Frekvenčné charakteristiky pasívnych komponentov. Blog ›Vplyv káblov na nastavenie reproduktorov

Aby navrhnuté zariadenie správne fungovalo, je potrebné starostlivo vyberať pasívne komponenty. Je potrebné podrobne zvážiť vlastnosti základne pasívneho prvku budúceho zariadenia a predbežné usporiadanie puzdier na doske.

Pri výbere základne prvkov pre budúce zariadenie vývojári často neprikladajú veľkú dôležitosť oblasti pracovnej frekvencie pasívnych komponentov. To vedie k nepredvídateľným výsledkom. Chcem poznamenať, že to neplatí iba pre vysokofrekvenčné analógové zariadenia, pretože vysokofrekvenčné signály majú silný vplyv na pasívne nízkofrekvenčné komponenty prostredníctvom galvanickej komunikácie alebo vyžarovania. Napríklad jednoduchý aktívny dolnopriepustný filter na operačnom zosilňovači môže fungovať ako hornopriepustný filter, keď sa na jeho vstup aplikuje vysoká frekvencia.

rezistory

Vysokofrekvenčný odpor má svoju vlastnú indukčnosť, kapacitanciu a odpor. Pozri obr. 5.

Odpory možno rozdeliť do troch hlavných typov: drôt, uhlíkový kompozit a film. Drôtový rezistor v jeho štruktúre je cievka z vysoko odolného kovu, z ktorej sa objavuje jeho vlastná indukčnosť. Filmové kondenzátory majú podobnú štruktúru, takže filmové kondenzátory majú aj indukčnosť. Indukčné vlastnosti filmových odporov sa prejavujú v menšej miere ako odporové. Vo vysokofrekvenčných obvodoch je možné bezpečne použiť filmové rezistory do 2 kOhm.

Pretože nálezy rezistorov sú navzájom paralelné, existuje medzi nimi významné kapacitné spojenie. Čím je odpor väčší, tým nižšia je kapacita medzikontinentálnej kapacity.

kondenzátory

Ekvivalentný obvod kondenzátora vo vysokofrekvenčnej oblasti je znázornený na obr. 6.

Kondenzátory v obvodoch sa používajú ako oddeľovacie a filtračné prvky. Pri výpočte reaktivity kondenzátora sa obraciame na nasledujúci vzorec:

Na základe vyššie uvedeného vzorca vypočítame reaktivitu kondenzátora s kapacitou 10 μF pri frekvenciách 10 kHz a 100 MHz. Vypočítané hodnoty boli nasledujúce 1,6 Ohmov pri 10 kHz a 160 μOhms pri 100 MHz. A teraz to skontrolujte naozaj.

Všetky uvedené odpory sa sčítajú a vytvárajú ekvivalentný sériový odpor (ESR). Na základe vyššie uvedeného si uvedomujeme, že kondenzátory používané v odpájacích obvodoch musia mať nízku ESR. Je to preto, že sériový odpor obmedzuje účinnosť potlačenia zvlnenia a interferencie. Zvýšenie prevádzkovej teploty zariadenia tiež významne ovplyvňuje zmenu ESR, zvyšuje sa. Preto pri použití hliníkového elektrolytického kondenzátora pri zvýšených prevádzkových teplotách je potrebné použiť kondenzátory vhodného typu.

Pri použití elektrolytických kondenzátorov by ste mali kondenzátor starostlivo umiestniť a pripojiť na dosku. Pozitívne obloženie by malo byť pripojené k plusu, vedenia spájajúce kondenzátor by mali byť čo najkratšie. Ak je kondenzátor nesprávne pripojený, elektrolyty začínajú pretekať prúdmi a včasné zlyhanie kondenzátora.

Existujú tiež zariadenia, v ktorých rozdiel potenciálov DC medzi dvoma bodmi môže zmeniť jeho znamenie. V takýchto prípadoch sa používajú nepolárne elektrolytické kondenzátory.

indukčnosť

Ekvivalentný obvod indukčnosti v vysokofrekvenčnej oblasti je znázornený na obr. 7.

Indukčná reaktancia je opísaná nasledujúcim vzorcom:

Z tohto vzorca je zrejmé, že indukčnosť s menovitou hodnotou 10 mH bude mať reaktanciu 628 ohmov pri frekvencii 10 kHz, pri frekvencii 100 MHz, vypočítaná hodnota bude 6,28 MΩ.

  Obvodová doska

Doska s plošnými spojmi má tiež všetky opísané vlastnosti pasívnych komponentov, ale tieto vlastnosti nie sú také výrazné.

Tlačené vodiče na doske plošných spojov môžu byť buď zdrojom rušenia alebo prijímačmi (anténa). Správne sledovanie DPS minimalizuje vyžarované a priame rušenie. Pretože ktorýkoľvek vodič na doske plošných spojov možno považovať za anténu, obraciame sa k základom teórie antén.

Základy teórie antén

Jedným z hlavných typov antén je „kolík“ alebo, v našom prípade, priamy vodič. Plná impedancia priameho vodiča má odporové (aktívne) a indukčné (reaktívne) komponenty:

Pri konštantnom prúde a pri nízkych frekvenciách prevláda aktívna zložka. S rastúcou frekvenciou je reaktívna zložka významnejšia.

Vzorec na výpočet indukčnosti vodiča PCB je nasledujúci:

V priemere majú tlačené vodiče na doske indukčnosť 6 ... 12 nH na centimeter dĺžky. Napríklad vodič s dĺžkou 10 cm má odpor 57 megohmov a indukčnosť 8 nH na centimeter. Pri frekvencii 10 kHz sa reaktancia stáva 50 MΩ a pri vyšších frekvenciách sa musí vodič považovať za indukčnosť ako vodič s aktívnym odporom.

Šľahacia anténa začne fungovať, keď je pomer vlnovej dĺžky k dĺžke antény 1/20. Preto bude 10-centimeterový vodič slúžiť ako dobrá anténa pri frekvencii nad 150 MHz. Pokiaľ ide o dosky s plošnými spojmi, poznamenávam, že napríklad generátor hodín nemusí mať frekvenciu rovnú 150 MHz, ale vyššie harmonické z generátora hodín sa môžu stať zdrojom vysokých frekvencií.

Ďalším z hlavných typov antén je slučková anténa. Indukčnosť priameho vodiča sa pri ohýbaní výrazne zvyšuje. Zvýšená hodnota indukčnosti vodiča znižuje frekvenciu, pri ktorej je maximálna citlivosť „antény“.

Skúsení vývojári DPS, ktorí majú predstavu o účinku slučkovej antény, poznamenávajú, že nie je možné zostaviť topológiu takým spôsobom, že sa vytvorí slučka pre kritické signály. Inak sú slučky tvorené z predného a spätného vodiča. Pozri obr. Obrázok tiež odráža účinok štrbinovej antény.

Pozrime sa bližšie na tri možnosti na obrázku 8.

Možnosť A: Najviac neúspešná z predložených. Nepoužíva pozemné polygóny, slučkový obvod je tvorený uzemňovacími a signálnymi vodičmi. Malo by sa pamätať na to, že keď je pomer vlnovej dĺžky k vodiču 1/20, slučková anténa je celkom účinná.

Možnosť B: V porovnaní s možnosťou A je táto možnosť lepšia. Ale tu vidíte medzeru na skládke. Dráhové dráhy vpred a späť tvoria slot anténu.

Možnosť B: Táto možnosť je najlepšia. Dráhy signálu a spätného prúdu sa zhodujú, čím je účinnosť slučkovej antény zanedbateľná. Je potrebné poznamenať, že v tomto uskutočnení sú prítomné výrezy okolo mikroobvodov, ale sú oddelené od cesty spätného prúdu.

Teória odrazov a párovania vodičov je identická s teóriou uvažovanou v teórii antén.

Ak sa potlačený vodič otáča o 90 °, môže dôjsť k odrazu signálu. Je to kvôli zmene šírky vodiča. V rohu vodiča sa šírka dráhy zväčšuje 1,414 krát, čo vedie k nesúladu v komunikačnej linke, distribuovanej kapacite a indukčnosti dráhy. Moderné automatické konštrukčné systémy ponúkajú rôzne typy uhlov vyhladenia, pozri obr. 9.

Najlepšie z prezentovaných možností rotácie je tretia možnosť, pretože šírka jej vodiča sa nezmení.

  úvod

Hodnota reproduktorových káblov, ktorým predtým nikto nevenoval veľkú pozornosť, začala v poslednej dobe rýchlo rásť. Ak ste predtým premýšľali o kábloch, ale teraz oprávnene nahradili plnohodnotné špičkové zvukové komponenty, zatiaľ čo káble sú často zakryté úplne zbytočným dotykom tajomstva a mystiky.

Teraz na trhu existuje široký výber káblov rôznych typov zodpovedajúcich najrôznejším potrebám. Bohužiaľ, spotrebitelia často narážajú na množstvo mätúcich argumentov a protiargumentov, ktoré môžu z akejkoľvek zjavnej podstaty kábla urobiť obrovskú chybu. Túto situáciu zhoršujú „vďaka“ pseudovedeckým a často jednoducho mystickým argumentom, ktoré používajú marketingové oddelenia niektorých spoločností.
Táto technická príručka sumarizuje hĺbkový výskum vplyvov káblov reproduktorov vrátane meraní a počúvania, ktorý vykonáva spoločnosť QED. Naším cieľom bolo vyvinúť novú sériu vysokokvalitných káblov, ktorých dizajn by vychádzal z výsledkov týchto štúdií. Príchod súčasnej rady reproduktorových káblov QED bol logickým výsledkom výskumu. Dostali sme tiež veľa lekcií, ktoré ovplyvnili návrh našich prepojovacích káblov.
   Počúvanie bolo tiež veľmi užitočné: Inžinieri QED sú si dobre vedomí toho, že samotné merania sú iba časťou obrázka. Veľmi by sme chceli povedať, že poskytujú všetky potrebné informácie, ale nie je tomu tak. Na druhej strane, ak kábel zavedie chyby a skreslenia, ktoré je možné zmerať na zvukový signál prenášaný zo zosilňovača do reproduktorov, potom samozrejme nemôže spoľahlivo prehrávať hudbu.
Spoločnosť QED sa domnieva, že kábel by mal byť čo najpresnejší, najtransparentnejší a najneutrálnejší a náš koncept dizajnu káblov je založený na použití výsledkov správy Genesis, ako aj na pokračujúcom kritickom počúvaní.

Hodnota kábla

Na prvý pohľad hrá reproduktorový kábel veľmi jednoduchú úlohu a prenáša signál zo zosilňovača do reproduktorov. Avšak v praxi sú rozdiely v kvalite zvuku pri spojení s rôznymi káblami viditeľné pre väčšinu poslucháčov, hoci niektorí konzervatívci stále veria, že to tak nemôže byť. Je zrejmé, že pri návrhu káblov existujú určité faktory, ktoré ovplyvňujú kvalitu zvuku.
   Vzhľadom na to, že žiadny komponent nemôže zlepšiť analógový signál prechádzajúci cez neho (alebo ho môže iba zmeniť alebo degradovať), úlohou reproduktorového kábla by malo byť prenášať zvukový signál medzi zosilňovač a reproduktory bez straty a nič viac.

Základy testovania

Pretože kábel reproduktora spája komponenty systému, jeho hodnotenie by sa nemalo vykonávať osobitne, ale spolu so zosilňovačom a reproduktormi. Reproduktorový kábel je v skutočnosti pokračovaním zosilňovacieho obvodu, je rovnocenný s pripojením ďalších komponentov na jeho výstup, ktoré majú také elektrické charakteristiky, ako sú: Odpor (R), Kapacitný odpor (C), Indukčnosť (L) a Vodivosť (G).
Vo väčšine výkonových zosilňovačov ich vývojári dosahujú spoľahlivé prehrávanie porovnaním výstupného signálu so vstupným signálom. Tento návrh sa nazýva „negatívna spätná väzba“. Akákoľvek chyba, ktorá sa objaví na výstupe spätnoväzbového zosilňovača, sa rýchlo opraví, pretože zosilňovač automaticky pridá rovnakú chybu, iba s návratovou hodnotou vstupného signálu. Obrázok 1 ukazuje, že negatívny spätnoväzbový zosilňovač sa môže pokúsiť opraviť chyby, ktoré sa objavili pred bodom spätnej väzby. Chyby na vstupe reproduktorových systémov súvisiace s vplyvom kábla sa neopravujú: kábel je mimo zóny vplyvu mechanizmu spätnej väzby zosilňovača.

Niektoré zosilňovače prijímajú signál spätnej väzby z prepínacích terminálov reproduktorov, aby sa zohľadnil vplyv kábla, ale také konštrukcie sú veľmi zriedkavé. Jedna z objektívnych skúšok kvality akustického kábla by mala zahŕňať porovnanie signálu na vstupe (na strane zosilňovača) a na výstupe (na strane reproduktora). Akýkoľvek rozdiel medzi nimi zodpovedá zhoršeniu signálu v kábli.

Skutočný vplyv na systém

Výrazy, ktoré sa používajú na subjektívne opísanie účinku kábla, môžu byť buď pozitívne, napríklad: „priehľadné“, „koherentné“, „pružné“, „podrobné“, „rytmické“ alebo negatívne, napríklad: „zrnité“, „krik“ , „Vysunuté“, „nazálne“, „rozmazané“. Štúdia Genesis Report ukázala, že niektoré z týchto charakteristík možno predpovedať analýzou výsledkov inštrumentálnych meraní. Testovali sme veľa vzoriek káblov patriacich do rôznych cenových kategórií, využívajúcich rôzne technológie a marketingové stratégie na propagáciu a vykonali merania pre každý kábel, pričom sme ho prepojili so skutočným zaťažením (reproduktorový systém).

Grafy znázornené na obr. 2 a obr. 3 znázorňujú charakteristiky amplitúdovo-frekvenčných charakteristík. Horné grafy na obrázkoch sú vynesené do grafu pre signál na výstupe zosilňovača a dolné grafy po prechode káblom (na vstupných svorkách reproduktora). Rozdiel v kvalite signálu medzi dvoma káblami je zrejmý.

Spodný graf znázornený na obrázku 2 je teda zostavený pre plochý kábel s veľmi nízkym odporom (vzorka 10 v našom teste) a spodný graf na obrázku 3 zobrazuje účinok kábla s dvojitými monolitickými vodičmi (vzorka 7). Vlnovitý tvar grafu je spojený so zmenami impedancie záťaže v audiofrekvenčnom rozsahu, čo vedie k tomu, že signálne napätie sa „stretáva“ s rôznymi hodnotami impedancie kábla pri rôznych frekvenciách.

Rozdiel medzi hornou a dolnou krivkou v oboch grafoch v skutočnosti charakterizuje straty v kábloch. Je zrejmé, že straty sú väčšie v kábli znázornenom na obrázku 3, pri použití monolitických vodičov, v dôsledku vyššieho jednosmerného odporu. Musím povedať, že v tomto prípade nejde iba o akademickú otázku, pretože tieto straty ovplyvnia výslednú frekvenčnú odozvu reproduktorového systému (v tomto prípade zmeny dosiahnu -0,8 dB pri frekvencii 200 Hz, ako je znázornené na obrázku 3).

Získaná frekvenčná charakteristika, znázornená na oboch obrázkoch, je typická pre akustické systémy s meničom fázy, keď sa na ne aplikuje jednotný sínusový vstupný signál. Reálne signály nie sú sínusové, ale zahŕňajú mnoho frekvencií súčasne, navyše záťaž, ktorú reproduktory predstavujú, je zložitá (zložitá záťaž znamená, že napätie a prúd nemusia byť nevyhnutne vo fáze). Preto v kábli pri prehrávaní hudby dôjde k oveľa väčším stratám v amplitúde dynamického signálu, ako by sa mohlo zdať na základe analýzy týchto grafov skonštruovaných pre jednotný signál.

Vzhľadom na absolútny dôkaz, že pri práci so skutočnými reproduktormi je potrebný nízky odpor, sme veľmi prekvapení spoločným trendom, ktorý sa sťahuje od káblov s nízkym odporom a šírenia káblov s monolitickými vodičmi s vyšším odporom. Navyše v marketingových materiáloch výrobcov je často možné konštatovať, že použitie monolitických vodičov s malou prierezovou plochou môže znížiť účinok kožného účinku.

Účinok na pokožku

Kožný efekt je jav, ktorý sa zvyčajne spája s vysokofrekvenčnými prenosovými vedeniami. Pri striedavom prúde cez vodič sa v ňom indukuje elektromotorická sila (EMF) v dôsledku zmien magnetického toku. To vedie k tomu, že prúdová hustota v strede vodiča klesá v porovnaní s oblasťami umiestnenými vedľa jeho povrchu. V dôsledku toho klesá oblasť, ktorou prúdi, pretože prúd je odklonený od centrálnej oblasti vodiča k povrchu. Výsledkom kožného efektu je zvýšenie impedancie kábla pri veľmi vysokých frekvenciách, čo je spojené so zúžením účinnej vodivej plochy prierezu (prekvapivo, ale na rozdiel od indukčnosti, kožný efekt nezavádza fázové odchýlky do signálu, ale zvyšuje stratu energie signálu v kábli).

V systémoch pracujúcich na rádiových frekvenciách (oveľa vyšších ako sú frekvencie zvukového rozsahu) je kožný efekt vážnym problémom, ktorý sa potýka s pokrytím vodičov striebrom, aby sa znížil odpor na povrchu, ktorým väčšina prúdu prúdi pri vysokých frekvenciách. V prípade zvukových káblov vedie predpoklad, že účinok kožného efektu si vyžaduje pozornosť, k objaveniu káblov, ktorých priemer jadra je rovnaký alebo menší ako dvojnásobok účinnej hĺbky prenikania signálu (hĺbka, pri ktorej hustota prúdu klesá o 63% oproti normálnej hodnote) o vysoké zvukové frekvencie. Hlavnou myšlienkou v tomto prípade je, že taký kábel bude pracovať v režime zníženej prúdovej hustoty na všetkých frekvenciách. To vám umožní, aby príznaky kožného efektu neboli také zreteľné (ale neodstránili), ale súčasne sa impedancia kábla zvyšuje pri všetkých frekvenciách.
   Existuje veľa diskusií o tom, či sa na zvuk prejavuje kožný efekt, väčšina technikov všeobecne spochybňuje jeho existenciu pri zvukových frekvenciách. Aby sme objektívne vyhodnotili jeho hodnotu, rozhodli sme sa vykonať porovnávacie merania fázového posunu pri vysokých frekvenciách a vybrali sme štyri rôzne káble. Dva z nich mali veľký priemer a viacvrstvovú štruktúru, zatiaľ čo ďalšie dva boli typu „s nízkym účinkom na pokožku“ a mali malú prierezovú plochu.

Spočiatku sa merali základné charakteristiky, ako napríklad odpor, indukčnosť, kapacita a vodivosť ( známy ako paušálne parametre *). Tieto hodnoty sa potom použili na výpočet teoretických hodnôt fázového posunu počas práce so záťažou. Je dôležité, aby tieto teoretické výpočty nezohľadňovali účinok na pokožku a boli založené výlučne na koncentrovaných parametroch. Výsledok týchto výpočtov je znázornený na obr.

Potom sa pri rovnakom zaťažení merali skutočné hodnoty fázového posunu pre každý z káblov. Výsledky týchto meraní sú znázornené na obr. Je vidieť, že teoretické a namerané hodnoty sú veľmi blízko pri sebe, čo je úplne neočakávané pre tých, ktorí považujú kožný účinok za významný. Iba pri frekvenciách nad 80 kHz si môžete všimnúť výrazný nesúlad medzi teoretickými a nameranými výsledkami pre viacžilové káble (pokiaľ samozrejme nemožno považovať za významnú hodnotu 2% na 100 kHz).
   Tento rozdiel je spôsobený dvoma javmi - kožným efektom a pravdepodobne aj blízkym účinkom susedných vodičov. Posledný z nich spočíva vo zvýšení prúdovej hustoty na vnútorných povrchoch paralelných vodičov a je relevantnejší pre tesné vodiče pásky. Je zaujímavé, že namerané hodnoty fázového posunu sa ukázali byť všeobecne nižšie ako vypočítané teoretické hodnoty, pretože efekt pokožky, ktorý má odporovú povahu, zvyšuje impedanciu kábla počas priechodu striedavého prúdu bez zavádzania ďalšieho fázového posunu. Prekvapivo efekt pokožky dokonca redukuje fázový posun a znižuje indukčnosť kábla. (Pre tých, ktorí si to želajú hlbšie porozumieť, vám odporúčame obrátiť sa na učebnice komplexnej teórie striedavého prúdu).
Všimnite si, že vzorka káblovej vzorky 7 na obrázkoch 4 a 5 ukazuje menší fázový posun ako ostatné, jednoducho kvôli menšej indukčnosti.

Indukčné účinky

Vplyv induktívneho odporu na fázový posun striedavého elektrického signálu v rade testovaných káblov je znázornený na obrázkoch 6 a 7. Čím vyššia je indukčnosť, tým väčší je jeho vplyv na veľkosť fázového posunu. Znalosť geometrie každého z testovaných káblov ukázala, že väčšina viacžilových káblov má vysokú indukčnosť.
   Indukčnosť kábla závisí od oblasti vodičov, ich relatívnej polohy a koeficientu priepustnosti prostredia (na zvýšenie indukčnosti v induktore sa používajú napríklad materiály s vysokou priepustnosťou, ako napríklad železo alebo ferit).
V kábloch vedie zväčšenie vzdialenosti medzi vodičmi k zvýšeniu ich indukčnosti. Veľa viacžilových akustických káblov má vodiče umiestnené ďaleko od seba (niekedy je vzdialenosť medzi vodičmi trojnásobkom ich priemeru), čo vedie k zvýšeniu indukčnosti.

Priemerom indukčného účinku pre študované vzorky káblov sme dosiahli efektívny fázový posun 0,42 stupňa na meter. Pri dĺžke 10 metrov bude fázový posun 4,2 stupňa. V praxi sa indukčnosť kábla pridáva k výstupnej indukčnosti zosilňovača (výstupná indukčnosť sa používa na zvýšenie stability zosilňovača pri vysokých frekvenciách), takže výsledná indukčnosť zosilňovača sa zvyšuje káblom.

  Sluchové vnímanie fázového posunu

V súčasnosti je vnímanie fázového posunu uchom takmer nepreskúmané, aj keď zosilňovače s nevýznamnými fázovými charakteristikami sú často kritizované za „zrnitosť“ zvuku. Prekvapivo sa fázový posun zosilňovačov neuvádza tak často, hoci v mnohých modeloch na trhu je možné pozorovať fázové posuny vyššie ako 15 stupňov pri frekvencii 20 kHz.

Tlmenie indukčnosti a kapacitancie

Ďalším efektom spojeným s indukčnosťou je oslabenie amplitúdy pri vysokých frekvenciách v dôsledku zvýšenia impedancie kábla s frekvenciou (indukčný odpor sa zvyšuje s frekvenciou). Čím vyššia je frekvencia, tým slabší je signál na prepínacích svorkách reproduktorových systémov. Je zaujímavé, že káble s vysokou indukčnosťou môžu tiež spôsobiť zvýšenie napätia na reproduktorových svorkách v dôsledku výstupného signálu zosilňovača. Je to kvôli zložitým vzťahom medzi induktívnymi a kapacitnými odpormi, ako aj konštantným odporom, čo môže viesť k vzniku oslabenej rezonancie. To môže byť problém pre elektrostatické reproduktory, ktoré predstavujú záťaž s väčšou kapacitou ako konvenčné elektrodynamické reproduktory.

Príklad rezonančného zoslabenia signálu je znázornený na obr. 8 v porovnaní s čistým výstupným signálom zosilňovača. V tomto prípade zvýšenie impedancie kábla pri vysokých frekvenciách vedie k viditeľným stratám úrovne signálu, čo vedie k vlastnému poklesu charakteristík zosilňovača.

dielektrika

Vodiče kábla reproduktora sú potiahnuté izoláciou alebo dielektrikom, aby sa zabránilo skratu. To nevyhnutne vedie k ďalším stratám, pretože dielektrika absorbuje časť energie. Straty v dielektriku sú niekedy spojené s útlmovým koeficientom alebo dotyčnicou uhlu straty v dielektriku (takmer podobné účinníku) a zvyšujú sa s frekvenciou. Všeobecne platí, že čím vyšší je útlmový koeficient pri danej frekvencii, tým väčšia je strata výkonu v dielektriku. Výber meraní absorpčného koeficientu v našich vzorkách káblov je uvedený na obrázku 9. Ilustruje neobvykle širokú škálu výsledkov.
   Všetky dielektriká majú tiež vlastnosť zvanú permitivita. Najnižšia priepustnosť, bez počítania podtlaku, má vzduch, ktorý vám umožňuje získať najmenšiu stratu zo všetkých známych materiálov. Čím vyššia je priepustnosť, tým vyššia je strata a vyššia kapacita. Je to spôsobené skutočnosťou, že dielektrická konštanta určuje, do akej miery je dielektrikum priepustné pre elektrické pole, čo v podstate určuje kapacitu kondenzátora.
   Naopak, čím nižšia je priepustnosť (bližšie k vákuu) dielektrika, tým nižšia bude strata a kapacita. Ak vezmeme vákuum ako referenčný bod s dielektrickou konštantou rovnou 1, potom môžeme zaviesť dielektrickú konštantu pre akýkoľvek dielektrikum. Napríklad vzduch bude mať dielektrickú konštantu 1.0006, ktorá je vo všeobecnosti podobná vákuu pre akékoľvek praktické použitie.

Dielektrická konštanta (Er) a strata (Tan d) pre niekoľko populárnych materiálov na izoláciu káblov sú uvedené nižšie:

Izolačný materiál	Er	Približne 10 kHz Tan d
Polyvinylchlorid (PVC)	4,0 - 8,0	0,01 - 0,05
polyetylén	2,6	0,0002
polypropylén	2,25	0,0004
polytetrafluorethylen	2,1	0,002
Vzduch (na porovnanie)	1,0006	Takmer 0
Vákuum (pre porovnanie)	1,0000	0

Kapacitancia je tiež určená priemerom a medzerami medzi vodičmi. Čím je väčšia medzera medzi dvoma vodičmi v danom dielektriku, tým menšia je kapacita (opak je pravdou pre indukčnosť). Pri pohľade na tabuľku vyššie je ľahké vidieť, že je takmer nemožné vyrobiť kábel s nízkou kapacitou a indukčnosťou pomocou dielektrika nízkej kvality.
Väčšina lacných káblov, vrátane mnohých z tých, ktoré sme testovali, používala izoláciu PVC, ktorá zvýšila ich vlastnú kapacitu a dielektrickú stratu v kábli. Bez ohľadu na to, čo robíte s priemerom a vzdialenosťou medzi vodičmi, také káble budú mať nevyhnutne problémy spojené s vysokou kapacitou alebo vysokou indukčnosťou alebo s oboma.

Vodivosť kábla

Ďalšou vlastnosťou dielektriky, ktorá ovplyvňuje činnosť kábla a je spojená s dielektrickou stratou, je vodivosť (G). Vodivosť určuje, ako dobre sú vodiče izolované od seba. Čím nižšia je vodivosť (G), tým vyšší je izolačný odpor (Rp). Lepšia dielektrika sú lepšie izolátory, pretože obsahujú menej „voľných“ elektrónov, ktoré prenášajú elektrický prúd cez dielektrický materiál, keď sa elektrický signál prenáša cez kábel.

Účinky týkajúce sa kapacity

Teoreticky by kapacita kábla nemala mať vážny vplyv na fungovanie audio systému, pretože kábel je pripojený k zdroju s veľmi nízkym odporom (spravidla Ohmové frakcie pre väčšinu výkonových zosilňovačov). Aj keď je kapacitancia druhom dolnopriepustného filtra, keď sa kábel pripája k zdroju s tak malou impedanciou, jeho účinok na frekvenčnú odozvu je zvyčajne zanedbateľný. Ešte dôležitejšie je, že nadmerne vysoká kapacita reproduktorového kábla môže naznačovať zlú dielektrickú kvalitu a vysokú dielektrickú stratu.
   Niektoré ezoterické káble používajú niekoľko nezávisle izolovaných paralelných jadier tvoriacich dva vodiče. Pri určitej geometrii a použití materiálov nízkej kvality môže takáto konštrukcia viesť k zvýšeniu kapacity na veľmi vysokú úroveň. Jeden z týchto káblov, ktorý sa našiel medzi našimi testovacími vzorkami, mal kapacitu asi 1375 pF (pre porovnanie priemerná kapacita pre ostatné vzorky 10 metrov bola rádovo 500 Pf).

Ďalším faktorom, ktorý je potrebné zvážiť, je stabilita zosilňovača. V niektorých prípadoch môže malá nadmerná kapacita na výstupe zosilňovača spôsobiť osciláciu, prehriatie alebo dokonca vyhorenie. Zosilňovač môže tiež začať krátko kmitať pri rádiových frekvenciách počas prevádzky bez toho, aby vykazoval akékoľvek viditeľné príznaky. Dobre navrhnuté zosilňovače majú zvyčajne značnú rezervu energie a odpor voči fázovému skresleniu, takže malý dodatočný fázový posun v dôsledku zvýšenej kapacity nespôsobuje takéto problémy. Bohužiaľ, niektoré komerčne dostupné zosilňovače nemajú stabilitu potrebnú pre stabilnú prevádzku v neobvyklých podmienkach a práve v nich môžu byť problémy spojené s používaním dlhých káblov s veľkou kapacitou. Iróniou tejto situácie je to, že indukčnosť je spravidla nízka v kábloch s vysokou kapacitanciou, čo vedie k ešte väčšiemu poklesu stabilizačnej marže zosilňovača. Aj keď zosilňovač neprešiel úplne do nestabilného režimu, môže dôjsť k zhoršeniu kvality zvuku, zvuk sa stáva hrubým a vydutým v dôsledku toho, že zosilňovač pracuje na samom prahu prechodu do nestabilného režimu. Obrázok 10 zobrazuje nestabilitu spôsobenú použitím kábla s vysokou kapacitou, ktorý sa prejavuje vo forme zvonenia pri vysielaní vysokofrekvenčnej štvorcovej vlny.

Kapacitné a indukčné

Ak vezmeme do úvahy jeden pár vodičov v konkrétnom dielektriku, potom znížime vzdialenosť medzi nimi, znížime indukčnosť a zvýšime kapacitu, zatiaľ čo zväčšenie vzdialenosti medzi vodičmi povedie k opačnému účinku. Mnohí sa domnievajú, že je nemožné vyrovnať sa s týmto trendom a že indukčnosť kábla sa nedá znížiť bez zvýšenia kapacity. Toto tvrdenie sa v audiopriemysle stalo takmer akýmsi folklórnym zákonom. Porovnania vykonané pre vodiče s rôznymi geometriami, aj keď mali rovnakú účinnú prierezovú plochu (a preto rovnaký odpor jednosmerného prúdu) a rovnaké dielektrické materiály, však ukázali, že je to možné jednoduchou zmenou relatívnej polohy a konfigurácie vodičov (pozri tabuľku 1).

Profil QED8 Qudos (QED Original)

Tu sú výsledky testov káblov vykonaných počas prác na správe Genesis a ilustrujúcich obrovský vplyv geometrie káblov. Odpor, indukčnosť a kapacita boli merané pre štandardné káble série Qudos a Profile 8. Štandardný kábel Qudos pozostáva z dvoch zväzkov, z ktorých každý pozostáva zo 79 jadier s priemerom 0,2 mm a má prierez na obrázku 8. Profil 8 pozostáva z ôsmich zväzkov, z ktorých každý pozostáva z 19 jadier s hrúbkou 0,2 mm a má lineárnu geometriu prierezu. Efektívna plocha prierezu týchto káblov, a teda aj jednosmerný odpor, sú približne rovnaké. Oba káble používajú izoláciu polyetylénu s nízkou hustotou. Preto akékoľvek rozdiely v indukčnosti a kapacite súvisia s geometriou.
   Kábel profilu 8 sa dá pripojiť rôznymi spôsobmi. Tabuľka 1 ukazuje výsledky pri použití štyroch vnútorných a štyroch vonkajších vodičov, ako aj štyroch ľavých a štyroch pravých vodičov, ako priamych a spätných vodičov kábla. V porovnaní so štandardným káblom Qudos má profil 8 v konfigurácii štyroch vonkajších a štyroch vnútorných vodičov výrazne nižšiu indukčnosť a mierne väčšiu kapacitu, čo je v rozpore s často spomínaným „pravidlom palca“. Naopak, v konfigurácii využívajúcej pravý a ľavý vodič má profil 8 rovnakú indukčnosť ako Qudos, ale kapacita je takmer polovičná. Je tiež zaujímavé, že geometria ovplyvňuje impedanciu vĺn, tento záujem je však čisto akademickej povahy.

Prerušenie akustického kanála

Jedným zo subjektívnych efektov, ktorým poslucháči často venujú pozornosť, je rozšíriť zvukovú scénu pri použití akéhokoľvek konkrétneho kábla. Na prvý pohľad je vysvetlenie tohto javu dosť ťažké vzhľadom na vysokú elektrickú izoláciu medzi stereofónnymi kanálmi. Mysleli sme si, že vysvetlením by mohlo byť, že pravý a ľavý kanál sú akusticky spojené prostredníctvom samotných reproduktorov. V ideálnom prípade by ľavý reproduktor mal vysielať zvukovú vlnu iba pod vplyvom elektrického signálu ľavého kanála a naopak.
V ideálnom prípade by sa v každom zosilňovacom kanáli mal používať elektromagnetický tlmič s vlastným reproduktorom, ktorý zabráni jeho difúzorom v pohybe pod vplyvom zvukových vĺn z iného reproduktora. Toto tlmenie by sa malo dosiahnuť v dôsledku veľmi nízkej výstupnej impedancie zosilňovača, ale v skutočnosti odpor reproduktorového kábla interferuje s procesom, ktorý zvyšuje odpor zosilňovača, ktorý reproduktor „vidí“, a podľa toho tlmenie znižuje. Teda vo zvuku emitovanom difúzormi každého reproduktora je signál (s určitým oneskorením), ktorý bol reprodukovaný iným reproduktorom, čo vedie k zúženiu zvukovej fázy. Ak je tento predpoklad pravdivý, káble s nízkym odporom vám umožnia vybudovať širšiu zvukovú scénu.

Napriek skutočnosti, že sa tieto argumenty zdajú príliš komplikované, merania napätia na termináloch reproduktorov znázornené na obrázkoch 11 a 12 ilustrujú iba taký účinok. Špičkové hodnoty označené krížikmi predstavujú amplitúdy signálov generovaných pohybmi rozptyľovača reproduktorového systému, ktoré neprijímajú elektrický signál, ktoré sú spôsobené skutočnosťou, že reproduktorový systém druhého kanála reprodukuje testovací tón. Napätie na spínacích svorkách reproduktorov merané, keď iný reproduktor hral testovací tón s frekvenciou 500 Hz, sa znížilo približne o 10 dB v dôsledku použitia kábla s nižším odporom (obr. 12).

Prechodné charakteristiky

Ako už bolo uvedené, akustické systémy sú vo všeobecnosti veľmi komplexné elektrické zaťaženie, ktoré samo osebe generuje napätie (jednak vplyvom zvukových vĺn prenikajúcich zvonka, ako aj energie zostávajúcej v oscilačnom systéme samotného reproduktora), ktorá sa vracia späť do zosilňovača. (Tento jav je známy aj ako spätný emf). Tento jav sa môže vyskytnúť v prípadoch opísaných v predchádzajúcej časti, ako aj pri rýchlych zmenách amplitúdy signálu, čo vedie k výskytu zvukových signálov v reproduktore - t.j. prítomnosť zvuku v neprítomnosti vstupného elektrického signálu zo zosilňovača. Amplitúda týchto dodatočných zvukov závisí od kombinovanej schopnosti zosilňovača a káblov tlmiť a regulovať nežiaduce zvyškové vibrácie. Obrázok 13 zobrazuje časové závislosti napätia na výstupe zosilňovača a na vstupe reproduktorových systémov. Je zrejmé, že po 2,4 milisekundách, keď napätie na výstupe zosilňovača klesne na nulu, napätie na vstupe akustiky prechádza do zápornej oblasti, potom sa začne zvyšovať, prechádza cez nulovú značku, stáva sa pozitívnym a až potom klesne na nulu. Toto napäťové správanie na termináloch reproduktora je spojené s nechcenými pohybmi rozptyľovača. AU.

Obr. 14 ukazuje grafy pre ten istý reproduktor, ale spojené káblom s menším odporom. Skutočnosť, že výsledky merania sa zlepšili, je úplne zrejmá. Indukčnosť kábla tiež zvyšuje celkovú impedanciu medzi zosilňovačom a reproduktormi a naše merania ukázali, že indukčnosť kábla má negatívny vplyv na prechodnú reprodukciu. Komplexný elektromechanický reproduktorový systém funguje najlepšie, ak je dobre tlmený a spojený káblom s najnižšou možnou impedanciou v celom frekvenčnom rozsahu, a nielen pri nízkych frekvenciách, pri ktorých sú pohyby difúzora riadené hodnotou odporu proti jednosmernému prúdu.

Skreslenie kábla

Kábel reproduktora „oddeľuje“ (elektricky) reproduktor od zosilňovača z niekoľkých dôvodov - v dôsledku elektrického odporu proti jednosmernému prúdu, ktorý kazí frekvenčnú odozvu, tlmenie a oddelenie, ako sme zistili. Okrem toho merania ukázali, že miera skreslenia na vstupe reproduktora je omnoho väčšia (najmä druhá harmonická) ako na výstupe zosilňovača.

Zistili sme, že zhoršenie kvality (a spoľahlivosť prenosu pôvodného signálu) je vysoko závislé od konštantného odporu kábla, ako aj od typu reproduktorových systémov. Na obr. 15 a 16 znázorňujú závislosti amplitúdy druhej harmonickej signálu na frekvencii. Horná krivka v každom z 2 grafov ukazuje skreslenie na vstupe reproduktora a dolná krivka na výstupe zosilňovača. Na obr. 15 (kábel s vysokým odporom rádovo 0,065 Ohm / m) je hodnota deformácie približne 3-krát väčšia ako na obr. 16 (kábel s nízkym odporom rádovo 0, 004 Ohm / m).

Na obr. 17 znázorňuje vzťahy pre rôzne reproduktory spojené rovnakým káblom. Všimnite si, že samotný kábel nemôže spôsobiť skreslenie (pretože jeho konštantný odpor je takmer lineárny), jeho prítomnosť v systéme skôr neumožňuje mechanizmu spätnej väzby zosilňovača presne korigovať skreslenie, ktoré sa generuje v dôsledku rôznych nelineárnych javov vo zvukovom systéme.
   Priame pripojenie zosilňovača k reproduktorom umožnilo veľmi presnú korekciu skreslenia. Sú potrebné ďalšie štúdie, ale je veľmi pravdepodobné, že skreslenie pri nízkych frekvenciách je čiastočne ovplyvnené aj rezonančnou frekvenciou krytu reproduktora.
   Ďalej je potrebné uviesť, že miera skreslenia pri stredných a vysokých frekvenciách sa zvyšuje so zvyšujúcou sa indukčnosťou kábla, čo zvyšuje impedanciu kábla, a teda znižuje tlmiaci účinok zosilňovača a kábla na reproduktorový systém.

Skreslenie viacžilových a jednožilových káblov

Existuje názor, že vo viacžilových kábloch je pozorovaný tzv. Diódový efekt, ktorý sa objavuje v dôsledku skutočnosti, že súčasné „skoky“ medzi jadrami v kábli, a teda keď sa elektróny pohybujú z jedného konca drôtu na druhý, prechádzajú tiež mnohými kovovými hranicami oxid-kov umiestnený medzi vodičmi (niekedy je to tiež spojené s vplyvom kožného efektu, ktorý „tlačí“ elektrický prúd zo stredu vodiča na povrch pri vysokých frekvenciách).

Pri predpoklade, že súčasný „skoky“ medzi vodičmi (pre nás to bolo úplne nenápadné, ale ako sme zistili skôr, efekt pokožky významne neovplyvňuje zvukový signál v akustickom kábli), priviedli sme signál na vstup jedného vodičového jadra a vykonali merania na výstupe z iného jadra. Dokonca ani pri použití všetkých zdrojov nášho meracieho komplexu Audio Precision AP1 sa nám nepodarilo zistiť žiadne zvýšenie skreslenia v porovnaní s výsledkom získaným pomocou všetkých vodičov (pozri obr. 18). V obidvoch prípadoch merania ukázali také blízke výsledky, že sa dajú ľahko vykonať na dva po sebe nasledujúce výsledky toho istého testu. V tomto príklade sa naše predpoklady nepotvrdili. Zdá sa, že diodové spojenia medzi vodičmi buď neexistujú, alebo sú „skratované“ mnohými dobrými vodičmi, opatrne stlačenými po celej dĺžke kábla.

Vlnová impedancia

Tento výraz sa niekedy používa v kontexte zvukových káblov, hoci je primárne spojený s prenosovými vedeniami. Impedancia vĺn je rozhodujúca pri určovaní správnych hodnôt impedancie záťaže a zdroja vo vysokofrekvenčných prenosových vedeniach, aby sa zabránilo nežiadúcim odrazom a stojatým vlnám. Pre správnu činnosť musí byť prenosové vedenie na oboch koncoch vybavené odporovým zaťažením rovnajúcim sa vlnovej impedancii.
   Káble reproduktorov nie sú prenosové vedenia, pretože ich dĺžka je malá vzhľadom na vlnovú dĺžku. Káble reproduktorov nemôžu byť v žiadnom prípade na oboch koncoch vybavené rovnakým odporom (impedancia 8 ohmov na výstupe zosilňovača úplne narušuje tlmenie a vedie k zvýšeniu nepravidelností frekvenčných charakteristík a zvýšeniu skreslenia).

smerovosť

Merania určené na odhalenie asymetrie testovaných vzoriek, z ktorých niektoré boli výrobcom označené ako smerové, nepotvrdili existenciu smerovania reproduktorových káblov. Slepé počúvanie tiež ukázalo, že poslucháči nedokázali rozlíšiť smer káblov. Na druhej strane sa zistilo, že poloha kábla ovplyvňuje výsledky merania aj výsledky počúvania. To znamená, že akékoľvek merania a počúvanie káblov by sa mali vykonávať s rovnakým umiestnením skúšaného kábla.

záver

Samozrejme, vždy budú ľudia, ktorí sú skeptickí ohľadom dôležitosti káblov reproduktorov, ale výsledky nášho výskumu jasne ukázali, že kvalita systému sa môže zlepšiť alebo zhoršiť v závislosti od toho, ktorý kábel sa v ňom používa. Analýza údajov ukázala, ako silne je zvuk spojený s výsledkami merania.

Tu sú všeobecné výsledky nášho výskumu:

1. Konštantný odpor.Nízky odpor kábla je jednou z prioritných hodnôt na dosiahnutie vysokej kvality prehrávania, ale nemalo by sa to dosiahnuť kvôli iným dôležitým parametrom. Vysoký odpor káblov vedie k nežiaducim dôsledkom, ako sú: nerovnomernosť frekvenčnej odozvy, nedostatky v prenose prechodových javov, zvýšenie skreslenia zvuku a zhoršenie oddelenia kanálov.
      Všetky káble s vysokým odporom mali zlé výsledky zodpovedajúcich meraní. Subjektívne závisí ich kvalita zvuku od pripojených reproduktorov. Výstupky stredných frekvencií, zreteľne viditeľné pri pripojení niektorých káblov, úplne zodpovedali tvaru ich meranej frekvenčnej odozvy. Vysoký odpor káblov tiež viedol k výraznému vyhladeniu dynamických impulzov počas prenosu veľkých hudobných skladieb.
2. Indukčnosť.Indukčnosť kábla je primárnou príčinou útlmu vysokých frekvencií a výskytu fázového posunu. Indukčnosť vedie k zvýšeniu impedancie s frekvenciou a následne k výraznému oslabeniu vysokofrekvenčného rozsahu signálu na vstupe do reproduktorového systému a niekedy dokonca k prerušeniu špičiek vysokofrekvenčného signálu. Okrem toho indukčnosť zvyšuje mieru skreslenia na vstupe reproduktora a zhoršuje celkové prechodné charakteristiky systému reproduktorov. Preto, aby sa dosiahli jednotné frekvenčné a fázové charakteristiky, nízke skreslenie a úplný prenos zvukových prechodov reproduktorovými systémami, indukčnosť reproduktorového kábla by mala byť nízka.
3. Účinok na pokožku.  Merania ukázali, že účinok pokožky má minimálny účinok na káble s relatívne malou prierezovou plochou. Zároveň sú káble s hrubšími vodičmi náchylnejšie na účinok kožného účinku a tiež majú vyššiu indukčnosť, čo vedie k väčšej strate signálu pri vysokých frekvenciách.
   Účinok kožného efektu je zrejmý iba pri frekvenciách výrazne presahujúcich najvyššie frekvencie zvukového rozsahu. Napriek skutočnosti, že reaktívna impedancia kábla s vodičmi veľkého prierezu je vyššia ako impedancia kábla s vodičmi malého prierezu, jeho efektívny odpor (súčet reaktívnych a konštantných odporov) bude stále nižší. Kožný efekt má tiež trochu neočakávaný vedľajší účinok, ktorým je zníženie veľkosti fázového posunu v dôsledku indukcie kábla pri vysokých frekvenciách.
4. Kvalita izolácie.  Koeficient útlmu sa osvedčil ako výrečný ukazovateľ kvality zvuku. Väčšina dobre znejúcich káblov používa vysoko kvalitné dielektrické materiály: Káble izolované PVC ukázali najhoršie zvukové výsledky. Káble so zlými výsledkami meraných dielektrických strát boli menej schopné prenášať malé časti a zvukovú atmosféru, zatiaľ čo káble s vysoko kvalitnými dielektrikami ich reprodukovali v plnom rozsahu.
5. Stálosť charakteristík.  Káble reproduktorov spolupracujú so zosilňovačom aj s reproduktormi. V tomto ohľade sa výsledky merania niektorých káblov zmenili počas prevádzky káblov v rôznych systémoch. Ukázalo sa, že káble s najnižším odporom, indukčnosťou a kapacitanciou majú najstabilnejšie vlastnosti. Napriek tomu, že zosilňovač potrebuje určitú indukčnosť na výstupe, aby sa udržala stabilita, použitie najkratších reproduktorových káblov môže zlepšiť kvalitu reprodukcie. Malo by sa tiež zabrániť vysokej indukčnosti káblov, pretože to môže viesť k nestabilnej prevádzke zosilňovača, zničiť kvalitu zvuku a znížiť mieru spoľahlivosti zosilňovača.
6. Orientácie.  Napriek rastúcej láske výrobcov k označovaniu smeru ich káblov, naše merania vykonané za presne kontrolovaných rovnakých podmienok neodhalili nič, čo by mohlo naznačovať, že reproduktorové káble sú smerové. Na druhej strane sa zistilo, že aj jednoduchá zmena polohy kábla vedie k zmene indukčnosti a kapacity.
7. Monolitické a viacžilové káble. V poslednej dobe sa zvyšuje popularita jednožilových vodičov. Existuje názor, že dostatočne tenký monolitický vodič má približne rovnaké straty pri nízkych aj vysokých frekvenciách, zatiaľ čo pre hrubší viacžilový vodič sa ich hodnoty výrazne líšia. Naše štúdie ukázali, že tento jav je pravdepodobnejší kvôli izolácii a geometrii mnohých káblov s jednožilovými vodičmi, ktoré sú skutočným dôvodom pre vyššiu kvalitu práce v porovnaní s viacžilovými vodičmi. V každom prípade paralelné usporiadanie vodičov, či už jedno- alebo viacjadrových, redukuje indukčnosť, ktorá má na zvuk oveľa väčší účinok ako rovnaký účinok na pokožku.
      Testované lanové káble mali vyššiu indukčnosť a väčší zvodový prúd ako mnohé lanká, ktoré väčšinou používali nezávisle izolované vodiče (ktoré znižujú indukčnosť) s dielektrikami vyššej kvality (ktoré poskytujú menšie straty z úniku). Nenašli sme žiadny dôkaz o populárnej teórii, že v multicore kábloch dochádza k skresleniu v dôsledku diódového efektu medzi jednotlivými vodičmi, takže ho možno bezpečne pripísať kategórii falošných predpokladov.
8. Hutníctvo.  Vodiče vyrobené z medi s vysokým stupňom čistenia (čistota\u003e 99,99%) majú mierne lepšiu elektrickú vodivosť. Znateľné zlepšenie vodivosti sa pozoruje u medených vodičov potiahnutých striebrom, ako aj u strieborných vodičov. Všeobecne možno vzhľadom na celú skupinu testovaných káblov povedať, že geometria a dielektrické materiály majú oveľa väčší vplyv na zvukové vlastnosti kábla ako kov, z ktorého sú vyrobené vodiče.

Výsledky správy o genéze

Vyššie uvedené zovšeobecnenia (1, 2, 3, 4 a 5) ukázali, že kábel reproduktora s najpresnejšími zvukovými a stabilnými charakteristikami by mal mať minimálny konštantný odpor, indukčnosť a kapacitu v kombinácii s nízkymi dielektrickými stratami. Všetky výsledky nášho výskumu potvrdili tento jednoduchý záver. Káble, ktoré vo svojej konštrukcii používajú vodiče s malou prierezovou plochou, aby sa zbavili kožného efektu (ktorý v žiadnom prípade nepredstavuje žiadny problém pri zvukových frekvenciách), majú vyšší konštantný odpor, čo vedie k zrejmým negatívnym dôsledkom.
Vďaka správe Genesis mohli inžinieri QED vyvrátiť „pravidlo“, ktoré vytvorilo priamy vzťah medzi indukčnosťou a káblovou kapacitanciou. Kapacitné a dielektrické straty boli znížené výberom vhodného vysoko kvalitného izolačného materiálu (polyetylén s nízkou hustotou). Okrem toho sa minimalizáciou hrúbky izolačného plášťa a špeciálnych úzkych spojov medzi vodičmi v kábli (poskytujúcich väčšiu mechanickú stabilitu) zlepšil pomer vzduchu k súvislému dielektriku, čo ďalej znížilo kapacitu a stratu dielektrika. Optimálnym usporiadaním niekoľkých rovnobežných vodičov boli inžinieri QED schopní súčasne znížiť kapacitu aj indukčnosť kábla pod hodnotu vypočítanú pre jednoduchý pár vodičov s rovnakým konštantným odporom. Použitie lankových vodičov s dostatočne vysokou prierezovou plochou umožnilo udržiavať nízku hodnotu konštantného odporu. Výsledkom výskumu bol vznik špičkových reproduktorových káblov s nízkou stratou a priehľadným zvukom. Vzťah medzi kvalitou izolácie a zvukovými charakteristikami kábla ovplyvnil aj návrh prepojovacích káblov QED, ktoré používajú polyetylénovú penu s nízkou hustotou na zvýšenie pomeru vzduchu k pevnému dielektriku a dosiahnutie najlepšej kvality zvuku.

Vedecký prístup k návrhu káblov

* systém so sústredenými parametrami

SYSTÉM S ZAMERANÝMI PARAMETRMI  (diskrétny systém) - systém, pohyb roja sa dá opísať ako pohyb konečného počtu bodových objektov (prísne koncentrované parametre) alebo rozšírených objektov s pevne pripevneným vnútorným. štruktúra (parametre redukované na koncentrované). Napríklad telo zavesené na nite (kyvadlo) sa vzťahuje na S. s. n) ak to možno považovať za hrot a niť je neroztiahnuteľná a bez záťaže; kolísať. indukčný obvod Lkapacita C  a odpor Rje S. s. n., ak sú rozmery všetkých jeho prvkov podstatne menšie ako dĺžka elektromagnetu. vlny a štruktúra poľa v prvkoch L, C  a R  môžu byť idealizované ako pevné.

Opis pohybu S. s. Položka je zvyčajne založená na rovniciach spájajúcich zovšeobecnené súradnice a zovšeobecnené impulzy (vrátane polí, prúdov, napätí) objektov v nej obsiahnutých. Poradie týchto urii je určené počtom stupňov voľnosti S. od s. n) Takže rovinný pohyb kyvadla v gravitačnom poli alebo v prúde sa mení L, C, R-obrys je opísaný rozdielom. uriyami 2. rádu a zodpovedá S. s. n. s jedným stupňom voľnosti. Urniya z hnutia konzervatívnej (šetriacej energie) S. s. Položky možno získať z variantov. princíp (pozri Princíp najmenšieho účinkuV tomto prípade tri hlavné typ ekvivalentného opisu S. pohybu s. item: via Lagrange, funkcia obsahujúca zovšeobecnené súradnice a rýchlosti, cez Hamilton, funkcia obsahujúca zovšeobecnené momenty a súradnice, a q prostredníctvom akcie (pozri pozri Hamilton - Jacob a rovnica)vyjadrené prostredníctvom zovšeobecnených súradníc a ich derivátov. V prvých dvoch prípadoch deriváty ur zahŕňajú deriváty na plný úväzok, v druhom prípade parciálne deriváty.

Svieti:Andronov A.A., Vt t A.A., Xaikin S.E., The Oscillation Theory, 3. vydanie, M., 1981; Landau L. D., Lifshits E. M., Mechanics, 4. vydanie, M., 1988; Mandelstam L.I., Prednášky o teórii kmitania, M., 1972. M. A. mlynár.