.Zjawisko naskórkowości kabli głośnikowych

[ryszard_pp]

Witam,

 

Poniżej analiza i szacunkowe obliczenia dla zwykłego, głośnikowego przewodu miedzianego o powierzchni przekroju okrągłego przewodu 4 mm2 i długości 6m:

 

 

Promień kabla:

r = sqrt (4 / 3,14) = 1,13 mm

 

Głębokość wnikania prądu (naskórkowość) dla częstotliwości 20 000 Hz w miedzi:

d = ok.0,5 mm

 

Promień powierzchni jałowej (środek przewodu, o pomijalnie małej gęstości prądu) przekroju kabla:

j=1,13 mm– 0,5 mm = 0,63 mm

 

Powierzchnia czynna to różnica przekroju 4 mm2 i przekroju jałowego:

 

S czyn = 4 – 3,14 * 0,63 * 0,63 = 2,75 mm2

 

Procent o jaki maleje powierzchnia czynna przewodu dla 20 000 Hz w stosunku do 0 Hz, a więc procent o jaki wzrasta jego proporcjonalna do przekroju rezystancja dla 20 000 Hz:

 

(4-2,75) / 4 = 31,2 %

 

Wniosek: rezystancja przewodu 4 mm2 wzrasta wskutek naskórkowości o ok. 1/3 dla f=20 kHz w stos. do rezystancji dla prądu stałego.

 

Teraz konkretna kolumna głośnikowa i konkretna długość kabla:

 

Zakładamy oporność (właściwie impedancję, to są tylko obliczenia szacunkowe) kolumny - 8 ohm.

 

Długość kabla o powierzchni przekroju 4 mm2 - 6 metrów.

 

Oporność jednostkowa kabla miedzianego 4 mm2 dla prądu stałego:

8,6 miliohm/metr = 0,0086 ohm/m

 

Oporność całkowita kabla miedzianego o powierzchni przekroju 4 mm2 o długości 6 m dla pradu stałego (2 żyły kabla połączone szeregowo z kolumną 8 ohm):

2* 6 m * 0,0086 ohm/m = 0,103 ohm

 

A więc nowa , większa dla 20 kHz rezystancja całego kabla (powiększona o obliczone wyżej 31,2 %):

 

0,103 * (1+ 0,312) = 0,135 ohm

 

Czyli dla 20kHz występuje przyrost rezystancji tego 6-metrowego kabla o ok. 0,032 ohm.

 

Czy ten przyrost ( 0,032 ohm ) rezystancji kabla (dla f=20 kHz) w stos. do sumy rezystancji kabla i kolumny będzie w ogóle słyszalny?

 

Usłyszymy czy nie usłyszymy, oto jest pytanie (W. Shakespeare, wiem, wszyscy wiedzą, to tylko taki żart).

 

Żeby zdobyć jakąś realną orientację, trzeba by przeliczyć na decybele ubytek mocy dla f=20kHz w stosunku do prądu stałego.

 

Moc jest proporcjonalna (z grubsza bitte please, wszystkie obliczenia są szacunkowe) do rezystancji/impedancji (no i kwadratu prądu). Tu interesują nas przyrosty i stosunki rezystancji, obwód kable-głośnik jest szeregowy, prąd ten sam i redukuje się z obliczeń mocowych (to uproszczone obliczenia - powtarzam).

 

Ubytek mocy dla 20 000 Hz w stos do 0 Hz w decybelach liczymy biorąc nie 10 a 20 logarytmów, liczymy najbardziej niekorzystny a jednocześnie konkretny przypadek – nie napięciowy a mocowy, czyli to co jest istotne dla zmysłu słuchu.

 

A więc ostatecznie, ubytek mocy dla 20 000 Hz w stos. do 0 Hz:

delta P [dB] = 20 * log ( (8 + 0,103) ohm / (8 + 0,103 + 0,032) ohm) = - 0,034 dB

 

Słownie: minus trzydzieści cztery tysięczne decybela.

 

W przybliżeniu - zmiana (obniżenie) głośności o trzy, może cztery setne decybela w strefie zanikającej wrażliwości ucha.

 

Trzeba zauważyć, że inne parametry toru, nawet bardzo luksusowego, takie jak nierównomierności charakterystyk głośników, wkładek gramofonowych, przesłuchy, parametry pomieszczenia odsłuchowego itp. itd. jest tego mnóstwo, kształtują się w zakresie wielkości przekraczających o co najmniej rząd obliczoną wartość.

 

 

Jeszcze ubytek mocy na kablach dla 20 kHz i dla głośników 4 ohm:

delta P [dB] = 20 * log ( (4 + 0,103) ohm / (4 + 0,103 + 0,032) ohm) = - 0,067 dB

 

W rzeczywistości te wielkości są jeszcze mniejsze, w przypadku niektórych, nawet prostych kabli znacząco. Po pierwsze podana głębokość wnikania prądu o częstotliwości 20kHz jest w rzeczywistości dla częstotliwości akustycznych i średnic przewodów porównywalnych z grubością warstwy czynnej większa niż wartość 0,5 mm wyliczona na postawie pewnego modelu teoretycznego, w którym średnica jest znacznie większa od grubości warstwy czynnej, przewodzącej prąd. Po drugie - już prosta taśma zamiast przewodów okrągłych, zwiększająca powierzchnię przy tym samym przekroju przewodu dodatkowo zmniejszy wyniki obliczeń.

 

 

Nawiasem mówiąc, prosiłbym o tzw. wgryzienie się (uwaga na zęby, pierwsze lecą czwórki) w obliczenia i ich weryfikację.

 

 

A więc ?

 

Czy istnieje człowiek lub zwierzę, które to usłyszy ? Badania dowodzą, że człowiek zmiany głośności o 0,04 dB nie ma najmniejszej szansy usłyszeć.

 

Jednak moim zdaniem te badania są błędne, jest coś takiego. Tylko jeden gatunek.

Istnieje jeden gatunek zwierzęcia o takich możliwościach.

 

 

Pozdrawiam

[mamel]

kupiłem kiedyś taki parszywy, zielony, śmierdzący do dziś jakimś podłym plastikiem tzw klangfilm - kabel stosowany do głośników w niemieckich kinach objazdowych w początku lat 50-tych

przewód ma coś blisko 1mm a linka z kilku drutów i ... zaśniedziała

jeśli powiem, że górę ma porównywalną do srebra, możecie sobie myśleć, że stary mamel ogłuchł ale sorry, to nie tylko moje opinie

 

jak praktyka wskazuje, wszystkie dywagacje na temat długości, grubości, połysku skórki i innych parametrów najlepiej się maja w wątkach o seksie

[r1212]

Oj widzę, ze ktoś się chce wyraźnie narazić większości na tym forum. Jest już dwóch, no cóż ja będę trzeci.

Jest jeszcze jeden wątek, w którym roztrząsany jest problem kabli zasilających i dla nich miałem przeprowadzić podobne obliczenia. Tam tylko lekko zasugerowałem, że od pewnego momentu grubość kabla nie ma znaczenia przy kablu 2m tylko przy 2km a ekran służy do eliminacji zakłóceń - i od razu dostałem ripostę, że ekran porządkuje ruch elektronów - i pozamiatane. I po co było studiować ( a studiowałem w czasach, kiedy marketing i reklama nie był podstawowym kierunkiem wszystkich uczelni), jak takich prostych rzeczy można się tutaj dowiedzieć, i żeby było mało tego jest tutaj wielu którzy po zastosowaniu tego ekranu ten uporządkowany ruch elektronów słyszą.

Ja nie twierdzę, że jakość kabli nie ma wpływu, ale twierdzę, że od pewnej kwoty za metr nie wypada nie słyszeć tej wyraźnej różnicy, skoro inni słyszą no a kable trzeba kupić, bo przecież nie wypada grać kablami za 10zł za metr.

Nie jestem audiofilem, a raczej hobbystą-elektronikiem, zajmującym się trochę audio i nie trzeba mnie przekonywać, że w klasie A wzmacniacz będzie grał lepiej niż w AB. Chodzi tylko o to, że w niektórych momentach na tym forum mitologia przekracza to co napisał Parandowski.

Jednocześnie znajduję tutaj (szczególnie w dziale DIY) ludzi o ogromnej wiedzy i doświadczeniu, którzy piszą ciekawie jednocześnie podpierając się wiedzą a nie mitologią.

A więc na koniec jednak coś pozytywnego.

[mamel]

Panowie, wyciągacie zbyt daleko idące wnioski; ja nie twierdzę, że po zmianie któregokolwiek kabla w systemie, dźwięk się nie zmieni

ja twierdzę, że wysokie ceny podparte pomiarami to głównie kolejny marketing bo technicznych kryteriów doboru okablowania jeszcze nie wyjaśniono

[r1212]

Panowie, wyciągacie zbyt daleko idące wnioski; ja nie twierdzę, że po zmianie któregokolwiek kabla w systemie, dźwięk się nie zmieni

ja twierdzę, że wysokie ceny podparte pomiarami to głównie kolejny marketing bo technicznych kryteriów doboru okablowania jeszcze nie wyjaśniono

Ależ w życiu, ja tylko twierdzę, że 90% opowieści o kablach to mitologia, a 10% to najczystsza prawda oparta o zjawiska fizyczne a nie nadprzyrodzone.

I chciał bym przy wyborze kabli kierować się tymi 10% opinii wyrażonych przez ludzi po Technical University, a nie tymi 90% - jak to ładnie ująłeś - po MBA

[andrzej analogowy]

Trzeba jeszcze dodać,że zjawisko to ma jeszcze mniejszy "zakres działania"dla częstotliwości słyszalnych.Przecież 20000 Hz to kosmos dla większości zgredów po 40.Ja z trudem docieram do 15000 i to na wymuszonym luzie.To taka uwaga dla tych,którzy zaraz napiszą,że dla wysokiej średnicy naskórkowość pochłania co najmniej 90% sygnału...Dziękuje za wyliczenia...

[Rambo]

ni a jak jest w przypadku IC .... czy tu też nie występuje zjawisko naskórkowości :) ?

[KrzysiekA]

Temat dosyć śliski. Myślę że zjawisko naskórkowości ma w tym wypadku dosyć marginalne znaczenie. Myślę że bardziej tu chodzi o stosunek pojemności do indukcyjności kabla i wypływ tych wartości na pracę samego wzmacniacza. Rozsądek mówi że kabel nie powinien być słyszalny i przychylałbym się tej opinii gdyby nie to że osobiście słyszę różnice między kablami.

Zakładanie że każdy człowiek słyszy podobnie jest trochę naiwnym założeniem. Tak samo jak istnieją ludzie którzy potrafią wyciągać pierwiastki z dowolnej liczby bez użycia kalkulatora tak samo istnieją ludzie którzy słyszą więcej.

Polecam ten artykuł do przeczytania.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Osobiście nie słyszę różnicy między IC chociaż zdarzyło mi się słyszeć IC który był tak zły że brzmiał inaczej. Za to różnice między kablami głośnikowymi są dla mnie bardziej oczywiste chociaż przyznam że z wiekiem słyszę coraz mniej.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Edward]

Ubytek mocy dla 20 000 Hz w stos do 0 Hz w decybelach liczymy biorąc nie 10 a 20 logarytmów

Odwrotnie, dla mocy jest to 10 logarytmów ze stosunku mocy, a dla prądu i napięcia jest to 20 logarytmów ze stosunku prądów lub napięć. Tak więc wyliczone powyżej wartości spadną jeszcze o połowę.

[mamel]

tak jak na ucho jakby popatrzeć to najwięcej zmian, moim zdaniem degradujących, zawdzięczamy pojemnościom

ale mieszanie fazą (np w puszkach na kablach) to już w żadnej bajce się nie mieści bo niby śmieci a dla ucha potrafi zrobić miodzio

[witek_z]

Myślę że bardziej tu chodzi o stosunek pojemności do indukcyjności kabla i wypływ tych wartości na pracę samego wzmacniacza.

O właśnie.

[lolo234]

Mam taką propozycje małego prostego testu dla osób słyszących kable ...

 

Podłączcie swoje głośniki oddzielnymi przewodami (pary pzrewodów. Poproście osobę trzecią o to aby w trakcie odsłuchów próbowala oddalać oraz zbliżać pojedyncze żyły kabli od siebie. Czy będziecie cokolwiek słyszeli ... Oddalanie i zbliżanie ma na celu chwilowe zmiany "pojemności kabli" a może i też w niewielkim stopniu indukcyjności.

[KrzysiekA]

Szczerzę mówiąc nie rozumiem sensu tego tematu. Jeżeli ktoś nie słyszy kabli to po co dyskutować.

Ja osobiście nie mam zamiaru nikogo uszczęśliwiać na siłę.

Jeżeli nie słyszysz różnicy w kablach to ci dobre kable do niczego nie są potrzebne. Koniec kropka.

Mało tego jeżeli nie słyszysz różnicy w kablach to dyskusja na temat kabli też na wiele ci się nie przyda no bo i do czego.

Sprzęt od tego na pewno nie zagra lepiej.

[witek_z]

Szczerzę mówiąc nie rozumiem sensu tego tematu. Jeżeli ktoś nie słyszy kabli to po co dyskutować.

Ja osobiście nie mam zamiaru nikogo uszczęśliwiać na siłę.

Jeżeli nie słyszysz różnicy w kablach to ci dobre kable do niczego nie są potrzebne. Koniec kropka.

Mało tego jeżeli nie słyszysz różnicy w kablach to dyskusja na temat kabli też na wiele ci się nie przyda no bo i do czego.

Sprzęt od tego na pewno nie zagra lepiej.

Ale numer Panie KrzysztofieA polega na tym że audiofile którzy słyszą różnice są w błedzie bo tak naprawdę tej różnicy nie ma. (autosugestia)

Znam dwóch zatwardziałych audiofilów których oszukałem w ślepych testach.

[Grzegorz7]

Ja pogratuluję Ryszardowi jeszcze raz.

Cenne są takie obiektywne oparte na gruncie wiedzy i nauki publikacje.

 

Przełączniki, które tu na Forum były już opisywane mojego autorstwa pozwalają na natychmiastowe (ok.5ms) przełączanie kabli. Jest to najdoskonalszy sposób porównywania.

Jeszcze nikt nie rozpoznał jakichkolwiek różnic, a kable były rozmaite (bez puszek).

 

Oczywiście nie zamierzam niczego sugerować. Może w specyficznych warunkach…

Ale na miłość Boską na pewno nie ma takich różnic jak opisywane tu na Forum:

Zdecydowana poprawa basu z mulącego na kontrolowany, wydatna średnica i analityczna jedwabista góra.

Do tego jeszcze dodawanie, że nawet Żona to słyszała jak weszła z kuchni…

„- O! Co taki kontrolowany bas i analityczna góra? Coś zmieniłeś kochanie?”

 

;)

 

O logarytmach powiedzieli Koledzy, ja dodam jeszcze, że Ryszard analizował jeden drut. Po zastosowaniu linki (lica) efekt jest jeszcze bardziej pomijalny.

Poza tym głębokość wnikania podana jest dla określonego zmniejszenia się natężenia prądu (zdaje się o e) co również powoduje zmniejszenie różnic z modelem.

 

Ale oczywiście liczby nie grają ;D

[KrzysiekA]

Pozwoliłem sobie zrobić mały eksperyment przy pomocy symulatora. Wcześniej pisałem że pojemność i indukcyjność kabla może mieć wpływ na pracę wzmacniacza a dokładniej na pracę pętli sprzężenia zwrotnego. Zadałem sobie pytanie jak duży może być to wpływ. Ostatnio bawiłem się symulatorem zastanawiając się nad wpływem pętli sprzężenia zwrotnego na pracę wzmacniacza. Pętla sprzężenia zwrotnego powoduje powstawanie zniekształceń TIM z bardzo prostego powodu. Sygnał jaki dochodzi z pętli sprężenia zwrotnego do bazy tranzystora Q2 różni się znacznie od sygnału wejściowego doprowadzonego do bazy tranzystora Q1 (zdjęcie poniżej) Powoduje to że przez pewien czas pętla sprzężenia zwrotnego nie działa i pracuje tylko tranzystor Q1. Oczywiście zostaje on przesterowany. Co się dzieje z sygnałem w tym stopniu można zobaczyć na kolektorze tranzystora Q1.

Najciekawsze jest co się stanie z sygnałem na kolektorze Q1 gdy pomiędzy wyjście wzmacniacza a rezystor imitujący obciążenie podłączę indukcyjność 0.005uH imitującą indukcyjność kabla. (Prawdę powiedziawszy to nie wiem jaką typową indukcyjność mają kable. Wybrałem po prostu wartość która wydawała mi się wystarczająco mała) Wyniki wklejam poniżej. Niech każdy sam sobie oceni jaki wpływ ma taka indukcyjność.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[r1212]

Po zastosowaniu linki (lica) efekt jest jeszcze bardziej pomijalny.

 

 

Zgadzam się z wpisem z wyjątkiem jednego drobiazgu. WG. mnie - może się mylę - linka to skręcone ze sobą cienkie druty tworzące coś w rodzaju wałka, natomiast lica to tez cienkie druty, ale splecione i tworzące rurkę (coś jakby ekran bez środka). Licę stosuje się przy wysokich częstotliwościach własnie ze względu na efekt naskórkowości. Tylko że 20kHz to nie jest duża częstotliwość dla efektu naskórkowości co bardzo ładnie udowodnił kolega na początku wątku.

[KrzysiekA]

Pozwoliłem sobie zrobić mały eksperyment przy pomocy symulatora. Wcześniej pisałem że pojemność i indukcyjność kabla może mieć wpływ na pracę wzmacniacza a dokładniej na pracę pętli sprzężenia zwrotnego. Zadałem sobie pytanie jak duży może być to wpływ. Ostatnio bawiłem się symulatorem zastanawiając się nad wpływem pętli sprzężenia zwrotnego na pracę wzmacniacza. Pętla sprzężenia zwrotnego powoduje powstawanie zniekształceń TIM z bardzo prostego powodu. Sygnał jaki dochodzi z pętli sprężenia zwrotnego do bazy tranzystora Q2 różni się znacznie od sygnału wejściowego doprowadzonego do bazy tranzystora Q1 (zdjęcie poniżej) Powoduje to że przez pewien czas pętla sprzężenia zwrotnego nie działa i pracuje tylko tranzystor Q1. Oczywiście zostaje on przesterowany. Co się dzieje z sygnałem w tym stopniu można zobaczyć na kolektorze tranzystora Q1.

Najciekawsze jest co się stanie z sygnałem na kolektorze Q1 gdy pomiędzy wyjście wzmacniacza a rezystor imitujący obciążenie podłączę indukcyjność 0.005uH imitującą indukcyjność kabla. (Prawdę powiedziawszy to nie wiem jaką typową indukcyjność mają kable. Wybrałem po prostu wartość która wydawała mi się wystarczająco mała) Wyniki wklejam poniżej. Niech każdy sam sobie oceni jaki wpływ ma taka indukcyjność.

 

Właśnie zauważyłem że zwarłem tą indukcyjnością wyjście wzmacniacza do masy. Boże widzisz i nie grzmisz. Nie powinno się pisać postów po wstaniu z łóżka. Z góry przepraszam wszystkich za zawracania d..y

[KrzysiekA]

Poprawione symulacje. Tym razem wyjście obciążone do masy pojemnością 350p do masy. Wartość pomierzona z pięciometrowego kabla IN Akustik Bingo Silver.

Dwie pierwsze symulacje. Pierwsza bez pojemności druga z pojemnością

Różnice są niewielkie.

Trochę inaczej sprawa wygląda gdy usunie się ze wzmacniacz zabezpieczenie przed obciążeniem pojemnościowym.

Dwie następne symulacje.

Częsty przypadek n.p. Gain Clone.

Tu widać że wzmacniacz ma wieksze tendencje do wzbudzania.

Od razu chciałbym zaznaczyć że te wzbudzenie widoczne jest tylko na kolektorze tranzystora Q1 i na wyjściu wzmacniacza nie występuje.

Jeżeli jednak zwiększy się pojemność na wejściu do wartości 1n to różnice są całkowicie pomijalne.

Do tego dojdzie jeszcze w szereg indkukcyjność kabla. Nie mam zielonego pojęcia w jakich granicach się ona mieści.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Grzegorz7]

Nie wierzę w symulatory ;).

Zasadą jest taka konstrukcja wzmacniacza aby wszystkie stopnie nadążały (nie wchodziły w nasycenie). Wówczas na wyjściu sygnał musi być taki jak na wejściu powiększony o wzmocnienie.

 

Zawsze można dobrać takie parametry obciążenia przy których nie wydolą tranzystory końcowe (również driver nimi sterujący).

Ciekawe byłoby pokazanie jakie prądy płyną przez tranzystory końcowe i driver. Tu najczęściej oprócz „szybkości pętli” tkwi przyczyna problemów.

Z tym wiążą się takie zjawiska jak wydajność prądowa, szybkość narastania napięcia na wyjściu (SR), współczynnik tłumienia (DF), zapas napięcia zasilania…

 

No i oczywiście na wejściu filtr ograniczający pasmo, bo po cholerę wpychać na wzmacniacz jakieś szybkie przebiegi.

I nauka podstawowa: nie udziwniać kabli połączeniowych do głośników, w szczególności żadnych „puszek” na kablach…

 

r1212:

Lica to również wałek. Klasyczna lica to linka z drucików wzajemnie odizolowanych od siebie (druciki emaliowane i skręcone).

Największa skuteczność licy to zakresy najniższe; fale długie (np. DCF77 – wzorzec czasu nadawany na 77,5kHz,…). Widywałem również lice w przetwornicach napięcia…

 

Brak problemu dla 20kHz wynika z tego, że stosuje się tu bardzo grube kable głośnikowe. W cewkach niestety należy nawijać cienka licą. Tam naskórkowość jest istotna.

Efekt naskórkowości uwzględnia się w urządzeniach zasilanych z sieci 50Hz; np. w silnikach gdzie na skutek wzajemnego obracania się występują w istocie dużo większe „częstotliwości”.

[KrzysiekA]

Wówczas na wyjściu sygnał musi być taki jak na wejściu powiększony o wzmocnienie.

 

A wszyscy powinni być mili dla siebie, krasnoludki powinny mieć czerwone czapeczki i każdy powinien być bogaty i zdrowy. Tylko że z powodów obiektywnych jest to niemożliwe.

 

Owszem że powinno się stosować filtr dolnoprzepustowy na wejściu tylko akurat w tym wypadku filtr celowo usunąłem żeby było dokładnie widać co się dzieje w poszczególnych stopniach przy pobudzeniu impulsowym. Można wtedy optymalizować poszczególne stopnie a w tym konkretnym wypadku wpływ pojemności kabli na zachowanie się impulsowe wzmacniacza.

W praktycznym rozwiązaniu zastosował bym na wejściu pojemność około 1n

 

A jeszcze jedno.

Nie wierzę w symulatory ;).

Chciałbym przypomnieć że elektronika jest nauką ścisłą i nie należy do niej mieszać wiary.

Symulatory są na tyle dobre na ile dobre są biblioteki elementów dołączone do nich.

[jar1]

A wszyscy powinni być mili dla siebie, krasnoludki powinny mieć czerwone czapeczki i każdy powinien być bogaty i zdrowy. Tylko że z powodów obiektywnych jest to niemożliwe.

 

Owszem że powinno się stosować filtr dolnoprzepustowy na wejściu tylko akurat w tym wypadku filtr celowo usunąłem żeby było dokładnie widać co się dzieje w poszczególnych stopniach przy pobudzeniu impulsowym. Można wtedy optymalizować poszczególne stopnie a w tym konkretnym wypadku wpływ pojemności kabli na zachowanie się impulsowe wzmacniacza.

W praktycznym rozwiązaniu zastosował bym na wejściu pojemność około 1n

 

A jeszcze jedno.

 

Chciałbym przypomnieć że elektronika jest nauką ścisłą i nie należy do niej mieszać wiary.

Symulatory są na tyle dobre na ile dobre są biblioteki elementów dołączone do nich.

 

Dlatego nie można zbyt wierzyć w symulatory. Powyżej kikluset kHz to już jest dość radosna twórczość. Szczególnie na amatorskich modelach.

[mamel]

Ludzie - nie bądźcie tak małej wiary, gdzie rozum nie sięga pozostaje nadzieja -:)

 

przemianowałbym ten watek na "największa bolączka audiofila ... "

[ryszard_pp]

Witam,

 

Poniżej analiza i szacunkowe obliczenia dla zwykłego, głośnikowego przewodu miedzianego o powierzchni przekroju okrągłego przewodu 4 mm2 i długości 6m:

 

 

Promień kabla:

r = sqrt (4 / 3,14) = 1,13 mm

 

Głębokość wnikania prądu (naskórkowość) dla częstotliwości 20 000 Hz w miedzi:

d = ok.0,5 mm

 

Promień powierzchni jałowej (środek przewodu, o pomijalnie małej gęstości prądu) przekroju kabla:

j=1,13 mm– 0,5 mm = 0,63 mm

 

Powierzchnia czynna to różnica przekroju 4 mm2 i przekroju jałowego:

 

S czyn = 4 – 3,14 * 0,63 * 0,63 = 2,75 mm2

 

Procent o jaki maleje powierzchnia czynna przewodu dla 20 000 Hz w stosunku do 0 Hz, a więc procent o jaki wzrasta jego proporcjonalna do przekroju rezystancja dla 20 000 Hz:

 

(4-2,75) / 4 = 31,2 %

 

Wniosek: rezystancja przewodu 4 mm2 wzrasta wskutek naskórkowości o ok. 1/3 dla f=20 kHz w stos. do rezystancji dla prądu stałego.

 

Teraz konkretna kolumna głośnikowa i konkretna długość kabla:

 

Zakładamy oporność (właściwie impedancję, to są tylko obliczenia szacunkowe) kolumny - 8 ohm.

 

Długość kabla o powierzchni przekroju 4 mm2 - 6 metrów.

 

Oporność jednostkowa kabla miedzianego 4 mm2 dla prądu stałego:

8,6 miliohm/metr = 0,0086 ohm/m

 

Oporność całkowita kabla miedzianego o powierzchni przekroju 4 mm2 o długości 6 m dla pradu stałego (2 żyły kabla połączone szeregowo z kolumną 8 ohm):

2* 6 m * 0,0086 ohm/m = 0,103 ohm

 

A więc nowa , większa dla 20 kHz rezystancja całego kabla (powiększona o obliczone wyżej 31,2 %):

 

0,103 * (1+ 0,312) = 0,135 ohm

 

Czyli dla 20kHz występuje przyrost rezystancji tego 6-metrowego kabla o ok. 0,032 ohm.

 

Czy ten przyrost ( 0,032 ohm ) rezystancji kabla (dla f=20 kHz) w stos. do sumy rezystancji kabla i kolumny będzie w ogóle słyszalny?

 

Usłyszymy czy nie usłyszymy, oto jest pytanie (W. Shakespeare, wiem, wszyscy wiedzą, to tylko taki żart).

 

Żeby zdobyć jakąś realną orientację, trzeba by przeliczyć na decybele ubytek mocy dla f=20kHz w stosunku do prądu stałego.

 

Moc jest proporcjonalna (z grubsza bitte please, wszystkie obliczenia są szacunkowe) do rezystancji/impedancji (no i kwadratu prądu). Tu interesują nas przyrosty i stosunki rezystancji, obwód kable-głośnik jest szeregowy, prąd ten sam i redukuje się z obliczeń mocowych (to uproszczone obliczenia - powtarzam).

 

Ubytek mocy dla 20 000 Hz w stos do 0 Hz w decybelach liczymy biorąc nie 10 a 20 logarytmów, liczymy najbardziej niekorzystny a jednocześnie konkretny przypadek – nie napięciowy a mocowy, czyli to co jest istotne dla zmysłu słuchu.

 

A więc ostatecznie, ubytek mocy dla 20 000 Hz w stos. do 0 Hz:

delta P [dB] = 20 * log ( (8 + 0,103) ohm / (8 + 0,103 + 0,032) ohm) = - 0,034 dB

 

Słownie: minus trzydzieści cztery tysięczne decybela.

 

W przybliżeniu - zmiana (obniżenie) głośności o trzy, może cztery setne decybela w strefie zanikającej wrażliwości ucha.

 

Trzeba zauważyć, że inne parametry toru, nawet bardzo luksusowego, takie jak nierównomierności charakterystyk głośników, wkładek gramofonowych, przesłuchy, parametry pomieszczenia odsłuchowego itp. itd. jest tego mnóstwo, kształtują się w zakresie wielkości przekraczających o co najmniej rząd obliczoną wartość.

 

 

Jeszcze ubytek mocy na kablach dla 20 kHz i dla głośników 4 ohm:

delta P [dB] = 20 * log ( (4 + 0,103) ohm / (4 + 0,103 + 0,032) ohm) = - 0,067 dB

 

W rzeczywistości te wielkości są jeszcze mniejsze, w przypadku niektórych, nawet prostych kabli znacząco. Po pierwsze podana głębokość wnikania prądu o częstotliwości 20kHz jest w rzeczywistości dla częstotliwości akustycznych i średnic przewodów porównywalnych z grubością warstwy czynnej większa niż wartość 0,5 mm wyliczona na postawie pewnego modelu teoretycznego, w którym średnica jest znacznie większa od grubości warstwy czynnej, przewodzącej prąd. Po drugie - już prosta taśma zamiast przewodów okrągłych, zwiększająca powierzchnię przy tym samym przekroju przewodu dodatkowo zmniejszy wyniki obliczeń.

 

 

Nawiasem mówiąc, prosiłbym o tzw. wgryzienie się (uwaga na zęby, pierwsze lecą czwórki) w obliczenia i ich weryfikację.

 

 

A więc ?

 

Czy istnieje człowiek lub zwierzę, które to usłyszy ? Badania dowodzą, że człowiek zmiany głośności o 0,04 dB nie ma najmniejszej szansy usłyszeć.

 

Jednak moim zdaniem te badania są błędne, jest coś takiego. Tylko jeden gatunek.

Istnieje jeden gatunek zwierzęcia o takich możliwościach.

 

 

Pozdrawiam

 

 

 

 

 

 

Zweryfikowałem jeszcze raz te nocne obliczenia w dzień, napisałem na spokojnie odpowiednią procedurę w Excelu i jednak okazało się, że wkradł się do nich drobny błąd.

Czyli czyżby były do d….?

 

Nie jest aż tak źle.

Po dokładniejszych obliczeniach nowy przekrój: 2,76 mm2 a nie 2,75.

Błędnie też była policzona nowa rezystancja kabla dla 20 kHz, różnica o nieco ponad setną, ale ma znaczenie, bo potem wchodzi pod logarytm w przeliczeniu na decybele.

 

A więc powinno być:

 

Nowa , większa dla 20 kHz rezystancja całego kabla:

0,103 * (4/2,76) = 0,149 ohm

 

Czyli dla 20kHz występuje przyrost rezystancji tego 6-metrowego kabla o ok. 0,046 ohm.

 

Czy ten przyrost ( 0,046 ohm ) rezystancji kabla (dla f=20 kHz) w stos. do sumy rezystancji kabla i kolumny będzie w ogóle słyszalny?

 

Żeby zdobyć jakąś realną orientację, trzeba by przeliczyć na decybele ubytek mocy dla f=20kHz w stosunku do prądu stałego.

 

Ostatecznie, ubytek mocy dla 20 000 Hz w stos. do 0 Hz:

delta P [dB] = 20 * log ( (8 + 0,103) ohm / (8 + 0,103 + 0,046) ohm) = - 0,049 dB

 

W przybliżeniu - zmiana (obniżenie) głośności o cztery, może pięć setnych decybela w strefie zanikającej wrażliwości ucha.

 

Jeszcze ubytek mocy na kablach dla 20 kHz i dla głośników 4 ohm:

delta P [dB] = 20 * log ( (4 + 0,103) ohm / (4 + 0,103 + 0,046) ohm) = - 0,097 dB

 

Najkorzystniej pod kątem względnego ubytku mocy wypada kabel 2,5 mm2:

 

kolumna 8 ohm - 0,04 dB

kolumna 4 ohm - 0,08 dB

 

Tylko, że ma trochę zbyt dużą rezystancję ogólną z racji przekroju, czyli zalecane długości do praktycznego zastosowania tak do 3-4 metrów.

Generalnie dla kolumn 8 ohm kabel 4 mm2 o specjalnym splocie, zwiększającym powierzchnię, bo ta analiza dotyczyła właściwie pojedynczego drutu, powinien pozwolić zejść grubo poniżej 0,05 dB na 6 metrach.

 

Jednak przy większych przekrojach kabla, np. 6 mm2 i długościach, np. 12 m, oraz dla kolumn 4 omowych, sprawa ma się nieco inaczej, zbliżamy się do wartości 0,2 dB, a to już trochę zmienia postać rzeczy.

 

A może ktoś ma jakiś namiar, link na wyniki pomiarów laboratoryjnych?

Albo może ktoś sam przegwizdał jakiś kabelek generatorem i zmierzył?

[Grzegorz7]

Krzysiek:

Nie trzeba mi przypominać czym jest nauka…

 

Najbardziej śmiać mi się chce, jak te wielkie superkomputery typu Cray mientolą tygodniami wszelkie możliwe stany takich promów kosmicznych a potem na starcie pęka uszczelka, bo temperatura spadla o 5 stopni…

Albo w takiej prostej grze jak szachy człowiek potrafi ograć super maszyny (z małymi wyjątkami).

Wystarczy spojrzeć na model tranzystora, potem na ich ilość w takim układzie, możliwe połączenia…

Z branży informatycznej:

Wystarczy popatrzeć na współczesne narzędzia które mają wygenerować kod z modelu BPMN->UML->. Nawet jak analiza jest perfekcyjna to jakość kodu jest to dupy…

 

Tyle na temat modeli i symulacji…

Pewnie, że warto ale obyśmy nie dochodzili do absurdów.

 

Wystarczy podpiąć oscyloskop w kilka wybranych punktów wzmacniacza, odnieść je do jednej skali czasowej i widzimy co się dzieje.

Nie wykluczone, że jak będzie więcej czasu to na jakimś standardowym wzmacniaczu pobawię się w ten sposób, chyba, że ktoś z Kolegów będzie szybszy ;). Zachęcam…

 

Ryszard:

Twoje poprzednie obliczenia są wystarczająco dokładne co do idei.

[ryszard_pp]

Krzysiek:

Nie trzeba mi przypominać czym jest nauka…

 

Najbardziej śmiać mi się chce, jak te wielkie superkomputery typu Cray mientolą tygodniami wszelkie możliwe stany takich promów kosmicznych a potem na starcie pęka uszczelka, bo temperatura spadla o 5 stopni…

Albo w takiej prostej grze jak szachy człowiek potrafi ograć super maszyny (z małymi wyjątkami).

Wystarczy spojrzeć na model tranzystora, potem na ich ilość w takim układzie, możliwe połączenia…

Z branży informatycznej:

Wystarczy popatrzeć na współczesne narzędzia które mają wygenerować kod z modelu BPMN->UML->. Nawet jak analiza jest perfekcyjna to jakość kodu jest to dupy…

 

Tyle na temat modeli i symulacji…

Pewnie, że warto ale obyśmy nie dochodzili do absurdów.

 

Wystarczy podpiąć oscyloskop w kilka wybranych punktów wzmacniacza, odnieść je do jednej skali czasowej i widzimy co się dzieje.

Nie wykluczone, że jak będzie więcej czasu to na jakimś standardowym wzmacniaczu pobawię się w ten sposób, chyba, że ktoś z Kolegów będzie szybszy ;). Zachęcam…

 

Ryszard:

Twoje poprzednie obliczenia są wystarczająco dokładne co do idei.

 

 

Zacząłem to liczyć, żeby samemu, dla siebie zorientowac się, zupełnie ogólnie i w podstawowym zakresie, w jakim właściwie obszarze wielkości w ogóle się poruszamy z tą słynną tak reklamowaną naskórkowością.

Wierzę, że tak w ogóle, niektóre osoby słyszą wymianę kabli, problem jednak w tym, że z nowym kablem zmienia się wszystko, styki, wtyki, pewnie długość kabla, pojemności i zapewne indukcyjności, może jeszcze jakies parametry.

Wydaje mi się, że słynna naskórkowość, która jednak istnieje, pełni tu trzecio, czwarto i pięciorzędną rolę w sensie realno technicznym, natomiast pierwszorzędną w sensie handlowo-socjotechnicznym.

[Rowerex]

(...) że z nowym kablem zmienia się wszystko, styki, wtyki, pewnie długość kabla, pojemności i zapewne indukcyjności, może jeszcze jakies parametry.

 

Kolumna głośnikowa to skomplikowane urządzenie elektryczno-mechaniczne o jeszcze bardziej skomplikowanej charakterystyce częstotliwościowej impedancji. Prądy w kablu bynajmniej nie są w fazie z napięciami na początku i na końcu, co chwila rezonanse i przejścia między indukcyjnością a pojemnością. I gdzie tu rezystor na którym robi się pomiary parametrów?

 

Sens mają badania całego zestawu tzn: wzmacniacz + kable + kolumny + rzeczywisty sygnał muzyczny, a nie prymitywna sinusoida i rezystor. To niezły temat na pracę doktorską i pewnie mnóstwo takich prac powstało.

 

Być może człowiek nie słyszy różnicy 0,04dB między dwoma sygnałami sinusoidalnymi, ale możliwe, że znalazł by się taki co odróżni dwa sygnały z których jeden zawiera jakiegoś wtrąconego śmiecia na poziomie 0,04dB

[dik]

Być może zjawisko naskórkowości nie ma wpływu na brzmienie ale mają wpływ inne zjawiska fizyczne. Wzmak ma dwa zestawy wyjść, podłączyłem pod każde z wyjść inny kabel głośnikowy 4mm2 budżetowy. Z drugiej strony podłączyłem oba kable pod gniazdo w kolumnie (3 drogi). Przełączałem we wzmaku kolumny między wyjściami A i B. Potem zamieniłem podłączenia kabli, żeby wyeliminować wpływ miejsca połączenia na ocenę, tzn. przy istniejących zworach na kolumnie raz kable X były podłączone do tweetera a kable Y do mid a potem odwrotnie, we wzmaku też zamieniałem. NIESTETY, w obu przypadkach szum biały z płyty testowej był inaczej odtwarzany przez kabel X i kabel Y. Jeden miał słyszalne tłumienie wysokich częstotliwości w stosunku do drugiego kabla. Kable były tej samej długości - 3,5m, końcówki bose pocynowane.

[Gość Arek__45]

..no wlasnie uslyszymy czy nie uslyszymy....a kolego gospodarzu tematu .....mamy osiem nut Ty je znasz znasz ja je znam a muzyke komponowal przykladowo Bach a dlaczego nie ja ....nie Ty....rownie dobrze moge wiec stwierdzic ze ja robie dobre kable i potrafie zestawic system ktory gra ..a Ty niestety nie...i to jest Twoj problem...rozumiesz?

 

...jesli nie rozumiesz ..to masz kolejny problem..a czasu malo...oj malo...

[Grzegorz7]

Z listy zawodów w Polsce:

 

Wróżbita:

„Wykorzystanie zdolności jasnowidzenia, zdolności jasnosłyszenia,…”