  26.  
  27. 15.0 Wire
  28.     More than any other topic, speaker cables and equipment 
  29.     interconnects seem to use up rec.audio.* bandwidth echoing 
  30.     the same theoretical arguments, testimonials, and opinions.  
  31.     Controversy can be stimulating, educational, and also amusing.  
  32.     Please try to keep postings aimed at one of those three goals, 
  33.     and avoid the insults and emotion.  Also, try to avoid
  34.     echoing a common position or principle, as described below.
  35.  
  36. 15.1 Do speaker cables matter?
  37.     To avoid confusion and repetition, here is some terminology,
  38.     thanks to Steve Lampen of Belden Wire & Cable Co.
  39.  
  40.     A wire is a single conductor made up of one or more conducting
  41.     elements, but all configured (as in a stranded design) to act
  42.     as a single conductor.  Mostly, this is coated or covered by
  43.     plastic, rubber, enamel or similar insulators.
  44.  
  45.     Groups of wires are called cables.  So zip cord is a cable,
  46.     because it contains more than one insulated conducting
  47.     element.  Coaxial cable is also cable.
  48.  
  49.     Cables can introduce noise into the signal, act as a filter
  50.     (and thus change the frequency response of the system),
  51.     attenuate the signal (change the amplitude), and provide
  52.     nonlinearities from oxidized or otherwise poor connections.
  53.     Nonlinearities can distort the signal which add harmonics.
  54.     Nonlinearities can also rectify or demodulate higher frequency 
  55.     signals into audible signals.
  56.  
  57.     It is quite scientifically conceivable that some cables do 
  58.     cause a difference in sound, because of the differences in DC 
  59.     resistance, interconductor capacitance, and connector attachment 
  60.     alone.  The effects of exotic conductor weaving and materials 
  61.     are not so well established.  In general, these effects (once 
  62.     we eliminate DC resistance), seem to be small. However, if your 
  63.     system is at least fairly good, then some folks have observed 
  64.     (although not in an experimental, double-blind sense) 
  65.     significant differences in system performance with different 
  66.     cables. The effects are said to be quite system specific; the 
  67.     only real guideline is to try them and see which ones seem to 
  68.     sound better in your system. 
  69.  
  70.     Roughly speaking, the price ranges for speaker cables is low 
  71.     (under $1/ft), medium (under $6-8/ft), and high (up to $100/ft 
  72.     and more). Try to arrange it so you can trial such cables; at 
  73.     several hundred dollars per set, experiments can be expensive.
  74.  
  75.     In any system or experiment, it is essential that the 
  76.     differences between cables be separated from the 
  77.     differences between connectors.
  78.  
  79.     You should have an EXTREMELY solid connection between cable and
  80.     speaker.  Speakers operate at very low impedances, so that bad
  81.     connections will create significant artifacts or signal losses 
  82.     at any power level.  For example, if the connection has a linear 
  83.     resistance of just 1 ohm, the speaker damping factor may be
  84.     changed, and the bass may suffer. If the connection contains
  85.     imperfect metal oxides, then a slightly rectifying junction will 
  86.     block the signal, producing compression, distortion, and other 
  87.     non-linear effects.
  88.  
  89.     There are many magazine articles on cables with various
  90.     perspectives which are worth reading, including: 
  91.         "Speaker Cables: Testing for Audibility"
  92.             Fred E. Davis
  93.             Audio, July 1993, pgs. 34-43
  94.  
  95. 15.2 What speaker cables are available and how good are they?
  96.     There is a wide range of speaker wire available, ranging from
  97.     30ga zip cord (~$.10/ft) to exotic wires costing over $300/ft.
  98.     The material used ranges from copper to oxygen-free copper 
  99.     (OFC) to silver. (There are a bunch of others as well.) 
  100.  
  101.     Oxygen-free copper is probably NOT any different from common
  102.     copper in sound.  If you hear a difference between two cables,
  103.     it is not a difference between oxygen-free and common copper.
  104.  
  105.     Resistance may be significant for speaker cables.  The higher
  106.     the resistance, the more the cable will affect the sound, all
  107.     else equal.  The resistance characteristic of metals is called 
  108.     resistivity.  The resistivity of copper is 1.7 microohm-cm.
  109.     Silver is very slightly lower, 1.6.  Gold is a bit higher, 2.4.
  110.  
  111.     Silver and gold are different from copper in other ways than
  112.     resistivity.  Gold does not oxidize in normal environments,
  113.     so gold contacts will not need periodic cleaning and will not
  114.     create rectifying junctions.  Silver will oxidize, but the
  115.     oxide of silver is conductive, so oxidized silver will still
  116.     make good contact.  Copper oxide is a bad conductor.  Oxidized
  117.     copper contacts may insulate, may conduct, or may rectify.
  118.     Copper is a bad material for cable terminals, but this may or
  119.     may not mean anything for the conductor itself.
  120.  
  121. 15.3 What can I use for budget speaker cables?
  122.     First, a few words on terminology.  Wire is sized by AWG or BS
  123.     gauge number.  Larger numbers represent smaller wire.  AWG 40
  124.     (also called 40 gauge) is as fine as human hair.  AWG 12 is 2mm
  125.     or .081" diameter.  If you reduce the AWG number by 3 (such as
  126.     from 29 to 26) then the wire cross-sectional area increases by 
  127.     a factor of 2 and the series resistance drops by a factor of 2.
  128.  
  129.     Some wire is classified as solid, because it contains one
  130.     strand per conductor.  Other wire is called stranded, because
  131.     it consists of many strands per conductor.  Stranded wire is
  132.     far more flexible than solid wire.  Most wire is made from
  133.     drawn copper.  Some wire is sold that is claimed to be made
  134.     with a process that produces oxygen-free copper.  Oxygen-free
  135.     copper has a different metallurgical structure than common
  136.     copper and may or may not conduct current better.
  137.  
  138.     Some critical listeners have reported excellent sound from large
  139.     diameter solid copper wire, such as home wiring "Romex 12-2".
  140.     At least one expert has said that common 18-gauge solid copper
  141.     hook-up wire sold by Radio Shack also works very well.  Also
  142.     recommended on a budget is Sound King wire, a 12 gauge oxygen
  143.     free copper stranded cable.  This is available from MCM
  144.     Electronics for $.39/ft.
  145.  
  146.     Scientifically, thinner wire has more resistance than fatter
  147.     wire, so fatter wire will have less resistance-related effects.
  148.     Resistance effects can be eliminated by using at least 12
  149.     gauge wire, particularly for long runs.  Of course, shorter 
  150.     runs are always preferred, because they come much closer to 
  151.     the ideal zero-length wire, with no resistance, no 
  152.     capacitance, no inductance, and no change in signal.
  153.  
  154. 15.4 What can I use for budget speaker connectors?
  155.     The worst connectors are push-down, or spring terminals.  Screw 
  156.     terminals with solid copper wire are much better.  Gold-plated 
  157.     binding posts and gold spade lugs are inexpensive by audiophile 
  158.     standards and are extremely stable.  Binding posts with spade 
  159.     lugs can be tightened to get a very good mechanical joint, and 
  160.     may offer the lowest electrical resistance of any connector.
  161.  
  162.     Gold plated banana plugs and jacks are very good speaker 
  163.     terminals.  Good ones are more expensive than gold spade lugs, 
  164.     however, they also provide a bigger area of contact, and are 
  165.     more convenient when you must frequently reconfigure the system.  
  166.     Banana plugs should be periodically monitored for corrosion and 
  167.     loss of spring tension.  Monster offers a banana-plug connector 
  168.     with an expanding center pin that forms an even better 
  169.     connection than common gold banana plugs.  At approximately $25 
  170.     per pair, the Monster banana plugs aren't a budget connector.
  171.  
  172.     All else equal, connectors with gold surfaces are better than
  173.     connectors with any other surface.  This is for two reasons.  
  174.     First, gold is extremely inert, meaning that unless gold is 
  175.     exposed to very harsh chemicals or harsh vapors, it will not 
  176.     corrode or oxidize.  It will remain a pure, low-resistance 
  177.     conductor.  Second, gold is quite soft, so that if a 
  178.     gold-plated connector is squeezed between two metal 
  179.     surfaces, it will deform slightly to fill scratches and 
  180.     voids, giving a very broad, low-resistance contact area.
  181.  
  182.     Corrosion of connectors is often a problem.  Gold-plated 
  183.     terminals and connectors somewhat avoid this problem; 
  184.     problems with other connectors can be mitigated by 
  185.     unplugging and replugging the connector on a regular basis, 
  186.     cleaning the contact areas with a pencil eraser, or by 
  187.     using a contact enhancer such as Cramolin or Tweek.  When 
  188.     you use a contact enhancer, be very sure to follow the 
  189.     directions, and avoid spreading enhancer about your equipment.
  190.  
  191. 15.5 What about interconnects, such as the cable between tuner and amp?
  192.     Line-level interconnects conduct smaller signals than speaker
  193.     cables; the typical signal ranges from -2V to +2V (the CD
  194.     output standard) with currents in the microamps (the 
  195.     corresponding values for speaker cables attached to a largish 
  196.     power amp might be -70V to +70V and currents of many amps).  
  197.     Line-level interconnects can be divided into single-ended (or 
  198.     unbalanced), and balanced interconnects.  Home audio is almost 
  199.     always single-ended interconnects.
  200.  
  201.     Single-ended interconnects almost always use a form of the 
  202.     RCA connector (or phono plug). RCA plugs form fair to poor 
  203.     connections that degrade with time as corrosion works into the 
  204.     metal-metal contact and as the spring tension of the connectors 
  205.     relax.  Gold-plating reduces the effect of corrosion and locking 
  206.     RCA connectors solve most of the mechanical problems.  However, 
  207.     these premium phono connectors are rare and expensive.  For 
  208.     example, a gold-plated Vampire locking RCA plug costs 
  209.     approximately $23/pair.  If RCA connectors weren't a de facto 
  210.     standard, we'd recommend against them.
  211.  
  212.     Unbalanced interconnect wires vary in geometry, material and 
  213.     price.  Cheaper wires have a single conductor (normally 
  214.     stranded) and a shield and cost $.20-$2/ft. Medium (complexity 
  215.     and price) wires have two conductors (often arranged as a 
  216.     twisted pair) surrounded by a shield and cost from about 
  217.     $3-$20/ft.  Exotic wires have all sorts of geometries and 
  218.     materials (such as stranded silver conductors, or ribbon cable 
  219.     braided around a core, or in one extreme case, a tube filled 
  220.     with mercury!).  Prices may be as high as $200-$300/ft.
  221.  
  222.     Balanced interconnects have three conductors: two for the signal 
  223.     one for ground, and additionally a shield.  The standard 
  224.     connector for balanced cable is the ITT/Cannon XLR connector, 
  225.     which is quite good mechanically (they lock).  Equivalent 
  226.     connectors are also available from Switchcraft, Neutrik, and 
  227.     other vendors.  If you have to run cables longer than 12 feet or 
  228.     4 meters, the greater noise immunity of balanced interconnects 
  229.     is often a good idea. For this reason, balanced connectors are 
  230.     standard equipment in professional installations such as 
  231.     studios, public address systems, and broadcast stations.  There 
  232.     is not much variation in balanced cables.  The three brands 
  233.     mentioned above are known to be rugged, high quality and 
  234.     moderately priced. Slightly weaker imported connectors are 
  235.     available, but they aren't dramatically cheaper. Better
  236.     connectors are also easier to assemble and have a more durable
  237.     cord strain-relief.
  238.  
  239.     For most systems, the most important aspect of a cable are
  240.     the mechanical reliability of the connectors; in particular, 
  241.     the joint between connector and wire, and the joint between
  242.     connector and socket. Typically, interconnect cables are 
  243.     short.  It is worth getting just the right length; cables 
  244.     often come in .5 meter increments.  With quite good systems, 
  245.     some people observe differences in sound between various 
  246.     interconnects. This is quite system-specific and the same 
  247.     advice as given above applies: try several brands.  Most 
  248.     good dealers will loan interconnects for home evaluation.
  249.  
  250.     In cables where the shield does not carry the signal or ground, 
  251.     the shield is normally only connected to ground at one end. 
  252.     In systems where there are significant differences between 
  253.     ground levels on various components, it may make a difference 
  254.     which way such cables are connected.  Typically, the end where 
  255.     the shield is grounded should be at the source of the signal.  
  256.     Often, such cable has arrows on it pointing in the direction of 
  257.     the signal flow.  In any case, try both orientations.
  258.  
  259.     There are many objective reasons why cables might cause 
  260.     differences in sound by interacting with the drivers in the 
  261.     signal sources as well as by providing non-linear effects in the 
  262.     RCA connector.  Most of these effects are again related to 
  263.     interconductor capacitance and resistance, and the quality of 
  264.     the shielding provided by the "shield" conductor.  In balanced 
  265.     cables the quality of the "twisted pair" inside the shield is 
  266.     also important.  One might note that a shield protects from only 
  267.     capacitively coupled interference, and not from any magnetic 
  268.     field interference.  The twisted pair in a balanced line provide 
  269.     some magnetic rejection, as does steel conduit.  However, steel 
  270.     conduit has other characteristics which make it undesirable for 
  271.     audio in general.
  272.  
  273. 15.6 What about Phono Interconnects:
  274.     Phono interconnects are part of the link between a cartridge on 
  275.     a turntable and a preamp (or head amp or receiver). They are a 
  276.     special case of line-level interconnects because the signal is 
  277.     much lower, typically 1 to 50 millivolts.  They are also 
  278.     intended to operate into a higher impedance, typically 47K ohms, 
  279.     and form part of the capacitive load for the cartridge.
  280.  
  281.     The low signal levels mean that the shielding of the cable, and 
  282.     the presence of a separate drain/shield are more important, as 
  283.     is a good ground.  A separate solid ground should come along 
  284.     with the cable as a separate lead co-routed with the cable.
  285.  
  286.     In addition, the low signal levels make a good solid connection
  287.     to and through the connectors MUCH more important, because of 
  288.     the greater sensitivity to low-level nonlinearities.
  289.  
  290.     Wire capacitance is often ignored in line-level interconnects;
  291.     however, in a phono interconnect, it may constitute half of the 
  292.     total capacitive load of the cartridge. Obviously, then, two 
  293.     cables with significantly different capacitances should sound 
  294.     differently.  In this sense, the "right" cable for one cartridge 
  295.     may be too low or high in capacitance for another cartridge.
  296.     
  297.     For low-impedance cartridges (most moving coil cartridges),
  298.     the wire must have low resistance to prevent cartridge unloading 
  299.     and frequency-dependent signal loss. In addition, as the 
  300.     signal levels are quite low, shielding is important. 
  301.  
  302.     Unfortunately, copper shields do not block stray magnetic 
  303.     fields, so in the case of phono cables, careful routing may be 
  304.     even more effective at reducing hum than special wire.
  305.  
  306. 15.7 Is there really a difference in digital interconnects?
  307.     There are now three kinds of digital interconnects that connect
  308.     transports to D/A converters: coax, plastic fiber (Toslink) and 
  309.     glass fiber (AT&T ST).  In theory, these should sound EXACTLY 
  310.     the same (bits are bits).  However, this assumes good circuit 
  311.     design (in particular, the clock recovery circuits of the DAC, 
  312.     and careful consideration of electronic noise) which may be 
  313.     compromised because of cost considerations or ignorance.  Note: 
  314.     different signaling schemes are used on plastic and glass fiber. 
  315.  
  316.     In any case, some people claim to hear a difference; 
  317.     of those who do, most seem to prefer the glass fiber.  
  318.     However, the technology of fast digital data transmission 
  319.     in consumer electronics is evolving very quickly now.  
  320.     Any specific recommendation should be treated with 
  321.     suspicion until the industry matures.
  322.  
  323. 15.8 Can I make very good interconnects myself?
  324.     Yes.  You will need to be the judge of whether or not they
  325.     are as good as $100 interconnects, but it is easy to make
  326.     interconnects that are better than the $2.00 set which comes 
  327.     with new equipment.
  328.  
  329.     There are two necessary ingredients: two-conductor shielded
  330.     cable and RCA connectors.  There is a lot of debate over what
  331.     is the best cable, but in general, the lower the capacitance
  332.     per foot, the better.  Choice of insulation is harder.  There
  333.     may be an advantage to polypropylene or teflon over polyester
  334.     or rubber, but even that is debatable.  If you are buying wire
  335.     from an electronics distributor, some have successfully used
  336.     Belden 1192A microphone cable.  It is rubber insulated, so very 
  337.     flexible.  Another recommended cable is Belden 8451.  This is
  338.     a polypropylene cable with foil shield.  Finally, consider
  339.     Belden 89182.  This is foamed teflon insulated, so very low
  340.     capacitance, and foil shielded.  If you plan to make a long
  341.     cable, this low capacitance cable may be the best choice.
  342.  
  343.     There is also a variety of RCA connectors available.  A 
  344.     good connector would be gold plated and machined to tight 
  345.     tolerances.  A poorer connector will not fit as well, will 
  346.     make poorer contact as the connecting surface oxides, and 
  347.     will lose its springiness with use.  
  348.  
  349.     When wiring the cable to the connector, use one wire for 
  350.     signal, (the tip of the RCA connector) and one wire for 
  351.     ground (the shell or outer conductor of the RCA connector).  
  352.  
  353.     Some cables use a foil shield which is difficult to solder.  
  354.     These cables typically have a drain wire parallel to the foil
  355.     which can be used for soldering.  Others use a braided shield.
  356.  
  357.     Regardless of which type of wire you have, connect the shield
  358.     or the shield drain wire to ground on only ONE SIDE.  This will
  359.     stop noise picked up by the shield from causing ground noise.
  360.  
  361.     It can be a touchy job soldering RCA connectors.  Before 
  362.     you use your new cables, check with an ohmmeter or 
  363.     a continuity tester to make sure that you have not 
  364.     accidentally sorted the signal and ground leads together, 
  365.     either with a stray drop of solder or a loose wire strand.
  366.  
  367. 15.9 Is there a standard for wiring balanced XLR-3 cables?
  368.     Yes.  Connect pin 1 to ground/green, pin 2 to white, and
  369.     pin 3 to black.  Herb Hamilton suggests that you remember
  370.     "George Washington Bridge" and then use the first letter
  371.     of each word (GWB) to help you remember Green=1, White=2,
  372.     and Black=3.  This same wiring convention works for
  373.     balanced line level signals and balanced microphone cables.
  374.  
  375. COPYRIGHT NOTICE
  376. The information contained here is collectively copyrighted by the 
  377. authors. The right to reproduce this is hereby given, provided it is 
  378. copied intact, with the text of sections 1 through 8, inclusive. 
  379. However, the authors explicitly prohibit selling this document, any 
  380. of its parts, or any document which contains parts of this document.
  381.  
  382. --
  383. Bob Neidorff; Texas Instruments     |  Internet: neidorff@ti.com
  384. 50 Phillippe Cote St.               |  Voice   : (US) 603-222-8541
  385. Manchester, NH  03101 USA 
  386.  
  387. Note: Texas Instruments has openings for Analog and Mixed
  388. Signal Design Engineers in Manchester, New Hampshire.  If
  389. interested, please send resume in confidence to address above.
  390.