Кабели являются жизненно важным компонентом всех современных технологических устройств. Несмотря на рост популярности Wi-Fi, Bluetooth и беспроводной зарядки аккумуляторов, до сих пор существует очень мало заменителей некоторых из самых важных кабелей в мире. От USB до Ethernet, от HDMI до MIDI, какую бы задачу вы ни решали и какое бы оборудование вы ни использовали, скорее всего, вам придется что-то к нему подключить.
Вот некоторые из наиболее важных типов кабелей, с которыми мы работаем, и то, как они предлагают наилучшие способы соединения ваших устройств.
Типы кабелей: что вам нужно знать
Существует множество различных типов кабелей для самых разных работ. Некоторые из них передают видео, другие передают аудио, третьи передают данные, а некоторые кабели могут делать всё это и многое другое.
Вот некоторые из наиболее распространенных типов кабелей, с которыми вы столкнетесь, что они делают и где вы можете их использовать.
Кабели Ethernet
Кабели Ethernet являются основой локальных и глобальных сетей по всему миру. Они позволяют компьютерам подключаться к Интернету и предоставляют серверам всю пропускную способность, необходимую им для обработки потоков данных. Хотя для многих потребительских устройств Wi-Fi является предпочтительным методом подключения к сети, в домах по-прежнему найдётся место для Ethernet: игровые ПК, игровые приставки, телевизоры и некоторые ноутбуки по-прежнему пользуются преимуществами более стабильного и высокоскоростного подключения к сети.
Кабели Ethernet часто используют и стримеры, поскольку только так можно получить гарантию качественного соединения без помех.
Кабели Ethernet были впервые представлены в 80-х годах и с тех пор совершенствовались с последующими поколениями кабелей. Первоначально они были основаны на конструкции коаксиального кабеля, но с тех пор были заменены витой парой и оптоволоконным кабелем.
Большинство современных кабелей Ethernet используют витые медные пары для внутренней проводки и доступны в нескольких поколениях с различными характеристиками и функциями. Cat 5 – это самый старый коммерчески доступный кабель Ethernet с официальной поддержкой скорости сети до 100 Мбит/с. Cat 5E заменил его, впервые представив гигабитные сетевые скорости, а Cat 6 может обрабатывать 10 Гбит/с по более коротким кабелям длиной до 55 метров.
Кабели Cat 7 являются уникальным ответвлением основной линейки кабелей Ethernet, и их стоит рассматривать только в определенных случаях. Тем не менее, их производительность аналогична характеристикам Cat 6A: оба кабеля способны работать в сети со скоростью 10 Гбит/с на расстоянии до 100 метров. Кабели последнего поколения Cat 8 рассчитаны на скорость до 40 Гбит/с.
Кабели Ethernet могут поставляться как в экранированных, так и в неэкранированных формах, причем последние категории кабелей предлагают более широкие возможности экранирования, включая оплетку, обмотку фольгой и шлицы.
Существуют также кабели Ethernet, рассчитанные на прохождение через стены, между этажами, а также с большей защитой от пожара.
Волоконно-оптические кабели
Волоконно-оптические кабели – это уникальный тип кабеля, поскольку они используют не электричество для передачи информации, а свет. Вместо медного провода в основе, они используют стекло. Это делает их сигнал намного сильнее, что, в свою очередь, делает оптоволоконные кабели одними из лучших для передачи данных на чрезвычайно большие расстояния.
Волоконно-оптические кабели в основном используются в сетях, заменяя медные кабели Ethernet, где требуются более высокие скорости передачи и расстояния. Они делятся на две ключевые категории: многомодовые оптоволоконные кабели и одномодовые оптоволоконные кабели.
В одномодовых оптоволоконных кабелях используется одинарная стеклянная жила в сердцевине. Это предотвращает слишком сильное колебание сигнала внутри кабеля, уменьшит затухание сигнала и максимизирует как длину кабеля, так и производительность этого кабеля по всей его длине. Одномодовые оптоволоконные кабели доступны в конструкциях OS1 и OS2, причём последний способен передавать до 100 Гбит/с и может достигать длины до 200 км без повторителей.
В многомодовых оптоволоконных кабелях в сердцевине используется несколько нитей стекла, это приводит к более быстрому затуханию их сигнала, чем у одномодовых, что делает их неспособными работать на очень больших расстояниях. Однако, с более широкой сердцевиной многомодовые кабели могут передавать больше данных, а многомодовые оптоволоконные кабели OM5 с самым высоким рейтингом способны обрабатывать до 400 Гбит/с данных, но только на расстоянии до 150 метров.
Кабели HDMI
Кабели HDMI являются наиболее популярным решением для подключения потребительских устройств к дисплеям. Игровые приставки, проигрыватели Blu-ray, потоковые устройства и даже игровые ПК – все они используют HDMI для подключения к телевизору или монитору, и на то есть веские причины. HDMI объединяет аудио и видео в одном кабеле, способен поддерживать самые популярные разрешения и частоты обновления, включая 4K при 120 Гц с новейшими соединениями HDMI 2.1.
HDMI также поддерживает технологию обратного аудиоканала для оптимизации аудио/видеосистем, подключенных к телевизору, переменную частоту обновления, сжатие потока отображения (DSC), субдискретизацию цветности и автоматический режим с низкой задержкой для игр.
Большинство из этих функций были представлены только в кабеле HDMI последнего поколения, но некоторые из них были добавлены в течение многих поколений, через которые он прошел за последние 20 лет. В то время как кабели HDMI первых поколений могли работать только с разрешением 1080p при частоте до 60 Гц, последние могут поддерживать даже разрешение 8K.
Кабели DVI
Кабели цифрового визуального интерфейса (DVI) дебютировали в середине 90-х как замена аналоговым интерфейсам, таким как VGA. Это кабель, который передаёт исключительно видео, поэтому, в отличие от более новых стандартов HDMI и DisplayPort, он не может передавать звук вместе с видео.
В основном, он использовался для подключения настольных компьютеров к мониторам, в большей степени, чем потребительские устройства в жилых комнатах, такие как игровые приставки и проигрыватели VHS, и не использовался в основных устройствах уже более десяти лет.
Кабели DVI могут поставляться в форматах DVI-I и DVI-D, причём первый поддерживает аналоговый интерфейс VGA, а второй представляет собой исключительно цифровой разъём. Они также поставлялись в конфигурациях с одним и двумя каналами, причем первый поддерживал 1080p с частотой до 60 Гц, а второй – 2560x1600 с частотой до 60 Гц.
USB-кабели
Кабели USB являются наиболее универсальным кабелем для всех персональных и бытовых устройств. Они превратились из простого кабеля для передачи данных в 90-х годах в тип кабеля, который передаёт данные, питание, видео, аудио и многое другое.
Сегодня USB-кабели являются одними из самых мощных и универсальных среди всех типов кабелей, и их можно найти практически во всем, что ориентировано на потребителя.
За прошедшие годы USB-кабели претерпели множество итераций. Сначала появился классический прямоугольный (необратимый) разъём типа A со скоростью всего 1,5 Мбит/с, но он быстро развивался, и к 2001 году с появлением USB 2.0 кабели USB могли передавать данные со скоростью до 480 Мбит/с, и стали множится разные типы и размеры. Это включало разъёмы типа B для более крупных периферийных устройств, таких как принтеры и сканеры, и разъемы меньшего размера Mini-A и Mini-B, которые использовались в небольших портативных устройствах, таких как MP3-плееры, ранние смартфоны и компьютерная периферия со съёмными кабелями.
Всё изменилось с появлением USB 3.0. Эти новые «сверхскоростные» порты могут обрабатывать гораздо больше данных – до 5 Гбит/с, а в конечном итоге и до 10 Гбит/с. Однако, в то время схема именования USB-устройств невероятно усложнилась: за USB 3.1 последовал USB 3.2, а USB Forum, в конечном итоге, переименовал все USB-устройства в USB 3.2 Gen 1, Gen 2 или Gen 2x2.
Ещё одно важное изменение произошло с появлением разъема USB-C. Это реверсивное USB-соединение обеспечивало ту же скорость, что и самые быстрые кабели USB-A, но также добавляло поддержку подачи более высокой мощности, а также возможность передачи видео и аудио. С тех пор этот показатель только увеличился благодаря новейшим кабелям USB4 с чудовищной пропускной способностью до 80 Гбит/с, поддержкой более 100 Вт мощности для зарядки устройств и возможностью передачи видео 8K и выше.
Технология USB также лежит в основе стандарта Intel Thunderbolt, который предлагает аналогичную пропускную способность, но с большей гарантией производительности и возможностей.
Электрические силовые кабели
Силовые кабели существуют с 1800-х годов, но чаще всего сегодня они основаны на двух- или трёхжильных кабелях с заземляющей изоляцией из ПВХ. Тем не менее, они могут выводить в широкий диапазон разъёмов.
Существуют коаксиальные силовые кабели меньшего размера, которые используются для подключения бытовой электроники с очень низким энергопотреблением к электросети, и они могут быть самых разных форм и размеров.
Сегодня многие из этих кабелей питания от сети заменяются разъёмами USB-C. В то время как в большинстве домов есть зарядные устройства USB для смартфонов с разъёмами USB-C, многие устройства, особенно те, которые требуют зарядки, а не активного источника питания, переходят на разъёмы USB-C, чтобы упростить зарядку и питание всех устройств.
Кабели DisplayPort
Часто рассматриваемые как современный конкурент кабелей HDMI, кабели DisplayPort обычно используются в настольных компьютерах более высокого класса для подключения их к высококачественному монитору. Он может передавать как аудио, так и видео и делает это с помощью асимметричного прямоугольного разъёма. Благодаря последовательным поколениям кабелей DisplayPort они предлагали более высокую производительность, чем у HDMI, что позволяет тем, кто использует эти кабели на совместимых компьютерах и дисплеях, получать более высокое разрешение и частоту обновления.
Внедрение HDMI 2.1 закрыло этот пробел, но затем появился новый стандарт DisplayPort 2.0/2.1, который снова занял первое место.
Кабели DisplayPort могут поддерживать широкий диапазон разрешений и частот обновления, включая разрешение 8K и частоту до 60 Гц, а также 1080p при частоте 900 Гц, хотя на момент написания статьи нет мониторов, которые могли бы воспользоваться всеми этими возможностями.
Кабели Thunderbolt
Кабели Thunderbolt – это стандарт, созданный Intel, который начал свою жизнь с разъёма Mini DisplayPort, но в более поздних поколениях перешёл на использование разъемов USB-C. Thunderbolt объединяет протоколы PCI-Express и DisplayPort в одно соединение вместе с питанием постоянным током.
Несмотря на то, что Thunderbolt 3 и Thunderbolt 4 предлагают функции и характеристики, сопоставимые с наиболее функциональными соединениями USB-C, стандарты Thunderbolt 3 и Thunderbolt 4 соответствуют более высоким стандартам, чем даже кабели USB4, а это означает, что вы получаете более высокую гарантию производительности и функций с Thunderbolt, чем с обычными кабелями USB.
Широкие возможности соединений Thunderbolt означают, что они часто используются в качестве единственного типа разъёма на некоторых ноутбуках или, по крайней мере, предлагаются вместе с более ограниченным набором других портов, поскольку адаптеры позволяют Thunderbolt эффективно функционировать как любой тип порта, который вам нравится. Его можно использовать для высокоскоростной передачи данных, для отправки аудио и видео на внешние дисплеи или даже для создания сетевого соединения с адаптером Ethernet.
Thunderbolt 4 – это последняя на сегодняшний день версия Thunderbolt с гарантированной пропускной способностью 40 Гбит/с, а также поддержкой нескольких дисплеев с высоким разрешением посредством последовательного подключения и поддержкой зарядки мощностью до 100 Вт. Однако, Intel уже анонсировала более новую спецификацию Thunderbolt 5, которая будет предлагать пропускную способность до 80 Гбит/с для передачи данных и до 120 Гбит/с для передачи видео.
Как и в случае с соединениями USB-C, Thunderbolt полностью обратно совместим со всеми другими соединениями Thunderbolt, которые используют тот же разъём.
Аудио кабели
Это одна из самых больших категорий типов кабелей, так как самые разные устройства используют разные кабели для передачи звука. Некоторые из них мы уже обсуждали здесь, такие как HDMI, Displayport и USB, которые передают как аудио, так и видео, но есть также много различных аудиокабелей, которые используются в бытовых устройствах, для живых выступлений и в профессиональные настройки микширования звука.
Одними из наиболее распространенных аудиосоединений являются TS и TRS. Эти 3,5-мм соединения используются с некоторыми потребительскими устройствами, такими как ноутбуки и некоторые смартфоны, хотя они становятся всё более редкими, поскольку потребительские устройства стремятся к беспроводному подключению аксессуаров.
Из-за несбалансированности кабели TS обычно используются с монофоническим аудиооборудованием, таким как гитары, в то время как кабели TRS являются сбалансированными, поэтому их, как правило, используют с наушниками, динамиками и микшерами, где важна балансировка.
Кабели XLR обычно используются с профессиональным звуковым оборудованием, таким как микрофоны. Они большие и громоздкие, с тремя толстыми контактами внутри круглого разъема. Кабели SpeakON также громоздки, но обеспечивают механизм блокировки для несбалансированных кабелей, что делает их отличным решением для профессиональных динамиков и усилителей на живых выступлениях, где случайное отключение может привести к завершению всего выступления.
Кабели RCA и штекеры типа «банан» часто используются в домашних кинотеатрах для питания систем объёмного звучания или для подключения стереофонического аудиооборудования к более крупным аудио/видеосистемам.
Для получения дополнительной информации обратитесь к полному руководству по типам аудиокабелей.
MIDI-кабели
Кабели MIDI, разработанные в 1980-х годах, технически не являются аудиокабелями, но они передают сообщения о событиях между инструментами и компьютерными системами для облегчения производства. Они позволяют определенным инструментам подключаться напрямую к цифровым звуковым рабочим станциям и синтезаторам.
Хотя в некоторых случаях MIDI-кабели были заменены или дополнены USB-кабелями, они всё ещё находят применение в современных аудиосистемах.
