home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1997 December / Internet_Info_CD-ROM_Walnut_Creek_December_1997.iso / faqs / rec / answers / AudioFAQ / part8 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1997-09-29  |  18.9 KB

  1. Path: senator-bedfellow.mit.edu!faqserv
  2. From: neidorff@unixyztrode.com
  3. Newsgroups: rec.audio.tech,rec.audio.opinion,rec.audio.misc,rec.audio.marketplace,rec.answers,news.answers
  4. Subject: FAQ: rec.audio.* Wire 5/97 (part 8 of 13)
  5. Supersedes: <AudioFAQ/part8_872763743@rtfm.mit.edu>
  6. Followup-To: poster
  7. Date: 28 Sep 1997 09:06:27 GMT
  8. Organization: Unitrode Corp.
  9. Lines: 352
  10. Approved: news-answers-request@mit.edu
  11. Expires: 11 Nov 1997 08:58:45 GMT
  12. Message-ID: <AudioFAQ/part8_875437125@rtfm.mit.edu>
  13. References: <AudioFAQ/part7_875437125@rtfm.mit.edu>
  14. Reply-To: neidorff@unixyztrode.com
  15. NNTP-Posting-Host: penguin-lust.mit.edu
  16. Summary: Answers to common questions about audio equipment, selecting,
  17.   buying, set-up, tuning, use, repair, developments, and philosophy.
  18. X-Last-Updated: 1997/07/31
  19. Originator: faqserv@penguin-lust.MIT.EDU
  20. Xref: senator-bedfellow.mit.edu rec.audio.tech:57580 rec.audio.opinion:130207 rec.audio.misc:39676 rec.audio.marketplace:129391 rec.answers:34318 news.answers:113253
  21.  
  22. Archive-name: AudioFAQ/part8
  23. Last-modified: 1997/7/31
  24. Version: 2.12
  25.  
  26. 15.0 Wire
  27.     More than any other topic, speaker cables and equipment 
  28.     interconnects seem to use up rec.audio.* bandwidth echoing 
  29.     the same theoretical arguments, testimonials, and opinions.  
  30.     Controversy can be stimulating, educational, and also amusing.  
  31.     Please try to keep postings aimed at one of those three goals, 
  32.     and avoid the insults and emotion.  Also, try to avoid
  33.     echoing a common position or principle, as described below.
  34.  
  35. 15.1 Do speaker cables matter?
  36.     To avoid confusion and repetition, here is some terminology.
  37.     Cables are connectors attached to wires. Wires generally 
  38.     have multiple conductors optionally surrounded by a shield and 
  39.     outer insulating covering. Cables can introduce noise into the 
  40.     signal, act as a filter (and thus change the frequency response 
  41.     of the system), and provide nonlinearities from improper 
  42.     (intermittent/loose) connections to or between the connectors.
  43.  
  44.     It is quite scientifically conceivable that some cables do 
  45.     cause a difference in sound, because of the differences in DC 
  46.     resistance, interconductor capacitance, and connector attachment 
  47.     alone.  The effects of exotic conductor weaving and materials 
  48.     are not so well established.  In general, these effects (once 
  49.     we eliminate DC resistance), seem to be small. However, if your 
  50.     system is at least fairly good, then some folks have observed 
  51.     (although not in an experimental, double-blind sense) 
  52.     significant differences in system performance with different 
  53.     cables. The effects are said to be quite system specific; the 
  54.     only real guideline is to try them and see which ones seem to 
  55.     sound better in your system. 
  56.  
  57.     Roughly speaking, the price ranges for speaker cables is low 
  58.     (under $1/ft), medium (under $6-8/ft), and high (up to $100/ft 
  59.     and more). Try to arrange it so you can trial such cables; at 
  60.     several hundred dollars per set, experiments can be expensive.
  61.  
  62.     In any system or experiment, it is essential that the 
  63.     differences between cables be separated from the 
  64.     differences between connectors.
  65.  
  66.     You should have an EXTREMELY solid connection between cable and
  67.     speaker.  Speakers operate at very low impedances, so that bad
  68.     connections will create significant artifacts or signal losses 
  69.     at any power level.  For example, if the connection has a linear 
  70.     resistance of just 1 ohm, the speaker damping factor may be
  71.     changed, and the bass may suffer. If the connection contains
  72.     imperfect metal oxides, then a slightly rectifying junction will 
  73.     block the signal, producing compression, distortion, and other 
  74.     non-linear effects.
  75.  
  76.     There are many magazine articles on cables with various
  77.     perspectives which are worth reading, including: 
  78.         "Speaker Cables: Testing for Audibility"
  79.             Fred E. Davis
  80.             Audio, July 1993, pgs. 34-43
  81.  
  82. 15.2 What speaker cables are available and how good are they?
  83.     There is a wide range of speaker wire available, ranging from
  84.     30ga zip cord (~$.10/ft) to exotic wires costing over $300/ft.
  85.     The material used ranges from copper to oxygen-free copper 
  86.     (OFC) to silver. (There are a bunch of others as well.) 
  87.  
  88.     Oxygen-free copper is probably NOT any different from common
  89.     copper in sound.  If you hear a difference between two cables,
  90.     it is not a difference between oxygen-free and common copper.
  91.  
  92.     Resistance may be significant for speaker cables.  The higher
  93.     the resistance, the more the cable will affect the sound, all
  94.     else equal.  The resistance characteristic of metals is called 
  95.     resistivity.  The resistivity of copper is 1.7 microohm-cm.
  96.     Silver is very slightly lower, 1.6.  Gold is a bit higher, 2.4.
  97.  
  98.     Silver and gold are different from copper in other ways than
  99.     resistivity.  Gold does not oxidize in normal environments,
  100.     so gold contacts will not need periodic cleaning and will not
  101.     create rectifying junctions.  Silver will oxidize, but the
  102.     oxide of silver is conductive, so oxidized silver will still
  103.     make good contact.  Copper oxide is a bad conductor.  Oxidized
  104.     copper contacts may insulate, may conduct, or may rectify.
  105.     Copper is a bad material for cable terminals, but this may or
  106.     may not mean anything for the conductor itself.
  107.  
  108. 15.3 What can I use for budget speaker cables?
  109.     First, a few words on terminology.  Wire is sized by AWG or BS
  110.     gauge number.  Larger numbers represent smaller wire.  AWG 40
  111.     (also called 40 gauge) is as fine as human hair.  AWG 12 is 2mm
  112.     or .081" diameter.  Some wire is classified as solid, because it
  113.     contains one strand per conductor.  Other wire is called
  114.     stranded, because it consists of many strands per conductor.
  115.     Stranded wire is far more flexible than solid wire.  Most wire
  116.     is made from drawn copper.  Some wire is sold that is claimed to
  117.     be made with a process that produces oxygen-free copper.
  118.     Oxygen-free copper has a different metallurgical structure than
  119.     common copper and may or may not conduct current better.
  120.  
  121.     Some critical listeners have reported excellent sound from large
  122.     diameter solid copper wire, such as home wiring "Romex 12-2".
  123.     At least one expert has said that common 18-gauge solid copper
  124.     hook-up wire sold by Radio Shack also works very well.  Also
  125.     recommended on a budget is Sound King wire, a 12 gauge oxygen
  126.     free copper stranded cable.  This is available from MCM
  127.     Electronics for $.39/ft.
  128.  
  129.     Scientifically, thinner wire has more resistance than fatter
  130.     wire, so fatter wire will have less resistance-related effects.
  131.     Resistance effects can be eliminated by using at least 12
  132.     gauge wire, particularly for long runs.  Of course, shorter 
  133.     runs are always preferred, because they come much closer to 
  134.     the ideal zero-length wire, with no resistance, no 
  135.     capacitance, no inductance, and no change in signal.
  136.  
  137. 15.4 What can I use for budget speaker connectors?
  138.     The worst connectors are push-down, or spring terminals.  Screw 
  139.     terminals with solid copper wire are much better.  Gold-plated 
  140.     binding posts and gold spade lugs are inexpensive by audiophile 
  141.     standards and are extremely stable.  Binding posts with spade 
  142.     lugs can be tightened to get a very good mechanical joint, and 
  143.     may offer the lowest electrical resistance of any connector.
  144.  
  145.     Gold plated banana plugs and jacks are very good speaker 
  146.     terminals.  Good ones are more expensive than gold spade lugs, 
  147.     however, they also provide a bigger area of contact, and are 
  148.     more convenient when you must frequently reconfigure the system.  
  149.     Banana plugs should be periodically monitored for corrosion and 
  150.     loss of spring tension.  Monster offers a banana-plug connector 
  151.     with an expanding center pin that forms an even better 
  152.     connection than common gold banana plugs.  At approximately $25 
  153.     per pair, the Monster banana plugs aren't a budget connector.
  154.  
  155.     All else equal, connectors with gold surfaces are better than
  156.     connectors with any other surface.  This is for two reasons.  
  157.     First, gold is extremely inert, meaning that unless gold is 
  158.     exposed to very harsh chemicals or harsh vapors, it will not 
  159.     corrode or oxidize.  It will remain a pure, low-resistance 
  160.     conductor.  Second, gold is quite soft, so that if a 
  161.     gold-plated connector is squeezed between two metal 
  162.     surfaces, it will deform slightly to fill scratches and 
  163.     voids, giving a very broad, low-resistance contact area.
  164.  
  165.     Corrosion of connectors is often a problem.  Gold-plated 
  166.     terminals and connectors somewhat avoid this problem; 
  167.     problems with other connectors can be mitigated by 
  168.     unplugging and replugging the connector on a regular basis, 
  169.     cleaning the contact areas with a pencil eraser, or by 
  170.     using a contact enhancer such as Cramolin or Tweek.  When 
  171.     you use a contact enhancer, be very sure to follow the 
  172.     directions, and avoid spreading enhancer about your equipment.
  173.  
  174. 15.5 What about interconnects, such as the cable between tuner and amp?
  175.     Line-level interconnects conduct smaller signals than speaker
  176.     cables; the typical signal ranges from -2V to +2V (the CD
  177.     output standard) with currents in the microamps (the 
  178.     corresponding values for speaker cables attached to a largish 
  179.     power amp might be -70V to +70V and currents of many amps).  
  180.     Line-level interconnects can be divided into single-ended (or 
  181.     unbalanced), and balanced interconnects.  Home audio is almost 
  182.     always single-ended interconnects.
  183.  
  184.     Single-ended interconnects almost always use a form of the 
  185.     RCA connector (or phono plug). RCA plugs form fair to poor 
  186.     connections that degrade with time as corrosion works into the 
  187.     metal-metal contact and as the spring tension of the connectors 
  188.     relax.  Gold-plating reduces the effect of corrosion and locking 
  189.     RCA connectors solve most of the mechanical problems.  However, 
  190.     these premium phono connectors are rare and expensive.  For 
  191.     example, a gold-plated Vampire locking RCA plug costs 
  192.     approximately $23/pair.  If RCA connectors weren't a de facto 
  193.     standard, we'd recommend against them.
  194.  
  195.     Unbalanced interconnect wires vary in geometry, material and 
  196.     price.  Cheaper wires have a single conductor (normally 
  197.     stranded) and a shield and cost $.20-$2/ft. Medium (complexity 
  198.     and price) wires have two conductors (often arranged as a 
  199.     twisted pair) surrounded by a shield and cost from about 
  200.     $3-$20/ft.  Exotic wires have all sorts of geometries and 
  201.     materials (such as stranded silver conductors, or ribbon cable 
  202.     braided around a core, or in one extreme case, a tube filled 
  203.     with mercury!).  Prices may be as high as $200-$300/ft.
  204.  
  205.     Balanced interconnects have three conductors: two for the signal 
  206.     one for ground, and additionally a shield.  The standard 
  207.     connector for balanced cable is the ITT/Cannon XLR connector, 
  208.     which is quite good mechanically (they lock).  Equivalent 
  209.     connectors are also available from Switchcraft, Neutrik, and 
  210.     other vendors.  If you have to run cables longer than 12 feet or 
  211.     4 meters, the greater noise immunity of balanced interconnects 
  212.     is often a good idea. For this reason, balanced connectors are 
  213.     standard equipment in professional installations such as 
  214.     studios, public address systems, and broadcast stations.  There 
  215.     is not much variation in balanced cables.  The three brands 
  216.     mentioned above are known to be rugged, high quality and 
  217.     moderately priced. Slightly weaker imported connectors are 
  218.     available, but they aren't dramatically cheaper. Better
  219.     connectors are also easier to assemble and have a more durable
  220.     cord strain-relief.
  221.  
  222.     For most systems, the most important aspect of a cable are
  223.     the mechanical reliability of the connectors; in particular, 
  224.     the joint between connector and wire, and the joint between
  225.     connector and socket. Typically, interconnect cables are 
  226.     short.  It is worth getting just the right length; cables 
  227.     often come in .5 meter increments.  With quite good systems, 
  228.     some people observe differences in sound between various 
  229.     interconnects. This is quite system-specific and the same 
  230.     advice as given above applies: try several brands.  Most 
  231.     good dealers will loan interconnects for home evaluation.
  232.  
  233.     In cables where the shield does not carry the signal or ground, 
  234.     the shield is normally only connected to ground at one end. 
  235.     In systems where there are significant differences between 
  236.     ground levels on various components, it may make a difference 
  237.     which way such cables are connected.  Typically, the end where 
  238.     the shield is grounded should be at the source of the signal.  
  239.     Often, such cable has arrows on it pointing in the direction of 
  240.     the signal flow.  In any case, try both orientations.
  241.  
  242.     There are many objective reasons why cables might cause 
  243.     differences in sound by interacting with the drivers in the 
  244.     signal sources as well as by providing non-linear effects in the 
  245.     RCA connector.  Most of these effects are again related to 
  246.     interconductor capacitance and resistance, and the quality of 
  247.     the shielding provided by the "shield" conductor.  In balanced 
  248.     cables the quality of the "twisted pair" inside the shield is 
  249.     also important.  One might note that a shield protects from only 
  250.     capacitively coupled interference, and not from any magnetic 
  251.     field interference.  The twisted pair in a balanced line provide 
  252.     some magnetic rejection, as does steel conduit.  However, steel 
  253.     conduit has other characteristics which make it undesirable for 
  254.     audio in general.
  255.  
  256. 15.6 What about Phono Interconnects:
  257.     Phono interconnects are part of the link between a cartridge on 
  258.     a turntable and a preamp (or head amp or receiver). They are a 
  259.     special case of line-level interconnects because the signal is 
  260.     much lower, typically 1 to 50 millivolts.  They are also 
  261.     intended to operate into a higher impedance, typically 47K ohms, 
  262.     and form part of the capacitive load for the cartridge.
  263.  
  264.     The low signal levels mean that the shielding of the cable, and 
  265.     the presence of a separate drain/shield are more important, as 
  266.     is a good ground.  A separate solid ground should come along 
  267.     with the cable as a separate lead co-routed with the cable.
  268.  
  269.     In addition, the low signal levels make a good solid connection
  270.     to and through the connectors MUCH more important, because of 
  271.     the greater sensitivity to low-level nonlinearities.
  272.  
  273.     Wire capacitance is often ignored in line-level interconnects;
  274.     however, in a phono interconnect, it may constitute half of the 
  275.     total capacitive load of the cartridge. Obviously, then, two 
  276.     cables with significantly different capacitances should sound 
  277.     differently.  In this sense, the "right" cable for one cartridge 
  278.     may be too low or high in capacitance for another cartridge.
  279.     
  280.     For low-impedance cartridges (most moving coil cartridges),
  281.     the wire must have low resistance to prevent cartridge unloading 
  282.     and frequency-dependent signal loss. In addition, as the 
  283.     signal levels are quite low, shielding is important. 
  284.  
  285.     Unfortunately, copper shields do not block stray magnetic 
  286.     fields, so in the case of phono cables, careful routing may be 
  287.     even more effective at reducing hum than special wire.
  288.  
  289. 15.7 Is there really a difference in digital interconnects?
  290.     There are now three kinds of digital interconnects that connect
  291.     transports to D/A converters: coax, plastic fiber (Toslink) and 
  292.     glass fiber (AT&T ST).  In theory, these should sound EXACTLY 
  293.     the same (bits are bits).  However, this assumes good circuit 
  294.     design (in particular, the clock recovery circuits of the DAC, 
  295.     and careful consideration of electronic noise) which may be 
  296.     compromised because of cost considerations or ignorance.  Note: 
  297.     different signaling schemes are used on plastic and glass fiber. 
  298.  
  299.     In any case, some people claim to hear a difference; 
  300.     of those who do, most seem to prefer the glass fiber.  
  301.     However, the technology of fast digital data transmission 
  302.     in consumer electronics is evolving very quickly now.  
  303.     Any specific recommendation should be treated with 
  304.     suspicion until the industry matures.
  305.  
  306. 15.8 Can I make very good interconnects myself?
  307.     Yes.  You will need to be the judge of whether or not they
  308.     are as good as $100 interconnects, but it is easy to make
  309.     interconnects that are better than the $2.00 set which comes 
  310.     with new equipment.
  311.  
  312.     There are two necessary ingredients: two-conductor shielded
  313.     cable and RCA connectors.  There is a lot of debate over what
  314.     is the best cable, but in general, the lower the capacitance
  315.     per foot, the better.  Choice of insulation is harder.  There
  316.     may be an advantage to polypropylene or teflon over polyester
  317.     or rubber, but even that is debatable.  If you are buying wire
  318.     from an electronics distributor, some have successfully used
  319.     Belden 1192A microphone cable.  It is rubber insulated, so very 
  320.     flexible.  Another recommended cable is Belden 8451.  This is
  321.     a polypropylene cable with foil shield.  Finally, consider
  322.     Belden 89182.  This is foamed teflon insulated, so very low
  323.     capacitance, and foil shielded.  If you plan to make a long
  324.     cable, this low capacitance cable may be the best choice.
  325.  
  326.     There is also a variety of RCA connectors available.  A 
  327.     good connector would be gold plated and machined to tight 
  328.     tolerances.  A poorer connector will not fit as well, will 
  329.     make poorer contact as the connecting surface oxides, and 
  330.     will lose its springiness with use.  
  331.  
  332.     When wiring the cable to the connector, use one wire for 
  333.     signal, (the tip of the RCA connector) and one wire for 
  334.     ground (the shell or outer conductor of the RCA connector).  
  335.  
  336.     Some cables use a foil shield which is difficult to solder.  
  337.     These cables typically have a drain wire parallel to the foil
  338.     which can be used for soldering.  Others use a braided shield.
  339.  
  340.     Regardless of which type of wire you have, connect the shield
  341.     or the shield drain wire to ground on only ONE SIDE.  This will
  342.     stop noise picked up by the shield from causing ground noise.
  343.  
  344.     It can be a touchy job soldering RCA connectors.  Before 
  345.     you use your new cables, check with an ohmmeter or 
  346.     a continuity tester to make sure that you have not 
  347.     accidentally sorted the signal and ground leads together, 
  348.     either with a stray drop of solder or a loose wire strand.
  349.  
  350. | 15.9 Is there a standard for wiring balanced XLR-3 cables?
  351. |    Yes.  Connect pin 1 to ground/green, pin 2 to white, and
  352. |    pin 3 to black.  Herb Hamilton suggests that you remember
  353. |    "George Washington Bridge" and then use the first letter
  354. |    of each word (GWB) to help you remember Green=1, White=2,
  355. |    and Black=3.  This same wiring convention works for
  356. |    balanced line level signals and balanced microphone cables.
  357.  
  358. COPYRIGHT NOTICE
  359. The information contained here is collectively copyrighted by the 
  360. authors. The right to reproduce this is hereby given, provided it is 
  361. copied intact, with the text of sections 1 through 8, inclusive. 
  362. However, the authors explicitly prohibit selling this document, any 
  363. of its parts, or any document which contains parts of this document.
  364.  
  365. Note: My e-mail address in this FAQ is "Spam-Blocked".  Remove "xyz" to use.
  366. --
  367. Bob Neidorff; Unitrode Corporation  |  Internet: neidorff@unixyztrode.com
  368. 7 Continental Blvd.                 |  Voice   : (US) 603-429-8541
  369. Merrimack, NH  03054-0399 USA       |  FAX     : (US) 603-429-8564
  370.  
  371. Note: Unitrode Corporation has openings for Analog and Mixed
  372. Signal Design Engineers in Merrimack, New Hampshire.  If
  373. interested, please send resume in confidence to address above.
  374.