Që pajisja e projektuar të funksionojë siç duhet, kërkohet zgjedhje e kujdesshme e përbërësve pasivë. Shtë e nevojshme të merren parasysh në detaje karakteristikat e bazës së elementit pasiv të pajisjes së ardhshme dhe paraqitjen paraprake të rasteve në tabelë.
Shpesh, zhvilluesit nuk i kushtojnë shumë rëndësi fushës së frekuencës së punës së përbërësve pasivë kur zgjedhin bazën e elementeve për një pajisje të ardhshme. Kjo çon në rezultate të paparashikueshme. Dua të vërej se kjo vlen jo vetëm për pajisjet analoge me frekuencë të lartë, pasi sinjalet me frekuencë të lartë kanë një efekt të fortë në komponentët pasiv të frekuencës së ulët me anë të komunikimit galvanik ose emetimit. Për shembull, një filtër i thjeshtë aktiv me kalim të ulët në një amp-amp mund të funksionojë si një filtër me kalim të lartë kur një frekuencë e lartë aplikohet në inputin e saj.
Menaxhimi i zhurmës në sistemet e automatizmit është thelbësor sepse mund të jetë një problem serioz edhe në mjetet dhe pajisjet më të mira për mbledhjen dhe hedhjen e të dhënave. Për fat të mirë, pajisjet dhe metodat e thjeshta, të tilla si përdorimi i metodave të përshtatshme të tokëzimit, mbrojtja, telat e bllokuar, metodat e sinjalit mesatar, filtrat dhe përforcuesit diferencialë, mund të kontrollojnë zhurmën në shumicën e matjeve.
Konvertuesit e frekuencës përmbajnë qarqe ndërprerës që mund të shkaktojnë ndërhyrje elektromagnetike. Sigurisht, ekziston mundësia që kjo zhurmë komutuese të shkaktojë ndërprerje në pajisje në afërsi të saj. Ndërsa shumica e prodhuesve kujdesen me kujdes në lidhje me modelet, në mënyrë që të minimizohet ky efekt, imuniteti i plotë nuk është i mundur. Disa metoda të paraqitjes, instalime elektrike, tokëzim dhe mbrojtje japin një kontribut të rëndësishëm në këtë minimizim.
resistors
Një rezistencë me frekuencë të lartë ka induktancën, kapacitetin dhe rezistencën e vet. Shih fig. 5.
Rezistencat mund të ndahen në tre lloje kryesore: tela, kompoziti i karbonit dhe filmi. Rezistenca e telit në strukturën e saj është një mbështjellje prej metali me rezistencë të lartë, nga e cila shfaqet induktanca e vet. Kondensatorët e filmit kanë një strukturë të ngjashme, kështu që kondensatorët e filmit gjithashtu kanë induksion. Karakteristikat induktive të rezistuesve të filmit manifestohen në një masë më të vogël se ato me tela. Rezistorët e filmit deri në 2 kOhm mund të përdoren me siguri në qarqet RF.
Ne do të shohim bashkim induktiv në këtë artikull. Figure. Niveli i shqetësimit varet nga ndryshimet në rrymë dhe induksioni i bashkimit të ndërsjellë. Figura 1 - Bashkimi induktiv - Përfaqësimi fizik dhe qarku ekuivalent. Frekuenca: induktanca është drejtpërdrejt proporcionale me frekuencën - distanca midis kabllove të alarmit dhe viktimës dhe gjatësia e kabllove paralele. - Lartësia e kabllove në lidhje me rrafshin e referencës.
Masat për të zvogëluar efektin e bashkimit induktiv midis kabllove
Rezistenca e ngarkesës së një kabllo ose të një qarku shqetësues. Figura 2 - Bashkimi induktiv ndërmjet përçuesve. Figura 3 - Bashkimi induktiv midis kabllove dhe fushës.
Masat për të zvogëluar efektin e bashkimit induktiv midis kabllove dhe fushës
Figura 4 - Bashkimi induktiv midis kabllit tokësor dhe lakit.Meqenëse gjetjet e rezistuesve janë paralele me njëra-tjetrën, prandaj, midis tyre ekziston një bashkim i rëndësishëm kapacitiv. Sa më i madh të jetë rezistori, aq më i ulët është kapaciteti ndër-terminal.
kapacitoreve
Qarku ekuivalent i kondensatorit në rajonin me frekuencë të lartë është treguar në Fig. 6.
Figura 5 - Ndërhyrja midis kabllove: fushat magnetike shkaktojnë rryma kalimtare përmes bashkimit induktiv midis kabllove. Ndërhyrja elektromagnetike mund të zvogëlohet. Figura 6 - Induksioni i ndërsjellë midis dy përcjellësve. Një kabllo palë e shtrembëruar përbëhet nga palë tela. Telat e çiftit janë palosur në mënyrë spirale në mënyrë që të zvogëlojnë zhurmën përmes efektit të anulimit dhe të ruajnë vetitë e vazhdueshme elektrike të mediumit përgjatë gjithë gjatësisë së tij.
Numri i gërshetave në fijet mund të jetë i ndryshëm për të zvogëluar lidhjen elektrike. Për shkak të dizajnit të tij, ai siguron bashkim kapacitiv midis përçuesve të një palë. Ka një sjellje më efikase në frekuenca të ulëta. Kur nuk mbrohet, ajo ka mungesë zhurme në modalitetin e përgjithshëm.
Kondensatorët në qark përdorin si elementë shkëputës dhe filtrues. Për të llogaritur reaktivitetin e një kondensatori, i drejtohemi formulës vijuese: 
Bazuar në formulën e mësipërme, ne llogarisim reaktivitetin e një kondensatori me një kapacitet prej 10 μF në frekuencat prej 10 kHz dhe 100 MHz. Vlerat e llogaritura ishin 1.6 Ohms në vijim në 10 kHz dhe 160 μOhms në 100 MHz. Dhe tani le ta kontrollojmë vërtet.
Figura 7 - Efekti i bashkimit induktiv në kabllot paralele. Figura 8 - Minimizimi i efektit të bashkimit induktiv në kabllot e përdredhura. Figura 9 - Një shembull i zhurmës induksion. Përdorimi i çiftit të shtrembëruar është shumë i efektshëm nëse induksioni në secilin rajon rrotullues është afërsisht i barabartë me induksionin ngjitur. Përdorimi i tij është efektiv në mënyrë diferenciale, qarqe të ekuilibruar dhe ka efikasitet të ulët në frekuenca të ulëta në qarqet e pabalancuara. Në qarqet me frekuencë të lartë me frekuenca të shumëfishta të bazuara, efikasiteti është i lartë, pasi rryma e kundërt ka tendencë të rrjedhë përmes një kthimi ngjitur.
Të gjitha rezistencat e përmendura shtohen për të krijuar një rezistencë ekuivalente të serive (ESR). Bazuar në sa më sipër, vërejmë se kondensatorët e përdorur në qarqet shkëputëse duhet të kenë një ESR të ulët. Kjo për shkak se rezistenca e serisë kufizon efikasitetin e shtypjes së zhurmës dhe ndërhyrjes. Rritja e temperaturës së funksionimit të pajisjes ndikon gjithashtu ndjeshëm në ndryshimin në ESR, rritet. Prandaj, kur përdorni një kondensator elektrolitik alumini në temperatura të larta të funksionimit, është e nevojshme të përdorni kondensatorë të llojit të duhur.
Përdorimi i ekranit në bashkimin induktiv
Sidoqoftë, në frekuenca të larta në gjendje normale, kablloja është e paefektshme. Mbrojtja magnetike mund të aplikohet në një burim zhurmësh ose qark sinjali për të minimizuar tërheqjen. Fushat magnetike mbrojtëse me frekuencë të ulët nuk janë aq të thjeshta sa fushat elektrike mbrojtëse. Efektiviteti i mbrojtjes magnetike varet nga lloji i materialit dhe përshkueshmëria, trashësia dhe frekuenca e tij.
Për shkak të përshkueshmërisë së lartë relative, çeliku është më efikas se alumini dhe bakri në frekuenca të ulëta. Sidoqoftë, në frekuenca më të larta, alumini dhe bakri mund të përdoren. Humbja e përthithjes duke përdorur bakër dhe çelik me dy trashësi është treguar në figurë.
Kur përdorni kondensatorë elektrolitikë, duhet të vendosni me kujdes dhe të lidhni kondensatorin në tabelë. Rreshtimi pozitiv duhet të lidhet me plusin, linjat që lidhin kondensatorin duhet të jenë sa më të shkurtër të jetë e mundur. Nëse kondensatori është i lidhur gabimisht, rrymat fillojnë të rrjedhin përmes elektrolitit me një dështim të hershëm të vetë kondensatorit.
Mbrojtje kundër përdorimit të ulluqeve metalike
Figura 11 - Humbja e thithjes duke përdorur bakër dhe çelik. Mbrojtja magnetike e këtyre metaleve në frekuenca të ulëta është shumë joefikase. Më poshtë do të shohim përdorimin e kanaleve metalike në minimizimin e rrymave me njolla. Distanca midis kanaleve lehtëson çrregullimin e krijuar nga fusha magnetike.
Ideale është që secili segment me zonën e kontaktit maksimal të jetë i bashkangjitur, i cili do të ketë mbrojtje më të madhe ndaj induksionit elektromagnetik dhe madje nëse ekziston një përcjellës midis secilit segment në secilën anë të kanalit me gjatësinë më të vogël të mundshme, për të garantuar një rrugë alternative për qarqet, nëse ka një rritje rezistenca në nyjet midis segmenteve.
Ekzistojnë gjithashtu pajisje në të cilat ndryshimi i mundshëm i DC midis dy pikave mund të ndryshojë shenjën e tij. Në raste të tilla, përdoren kondensatorë elektrolitikë jo polarë.
induktancë
Një qark ekuivalent i induktancës në rajonin me frekuencë të lartë është treguar në Fig. 7.
Ky efekt zvogëlues është më i ulët në frekuenca të ulëta. Në frekuenca më të larta, anulimi është më efektiv. Ky është efekti i pllakave dhe ekraneve në përhapjen e valëve elektromagnetike; ato gjenerojnë fushat e tyre, të cilat minimizojnë ose madje mohojnë fushën përmes tyre, duke funksionuar kështu si ekranet e vërteta të valëve elektromagnetike. Ato funksionojnë si një kafaz Faraday.
Mbroni pikat e lidhjes nga gërryerja pas montimit, për shembull me zink ose llak. Megjithëse kabllot janë të mbrojtur, mbrojtja nga fushat magnetike nuk është aq e efektshme sa kundër fushave elektrike. Në frekuenca të ulëta, çifte të përdredhur thithin pjesën më të madhe të ndërhyrjes elektromagnetike. Në frekuenca të larta, këto efekte thithen nga ekrani kabllor. Nëse është e mundur, lidhni tabaka kabllo me sistemin e mundshëm të barazimit.
Reaktiviteti i induksionit përshkruhet nga formula e mëposhtme:
Mund të shihet nga formula që një induktancë me një vlerë nominale 10 mH do të ketë një reaktivitet prej 628 ohms në një frekuencë prej 10 kHz, në një frekuencë prej 100 MHz, vlera e llogaritur do të jetë 6.28 MΩ.
Figura 12 - Mbrojtje kalimtare duke përdorur kanale metalike. Designdo model automatizimi duhet të marrë parasysh standardet për të siguruar një nivel adekuat të sinjalit, si dhe sigurinë e kërkuar nga aplikacioni. Mirëmbajtja parandaluese rekomandohet çdo vit duke kontrolluar secilën lidhje me sistemin e tokëzimit, ku cilësia e secilës lidhje duhet të garantohet për sa i përket besueshmërisë, besueshmërisë dhe rezistencës së ulët.
Analiza e ndjeshmërisë së parametrave elektrikë të linjave të transmetimit të varura nga frekuenca. Në këtë punë, u krye një analizë e gjerë e ndjeshmërisë së parametrave elektrikë gjatësorë dhe tërthor të një linje transmetimi trefazore si funksion i frekuencës. Linja aktuale 440 kV është përdorur si bazë për parameterizimin. Në analizën e ndjeshmërisë, u ndryshuan karakteristikat e vijës vijuese: diametri i kabllove të përcjellësit të rrufesë, diametri fazor i përcjellësve, lartësia e përcjellësve, distanca horizontale midis fazave dhe gjeometrisë së rrezeve fazore.
Bordi i qarkut
Një bord qark i shtypur gjithashtu ka të gjitha vetitë e përshkruara të përbërësve pasiv, por këto veti nuk janë aq të theksuara.
Përçuesit e shtypur në një bord qark të shtypur mund të jenë ose burime ndërhyrje ose marrës (antenë). Gjurmimi i duhur i PCB minimizon ndërhyrjen e rrezatuar dhe të drejtpërdrejtë. Meqenëse çdo përcjellës në një bord qark të shtypur mund të konsiderohet si një antenë, ne drejtohemi në bazat e teorisë së antenave.
Për secilin variacion, kemi vërejtur sjelljen e parametrave në drejtim të grafikëve të matricave primitive dhe përsa i përket përbërësve modalë. Sa i përket modelimit, puna do të kontribuojë në zhvillimin e metodologjive të reja dhe formulave të thjeshtuara për llogaritjen e parametrave të përdorur për analizën e proceseve të manovrimit kalimtar.
Fjalë kyçe: varësia e frekuencës, fusha e modës, analiza e ndjeshmërisë, linja e transmetimit, kalimi elektromagnetik. Në këtë punë, u krye një analizë e madhe e ndjeshmërisë së parametrave elektrikë gjatësorë dhe tërthor të një linje transmetimi trefazore në fushën e frekuencës. Linja aktuale e transmetimit prej 440 kV është përdorur si referencë. Në analizën e ndjeshmërisë, karakteristikat e vijës vijuese u ndryshuan: diametri i telave në tokë, diametri i telave fazor, lartësia e përcjellësve, distanca horizontale midis fazave dhe distanca vertikale në rrezen e jashtme të fazës.
Bazat e teorisë së antenës
Një nga llojet kryesore të antenave është një "pin" ose, në rastin tonë, një përcjellës i drejtpërdrejtë. Impedanca e plotë e përcjellësit të drejtpërdrejtë ka përbërës rezistentë (aktiv) dhe induktiv (reaktiv):
Për secilën karakteristikë të linjës, karakteristikat e parametrave elektrikë në fushën e frekuencës u vëzhguan në drejtim të matricave primitive dhe modale. Fjalët kyçe: varësia e frekuencës, rajoni modal, analiza e ndjeshmërisë, linja e transmetimit, kalim elektromagnetik.
Studimi i parametrave elektrikë të linjave të energjisë ka një rëndësi të madhe për fusha të ndryshme të sistemeve elektrike të energjisë, përfshirë analizën e mënyrës konstante, si dhe fenomenet e kalimeve elektromagnetike. Një nga aspektet e rëndësishme të modelimit linear ka të bëjë me varësinë e frekuencës së parametrave gjatësor. Modelet me parametra konstantë nuk janë të përshtatshme për të simuluar një përgjigje lineare në një gamë të gjerë të frekuencave të pranishme gjatë kalimit. Në shumicën e rasteve, një model me parametra konstantë krijon shtrembërime që ekzagjerojnë vlerat kulmore të tensionit dhe rrymës.
Në rrymë të vazhdueshme dhe në frekuenca të ulëta, përbërësi aktiv mbizotëron. Me frekuencë në rritje, përbërësi reaktiv është më i rëndësishëm.
Formula për llogaritjen e induktivitetit të një përcjellësi PCB është si më poshtë:
Duket se jo vetëm që rezistenca ndryshon nga frekuenca, por edhe induktanca. Kjo do të thotë që përgjigja e frekuencës së linjës është e ndryshme nëse linja përfaqësohet nga një model me parametra konstantë ose nëse parametrat gjatësorë varen nga frekuenca. Mund të argumentohet se modelimi i duhur i linjës është thelbësor për riprodhimin e sjelljes së linjës.
Parametrat elektrikë gjatësorë dhe tërthor për secilën njësi u llogaritën në fushën e frekuencës për linjën reale të konsideruar në rastin bazë. Për këtë rresht, matricat e parametrave u llogaritën në fushën e rajonit dhe mënyrës së fazës. Llogaritja e parametrave u bazua në teorinë e njohurive të përgjithshme, e cila do të prezantohet shkurtimisht në artikujt vijues.
Mesatarisht, përçuesit e shtypur në një bord kanë një induksion prej 6 ... 12 nH për centimetër të gjatësisë. Për shembull, një dirigjent i gjatë 10 cm ka një rezistencë prej 57 megohms dhe një induksion prej 8 nH për centimetër. Në një frekuencë prej 10 kHz, reaktanca bëhet 50 MΩ, dhe në frekuenca më të larta, përcjellësi duhet të konsiderohet si një induksion sesa një përcjellës me rezistencë aktive.
Supozohej se linja e transmetimit ishte transpozuar në mënyrë të përsosur, pavarësisht pasaktësisë së kësaj hipoteze për harmonikë të lartë. Analiza e ndjeshmërisë është bërë fillimisht për seksionet që përbëjnë matricat e vijës primitive dhe në fazën e dytë për mënyrat homopolare dhe jo-homopolare.
Karakteristikat e linjës së analizuar ishin gjeometria lineare dhe karakteristika e përcjellësve fazor dhe shufrave rrufe, përkatësisht: lartësia e përçuesve të fazës, lartësia e kabllove të shufrës së vetëtimës, distanca horizontale midis fazave, gjeometria e rrezeve fazore, diametri i shufrave të rrufesë, diametri dhe rrezja e brendshme e përcjellësve fazë.
Antena e kamxhikut fillon të funksionojë kur raporti i gjatësisë së valës me gjatësinë e antenës është 1/20. Prandaj, një përcjellës prej 10 centimetrash do të shërbejë si një antenë e mirë me një frekuencë prej mbi 150 MHz. Duke u kthyer në bordet e qarkut të shtypur, vërej se, për shembull, një gjenerator i orës mund të mos ketë një frekuencë të barabartë me 150 MHz, por harmonika më e lartë nga një gjenerator i orës mund të bëhet një burim i frekuencave të larta.
Linja ka dy tela përçues të rrufesë në majë të kullës dhe 04 nën përcjellës për fazë. Matrica gjatësore primitive varet nga frekuenca dhe ka elementet e saj të përcaktuara nga ekuacioni. Disa hipoteza thjeshtuese për modelimin e linjave trefazore përmes matricave primitive u morën parasysh në: toka është e sheshtë afër vijës dhe konsiderohet homogjen me përçueshmëri dhe një konstante dielektrike uniforme; efektet përfundimtare të linjës janë lënë pas dore në përcaktimin e fushës elektromagnetike; ndikimi i strukturave është lënë pas dore edhe në llogaritjen e fushës elektromagnetike; litarë të përbërë nga fijet e bërthamës së telit dhe çelikut përfaqësohen nga një përcjellës tubi me një seksion kryq të drejtpërdrejtë në formën e një kurore të rrumbullakët, në të cilën rryma në fletën e çelikut është lënë pas dore.
Një tjetër nga llojet kryesore të antenave është një antenë lak. Induktiviteti i përcjellësit të drejtpërdrejtë rritet ndjeshëm me lakimin. Një vlerë e rritur e induktancës së përcjellësit zvogëlon frekuencën në të cilën ndjeshmëria e "antenës" është maksimale.
Zhvilluesit me përvojë të PCB të cilët kanë një ide mbi efektin e antenës së lakut vëren se nuk është e mundur të ndërtohet topologjia në atë mënyrë që të formohet një lak për sinjalet kritike. Përndryshe, sythe formohen nga përcjellësit përpara dhe të kundërt. Shih fig.8. Shifra pasqyron gjithashtu efektin e antenës së slotit.
Shikoni një nga afër tre opsionet në Figurën 8.
Opsioni A: Më i pasuksesshmi nga ata që janë paraqitur. Ai nuk përdor poligone tokësor, qarku i lakut formohet nga përçuesit e tokës dhe të sinjalit. Duhet mbajtur mend se kur raporti i gjatësisë së valës me përcjellësin është 1/20, antena e lakut është mjaft efektive.
Opsioni B: Në krahasim me Opsionin A, ky opsion është më i mirë. Por këtu mund të shihni hendekun në deponi. Shtigjet e përparimit dhe kthimit të tanishëm formojnë një antenë slot.
Opsioni B: Ky opsion është më i miri. Shtigjet e sinjalit dhe rrymat e kundërt përkojnë, në këtë mënyrë efikasiteti i antenës së lakut është i papërfillshëm. Vlen të përmendet se në këtë mishërim, prerjet rreth mikrokirove janë gjithashtu të pranishme, por ato janë të ndara nga rruga e rrymës së kthimit.
Teoria e reflektimeve dhe përputhja e përcjellësve është identike me atë që konsiderohet në teorinë e antenave.
Kur përcjellësi i shtypur rrotullohet përmes një këndi prej 90 °, mund të ndodhë pasqyrimi i sinjalit. Kjo është për shkak të një ndryshimi në gjerësinë e përcjellësit. Në cepin e përcjellësit, gjerësia e shtegut rritet 1.414 herë, gjë që çon në një mospërputhje në vijën e komunikimit, kapacitet të shpërndarë dhe induktancë të shtegut. Sistemet moderne të dizajnit automatik ofrojnë lloje të ndryshme të këndeve të zbutjes, shiko fig. 9.
Opsioni më i mirë i rotacionit të paraqitur është opsioni i tretë, pasi gjerësia e përcjellësit të tij është i pandryshuar.
paraqitje
Kohët e fundit, vlera e kabllove të altoparlantëve, të cilave askush nuk i kishte kushtuar shumë vëmendje më parë, ka filluar të rritet me shpejtësi. Nëse keni menduar të kaloni për kabllot e fundit, por tani ata me të drejtë kanë zënë vendin e përbërësve të teknologjisë së lartë audio të teknologjisë së lartë, ndërsa kabllot shpesh janë të mbuluara me një prekje krejtësisht të panevojshme të misterit dhe mistikës.
Tani në treg ka një përzgjedhje të gjerë të kabllove të llojeve të ndryshme që korrespondojnë me nevojat më të ndryshme. Fatkeqësisht, konsumatorët shpesh hasin në shumë argumente konfuze dhe kundërargumente që mund ta kthejnë çdo meritë të dukshme të kabllit në një krisje monstruoze. Kjo situatë përkeqësohet "falë" argumenteve pseudo-shkencore dhe shpesh thjesht mistike të përdorura nga departamentet e marketingut të disa ndërmarrjeve.
Ky doracak teknik përmbledh hulumtime të thella, përfshirë matjet dhe dëgjimin, të realizuar nga QED, mbi efektet e kabllove të altoparlantëve. Qëllimi ynë ishte të krijonim një linjë të re kabllove me cilësi të lartë, modelimi i të cilave do të bazohej në rezultatet e këtyre studimeve. Ardhja e linjës aktuale të kabllove të altoparlantëve QED ishte një rezultat logjik i hulumtimit. Ne gjithashtu morëm shumë mësime që ndikuan në hartimin e kabllove tona ndërlidhëse.
Dëgjimi ishte gjithashtu shumë i dobishëm: inxhinierët QED janë të vetëdijshëm që matjet në vetvete janë vetëm pjesë e figurës. Ne do të dëshironim shumë të themi se ato japin të gjitha informacionet e nevojshme, por nuk është kështu. Nga ana tjetër, nëse kabllo paraqet gabime dhe shtrembërime që mund të maten në sinjalin audio që transmetohet nga amplifikatori te folësit, atëherë padyshim se nuk mund të luajë me besueshmëri muzikë.
QED beson se kablloja duhet të jetë sa më e saktë, transparente dhe neutrale, dhe koncepti ynë për krijimin e kabllove bazohet në përdorimin e rezultateve të Raportit të Zanafillës, si dhe dëgjimit kritik të vazhdueshëm.
Vlera e kabllove
Në shikim të parë, kablloja e altoparlantit luan një rol shumë të thjeshtë, duke transmetuar sinjalin nga amplifikatorin në folësit. Por në praktikë, dallimet në cilësinë e tingullit kur lidhen me kabllo të ndryshme janë qartë të dukshme për shumicën e dëgjuesve, megjithëse disa konservatorë ende besojnë se kjo nuk mund të jetë. Natyrisht, ka disa faktorë në hartimin e kabllove që ndikojnë në cilësinë e tingullit.
Duke pasur parasysh që asnjë komponent nuk mund të përmirësojë sinjalin analoge që kalon nëpër të (ose mund ta ndryshojë ose degradojë vetëm), roli i kabllit të altoparlantëve duhet të jetë transferimi i sinjalit audio midis amplifikatorit dhe folësve pa humbje dhe asgjë më shumë.
Bazat e Testimit
Meqenëse kablloja e altoparlantit lidh përbërësit e sistemit, vlerësimi i tij nuk duhet të bëhet veçmas, por së bashku me amplifikatorin dhe altoparlantët. Në fakt, kablloja e altoparlantit është vazhdim i qarkut të amplifikatorit, është i barabartë me lidhjen e komponentëve shtesë me daljen e tij, të cilat kanë karakteristika të tilla elektrike si: Rezistenca (R), Kapaciteti (C), Induktanca (L) dhe Përçueshmëria (G).
Në shumicën e amplifikuesve të energjisë, zhvilluesit e tyre arrijnë një riprodhim të besueshëm duke krahasuar sinjalin e daljes me sinjalin e hyrjes. Ky model quhet "reagim negativ". Errordo gabim që shfaqet në daljen e një amplifikatori të feedback-ut korrigjohet shpejt, sepse amplifikuesi automatikisht shton të njëjtin gabim, vetëm me vlerën e kthimit në sinjalin hyrës. Figura 1 tregon se një përforcues negativ i reagimit mund të përpiqet të korrigjojë gabimet që u shfaqën përpara pikës së reagimit. Gabimet në hyrjen e folësve që lidhen me ndikimin e kabllit nuk korrigjohen: kablloja është jashtë zonës së ndikimit të mekanizmit të reagimit të amplifikatorit.
Disa amplifikatorë marrin një sinjal reagimi nga terminalet e ndërrimit të altoparlantëve për të marrë parasysh ndikimin e kabllit, por dizajne të tilla janë jashtëzakonisht të rralla. Një nga testet objektive të cilësisë së një kabllo akustike duhet të përfshijë një krahasim të sinjalit në hyrje (në anën e amplifikatorit) dhe në dalje (në anën e altoparlantit). Do ndryshim midis tyre korrespondon me një përkeqësim të sinjalit në kabllo.
Ndikimi i vërtetë në sistem
Shprehjet që përdoren për të përshkruar në mënyrë subjektive efektin e kabllit mund të jenë ose pozitive, për shembull: "transparent", "koherent", "elastik", "i detajuar", "ritmik", ose negativ, për shembull: "kokërr", "ulërimë" , "Protruded", "nazal", "turbulluar". Studimi ynë i Raportit të Zanafillës tregoi se disa nga këto karakteristika mund të parashikohen duke analizuar rezultatet e matjeve instrumentale. Ne kemi testuar shumë mostra kabllo që i përkasin kategorive të ndryshme të çmimeve, duke përdorur teknologji të ndryshme dhe strategji të marketingut për promovim, dhe morëm matje për secilin kabllo, duke e lidhur atë me një ngarkesë të vërtetë (sistemi folës)
.Grafikët e paraqitur në Figurën 2 dhe Fig. 3 tregojnë karakteristikat e amplituda-frekuencës. Grafikët e sipërm në figura janë vizatuar për sinjalin në dalje të amplifikatorit, dhe grafikët e poshtëm pasi kalojnë përmes kabllit (në terminalet hyrëse të altoparlantit). Dallimi në cilësinë e sinjalit midis dy kabllove është i dukshëm.
Pra, grafiku i poshtëm i paraqitur në Figurën 2 është ndërtuar për një kabllo të sheshtë me një rezistencë shumë të ulët (kampioni 10 në provën tonë), dhe grafiku i poshtëm në figurën 3 ilustron efektin e një kabllo me përcjellës të dyfishtë monolit (kampioni 7). Forma e ngjashme me valën e grafikut shoqërohet me ndryshime në rezistencën e ngarkesës në intervalin e frekuencës audio, gjë që çon në faktin se tensioni i sinjalit "takohet" me vlera të ndryshme të rezistencës së kabllove në frekuenca të ndryshme.
Dallimi midis kthesave të sipërme dhe të poshtme në të dy grafikët, në fakt, karakterizon humbjet në kabllot. Natyrisht, humbjet janë më të mëdha në kabllon e paraqitur në Figurën 3, duke përdorur përçues monolit, për shkak të rezistencës më të lartë DC. Duhet të them që në këtë rast nuk është thjesht një pyetje akademike, pasi këto humbje do të ndikojnë në përgjigjen e shpeshtësisë që rezulton në sistemin e altoparlantëve (në këtë rast, ndryshimet arrijnë -0.8 dB me një frekuencë prej 200 Hz, siç tregohet në Figurën 3).
Përgjigja e përftuar e frekuencës, e treguar në të dy figurat, është tipike për sistemet akustike të inverterit fazor, kur një sinjal i njëtrajtshëm sinusoid i hyrjes është aplikuar për to. Sinjalet e vërteta nuk janë sinusoidale, por përfshijnë shumë frekuenca në të njëjtën kohë, përveç kësaj, ngarkesa që folësit përfaqësojnë është komplekse (ngarkesa komplekse nënkupton që tensioni dhe rryma nuk janë domosdoshmërisht në fazë). Prandaj, në kabllo kur luani muzikë, do të ketë humbje shumë më të mëdha në amplituda e sinjalit dinamik sesa mund të duket bazuar në analizën e këtyre grafikëve të krijuar për një sinjal uniform.
Duke marrë në konsideratë provën absolute se rezistencë e ulët është e domosdoshme për të marrë performancën sa më të barabartë kur punojmë me folës të vërtetë, ne jemi shumë të befasuar nga prirja e zakonshme, e cila po largohet nga kabllot me rezistencë të ulët dhe përhapjen e kabllove me përcjellës monolit me rezistencë më të lartë. Për më tepër, në materialet e marketingut të prodhuesve, shpesh mund të gjendet pohimi se përdorimi i përcjellësve monolit me një zonë të vogël tërthore mund të zvogëlojë efektin e efektit të lëkurës.
Efekt i lëkurës
Një efekt i lëkurës është një fenomen që zakonisht shoqërohet me linja të transmetimit të frekuencës së lartë. Kur rryma alternative e rrjedhjes përmes përçuesit, një forcë elektromotore (EMF) është e induktuar në të për shkak të ndryshimeve në fluksin magnetik. Kjo çon në faktin se densiteti i rrymës në qendër të përcjellësit zvogëlohet në krahasim me rajonet e vendosura ngjitur me sipërfaqen e tij. Si rezultat, rajoni nëpër të cilin rrjedh rryma zvogëlohet, sepse rryma devijohet nga rajoni qendror i përcjellësit në sipërfaqe. Rezultati i efektit të lëkurës është një rritje në rezistencën kabllovike në frekuenca shumë të larta, e cila shoqërohet me një ngushtim të zonës efektive përçuese tërthore efektive (çuditërisht, por ndryshe nga induktiviteti, efekti i lëkurës nuk prezanton devijime fazore në sinjal, por rrit humbjen e fuqisë së sinjalit në kabllo).
Në sistemet që funksionojnë në frekuenca radio (shumë më të larta se frekuencat e intervalit audio), efekti i lëkurës është një problem serioz me të cilin luftohet duke mbuluar përcjellësit me argjend për të zvogëluar rezistencën në sipërfaqen përmes së cilës shumica e rrymës rrjedh në frekuenca të larta. Në kabllot audio, supozimi se efekti i efektit të lëkurës meriton vëmendje çon në shfaqjen e kabllove, diametri kryesor i të cilave është i njëjtë ose më pak se dyfishi i thellësisë efektive të depërtimit të sinjalit (thellësia në të cilën densiteti i rrymës zvogëlohet me 63% të vlerës së tij normale) me frekuenca të larta të zërit. Ideja kryesore në këtë rast është që një kabllo i tillë do të funksionojë në një mënyrë të densitetit të zvogëluar të rrymës në të gjitha frekuencat. Kjo ju lejon të bëni simptomat e efektit të lëkurës jo aq të dukshëm (por jo ta eliminoni atë), por në të njëjtën kohë, rezistenca kabllovike rritet në të gjitha frekuencat.
Ka shumë debate nëse efekti i lëkurës ndihet në tingull, shumica e inxhinierëve në përgjithësi e vënë në dyshim ekzistencën e tij në frekuencat e zërit. Për të vlerësuar në mënyrë objektive vlerën e saj, vendosëm të bëjmë matje krahasuese të ndërrimit të fazës në frekuenca të larta dhe zgjodhëm katër kabllo të ndryshëm. Dy prej tyre kishin një diametër të madh dhe një strukturë shumëngjyrësh, ndërsa dy të tjerët ishin të tipit “efekt të ulët të lëkurës” dhe kishin një zonë të vogël kryq seksionale.
Fillimisht, u matën karakteristikat themelore, të tilla si rezistenca, induktiviteti, kapaciteti dhe përcjellshmëria ( të njohur si parametra të gunguar *). Pastaj këto vlera u përdorën për të llogaritur vlerat teorike të ndërrimit të fazës gjatë punës me ngarkesën. Shtë e rëndësishme që këto llogaritjet teorike të mos marrin parasysh efektin e lëkurës dhe bazohen vetëm në parametrat e gungave. Rezultati i këtyre llogaritjeve është treguar në Figurën 4.
Pastaj, vlerat e vërteta të ndërrimit të fazës për secilën nga kabllot u matën me të njëjtën ngarkesë. Rezultatet e këtyre matjeve janë treguar në Figurën 5. Mund të shihet se vlerat teorike dhe të matura janë shumë afër njëra-tjetrës, gjë që është plotësisht e papritur për ata që e konsiderojnë efektin e lëkurës si të rëndësishëm. Vetëm në frekuencat mbi 80 kHz mund të vëreni një mospërputhje të konsiderueshme midis rezultateve teorike dhe të matura për kabllot multicore (përveç nëse, natyrisht, një vlerë prej 2% për 100 kHz mund të konsiderohet e rëndësishme).
Ky ndryshim është për shkak të dy dukurive - efektit të lëkurës dhe, ndoshta, efektit të afërsisë së përcjellësve fqinj. E fundit prej tyre konsiston në rritjen e densitetit të rrymës në sipërfaqet e brendshme të përcjellësve paralelë dhe është më e rëndësishme për përçuesit e shiritit nga larg. Shtë interesante që vlerat e matura të ndërrimit të fazës doli të jenë përgjithësisht më të ulëta se vlerat e llogaritura teorike, pasi efekti i lëkurës, i cili është natyrë rezistent, rrit rezistencën e kabllit gjatë kalimit të rrymës alternative, pa prezantuar një ndërrim fazor shtesë. Uditërisht, efekti i lëkurës madje zvogëlon ndërrimin e fazës, duke zvogëluar induktancën e kabllit. (Për ata që duan të kuptojnë më thellë këtë, ju rekomandojmë që të drejtoheni te librat shkollorë mbi teorinë komplekse të rrymës alternative).
Vini re se kampioni kabllor numër 7 në Figurat 4 dhe 5 tregon një ndërrim fazor më të vogël se të tjerët, thjesht për shkak të më pak induksion.
Efektet induktive
Ndikimi i rezistencës induktive në zhvendosjen fazore të një sinjali elektrik të alternuar në një numër kabllove të testuara është treguar në Figurat 6 dhe 7. Sa më i lartë të jetë induktiviteti, aq më i madh është ndikimi i tij në madhësinë e ndërrimit të fazës. Familjariteti me gjeometrinë e secilit prej kabllove të testuar tregoi se shumica e kabllove multicore kanë induksion të lartë.
Induktueshmëria e kabllove varet nga zona e përcjellësve, vendndodhja e tyre relative dhe koeficienti i përshkueshmërisë së mjedisit (materiale me përshkueshmëri të lartë, siç është hekuri ose ferriti, për shembull, përdoren për të rritur induktueshmërinë në induktor).
Në kabllot, rritja e distancës midis përcjellësve çon në një rritje të induktancës së tyre. Shumë kabllo akustike shumëngjyrësh kanë përçues të vendosur larg njëri-tjetrit (nganjëherë distanca midis përcjellësve është 3 herë diametri i tyre), gjë që çon në një rritje të induktancës.
Nga mesatarja e efektit induktiv për mostrat e kabllove të studiuara, kemi marrë një ndërrim të fazës efektive prej 0,42 gradë për metër. Për një gjatësi prej 10 metrash, ndërrimi i fazës do të jetë 4,2 gradë. Në praktikë, induktiviteti kabllor i shtohet induktancës dalëse të amplifikatorit (induktiviteti i daljes përdoret për të rritur qëndrueshmërinë e amplifikatorit në frekuenca të larta), në mënyrë që induktiviteti që rezulton i amplifikatorit të rritet me kabllo.
Perceptimi auditor i një ndërrimi fazor
Aktualisht, perceptimi i një ndërrimi fazor nga veshi është pothuajse i pashpjeguar, megjithëse amplifikuesit me karakteristika të parëndësishme të fazës shpesh kritikohen për "kokrrizën" e tingullit. Uditërisht, ndërrimi fazor i amplifikuesve nuk përmendet aq shpesh, edhe pse në një numër modelesh në treg, mund të hasni ndërrime fazore që tejkalojnë 15 gradë me një frekuencë prej 20 kHz.
Induktiviteti dhe dobësimi i kapacitetit
Një efekt tjetër i shoqëruar me induktancë është dobësimi i amplituda në frekuenca të larta për shkak të një rritje të rezistencës së kabllit me frekuencë (rezistenca induktive rritet me frekuencë). Pra, sa më i lartë të jetë frekuenca, aq më i dobët arrin sinjali në terminalet komutues të sistemeve të altoparlantëve. Shtë interesante, kabllot me induksion të lartë mund të shkaktojnë gjithashtu një rritje të tensionit në terminalet e altoparlantëve për shkak të sinjalit dalës të amplifikatorit. Kjo është për shkak të marrëdhënieve komplekse midis rezistencave induktive dhe kondensuese, si dhe rezistencës së vazhdueshme, e cila mund të çojë në shfaqjen e një rezonance të dobësuar. Ky mund të jetë një problem për altoparlantët elektrostatikë, të cilët përfaqësojnë një ngarkesë me një kapacitet më të lartë se folësit elektrodinamikë konvencionale.
Një shembull i zvogëlimit rezonant të një sinjali është treguar në Figurën 8 në krahasim me një sinjal dalës të pastër të një amplifikatori. Në këtë rast, një rritje në rezistencën e kabllove në frekuenca të larta çon në humbje të dukshme të nivelit të sinjalit, duke shtuar rënien e vet në karakteristikat e amplifikatorit.
dielectrics
Përçuesit e kabllit të altoparlantëve janë të veshura me izolim ose dielektrik për të parandaluar qarqet e shkurtra. Kjo çon në mënyrë të pashmangshme në humbje shtesë, pasi dielektriket thithin një pjesë të energjisë. Humbjet në dielektrike shoqërohen ndonjëherë me koeficientin e dobësimit ose tangjentën e këndit të humbjes në dielektrik (pothuajse i ngjashëm me faktorin e fuqisë) dhe ato rriten me frekuencë. Në përgjithësi, sa më i lartë të jetë koeficienti i dobësimit në një frekuencë të caktuar, aq më i madh është humbja e energjisë në dielektrike. Një përzgjedhje e matjeve të koeficientit të absorbimit në mostrat e kabllove tona është treguar në figurën 9. Ai ilustron një gamë të jashtëzakonshme të rezultateve.
Të gjitha dielektrikët gjithashtu kanë një pronë të quajtur lejueshmëri. Përhapja më e ulët, duke mos llogaritur vakumin, ka ajrin, i cili ju lejon të merrni humbjen më të ulët midis të gjitha materialeve të njohura. Sa më i lartë përshkueshmëria, aq më i lartë është humbja dhe kapaciteti më i lartë. Kjo është për shkak të faktit se konstanta dielektrike përcakton se sa dielektriku është i përshkueshëm në një fushë elektrike, e cila në thelb përcakton kapacitetin e një kondensatori.
Përkundrazi, sa më e ulët p thershkueshmëria (sa më afër vakumit) të dielektrikut, aq më e ulët do të jetë humbja dhe kapaciteti. Nëse marrim një vakum si pikë referimi me një konstante dielektrike të barabartë me 1, atëherë mund të prezantojmë një konstantë dielektrike për çdo dielektrik. Për shembull, ajri do të ketë një konstante dielektrike prej 1.0006, e cila në përgjithësi është e ngjashme me vakumin për çdo aplikim praktik.
Konstanta dielektrike (Er) dhe humbja (Tan d) për disa materiale të njohura të izolimit kabllor janë dhënë më poshtë:
| Material izolues | er | Përafërsisht 10 kHz Tan d |
|---|---|---|
| Klorur polivinil (PVC) | 4,0 - 8,0 | 0,01 - 0,05 |
| polietilen | 2,6 | 0,0002 |
|
polypropylene |
2,25 | 0,0004 |
|
polytetrafluoroethylene |
2,1 | 0,002 |
| Ajri (për krahasim) | 1,0006 | Pothuajse 0 |
| Vakum (për krahasim) | 1,0000 | 0 |
Kapaciteti përcaktohet gjithashtu nga diametri dhe boshllëqet midis përcjellësve. Sa më i madh të jetë hendeku midis dy përçuesve në një dielektrik të caktuar, aq më i vogël është kapaciteti (e kundërta është e vërtetë për induksion). Duke parë tabelën e mësipërme, është e lehtë të shihet se është pothuajse e pamundur të bësh një kabllo me kapacitet të ulët dhe induktancë duke përdorur një dielektrik me cilësi të ulët.
Shumica e kabllove të lira, duke përfshirë shumë nga ato që kemi testuar, kemi përdorur izolim PVC, të cilat rritën kapacitetin e tyre dhe humbjen dielektrike në kabllo. Pavarësisht se çfarë bëni me diametrin dhe distancën midis përcjellësve, kabllot e tilla do të kenë domosdoshmërisht probleme që lidhen me kapacitet të lartë ose me induksion të lartë, ose me të dy.
Përçueshmëria e kabllove
Një tjetër pronë e dielektrikës, e cila ndikon në funksionimin e kabllit dhe shoqërohet me humbjen e dielektrikut, është përçueshmëria (G). Përçueshmëria përcakton se sa mirë izolohen përçuesit nga njëri-tjetri. Sa më e ulët përçueshmëria (G), aq më e lartë është rezistenca e izolimit (Rp). Dielektrikët më të mirë janë izolantë më të mirë, pasi ato përmbajnë më pak elektrone "të lira" që mbajnë rrymë elektrike përmes materialit dielektrik kur një sinjal elektrik transmetohet përmes kabllit.
Efektet në lidhje me kapacitetin
Në teori, kapaciteti i kabllove nuk duhet të ndikojë seriozisht në funksionimin e sistemit audio, pasi që kablloja është e lidhur me një burim me një rezistencë shumë të ulët (si rregull, fraksione Ohm për shumicën e amplifikuesve të energjisë). Megjithëse kapaciteti është një lloj filtri me kalim të ulët kur lidh një kabllo në një burim me një rezistencë kaq të vogël, efekti i tij në përgjigjen e frekuencës është zakonisht i papërfillshëm. Më e rëndësishmja, kapaciteti jashtëzakonisht i lartë i kabllit të altoparlantëve mund të tregojë cilësi të dobët dielektrike dhe humbje të lartë dielektrike.
Disa kabllo ezoterike përdorin disa bërthama paralele të izoluara në mënyrë të pavarur duke formuar dy përcjellës. Me një gjeometri të caktuar dhe përdorimin e materialeve me cilësi të ulët, një dizajn i tillë mund të çojë në një rritje të kapacitetit në një nivel shumë të lartë. Një prej këtyre kabllove, i gjetur midis mostrave tona të provës, kishte një kapacitet prej rreth 1375 pF (për krahasim, kapaciteti mesatar për kampionët e tjerë 10-metër ishte i rendit prej 500 Pf).
Një faktor tjetër që duhet marrë në konsideratë është stabiliteti i amplifikatorit. Në disa raste, një kapacitet i vogël i tepërt në daljen e amplifikatorit mund të shkaktojë që ajo të lëkundet, të nxehet ose madje të digjet. Gjithashtu, amplifikatori mund të fillojë të lëkundet shkurtimisht në frekuencat e radio gjatë operacionit, pa treguar ndonjë simptomë të dukshme. Përforcuesit e dizajnuar mirë zakonisht kanë një diferencë të konsiderueshme të fuqisë dhe rezistencës ndaj shtrembërimit të fazës, në mënyrë që një zhvendosje e vogël shtesë e fazës për shkak të rritjes së kapacitetit nuk çon në probleme të tilla. Fatkeqësisht, disa amplifikatorë të disponueshëm tregtar nuk kanë stabilitetin e nevojshëm për funksionim të qëndrueshëm në kushte jonormale, dhe është në to që mund të ketë probleme që lidhen me përdorimin e kabllove të gjata me kapacitet të madh. Ironia e kësaj situate është se induktanca, si rregull, mbetet e ulët në kabllot me kapacitet të lartë, gjë që çon në një rënie edhe më të madhe të marzhit të stabilitetit të amplifikatorit. Edhe nëse amplifikatori nuk ka kaluar plotësisht në modalitetin e paqëndrueshëm, cilësia e tingullit mund të vuajë, tingulli bëhet i trashë dhe i fryrë për shkak të amplifikatorit që punon në pragun e tranzicionit në modalitetin e paqëndrueshëm. Figura 10 tregon paqëndrueshmërinë e shkaktuar nga përdorimi i një kabllo me kapacitet të lartë, i cili manifestohet në formën e kumbimit kur transmeton një valë katrore me frekuencë të lartë.
Kapaciteti dhe induktanca
Nëse konsiderojmë një palë përcjellës në një dielektrik specifik, atëherë zvogëlimi i distancës midis tyre, ne do të zvogëlojmë induktancën dhe do të rrisim kondensencën, ndërsa rritja e distancës midis përcjellësve do të çojë në efekt të kundërt. Shumë besojnë se është e pamundur të merresh me këtë prirje dhe se induktiviteti kabllor nuk mund të zvogëlohet pa rritur kapacitetin. Në fakt, kjo deklaratë thuajse u bë një lloj ligji folklorik në industrinë e audios. Sidoqoftë, krahasimet e bëra për përçuesit me gjeometri të ndryshme, edhe nëse ato kishin të njëjtën zonë të efektshme ndër-seksionale (dhe për këtë arsye të njëjtën rezistencë DC) dhe të njëjtat materiale dielektrike, treguan se kjo është e mundur duke ndryshuar thjesht pozicionin relativ dhe konfigurimin e përcjellësve (shiko Tabelën 1).
Profili QED8 Qudos (QED Origjinal)
Këtu janë rezultatet e testeve kabllo të kryera gjatë punës në Raportin e Zanafillës dhe ilustrojnë ndikimin e madh të gjeometrisë së kabllove. Rezistenca, induktanca dhe kapaciteti u matën për kabllot standarde të serive Qudos dhe Profile 8. Kablloja standarde Qudos përbëhet nga dy tufa, secila prej të cilave përbëhet nga 79 bërthama me diametër 0.2 mm dhe ka një seksion kryq në figurën tetë. Profili 8 përbëhet nga tetë tufa, secila prej të cilave përbëhet nga 19 bërthama me trashësi 0.2 mm dhe ka gjeometri tërthore lineare. Zona efektive ndër-seksionale e këtyre kabllove, dhe për këtë arsye rezistenca DC, janë afërsisht të njëjta. Të dy kabllot përdorin izolim polietileni me densitet të ulët. Prandaj, çdo ndryshim në induktancë dhe aftësi lidhet me gjeometrinë.
Kabllo Profile 8 mund të lidhet në mënyra të ndryshme. Tabela 1 tregon rezultatet kur përdorni katër përcjellës të brendshëm dhe katër të jashtëm, si dhe katër përcjellës të majtë dhe katër të djathtë, si tela direkte dhe kthimi të kabllit. Krahasuar me kabllon standarde Qudos, Profile 8, në konfigurimin e katër përcjellësve të jashtëm dhe katër brendshëm, ka një induksion dukshëm më të ulët dhe një kapacitet pak më të madh, i cili kundërshton "rregullin e gishtit" që shpesh citohet. Në të kundërt, në një konfigurim duke përdorur përcjellësin e djathtë dhe të majtë, Profili 8 ka induksionin e njëjtë si Qudos, por kapaciteti është pothuajse përgjysmuar. Alsoshtë gjithashtu me interes që gjeometria ndikon në rezistencën e valës, megjithatë, ky interes është natyrë thjesht akademik.
Interpenetrimi i kanalit akustik
Një nga efektet subjektive që dëgjuesit shpesh i kushtojnë vëmendje është zgjerimi i skenarit të zërit kur përdorni ndonjë kabllo të veçantë. Në pamje të parë, shpjegimi i këtij fenomeni është mjaft i vështirë, duke pasur parasysh izolimin e lartë elektrik midis kanaleve stereo. Ne menduam që shpjegimi mund të ishte që kanalet e djathta dhe të majta janë të lidhura në mënyrë akustike përmes vetë folësve. Në mënyrë ideale, folësi i majtë duhet të lëshojë një valë të shëndoshë vetëm nën ndikimin e sinjalit elektrik të kanalit të majtë dhe anasjelltas.
Idealisht, në çdo kanal të amplifikatorit duhet të përdoret një damper elektromagnetik me altoparlantin e tij, i cili parandalon që difuzorët e tij të lëvizin nën ndikimin e valëve të zërit nga një altoparlant tjetër. Kjo shmangie duhet të arrihet për shkak të rezistencës shumë të ulët të dalësit të amplifikatorit, por në praktikë rezistenca e kabllit të altoparlantit ndërhyn në proces, gjë që rrit rezistencën e amplifikatorit që altoparlanti "sheh" dhe në përputhje me rrethanat zvogëlon shuarjen. Kështu, në tingullin e emetuar nga difuzuesit e secilit folës, ekziston një sinjal (me një vonesë të caktuar), i cili u riprodhua nga një folës tjetër, i cili çon në ngushtimin e fazës së tingullit. Nëse ky supozim është i vërtetë, atëherë kabllot me rezistencë të ulët do t'ju lejojnë të ndërtoni një fazë më të gjerë të tingullit.
Përkundër faktit se këto argumente duken shumë të ndërlikuara, matjet e tensionit në terminalet e altoparlantëve të paraqitura në Figurat 11 dhe 12 ilustrojnë një efekt të tillë. Vlerat kulmore të shënuara me kryqe paraqesin amplituda e sinjaleve të krijuara nga lëvizjet e difuzuesit të sistemit të altoparlantëve, i cili nuk merr një sinjal elektrik, të cilat janë shkaktuar nga fakti se sistemi folës i një kanali tjetër riprodhon tonin e provës. Tensioni në terminalet e ndërrimit të altoparlantëve, i matur kur një altoparlant luajti një ton provë me një frekuencë prej 500 Hz, u ul me rreth 10 dB për shkak të përdorimit të një kabllo me një rezistencë më të ulët (Fig. 12).
Karakteristikat kalimtare
Siç u përmend më herët, sistemet akustike në rastin e përgjithshëm janë një ngarkesë elektrike shumë komplekse, e cila vetë gjeneron tension (të dyja nën ndikimin e valëve të shëndosha që depërtojnë nga jashtë dhe për shkak të energjisë që mbetet në sistemin oshilator të vetë folësit), e cila kthehet përsëri në amplifikues (Ky fenomen njihet edhe si emf i kundërt). Ky fenomen mund të ndodhë në rastet e përshkruara në pjesën e mëparshme, si dhe me ndryshime të shpejta në amplituda e sinjalit, duke çuar në shfaqjen e tingujve pas altoparlantit në altoparlantin - d.m.th. prania e tingullit në mungesë të një sinjali elektrik hyrës nga amplifikatori. Amplituda e këtyre tingujve pas varet nga aftësia e kombinuar e amplifikatorit dhe kabllove për të lagur dhe kontrolluar dridhjet e padëshiruara të mbetura. Figura 13 tregon varësinë kohore të tensionit në daljen e amplifikatorit dhe në hyrjen e sistemeve të altoparlantëve. Shihet qartë që pas 2.4 milisekonda, kur tensioni në daljen e amplifikatorit bie në zero, voltazhi në hyrje të akustikës shkon në rajonin negativ, pastaj fillon të rritet, kalon mbi shenjën zero, bëhet pozitive dhe vetëm atëherë bie në zero. Kjo sjellje e tensionit në terminalet e altoparlantëve shoqërohet me lëvizje të padëshiruara të difuzuesit. AU.
Fig. 14 tregon grafikët për të njëjtin folës, por të lidhur me një kabllo me më pak rezistencë. Fakti që rezultatet e matjes janë bërë më të mira është plotësisht e qartë. Induktiviteti i kabllove gjithashtu rrit rezistencën e përgjithshme midis amplifikatorit dhe altoparlantëve, dhe matjet tona kanë treguar që induksioni i kabllove ka një efekt negativ në riprodhimin kalimtar. Një sistem kompleks i altoparlantit elektromekanik funksionon më mirë nëse është i lagur mirë dhe i lidhur me një kabllo me rezistencë më të ulët të mundshme në të gjithë intervalin e frekuencës, dhe jo vetëm në frekuenca të ulëta, në të cilat lëvizjet e difuzuesit kontrollohen nga vlera e rezistencës DC.
Shtrembërimi i kabllove
Kablloja e altoparlantit "distancon" (në terma elektrike) altoparlantin nga amplifikatori për disa arsye - për shkak të rezistencës elektrike ndaj rrymës direkte, e cila prish përgjigjen e frekuencës, shuarjen dhe ndarjen, siç e gjetëm. Përveç kësaj, matjet treguan se sasia e shtrembërimit në hyrjen e altoparlantit është shumë më e madhe (veçanërisht e dyta harmonike) sesa në daljen e amplifikatorit.
Ne zbuluam se përkeqësimi i cilësisë (dhe besueshmëria e transmetimit të sinjalit origjinal) varet shumë nga rezistenca konstante e kabllove, si dhe nga lloji i sistemeve të altoparlantëve. Në fig. 15 dhe 16 tregojnë varësitë e amplituda e harmonikës së dytë të sinjalit në frekuencë. Kurba e sipërme në secilën prej 2 grafikëve tregon shtrembërimin në hyrjen e altoparlantit, dhe atë të poshtëm në daljen e amplifikatorit. Në Fig. 15 (një kabllo me një rezistencë të lartë të rendit prej 0,065 Ohm / m), vlera e shtrembërimit është afërsisht 3 herë më e madhe se në Fig. 16 (kabllo me një rezistencë të ulët të rendit 0, 004 Ohm / m).
Në fig. 17 tregon marrëdhëniet për folësit e ndryshëm të lidhur me të njëjtin kabllo. Vini re se kablloja në vetvete nuk mund të shkaktojë shtrembërim (pasi që rezistenca e tij e vazhdueshme është pothuajse lineare), përkundrazi, prania e tij në sistem nuk lejon mekanizmin e reagimit të amplifikatorit të saktë të korrigjojë shtrembërimet që krijohen për shkak të fenomeneve të ndryshme jolineare brenda sistemit audio.
Lidhja e amplifikatorit direkt me altoparlantët lejohet për korrigjim shumë të saktë të shtrembërimeve. Studime të mëtejshme janë të nevojshme, por ka shumë të ngjarë që shtrembërimi në frekuenca të ulëta të preket gjithashtu pjesërisht nga frekuenca rezonante e mbylljes së altoparlantëve.
Përveç kësaj, duhet të thuhet se sasia e shtrembërimit në frekuenca të mesme dhe të larta rritet ndjeshëm me rritjen e induktancës kabllovike, e cila rrit rezistencën e kabllove dhe për këtë arsye zvogëlon efektin e shuarjes së amplifikatorit dhe kabllit në sistemin e altoparlantëve.
Shtrembërimi në kabllot multicore dhe një-core
Ekziston një këndvështrim që në kabllot multicore vërehet i ashtuquajturi efekti diodë, i cili shfaqet për faktin se "hidhen" rryma midis bërthamave në kabllo, dhe kështu kur elektronet lëvizin nga një skaj i telit në tjetrin, ato gjithashtu kalojnë nëpër shumë kufij metalikë oksid-metal i vendosur ndërmjet përçuesve (nganjëherë kjo shoqërohet edhe me ndikimin e efektit të lëkurës, i cili "shtrydh" rrymën elektrike nga qendra e përcjellësit në sipërfaqe në frekuenca të larta).
Duke marrë supozimin se rryma me të vërtetë "kërcen" midis përçuesve (për ne ishte krejtësisht e padobishme, por siç zbuluam më parë, efekti i lëkurës nuk ndikon ndjeshëm në sinjalin audio në kabllon akustik), ne aplikuam një sinjal në hyrjen e një bërthama të përcjellësit dhe bërëm matje në dalje të një bërthamë tjetër. Edhe duke përdorur të gjitha burimet e kompleksit tonë matës Audio Precision AP1, ne nuk ishim në gjendje të zbulonim ndonjë rritje të shtrembërimit në krahasim me rezultatin e marrë duke përdorur të gjitha telat e përcjellësit (shih Fig. 18). Në të dy rastet, matjet treguan rezultate të tilla të afërta saqë ato lehtë mund të merren për dy rezultate radhazi të të njëjtit test. Në këtë shembull, supozimet tona nuk u konfirmuan. Duket se lidhjet diodë midis përcjellësve ose nuk ekzistojnë ose janë "të qarkullimit të shkurtër" nga shumë përçues të mirë, të shtypur me kujdes së bashku përgjatë tërë gjatësisë së kabllit.
Impedanca e valës
Ky term ndonjëherë përdoret në kontekstin e kabllove audio, megjithëse shoqërohet kryesisht me linjat e transmetimit. Impedanca e valës është thelbësore në përcaktimin e vlerave të sakta të ngarkesës dhe rezistencës së burimit në linjat e transmetimit të frekuencës së lartë për të parandaluar reflektimet e padëshiruara dhe valët në këmbë. Për funksionimin e saktë, linja e transmetimit duhet të jetë e pajisur në të dy skajet me një ngarkesë rezistente ekuivalente me rezistencën e valës.
Kabllot e altoparlantëve nuk janë linja transmetimi sepse gjatësia e tyre është e vogël në lidhje me gjatësinë e valës. Në çdo rast, kabllot e altoparlantëve nuk mund të pajisen me të njëjtën ngarkesë rezistente në të dy skajet (impedanca 8-ohm në daljen e amplifikatorit ndërpret plotësisht shuarjen dhe çon në një rritje të parregullsive të përgjigjes së frekuencës dhe një rritje të shtrembërimit).
directionality
Matjet e krijuara për të zbuluar asimetrinë e mostrave të testuara, disa prej të cilave janë shënuar nga prodhuesit si të drejtuara, nuk konfirmuan ekzistencën e drejtësisë së kabllove të altoparlantëve. Dëgjimi i verbër gjithashtu tregoi se dëgjuesit nuk ishin në gjendje të dallonin drejtimin e kabllove. Nga ana tjetër, u zbulua se pozicioni i kabllit ndikon si në rezultatet e matjes, ashtu edhe në rezultatet e dëgjimit. Kjo do të thotë që çdo matje dhe çdo dëgjim kabllor duhet të bëhet me të njëjtin pozicionim të kabllit nën provë.
përfundim
Sigurisht, gjithmonë do të ketë njerëz që janë skeptikë për rëndësinë e kabllove të altoparlantëve, por rezultatet e hulumtimit tonë kanë treguar qartë se cilësia e sistemit mund të përmirësohet ose të përkeqësohet në varësi të se cili kabllo përdoret në të. Një analizë e të dhënave tregoi se sa fort lidhet tingulli me rezultatet e matjes.
Këtu janë rezultatet e përgjithësuara të hulumtimit tonë:
- Rezistencë e vazhdueshme.Rezistenca e ulët e kabllove është një nga vlerat prioritare për arritjen e riprodhimit me cilësi të lartë, por nuk duhet të arrihet për shkak të parametrave të tjerë të rëndësishëm. Rezistenca e lartë e kabllove çon në pasoja të padëshirueshme, të tilla si: pabarazia e përgjigjes së frekuencës, mangësitë në transmetimin e kalimeve, një rritje në shtrembërimin e zërit dhe një përkeqësim në ndarjen e kanalit.
Të gjitha kabllot me rezistencë të lartë kishin rezultate të dobëta korresponduese të matjes. Subjektivisht, cilësia e tyre e zërit varet shumë nga folësit e lidhur. Zgjatja e frekuencave të mesme, qartësisht e dukshme nga veshi kur lidhni disa kabllo, korrespondonte plotësisht me formën e përgjigjes së tyre të matur të frekuencës. Rezistenca e lartë ndaj kabllove gjithashtu çoi në një zbutje të dukshme të plasaritjeve dinamike gjatë transferimit të kompozimeve muzikore në shkallë të gjerë. - Induktancë.Induktiviteti kabllor është shkaku kryesor i dobësimit të frekuencave të larta dhe shfaqjes së një ndërrimi fazor. Induktueshmëria çon në një rritje të rezistencës me frekuencën, dhe rrjedhimisht, në një dobësim të dukshëm të intervalit me frekuencë të lartë të sinjalit në hyrjen e sistemit të altoparlantëve, dhe nganjëherë edhe në ndërprerjen e majave të sinjalit RF. Përveç kësaj, induktanca rrit sasinë e shtrembërimit në hyrjen e altoparlantit dhe përkeqëson karakteristikat e përgjithshme kalimtare të sistemit të altoparlantëve. Kështu, për të marrë karakteristika uniforme të frekuencës dhe fazës, shtrembërim të ulët dhe një transmetim të plotë të transicioneve të tingullit nga sistemet e altoparlantëve, induksioni i kabllit të altoparlantit duhet të jetë i ulët.
- Efekt i lëkurës. Matjet treguan që efekti i lëkurës ka një efekt minimal në kabllot me një zonë relativisht të vogël të seksionit kryq. Në të njëjtën kohë, kabllot me përcjellës më të trashë janë më të ndjeshëm ndaj efektit të efektit të lëkurës, dhe gjithashtu kanë një induksion më të lartë, gjë që çon në humbje më të madhe të sinjalit në frekuenca të larta.
Efekti i efektit të lëkurës bëhet i dukshëm vetëm në frekuenca që tejkalojnë ndjeshëm frekuencat më të larta të intervalit të zërit. Përkundër faktit se rezistenca reaktive e një kabllo me përcjellës të një seksion kryq të madh është më e lartë se ajo e një kabllo me përcjellës të një seksion kryq të vogël, rezistenca e saj efektive (shuma e rezistencave reaktive dhe konstante) do të jetë akoma më e ulët. Efekti i lëkurës gjithashtu ka një efekt anësor disi të papritur, që është për të zvogëluar madhësinë e ndërrimit të fazës për shkak të induktancës së kabllit në frekuenca të larta. - Cilësia e izolimit. Koeficienti i dobësimit është provuar të jetë një tregues elokuent i cilësisë së tingullit. Shumica e kabllove me zë të mirë përdorin materiale dielektrike me cilësi të lartë: Kabllot me izolim PVC kanë treguar rezultatet më të këqija të tingullit. Kabllot me rezultate të dobëta humbjeje dielektrike të matura ishin më pak të afta për të transmetuar pjesë të vogla dhe atmosferë të shëndoshë, ndërsa kabllot me dielektrikë me cilësi të lartë i riprodhonin ato plotësisht.
- Qëndrueshmëria e karakteristikave. Kabllot e altoparlantëve bashkëveprojnë me përforcuesin dhe altoparlantët. Në këtë drejtim, rezultatet e matjes të marra për disa kabllo ndryshuan gjatë funksionimit të kabllove në sisteme të ndryshme. Doli që kabllot me rezistencën, induktueshmërinë dhe kapacitetin më të ulët posedojnë karakteristikat më të qëndrueshme. Përkundër faktit se amplifikatori ka nevojë për një induksion të caktuar në dalje për të ruajtur stabilitetin, përdorimi i kabllove të folësve më të shkurtër mund të përmirësojë cilësinë e riprodhimit. Induksioni i lartë i kabllove gjithashtu duhet të shmanget, pasi ai mund të çojë në funksionimin e paqëndrueshëm të amplifikatorit, prishjen e cilësisë së tingullit dhe zvogëlimin e marzhës së besueshmërisë së amplifikatorit.
- Orientimi. Megjithë dashurinë në rritje të prodhuesve për të treguar drejtimin e kabllove të tyre, matjet tona të kryera nën kushte të kontrolluara rreptësisht identike nuk zbuluan asgjë që mund të tregonte se kabllot e altoparlantëve janë të drejtuara. Nga ana tjetër, u zbulua se edhe një ndryshim i thjeshtë në pozicionin e kabllit çon në një ndryshim në induktancën dhe kapacitetin e tij.
- Kabllot monolit dhe multicore. Kohët e fundit, popullariteti i përcjellësve me një bazë ka filluar të rritet. Besohet se një përçues monolit mjaft i hollë ka afërsisht të njëjtat humbje në frekuenca të ulëta dhe të larta, ndërsa për një përcjellës me tel më të trashë, vlerat e tyre ndryshojnë në mënyrë të konsiderueshme. Studimet tona kanë treguar se ky fenomen ka më shumë të ngjarë për shkak të izolimit dhe gjeometrisë së një numri kabllove me përçues të vetëm një bazë, të cilat janë arsyeja e vërtetë për një cilësi më të lartë të punës në krahasim me përçuesit shumë-thelbësorë. Në çdo rast, rregullimi paralel i përcjellësve, nuk ka rëndësi, mono- ose multicore, zvogëlon induksionin, i cili ka një efekt shumë më të madh në tingull sesa i njëjti efekt i lëkurës.
Kabllot me tela të testuar kishin një induksion më të lartë dhe rrymë rrjedhëse më të madhe se shumë nga kabllot e bllokuar, të cilët kryesisht përdorën përcjellës të izoluar në mënyrë të pavarur (gjë që zvogëlon induksionin) me dielektrikë me cilësi më të lartë (e cila siguron humbje më të vogël të rrjedhjes). Ne nuk gjetëm asnjë provë të teorisë popullore që shtrembërimi ndodh në kabllot multicore për shkak të efektit diodë midis telave individualë, në mënyrë që të mund t'i atribuohet në mënyrë të sigurt kategorisë së supozimeve false. - Metalurgji. Përçuesit e bërë nga bakri me një shkallë të lartë pastrimi (pastërtia\u003e 99,99%) kanë përçueshmëri elektrike pak më të mirë. Një përmirësim i dukshëm i përcjellshmërisë vërehet në përçuesit e bakrit të praruar me argjend, si dhe në përçuesit e argjendit. Në përgjithësi, duke marrë parasysh tërë grupin e kabllove që kemi testuar, mund të themi se gjeometria dhe materialet dielektrike kanë një ndikim shumë më të madh në karakteristikat e tingullit të një kabllo sesa metali prej të cilit janë bërë përcjellësit.
Rezultatet e Raportit të Zanafillës
Përgjithësimet e mësipërme (1, 2, 3, 4 dhe 5) treguan se një kabllo akustike me karakteristikat më të sakta të tingullit dhe të qëndrueshëm duhet të ketë një rezistencë, induksion dhe kapacitet minimal të vazhdueshëm, në kombinim me humbje të ulëta dielektrike. Të gjitha rezultatet e hulumtimit tonë kanë konfirmuar këtë përfundim të thjeshtë. Kabllot që përdorin përcjellës me një zonë të vogël tërthore në hartimin e tyre, në mënyrë që të heqin qafe efektin e lëkurës (i cili në asnjë rast nuk paraqet ndonjë problem në frekuencat audio) kanë një rezistencë më të lartë konstante, duke çuar në pasoja të dukshme negative.
Falë Raportit të Zanafillës, inxhinierët QED ishin në gjendje të hedhin poshtë "rregullin" që vendosi një lidhje të drejtpërdrejtë midis induktancës dhe kapacitetit kabllor. Kapaciteti dhe humbja dielektrike u ulën duke zgjedhur një material të përshtatshëm izolues me cilësi të lartë (polietileni me densitet të ulët). Përveç kësaj, duke minimizuar trashësinë e mbështjelljes izoluese dhe nyjeve të ngushta speciale midis përcjellësve në kabllo (duke siguruar një stabilitet më të madh mekanik), u përmirësua raporti i ajrit në dielektrik të vazhdueshëm, gjë që zvogëloi më tej kapacitetin dhe humbjen dielektrike. Duke rregulluar disa përçues paralelë në një mënyrë optimale, inxhinierët QED ishin në gjendje të zvogëlonin njëkohësisht kapacitetin dhe induksionin e kabllit nën vlerën e llogaritur për një palë të thjeshtë të përçuesve me të njëjtën rezistencë konstante. Përdorimi i përcjellësve të bllokuar me një sipërfaqe mjaft të lartë seksionale të kryqëzuar lejohet të mbajë një vlerë të ulët të rezistencës konstante. Rezultati i hulumtimit ishte shfaqja e kabllove të nivelit të lartë me humbje të ulët dhe tingull transparent. Marrëdhënia midis cilësisë së izolimit dhe karakteristikave të tingullit të kabllit ndikoi gjithashtu në hartimin e kabllove ndërlidhëse QED, të cilat përdorin shkumë polietileni me densitet të ulët për të rritur raportin e ajrit në dielektrik të ngurtë dhe për të marrë cilësinë më të mirë të zërit.
Qasja shkencore në hartimin e kabllove
* sistem me parametra të grumbulluar
SISTEMI ME PARAMETR T F Fokusuar (sistem diskret) - një sistem, lëvizja e një tufë mund të përshkruhet si lëvizja e një numri të kufizuar të objekteve të pikës (parametra të përqendruar në mënyrë rigoroze) ose objekte të zgjatura me një brendshme të ngurtë të fiksuar. struktura (parametrat e ulur në të përqendruar). Për shembull, një trup i pezulluar në një fije (lavjerrës), i referohet S. s. n. nëse mund të konsiderohet pikë, dhe fije është e pashlyeshme dhe pa peshë; kolebat. qark i induktivitetit L, kapaciteti C dhe rezistencës Rështë S. s. n., kur dimensionet e të gjithë elementëve të tij janë dukshëm më pak se gjatësia e një magneti. valët dhe struktura fushore në elementë L, C dhe R mund të idealizohet si i fiksuar në mënyrë të ngurtë.
Përshkrimi i lëvizjes së S. me. Zëri zakonisht bazohet në ekuacionet që lidhin koordinatat e gjeneralizuara dhe impulseve të përgjithësuara (përfshirë fushat, rrymat, voltazhet) e objekteve të përfshira në të. Rendi i këtyre urinave përcaktohet nga numri i shkallëve të lirisë së S. nga me. n. Pra, lëvizja aeroplan e një lavjerrësi në fushën e gravitetit ose ndryshimet aktuale në L, C, R-kontura përshkruhet me diferencial. uriyami i rendit të 2-të dhe i përgjigjet S. me. n. me një shkallë lirie. Urnija e lëvizjes së konservatorit (energjisë konservuese) S. me. Artikujt mund të merren nga variatet. parim (shiko Parimi i veprimit më të vogëlNë këtë rast, tre kryesore lloji i përshkrimeve ekuivalente të lëvizjes së S. me. artikulli: përmes Lagranzhit, funksioni që përmban koordinatat dhe shpejtësitë e përgjithësuara, përmes Hamilton, funksioni që përmban momente dhe koordinata të përgjithësuara, dhe q përmes veprimit (shiko Hamilton - Jakobi dhe ekuacioni)te shprehura nepermjet koordinatave te pergjithshme dhe derivateve te tyre. Në dy rastet e para, derivatet ur përfshijnë derivate me kohë të plotë, në rastin e dytë, derivate të pjesshëm.
Lit .:Andronov A.A., Vt t A.A., Xaikin S.E., Teoria e Oscillation, ed. 3, M., 1981; Landau L.D., Lifshits E.M., Mekanika, ed. 4, M., 1988; Mandelstam L.I., Ligjërata mbi teorinë e lëkundjeve, M., 1972. M. A. mullixhi.