ลักษณะความถี่ของส่วนประกอบแฝง บล็อก› ผลของสายเคเบิลต่อการตั้งค่าลำโพง

เพื่อให้อุปกรณ์ที่ออกแบบมาทำงานอย่างถูกต้องจำเป็นต้องเลือกส่วนประกอบแบบพาสซีฟอย่างระมัดระวัง มีความจำเป็นต้องพิจารณารายละเอียดเกี่ยวกับลักษณะของฐานองค์ประกอบแบบพาสซีฟของอุปกรณ์ในอนาคตและโครงร่างเบื้องต้นของเคสบนกระดาน

บ่อยครั้งที่นักพัฒนาไม่ได้ให้ความสำคัญกับโดเมนความถี่การทำงานของส่วนประกอบแบบพาสซีฟเมื่อเลือกองค์ประกอบพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์ในอนาคต สิ่งนี้นำไปสู่ผลลัพธ์ที่คาดการณ์ไม่ได้ ฉันต้องการทราบว่าสิ่งนี้ไม่เพียงใช้กับอุปกรณ์อะนาล็อกความถี่สูงเท่านั้นเนื่องจากสัญญาณความถี่สูงมีผลอย่างมากต่อส่วนประกอบความถี่ต่ำแบบพาสซีฟโดยการสื่อสารแบบกัลวานิกหรือการเปล่งแสง ตัวอย่างเช่นตัวกรอง low-pass ที่แอ็คทีฟแบบง่ายบน op-amp สามารถทำงานเป็นตัวกรอง high-pass เมื่อมีการใช้ความถี่สูงกับอินพุต

การจัดการเสียงรบกวนในระบบอัตโนมัติมีความสำคัญเนื่องจากอาจเป็นปัญหาร้ายแรงแม้ในเครื่องมือและฮาร์ดแวร์ที่ดีที่สุดสำหรับการรวบรวมและการหล่อข้อมูล โชคดีที่อุปกรณ์และวิธีการอย่างง่ายเช่นการใช้วิธีการต่อสายดินที่เหมาะสมการป้องกันสายไฟที่ควั่นวิธีสัญญาณขนาดกลางฟิลเตอร์และแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกันสามารถควบคุมเสียงรบกวนในการวัดส่วนใหญ่

ตัวแปลงความถี่มีวงจรสวิตชิ่งที่อาจทำให้เกิดคลื่นรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า แน่นอนว่ามีความเป็นไปได้ที่เสียงสวิตชิ่งนี้อาจก่อให้เกิดความไม่สม่ำเสมอของอุปกรณ์ในบริเวณใกล้เคียง ในขณะที่ผู้ผลิตส่วนใหญ่ใช้ความระมัดระวังในการออกแบบเพื่อลดผลกระทบนี้ แต่ก็ไม่สามารถสร้างภูมิคุ้มกันที่สมบูรณ์ได้ รูปแบบการเดินสายการต่อสายดินและการป้องกันบางอย่างมีส่วนสำคัญต่อการลดขนาดนี้

ตัวต้านทาน

ตัวต้านทานความถี่สูงมีการเหนี่ยวนำประจุและความต้านทานของตัวเอง ดูรูปที่ 5

ตัวต้านทานสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทหลัก: ลวดคอมโพสิตคาร์บอนและฟิล์ม ตัวต้านทานลวดในโครงสร้างของมันคือขดลวดของโลหะที่มีความต้านทานสูงซึ่งมีการเหนี่ยวนำของมันเอง ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มมีโครงสร้างที่คล้ายกันดังนั้นตัวเก็บประจุแบบฟิล์มก็มีการเหนี่ยวนำ คุณสมบัติเชิงอุปนัยของตัวต้านทานแบบฟิล์มนั้นแสดงออกมาน้อยกว่าลวด ตัวต้านทานฟิล์มมีขนาดสูงสุด 2 kOhm สามารถใช้ได้อย่างปลอดภัยในวงจร RF

เราจะเห็นการมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำในบทความนี้ รูป ระดับของการรบกวนขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันและการเหนี่ยวนำของการมีเพศสัมพันธ์ร่วมกัน เต็มตัว 1 - การมีเพศสัมพันธ์อุปนัย - การแสดงทางกายภาพและวงจรเทียบเท่า ความถี่: การเหนี่ยวนำเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่ - ระยะห่างระหว่างสายสัญญาณเตือนภัยกับเหยื่อและความยาวของสายเคเบิลแบบขนาน - ความสูงของสายเคเบิลเทียบกับระนาบอ้างอิง

มาตรการลดผลกระทบของการมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำระหว่างสายเคเบิล

ความต้านทานโหลดของสายเคเบิลหรือวงจรรบกวน รูปที่ 2 - การมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำระหว่างตัวนำ รูปที่ 3 - การเชื่อมต่อแบบเหนี่ยวนำระหว่างสายเคเบิลและสนาม

มาตรการลดผลกระทบของการมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำระหว่างสายเคเบิลและสนาม

  รูปที่ 4 - การเชื่อมต่อแบบเหนี่ยวนำระหว่างสายกราวด์กับลูป

เนื่องจากการค้นพบตัวต้านทานนั้นขนานกันดังนั้นจึงมีการเชื่อมต่อแบบ capacitive ที่สำคัญระหว่างกัน ตัวต้านทานที่มีขนาดใหญ่ก็จะยิ่งมีความจุของอินเตอร์เทอร์มินัลต่ำ

ตัวเก็บประจุ

วงจรสมมูลของตัวเก็บประจุในพื้นที่ความถี่สูงจะแสดงในรูปที่ 6

รูปที่ 5 - การรบกวนระหว่างสายเคเบิล: สนามแม่เหล็กทำให้เกิดกระแสชั่วคราวผ่านการมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำระหว่างสายเคเบิล สามารถลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า รูปที่ 6 - การเหนี่ยวนำร่วมกันระหว่างตัวนำทั้งสอง สายคู่บิดประกอบด้วยสายคู่ สายไฟของทั้งคู่ถูกพับอย่างเป็นเกลียวเพื่อลดเสียงรบกวนผ่านเอฟเฟกต์การยกเลิกและรักษาคุณสมบัติทางไฟฟ้าคงที่ของสื่อตลอดความยาวทั้งหมด

จำนวน braids ในเธรดสามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อลดการเชื่อมต่อไฟฟ้า เนื่องจากการออกแบบมันให้การเชื่อมต่อแบบ capacitive ระหว่างตัวนำของคู่ มันมีพฤติกรรมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นที่ความถี่ต่ำ เมื่อไม่มีการป้องกันมันจะไม่มีสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไป

ตัวเก็บประจุในวงจรใช้เป็นตัวแยกส่วนและตัวกรอง ในการคำนวณค่ารีแอกแตนซ์ของตัวเก็บประจุเราจะใช้สูตรต่อไปนี้:

จากสูตรข้างต้นเราคำนวณปฏิกิริยาของตัวเก็บประจุที่มีความจุ 10 μFที่ความถี่ 10 kHz และ 100 MHz ค่าที่คำนวณได้คือ 1.6 โอห์มต่อไปที่ 10 kHz และ 160 μOhmsที่ 100 MHz และตอนนี้ลองตรวจสอบดูจริงๆ

รูปที่ 7 - ผลของการมีเพศสัมพันธ์แบบอุปนัยต่อสายเคเบิลแบบขนาน รูปที่ 8 - การลดผลกระทบของการมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำต่อสายเคเบิลแบบบิด รูปที่ 9 - ตัวอย่างของสัญญาณรบกวนเหนี่ยวนำ การใช้คู่บิดนั้นมีประสิทธิภาพมากหากการเหนี่ยวนำในแต่ละพื้นที่บิดเป็นค่าประมาณเท่ากับการเหนี่ยวนำที่อยู่ติดกัน การใช้งานมีประสิทธิภาพในโหมดอนุพันธ์, วงจรที่สมดุลและมีประสิทธิภาพต่ำที่ความถี่ต่ำในวงจรที่ไม่สมดุล ในวงจรความถี่สูงที่มีความถี่แบบหลายจุดลงดินประสิทธิภาพจะสูงเนื่องจากกระแสย้อนกลับมีแนวโน้มที่จะไหลผ่านผลตอบแทนที่อยู่ติดกัน

ความต้านทานทั้งหมดที่กล่าวถึงเพิ่มขึ้นเพื่อสร้างความต้านทานอนุกรม (ESR) ที่เทียบเท่ากัน จากข้อมูลข้างต้นเราทราบว่าตัวเก็บประจุที่ใช้ในวงจรแยกสัญญาณจะต้องมี ESR ต่ำ นี่เป็นเพราะความต้านทานอนุกรม จำกัด ประสิทธิภาพของการปราบปรามระลอกคลื่นและการรบกวน การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในการทำงานของอุปกรณ์ก็มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของ ESR เช่นกัน ดังนั้นเมื่อใช้ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคที่อุณหภูมิสูงขึ้นจึงจำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุชนิดที่เหมาะสม

ใช้หน้าจอในการมีเพศสัมพันธ์อุปนัย

อย่างไรก็ตามที่ความถี่สูงในโหมดปกติสายเคเบิลจะไม่มีประสิทธิภาพ การป้องกันสนามแม่เหล็กสามารถใช้กับแหล่งกำเนิดเสียงหรือวงจรสัญญาณเพื่อลดแรงฉุด สนามแม่เหล็กป้องกันความถี่ต่ำนั้นไม่ง่ายเหมือนการป้องกันสนามไฟฟ้า ประสิทธิภาพของการป้องกันแม่เหล็กขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุและความสามารถในการซึมผ่านความหนาและความถี่

เนื่องจากการซึมผ่านของสัมพัทธ์สูงเหล็กจึงมีประสิทธิภาพมากกว่าอลูมิเนียมและทองแดงที่ความถี่ต่ำ อย่างไรก็ตามที่ความถี่สูงกว่าสามารถใช้อลูมิเนียมและทองแดงได้ การสูญเสียการดูดซึมโดยใช้ทองแดงและเหล็กที่มีความหนาสองรายการแสดงไว้ในภาพ

เมื่อใช้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าคุณควรจัดตำแหน่งและเชื่อมต่อตัวเก็บประจุบนบอร์ดอย่างระมัดระวัง ซับในที่เป็นบวกควรเชื่อมต่อกับบวกเส้นที่เชื่อมต่อตัวเก็บประจุควรสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้ หากตัวเก็บประจุเชื่อมต่อไม่ถูกต้องกระแสจะเริ่มไหลผ่านอิเล็กโทรไลต์ด้วยความล้มเหลวในช่วงแรกของตัวเก็บประจุ

ป้องกันการใช้รางโลหะ

รูปที่ 11 - การสูญเสียการดูดซึมโดยใช้ทองแดงและเหล็ก การป้องกันแม่เหล็กของโลหะเหล่านี้ที่ความถี่ต่ำนั้นไม่มีประสิทธิภาพมาก ด้านล่างเราจะเห็นการใช้ช่องทางโลหะในการลดกระแสน้ำวน ระยะห่างระหว่างช่องสัญญาณเอื้อต่อการก่อกวนที่สร้างขึ้นโดยสนามแม่เหล็ก

อุดมคติคือแต่ละส่วนที่มีพื้นที่สัมผัสสูงสุดที่เป็นไปได้ควรติดซึ่งจะมีการป้องกันที่ดีกว่าต่อการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและแม้ว่าจะมีตัวนำระหว่างแต่ละเซกเมนต์ในแต่ละด้านของช่องทางที่มีความยาวน้อยที่สุด ความต้านทานที่ข้อต่อระหว่างส่วน

นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ที่ความต่างศักย์ DC ระหว่างจุดสองจุดสามารถเปลี่ยนเครื่องหมายได้ ในกรณีเช่นนี้จะใช้ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่มีขั้ว

การเหนี่ยวนำ

วงจรสมมูลของการเหนี่ยวนำในย่านความถี่สูงจะแสดงในรูปที่ 7

ผลการลดนี้จะลดลงที่ความถี่ต่ำ ที่ความถี่สูงการยกเลิกจะมีประสิทธิภาพมากกว่า นี่คือผลกระทบของเพลตและหน้าจอที่มีต่อการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า พวกมันสร้างสนามของตัวเองซึ่งย่อเล็กสุดหรือลบล้างสนามแม่เหล็กผ่านพวกมันดังนั้นจึงทำหน้าที่เหมือนหน้าจอที่แท้จริงของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า พวกมันทำหน้าที่เหมือนกรงฟาราเดย์

ป้องกันจุดเชื่อมต่อจากการกัดกร่อนหลังการประกอบเช่นสังกะสีหรือวานิช แม้ว่าสายเคเบิลจะได้รับการหุ้มฉนวนการป้องกันจากสนามแม่เหล็กจะไม่มีประสิทธิภาพเท่ากับสนามไฟฟ้า ที่ความถี่ต่ำคู่บิดจะดูดซับสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่ ที่ความถี่สูงเอฟเฟกต์เหล่านี้จะถูกดูดซึมโดยหน้าจอเคเบิล หากเป็นไปได้ให้เชื่อมต่อถาดเคเบิลเข้ากับระบบปรับสมดุลที่อาจเกิดขึ้น

ค่ารีแอคแตนซ์ของตัวเหนี่ยวนำอธิบายโดยสูตรต่อไปนี้:


จะเห็นได้จากสูตรว่าค่าความเหนี่ยวนำที่มีค่า 10 mH จะมีค่ารีแอกแตนซ์ 628 โอห์มที่ความถี่ 10 kHz ที่ความถี่ 100 MHz ค่าที่คำนวณได้จะเป็น 6.28 MΩ

รูปที่ 12 - การป้องกันชั่วคราวโดยใช้ช่องโลหะ การออกแบบระบบอัตโนมัติแต่ละแบบจะต้องพิจารณามาตรฐานเพื่อให้แน่ใจว่ามีระดับสัญญาณที่เพียงพอรวมถึงความปลอดภัยที่แอปพลิเคชันต้องการ แนะนำให้ทำการบำรุงรักษาเชิงป้องกันทุกปีโดยการตรวจสอบการเชื่อมต่อแต่ละครั้งกับระบบกราวด์ซึ่งต้องรับประกันคุณภาพของการเชื่อมต่อในแง่ของความน่าเชื่อถือความน่าเชื่อถือและความต้านทานต่ำ

การวิเคราะห์ความไวของพารามิเตอร์ไฟฟ้าของสายส่งที่ขึ้นกับความถี่ ในงานวิจัยนี้ได้ทำการวิเคราะห์ความไวของพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าตามแนวยาวและแนวขวางของสายส่งสามเฟสเป็นฟังก์ชันความถี่ บรรทัด 440 kV ที่แท้จริงถูกใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการกำหนดพารามิเตอร์ ในการวิเคราะห์ความไวคุณสมบัติของเส้นต่อไปนี้ถูกเปลี่ยนแปลง: เส้นผ่านศูนย์กลางของสายเคเบิลตัวนำฟ้าผ่า, เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำความสูงของตัวนำ, ระยะทางแนวนอนระหว่างเฟสและเรขาคณิตของรังสีเฟส

  แผงวงจร

แผงวงจรพิมพ์ก็มีคุณสมบัติที่อธิบายไว้ทั้งหมดของส่วนประกอบแบบพาสซีฟ แต่คุณสมบัติเหล่านี้ไม่ได้เด่นชัดนัก

ตัวนำพิมพ์บนแผงวงจรพิมพ์อาจเป็นแหล่งรบกวนหรือตัวรับสัญญาณ (เสาอากาศ) การติดตาม PCB ที่เหมาะสมช่วยลดการแผ่รังสีและการรบกวนโดยตรง เนื่องจากตัวนำใด ๆ บนแผงวงจรพิมพ์ถือได้ว่าเป็นเสาอากาศเราจึงหันไปใช้พื้นฐานของทฤษฎีเสาอากาศ

สำหรับการเปลี่ยนแปลงแต่ละครั้งเราสังเกตพฤติกรรมของพารามิเตอร์ในรูปของกราฟของเมทริกซ์ดั้งเดิมและในแง่ขององค์ประกอบโมดัล สำหรับการสร้างแบบจำลองงานจะมีส่วนร่วมในการพัฒนาวิธีการใหม่ ๆ และสูตรที่ง่ายขึ้นสำหรับการคำนวณพารามิเตอร์ที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์กระบวนการหลบหลีกชั่วคราว

คำสำคัญ: การพึ่งพาความถี่โดเมนโหมดการวิเคราะห์ความไวสายส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชั่วคราว ในงานนี้ได้ทำการวิเคราะห์ขนาดใหญ่ของความไวของพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าตามยาวและตามขวางของสายส่งสามเฟสในโดเมนความถี่ สายส่งที่เกิดขึ้นจริงของ 440 kV ถูกนำมาใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง ในการวิเคราะห์ความไวคุณสมบัติของเส้นต่อไปนี้ถูกเปลี่ยนแปลง: เส้นผ่านศูนย์กลางของสายกราวด์, เส้นผ่าศูนย์กลางของสายเฟส, ความสูงของตัวนำ, ระยะทางแนวนอนระหว่างเฟสและระยะทางแนวตั้งในลำแสงเฟสภายนอก

พื้นฐานของทฤษฎีเสาอากาศ

เสาอากาศประเภทหนึ่งที่สำคัญคือ“ พิน” หรือในกรณีของเราตัวนำโดยตรง อิมพีแดนซ์เต็มรูปแบบของตัวนำโดยตรงมีส่วนประกอบที่ต้านทาน (แอคทีฟ) และอินดัคทีฟ (ปฏิกิริยา):

สำหรับลักษณะของแต่ละบรรทัดคุณลักษณะของพารามิเตอร์ไฟฟ้าในโดเมนความถี่ถูกสังเกตในรูปของเมทริกซ์แบบดั้งเดิมและแบบโมดัล คำสำคัญ: การพึ่งพาความถี่ภูมิภาคโมดอลการวิเคราะห์ความไวสายส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชั่วคราว

การศึกษาพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของสายไฟมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ต่าง ๆ ของระบบไฟฟ้าพลังงานรวมถึงการวิเคราะห์โหมดคงที่เช่นเดียวกับปรากฏการณ์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชั่วคราว ประเด็นสำคัญอย่างหนึ่งของการสร้างแบบจำลองเชิงเส้นสัมพันธ์กับการพึ่งพาความถี่ของพารามิเตอร์ตามยาว แบบจำลองที่มีพารามิเตอร์คงที่ไม่เหมาะสำหรับการจำลองการตอบสนองเชิงเส้นในช่วงความถี่กว้างที่มีอยู่ในระหว่างการถ่ายโอนชั่วคราว ในกรณีส่วนใหญ่โมเดลที่มีพารามิเตอร์คงที่จะสร้างการบิดเบือนที่เกินจริงค่าสูงสุดของแรงดันและกระแส

ที่กระแสคงที่และความถี่ต่ำส่วนประกอบที่ใช้งานจะมีชัย ด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้นส่วนประกอบปฏิกิริยาจึงมีความสำคัญมากกว่า

สูตรการคำนวณความเหนี่ยวนำของตัวนำ PCB มีดังนี้:


ดูเหมือนว่าไม่เพียง แต่ความต้านทานจะแตกต่างกันไปตามความถี่ แต่ยังรวมถึงตัวเหนี่ยวนำด้วย ซึ่งหมายความว่าการตอบสนองความถี่ของสายจะแตกต่างกันหากบรรทัดนั้นแสดงโดยแบบจำลองที่มีพารามิเตอร์คงที่หรือหากพารามิเตอร์ตามยาวขึ้นอยู่กับความถี่ เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าการสร้างแบบจำลองของเส้นที่เหมาะสมนั้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างพฤติกรรมของเส้น

พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าตามยาวและตามขวางต่อหน่วยความยาวถูกคำนวณในโดเมนความถี่สำหรับสายจริงที่พิจารณาในกรณีฐาน สำหรับบรรทัดนี้เมทริกพารามิเตอร์จะถูกคำนวณในโดเมนของขอบเขตเฟสและโหมด การคำนวณพารามิเตอร์ขึ้นอยู่กับทฤษฎีความรู้ทั่วไปซึ่งจะนำเสนอสั้น ๆ ในบทความต่อไปนี้

โดยเฉลี่ยแล้วตัวนำที่พิมพ์บนกระดานจะมีค่าความเหนี่ยวนำ 6 ... 12 nH ต่อเซนติเมตรของความยาว ตัวอย่างเช่นตัวนำยาว 10 ซม. มีความต้านทาน 57 เมกะเฮิร์ตซ์และการเหนี่ยวนำ 8 nH ต่อเซนติเมตร ที่ความถี่ 10 kHz ปฏิกิริยาจะกลายเป็น 50 MΩและที่ความถี่สูงกว่าตัวนำจะต้องถูกพิจารณาว่าเป็นตัวเหนี่ยวนำกว่าตัวนำที่มีความต้านทานเชิงแอกทีฟ

สันนิษฐานว่าเป็นสายส่งที่สมบูรณ์แบบแม้จะมีความไม่ถูกต้องของสมมติฐานนี้สำหรับเสียงประสานสูง การวิเคราะห์ความไวได้ทำในขั้นต้นสำหรับส่วนที่ทำขึ้นเมทริกซ์บรรทัดดั้งเดิมและในขั้นตอนที่สองสำหรับโหมด homopolar และ non-homopolar

คุณลักษณะของเส้นที่วิเคราะห์ ได้แก่ เรขาคณิตเชิงเส้นและลักษณะของตัวนำเฟสและแท่งฟ้าผ่า ได้แก่ ความสูงของตัวนำเฟสเฟสความสูงของสายเคเบิลสายล่อฟ้าระยะทางแนวนอนระหว่างเฟสเรขาคณิตของรัศมีเฟสเส้นผ่านศูนย์กลางของรัศมีแท่งและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของตัวนำเฟส

เสาอากาศแส้เริ่มทำงานเมื่ออัตราส่วนของความยาวคลื่นต่อความยาวเสาอากาศเท่ากับ 1/20 ดังนั้นตัวนำขนาด 10 เซนติเมตรจะทำหน้าที่เป็นเสาอากาศที่ดีที่มีความถี่มากกว่า 150 MHz กลับไปที่แผงวงจรพิมพ์ฉันทราบว่าตัวอย่างเช่นตัวกำเนิดสัญญาณนาฬิกาอาจไม่มีความถี่เท่ากับ 150 MHz แต่เสียงประสานที่สูงขึ้นจากตัวสร้างสัญญาณนาฬิกาอาจกลายเป็นแหล่งกำเนิดของความถี่สูง

สายดังกล่าวมีสายตัวนำฟ้าผ่าสองเส้นที่ด้านบนสุดของหอคอยและ 04 ตัวนำย่อยต่อเฟส เมทริกซ์ดั้งเดิมตามยาวขึ้นอยู่กับความถี่และมีองค์ประกอบที่กำหนดโดยสมการ สมมติฐานที่ทำให้เข้าใจง่ายบางอย่างสำหรับการสร้างแบบจำลองเส้นสามเฟสผ่านการฝึกอบรมแบบดั้งเดิมได้รับการพิจารณาใน: ดินแบนใกล้กับเส้นและถือเป็นเนื้อเดียวกันกับการนำไฟฟ้าและค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสม่ำเสมอ ผลกระทบขั้นสุดท้ายของเส้นถูกละเลยในการพิจารณาสนามแม่เหล็กไฟฟ้า; อิทธิพลของโครงสร้างก็ถูกละเลยในการคำนวณสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เชือกที่ประกอบด้วยเกลียวเชือกและแกนเหล็กจะถูกแสดงโดยตัวนำท่อที่มีส่วนตัดขวางโดยตรงในรูปแบบของมงกุฎกลมซึ่งกระแสไฟฟ้าในแผ่นเหล็กจะถูกละเลย

เสาอากาศประเภทหลักอีกประเภทหนึ่งคือเสาอากาศแบบลูป ความเหนี่ยวนำของตัวนำโดยตรงนั้นเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่องอ ค่าที่เพิ่มขึ้นของการเหนี่ยวนำของตัวนำจะช่วยลดความถี่ที่ความไวของ "เสาอากาศ" สูงสุด

ผู้พัฒนา PCB ที่มีประสบการณ์ซึ่งมีความคิดเกี่ยวกับเอฟเฟกต์เสาอากาศแบบวนรอบทราบว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างโทโพโลยีในลักษณะที่การวนซ้ำเกิดขึ้นสำหรับสัญญาณวิกฤต มิฉะนั้นจะเกิดลูปจากตัวนำไปข้างหน้าและย้อนกลับ ดูรูปที่ 8 รูปยังสะท้อนถึงผลกระทบของเสาอากาศสล็อต


ดูรายละเอียดทั้งสามตัวเลือกในรูปที่ 8

ตัวเลือก A: ไม่ประสบความสำเร็จมากที่สุดของสิ่งที่นำเสนอ มันไม่ได้ใช้รูปหลายเหลี่ยมของที่ดินวงจรวนรอบเกิดขึ้นจากตัวนำของโลกและสัญญาณ ควรจำไว้ว่าเมื่ออัตราส่วนของความยาวคลื่นต่อตัวนำเท่ากับ 1/20 แล้วเสาอากาศแบบวนรอบนั้นค่อนข้างมีประสิทธิภาพ

ตัวเลือก B: เมื่อเทียบกับตัวเลือก A ตัวเลือกนี้จะดีกว่า แต่ที่นี่คุณสามารถเห็นช่องว่างในหลุมฝังกลบ ไปข้างหน้าและกลับเส้นทางปัจจุบันในรูปแบบเสาอากาศสล็อต

ตัวเลือก B: ตัวเลือกนี้ดีที่สุด เส้นทางของสัญญาณและกระแสย้อนกลับตรงกันดังนั้นประสิทธิภาพของเสาอากาศแบบลูปจึงไม่สำคัญ เป็นที่น่าสังเกตว่าในศูนย์รวมนี้มีการตัดรอบ ๆ วงจรไมโครด้วย แต่ก็แยกออกจากเส้นทางที่กลับมาในปัจจุบัน

ทฤษฎีการสะท้อนกลับและการจับคู่ของตัวนำนั้นเหมือนกับทฤษฎีที่พิจารณาในเสาอากาศ

เมื่อตัวนำที่พิมพ์ออกมาหมุนไปตามมุม 90 °การสะท้อนของสัญญาณอาจเกิดขึ้น นี่คือสาเหตุที่การเปลี่ยนแปลงในความกว้างของตัวนำ ที่มุมของตัวนำความกว้างของเส้นทางเพิ่มขึ้น 1.414 เท่าซึ่งนำไปสู่ความไม่ตรงกันในสายการสื่อสารความจุแบบกระจายและการเหนี่ยวนำของเส้นทาง ระบบการออกแบบอัตโนมัติที่ทันสมัยนำเสนอมุมการปรับมุมที่หลากหลายดูรูปที่ 9

ตัวเลือกการหมุนที่ดีที่สุดคือตัวเลือกที่สามเนื่องจากความกว้างของตัวนำไม่เปลี่ยนแปลง

  การแนะนำ

เมื่อเร็ว ๆ นี้มูลค่าของสายลำโพงซึ่งไม่มีใครให้ความสนใจมาก่อนก็เริ่มเติบโตอย่างรวดเร็ว หากคุณเคยคิดถึงสายเคเบิลมานาน แต่ตอนนี้พวกเขาใช้ตำแหน่งของส่วนประกอบเสียงไฮเทคเต็มรูปแบบอย่างถูกต้องในขณะที่สายเคเบิลมักจะถูกปกคลุมไปด้วยสัมผัสลึกลับและเวทย์มนต์ที่ไม่จำเป็นโดยสิ้นเชิง

ตอนนี้ในตลาดมีสายเคเบิลหลากหลายประเภทให้เลือกตามความต้องการที่หลากหลายที่สุด น่าเสียดายที่ผู้บริโภคมักพบข้อโต้แย้งและข้อโต้แย้งที่สับสนมากมายซึ่งสามารถเปลี่ยนข้อดีของสายเคเบิลให้กลายเป็นข้อบกพร่องที่น่ากลัว สถานการณ์นี้ยิ่งทวีคูณ“ ต้องขอบคุณ” หลอกวิทยาศาสตร์และบ่อยครั้งที่ข้อโต้แย้งลึกลับที่ใช้โดยแผนกการตลาดของบาง บริษัท
คู่มือทางเทคนิคนี้สรุปการวิจัยเชิงลึกรวมถึงการวัดและการฟังซึ่งจัดทำโดย QED เกี่ยวกับผลกระทบของสายลำโพง เป้าหมายของเราคือการพัฒนาสายเคเบิลคุณภาพสูงขึ้นใหม่ซึ่งการออกแบบจะขึ้นอยู่กับผลการศึกษาเหล่านี้ การถือกำเนิดของสายเคเบิลลำโพงปัจจุบัน QED เป็นผลมาจากการวิจัยเชิงตรรกะ เรายังได้รับบทเรียนมากมายที่มีอิทธิพลต่อการออกแบบสายเชื่อมต่อระหว่างเรา
   การฟังก็มีประโยชน์มาก: วิศวกร QED ตระหนักดีว่าการวัดเองเป็นเพียงส่วนหนึ่งของภาพ เราอยากจะบอกว่าพวกเขาให้ข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมด แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้น ในทางกลับกันหากสายเคเบิลนำเสนอข้อผิดพลาดและการบิดเบือนที่สามารถวัดได้เป็นสัญญาณเสียงที่ส่งจากแอมพลิฟายเออร์ไปยังลำโพงแล้วแน่นอนว่ามันไม่สามารถเล่นเพลงได้อย่างน่าเชื่อถือ
QED เชื่อว่าสายเคเบิลควรมีความแม่นยำโปร่งใสและเป็นกลางที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และแนวคิดการออกแบบสายเคเบิลของเรานั้นขึ้นอยู่กับการใช้ผลลัพธ์ Genesis Report รวมถึงการฟังที่สำคัญอย่างต่อเนื่อง

ค่าสายเคเบิล

ได้อย่างรวดเร็วก่อนสายลำโพงมีบทบาทอย่างง่ายมากในการส่งสัญญาณจากเครื่องขยายเสียงไปยังลำโพง แต่ในทางปฏิบัติความแตกต่างของคุณภาพเสียงเมื่อเชื่อมต่อกับสายเคเบิลที่แตกต่างกันนั้นชัดเจนสำหรับผู้ฟังส่วนใหญ่ถึงแม้ว่านักอนุรักษ์บางคนยังเชื่อว่าสิ่งนี้ไม่สามารถทำได้ เห็นได้ชัดว่ามีปัจจัยบางอย่างในการออกแบบสายเคเบิลที่ส่งผลต่อคุณภาพเสียง
   เนื่องจากไม่มีส่วนประกอบใดที่สามารถปรับปรุงสัญญาณอะนาล็อกที่ผ่านเข้าไปได้ (หรือสามารถเปลี่ยนหรือลดความมันได้เท่านั้น) บทบาทของสายลำโพงควรจะถ่ายโอนสัญญาณเสียงระหว่างแอมพลิฟายเออร์และลำโพงโดยไม่สูญเสียอะไรเลย

พื้นฐานการทดสอบ

เนื่องจากสายลำโพงเชื่อมต่อส่วนประกอบของระบบจึงไม่ควรทำการประเมินแยกต่างหาก แต่ใช้ร่วมกับเครื่องขยายเสียงและลำโพง ในความเป็นจริงสายลำโพงเป็นวงจรต่อเนื่องของมันก็เทียบเท่ากับการเชื่อมต่อส่วนประกอบเพิ่มเติมเพื่อเอาท์พุทซึ่งมีลักษณะไฟฟ้าเช่น: ความต้านทาน (R), ความจุ (C), ตัวเหนี่ยวนำ (L) และค่าการนำไฟฟ้า (G).
ในเพาเวอร์แอมป์ส่วนใหญ่ผู้พัฒนาของพวกเขาสามารถเล่นได้อย่างน่าเชื่อถือโดยการเปรียบเทียบสัญญาณเอาต์พุตกับสัญญาณอินพุต การออกแบบนี้เรียกว่า "ผลตอบรับเชิงลบ" ข้อผิดพลาดใด ๆ ที่ปรากฏที่เอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงตอบรับจะได้รับการแก้ไขอย่างรวดเร็วเนื่องจากเครื่องขยายเสียงจะเพิ่มข้อผิดพลาดเดียวกันโดยอัตโนมัติเฉพาะเมื่อมีการส่งคืนค่าสัญญาณอินพุต รูปที่ 1 แสดงว่าเครื่องขยายเสียงตอบรับเชิงลบอาจพยายามแก้ไขข้อผิดพลาดที่ปรากฏก่อนจุดตอบรับ ข้อผิดพลาดที่อินพุตของระบบลำโพงที่เกี่ยวข้องกับอิทธิพลของสายเคเบิลไม่ได้รับการแก้ไข: สายเคเบิลอยู่นอกเขตอิทธิพลของกลไกการป้อนกลับของเครื่องขยายเสียง

แอมพลิฟายเออร์บางตัวรับสัญญาณตอบรับจากขั้วสลับลำโพงเพื่อพิจารณาอิทธิพลของสายเคเบิล แต่การออกแบบดังกล่าวหายากมาก หนึ่งในการทดสอบวัตถุประสงค์ของคุณภาพของสายอะคูสติกควรรวมถึงการเปรียบเทียบสัญญาณที่อินพุต (ที่ด้านเครื่องขยายเสียง) และที่เอาต์พุต (ที่ด้านลำโพง) ความแตกต่างระหว่างสิ่งเหล่านี้สอดคล้องกับการเสื่อมสภาพของสัญญาณในสายเคเบิล

ผลกระทบที่แท้จริงในระบบ

คำศัพท์ที่ใช้อธิบายผลกระทบของสายเคเบิลอาจเป็นบวกเช่น:“ โปร่งใส”,“ เชื่อมโยงกัน”,“ ยืดหยุ่น”,“ ละเอียด”,“ รายละเอียด”,“ จังหวะ” หรือลบตัวอย่างเช่น“ เม็ดเล็ก”,“ กรีดร้อง” , "ยื่นออกมา", "จมูก", "เบลอ" การศึกษาจากรายงาน Genesis พบว่าคุณลักษณะเหล่านี้บางอย่างสามารถทำนายได้โดยการวิเคราะห์ผลลัพธ์ของการวัดด้วยเครื่องมือ เราทดสอบตัวอย่างสายเคเบิลจำนวนมากซึ่งเป็นของประเภทราคาที่แตกต่างกันโดยใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันและกลยุทธ์การตลาดสำหรับการส่งเสริมการขายและทำการวัดสำหรับแต่ละสายเชื่อมต่อกับโหลดจริง (ระบบลำโพง)


. กราฟที่แสดงในรูปที่ 2 และรูปที่ 3 แสดงลักษณะแอมพลิจูดของความถี่ กราฟด้านบนของตัวเลขถูกพล็อตสัญญาณที่เอาท์พุทของแอมพลิฟายเออร์และกราฟด้านล่างหลังจากผ่านสายเคเบิล (ที่ขั้วอินพุตของลำโพง) ความแตกต่างของคุณภาพสัญญาณระหว่างสายเคเบิลทั้งสองนั้นชัดเจน

ดังนั้นกราฟด้านล่างที่แสดงในรูปที่ 2 ถูกสร้างขึ้นสำหรับสายเคเบิลแบนที่มีความต้านทานต่ำมาก (ตัวอย่างที่ 10 ในการทดสอบของเรา) และกราฟด้านล่างในรูปที่ 3 แสดงให้เห็นถึงผลกระทบของสายเคเบิลที่มีตัวนำเสาหินคู่ (ตัวอย่างที่ 7) รูปร่างคล้ายคลื่นของกราฟมีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงความต้านทานโหลดในช่วงความถี่เสียงซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าแรงดันสัญญาณ "ตรง" กับค่าที่แตกต่างกันของความต้านทานของสายเคเบิลที่ความถี่ที่แตกต่างกัน

ความแตกต่างระหว่างเส้นโค้งส่วนบนและส่วนล่างในกราฟทั้งสองในความเป็นจริงลักษณะการสูญเสียในสายเคเบิล เห็นได้ชัดว่าการสูญเสียมากขึ้นในสายที่แสดงในรูปที่ 3 โดยใช้ตัวนำเสาหินเนื่องจากความต้านทาน DC ที่สูงขึ้น ฉันต้องบอกว่าในกรณีนี้มันไม่ใช่แค่คำถามเชิงวิชาการเนื่องจากการสูญเสียเหล่านี้จะส่งผลต่อการตอบสนองความถี่ของระบบลำโพง (ในกรณีนี้การเปลี่ยนแปลงถึง -0.8 dB ที่ความถี่ 200 Hz ดังแสดงในรูปที่ 3)


การตอบสนองความถี่ที่ได้รับแสดงในรูปทั้งสองเป็นเรื่องปกติสำหรับระบบอะคูสติกเฟส - อินเวอร์เตอร์เมื่อมีการใช้สัญญาณอินพุทไซน์แบบเดียวกัน สัญญาณจริงไม่ได้เป็นแบบไซน์ แต่รวมถึงความถี่จำนวนมากในเวลาเดียวกันนอกจากนี้โหลดที่ผู้พูดนำเสนอมีความซับซ้อน (โหลดที่ซับซ้อนหมายถึงแรงดันและกระแสไม่จำเป็นต้องอยู่ในเฟส) ดังนั้นในสายเคเบิลเมื่อเล่นเพลงจะมีการสูญเสียความกว้างของสัญญาณแบบไดนามิกมากกว่าที่มันอาจดูจากการวิเคราะห์กราฟเหล่านี้ที่สร้างขึ้นสำหรับสัญญาณที่สม่ำเสมอ

เมื่อพิจารณาหลักฐานที่แน่นอนว่าความต้านทานต่ำเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่เท่าเทียมกันที่สุดเมื่อทำงานกับลำโพงจริงเรารู้สึกประหลาดใจมากกับแนวโน้มทั่วไปซึ่งเคลื่อนตัวออกห่างจากสายเคเบิลที่มีความต้านทานต่ำและการแพร่กระจายของสายเคเบิลที่มีตัวนำเสาหิน ยิ่งไปกว่านั้นในสื่อการตลาดของผู้ผลิตมักพบว่าการใช้ตัวนำตัวนำเสาหินที่มีพื้นที่หน้าตัดเล็ก ๆ ช่วยลดผลกระทบของผิว

ผลกระทบทางผิวหนัง



เอฟเฟกต์ผิวหนังเป็นปรากฏการณ์ที่มักจะเกี่ยวข้องกับสายส่งความถี่สูง เมื่อกระแสสลับไหลผ่านตัวนำจะเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าในใจกลางของตัวนำลดลงเมื่อเทียบกับพื้นที่ที่อยู่ถัดจากพื้นผิว เป็นผลให้พื้นที่ที่กระแสไหลลดลงเนื่องจากกระแสถูกเบี่ยงเบนไปจากภาคกลางของตัวนำไปยังพื้นผิว ผลลัพธ์ของผลกระทบทางผิวหนังคือการเพิ่มความต้านทานของสายเคเบิลที่ความถี่สูงมากซึ่งมีความสัมพันธ์กับการลดลงของพื้นที่หน้าตัดที่มีประสิทธิภาพนำไฟฟ้า (น่าแปลกใจ แต่ไม่เหมือนการเหนี่ยวนำ

ในระบบที่ทำงานที่ความถี่วิทยุ (สูงกว่าความถี่ของช่วงเสียง), เอฟเฟกต์ผิวเป็นปัญหาร้ายแรงที่ต้องดิ้นรนด้วยการหุ้มตัวนำด้วยเงินเพื่อลดความต้านทานบนพื้นผิวซึ่งกระแสส่วนใหญ่ไหลที่ความถี่สูง ในสายสัญญาณเสียงการสันนิษฐานว่าผลกระทบของผลกระทบทางผิวหนังสมควรได้รับความสนใจจะนำไปสู่การปรากฏตัวของสายเคเบิลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางเท่ากันหรือน้อยกว่าสองเท่าของความลึกที่มีประสิทธิภาพของการแทรกซึมสัญญาณ ความถี่เสียงสูง แนวคิดหลักในกรณีนี้คือสายเคเบิลดังกล่าวจะทำงานในโหมดลดความหนาแน่นกระแสในทุกความถี่ สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถสร้างอาการของผลกระทบของผิวซึ่งไม่สามารถสังเกตเห็นได้ (แต่ไม่ได้กำจัดมัน) แต่ในเวลาเดียวกันอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิลจะเพิ่มขึ้นทุกความถี่
   มีการถกเถียงกันมากมายเกี่ยวกับผลกระทบของเสียงที่เกิดขึ้นกับเสียงหรือไม่วิศวกรส่วนใหญ่มักตั้งคำถามถึงการมีอยู่ของความถี่เสียง เพื่อที่จะประเมินมูลค่าอย่างเป็นกลางเราตัดสินใจทำการวัดเปรียบเทียบการเปลี่ยนเฟสด้วยความถี่สูงและเลือกสายเคเบิลสี่แบบ สองคนมีเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่และโครงสร้างแบบมัลติคอร์ในขณะที่อีกสองคนเป็นประเภท "ผลกระทบผิวต่ำ" และมีพื้นที่หน้าตัดขนาดเล็ก


เริ่มแรกวัดลักษณะพื้นฐานเช่นความต้านทานการเหนี่ยวนำความจุและการนำไฟฟ้า ( รู้จักในชื่อพารามิเตอร์ lumped *) จากนั้นค่าเหล่านี้จะถูกใช้เพื่อคำนวณค่าทางทฤษฎีของการเลื่อนเฟสในระหว่างการทำงานกับโหลด มันเป็นสิ่งสำคัญที่การคำนวณเชิงทฤษฎีเหล่านี้ไม่ได้คำนึงถึงผลกระทบของผิวหนังและขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่เกิดขึ้นเพียงลำพัง ผลลัพธ์ของการคำนวณเหล่านี้แสดงในรูปที่ 4

จากนั้นจะทำการวัดค่าจริงของการเปลี่ยนเฟสสำหรับสายเคเบิลแต่ละเส้นที่โหลดเดียวกัน ผลลัพธ์ของการวัดเหล่านี้แสดงในรูปที่ 5 จะเห็นได้ว่าค่าทางทฤษฎีและค่าที่วัดนั้นอยู่ใกล้กันมากซึ่งเป็นสิ่งที่คาดไม่ถึงสำหรับผู้ที่คิดว่าเอฟเฟกต์ผิวมีความสำคัญ เฉพาะที่ความถี่สูงกว่า 80 kHz คุณสามารถสังเกตเห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างผลลัพธ์ทางทฤษฎีและการวัดสำหรับสายเคเบิลมัลติคอร์ (ยกเว้นแน่นอนว่าค่า 2% ต่อ 100 kHz ถือว่ามีนัยสำคัญ)
   ความแตกต่างนี้เกิดจากปรากฏการณ์สองอย่างคือเอฟเฟกต์ผิวและอาจเป็นผลมาจากความใกล้ชิดของตัวนำที่อยู่ใกล้เคียง สุดท้ายของพวกเขาประกอบด้วยการเพิ่มความหนาแน่นกระแสบนพื้นผิวด้านในของตัวนำแบบขนานและมีความเกี่ยวข้องมากขึ้นสำหรับตัวนำเทปที่เว้นระยะ ที่น่าสนใจค่าที่วัดได้ของการเปลี่ยนเฟสจะต่ำกว่าค่าทางทฤษฎีที่คำนวณได้เนื่องจากผลกระทบทางผิวหนังซึ่งเป็นความต้านทานในธรรมชาติเพิ่มความต้านทานของสายเคเบิลในระหว่างทางเดินของกระแสสลับโดยไม่แนะนำการเลื่อนเฟสเพิ่มเติม น่าประหลาดที่ผลกระทบของผิวจะช่วยลดการเปลี่ยนเฟสลดการเหนี่ยวนำของสายเคเบิล (สำหรับผู้ที่ต้องการทำความเข้าใจอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นเราขอแนะนำให้คุณหันมาใช้หนังสือเรียนเกี่ยวกับทฤษฎีที่สลับซับซ้อนของการสลับกระแส)
โปรดทราบว่าตัวอย่างสายเคเบิลหมายเลข 7 ในรูปที่ 4 และ 5 แสดงการเลื่อนเฟสที่เล็กกว่าตัวอื่นเนื่องจากเพียงเหนี่ยวนำน้อยกว่า

ผลกระทบอุปนัย



อิทธิพลของการต้านทานแบบเหนี่ยวนำที่มีต่อการเลื่อนเฟสของสัญญาณไฟฟ้าสลับในสายเคเบิลทดสอบจำนวนหนึ่งแสดงในรูปที่ 6 และ 7 ยิ่งค่าการเหนี่ยวนำมากเท่าใดก็ยิ่งมีอิทธิพลต่อขนาดของการเปลี่ยนเฟสมากขึ้นเท่านั้น ความคุ้นเคยกับรูปทรงเรขาคณิตของแต่ละสายทดสอบพบว่าสายเคเบิลมัลติคอร์ส่วนใหญ่มีการเหนี่ยวนำสูง
   การเหนี่ยวนำของสายเคเบิลขึ้นอยู่กับพื้นที่ของตัวนำตำแหน่งสัมพัทธ์และค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของสิ่งแวดล้อม (วัสดุที่มีการซึมผ่านสูงเช่นเหล็กหรือเฟอร์ไรต์เป็นต้นถูกใช้เพื่อเพิ่มการเหนี่ยวนำในตัวเหนี่ยวนำ)
ในสายเคเบิลการเพิ่มระยะห่างระหว่างตัวนำนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการเหนี่ยวนำ สายอะคูสติกมัลติคอร์หลายตัวมีตัวนำตั้งอยู่ห่างจากกัน (บางครั้งระยะห่างระหว่างตัวนำนั้นมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 เท่า) ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการเหนี่ยวนำ


โดยเฉลี่ยผลอุปนัยสำหรับตัวอย่างเคเบิลศึกษาเราได้รับการเปลี่ยนเฟสที่มีประสิทธิภาพ 0.42 องศาต่อเมตร สำหรับความยาว 10 เมตรการเลื่อนเฟสจะเป็น 4.2 องศา ในทางปฏิบัติตัวเหนี่ยวนำของสายเคเบิลถูกเพิ่มเข้าไปในตัวเหนี่ยวนำเอาท์พุทของเครื่องขยายเสียง (ตัวเหนี่ยวนำเอาท์พุทถูกใช้เพื่อเพิ่มความเสถียรของเครื่องขยายเสียงที่ความถี่สูง) เพื่อให้ตัวเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้น

  การรับรู้การได้ยินของการเปลี่ยนเฟส

ปัจจุบันการรับรู้ถึงการเปลี่ยนเฟสของหูนั้นแทบไม่ได้รับการสำรวจแม้ว่าแอมป์ที่มีลักษณะเฟสที่ไม่สำคัญมักถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าเป็น“ เม็ดเล็ก” ของเสียง น่าแปลกใจที่การเปลี่ยนเฟสของแอมพลิฟายเออร์ไม่ได้กล่าวถึงบ่อยนักแม้ว่าจะมีหลายรุ่นในตลาด แต่ก็สามารถพบกับการเปลี่ยนเฟสมากกว่า 15 องศาที่ความถี่ 20 kHz

การเหนี่ยวนำและการลดทอนความจุ



ผลกระทบอื่นที่เกี่ยวข้องกับการเหนี่ยวนำคือการลดลงของแอมพลิจูดที่ความถี่สูงเนื่องจากการเพิ่มความต้านทานของสายเคเบิลที่มีความถี่เพิ่มขึ้น (การต้านทานแบบเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นกับความถี่) ดังนั้นยิ่งความถี่สูงขึ้นเท่าใดสัญญาณที่อ่อนแอก็จะมาถึงขั้วต่อสวิทซ์ของระบบลำโพง ที่น่าสนใจคือสายเคเบิลที่มีตัวเหนี่ยวนำสูงสามารถทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วลำโพงเนื่องจากสัญญาณขาออกของเครื่องขยายเสียง นี่เป็นเพราะความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างการต้านทานแบบเหนี่ยวนำและแบบ capacitive รวมถึงการต้านทานแบบคงที่ซึ่งสามารถนำไปสู่การปรากฏของเสียงสะท้อนที่อ่อนแอลง นี่อาจเป็นปัญหาสำหรับลำโพงไฟฟ้าสถิตซึ่งแสดงถึงโหลดที่มีความจุสูงกว่าลำโพง electrodynamic ทั่วไป

ตัวอย่างของการลดทอนสัญญาณเรโซแนนของสัญญาณจะแสดงในรูปที่ 8 เมื่อเปรียบเทียบกับสัญญาณเอาท์พุทบริสุทธิ์ของเครื่องขยายเสียง ในกรณีนี้การเพิ่มความต้านทานของสายเคเบิลที่ความถี่สูงนำไปสู่การสูญเสียระดับสัญญาณที่เห็นได้ชัดเจนซึ่งเป็นการเพิ่มคุณสมบัติของแอมพลิฟายเออร์ที่ลดลง

dielectrics



ตัวนำของสายลำโพงเคลือบด้วยฉนวนหรืออิเล็กทริกเพื่อป้องกันการลัดวงจร สิ่งนี้ย่อมนำไปสู่การสูญเสียเพิ่มเติมเนื่องจาก dielectrics ดูดซับพลังงานบางส่วน การสูญเสียในไดอิเล็กตริกบางครั้งเกี่ยวข้องกับค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนหรือการสัมผัสกันของมุมการสูญเสียในอิเล็กทริก (เกือบจะคล้ายกับปัจจัยอำนาจ) และพวกเขาเพิ่มขึ้นด้วยความถี่ โดยทั่วไปยิ่งค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนที่ความถี่ที่กำหนดสูงขึ้นเท่าใดการสูญเสียพลังงานในไดอิเล็กทริกก็จะยิ่งมากขึ้น การวัดค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับในตัวอย่างสายเคเบิลของเราแสดงในรูปที่ 9 มันแสดงให้เห็นถึงช่วงกว้างของผลลัพธ์ที่ผิดปกติ
   dielectrics ทั้งหมดยังมีคุณสมบัติที่เรียกว่า permittivity การซึมผ่านต่ำสุดไม่นับสุญญากาศมีอากาศซึ่งช่วยให้คุณได้รับการสูญเสียต่ำที่สุดในวัสดุที่รู้จักทั้งหมด ความสามารถในการซึมผ่านที่สูงขึ้นการสูญเสียที่มากขึ้นและความจุที่มากขึ้น นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าค่าคงที่ไดอิเล็กทริกกำหนดว่าอิเล็กทริกจะซึมเข้าไปในสนามไฟฟ้าได้มากน้อยเพียงใดซึ่งโดยทั่วไปจะกำหนดความจุของตัวเก็บประจุ
   ในทางตรงกันข้ามยิ่งการซึมผ่านของอิเล็กทริกลดลง (ยิ่งใกล้สุญญากาศ) ยิ่งลดการสูญเสียและกำลังการผลิต ถ้าเราใช้สุญญากาศเป็นจุดอ้างอิงที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกเท่ากับ 1 ดังนั้นเราสามารถแนะนำค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสำหรับอิเล็กทริกใด ๆ ตัวอย่างเช่นอากาศจะมีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกเท่ากับ 1.0006 ซึ่งโดยมากจะคล้ายกับสูญญากาศสำหรับการใช้งานจริง

ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก (Er) และการสูญเสีย (ตัน d) สำหรับวัสดุฉนวนสายเคเบิลยอดนิยมหลายรายการได้รับด้านล่าง:

   วัสดุฉนวน    เอ้อ    ประมาณ 10 kHz Tan d
โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) 4,0 - 8,0 0,01 - 0,05
เอทิลีน 2,6 0,0002

โพรพิลีน

2,25 0,0004

polytetrafluoroethylene

2,1 0,002
อากาศ (สำหรับการเปรียบเทียบ) 1,0006 เกือบ 0
เครื่องดูดฝุ่น (เพื่อการเปรียบเทียบ) 1,0000 0

ความจุจะถูกกำหนดโดยขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางและช่องว่างระหว่างตัวนำ ช่องว่างระหว่างตัวนำทั้งสองที่ใหญ่ขึ้นในไดอิเล็กทริกที่กำหนดนั้นความจุที่น้อยลง (ตรงกันข้ามกับความเหนี่ยวนำ) เมื่อมองจากตารางด้านบนจะเห็นได้ว่าแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำสายเคเบิลที่มีความจุต่ำและเหนี่ยวนำโดยใช้อิเล็กทริกคุณภาพต่ำ
สายเคเบิลราคาถูกส่วนใหญ่รวมถึงสายที่เราทดสอบใช้ฉนวน PVC ซึ่งเพิ่มความจุของตัวเองและการสูญเสียอิเล็กทริกในสายเคเบิล ไม่ว่าคุณจะทำอะไรกับเส้นผ่าศูนย์กลางและระยะห่างระหว่างตัวนำสายเคเบิลดังกล่าวจะต้องมีปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความจุสูงหรือการเหนี่ยวนำสูงหรือทั้งสองอย่าง

การนำสายเคเบิล

คุณสมบัติอีกประการของไดอิเล็กทริกซึ่งมีผลต่อการทำงานของสายเคเบิลและเกี่ยวข้องกับการสูญเสียอิเล็กทริกคือการนำไฟฟ้า (G) ความเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเป็นตัวกำหนดว่าตัวนำฉนวนกันความร้อนได้ดีเพียงใด ยิ่งค่าการนำไฟฟ้า (G) ยิ่งต่ำความต้านทานของฉนวน (Rp) ยิ่งสูงขึ้น dielectrics ที่ดีกว่าคือฉนวนที่ดีกว่าเนื่องจากมีอิเล็กตรอน "อิสระ" น้อยลงซึ่งส่งกระแสไฟฟ้าผ่านวัสดุอิเล็กทริกเมื่อสัญญาณไฟฟ้าถูกส่งผ่านสายเคเบิล

ผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับความจุ



ตามทฤษฎีแล้วความจุของสายเคเบิลไม่ควรส่งผลกระทบต่อการทำงานของระบบเสียงอย่างจริงจังเนื่องจากสายเคเบิลเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายที่มีความต้านทานต่ำมาก (ตามกฎเศษส่วนโอห์มสำหรับแอมพลิไฟเออร์ส่วนใหญ่) แม้ว่าความจุจะเป็นชนิดของตัวกรอง low-pass เมื่อเชื่อมต่อสายเคเบิลกับแหล่งที่มีอิมพีแดนซ์ขนาดเล็ก แต่ผลของมันต่อการตอบสนองความถี่มักจะเล็กน้อย ที่สำคัญกว่าความจุสูงของสายลำโพงอาจบ่งบอกถึงคุณภาพอิเล็กทริกที่ไม่ดีและการสูญเสียอิเล็กทริกสูง
   สายเคเบิลลึกลับบางสายใช้แกนคู่ฉนวนที่มีฉนวนกันความร้อนหลายตัวทำให้เกิดตัวนำสองตัว ด้วยรูปทรงที่แน่นอนและการใช้วัสดุที่มีคุณภาพต่ำการออกแบบดังกล่าวสามารถนำไปสู่การเพิ่มขีดความสามารถในระดับที่สูงมาก หนึ่งในสายเคเบิลเหล่านี้ที่พบในตัวอย่างทดสอบของเรามีความจุประมาณ 1375 pF (สำหรับการเปรียบเทียบค่าความจุเฉลี่ยสำหรับตัวอย่าง 10 เมตรอื่น ๆ นั้นอยู่ที่ 500 Pf)

อีกปัจจัยที่ควรพิจารณาคือความเสถียรของเครื่องขยายเสียง ในบางกรณีความจุส่วนเกินขนาดเล็กที่เอาท์พุทของแอมพลิฟายเออร์อาจทำให้เกิดการสั่น, ความร้อนสูงเกินไปหรือแม้กระทั่งเกิดไฟไหม้ได้ นอกจากนี้แอมพลิฟายเออร์ยังสามารถเริ่มต้นสั่นสะเทือนที่ความถี่วิทยุระหว่างการใช้งานได้โดยไม่แสดงอาการใด ๆ แอมพลิฟายเออร์ที่ออกแบบมาอย่างดีมักจะมีระยะขอบที่สำคัญของพลังงานและความต้านทานต่อการบิดเบือนเฟสดังนั้นการเปลี่ยนเฟสเพิ่มเติมเล็กน้อยเนื่องจากความจุที่เพิ่มขึ้นไม่ได้นำไปสู่ปัญหาดังกล่าว น่าเสียดายที่แอมพลิฟายเออร์บางตัวที่มีวางจำหน่ายทั่วไปไม่ได้มีความเสถียรสำหรับการทำงานที่มั่นคงภายใต้สภาวะที่ผิดปกติและในตัวพวกมันอาจมีปัญหาเกี่ยวกับการใช้สายเคเบิลยาวที่มีความจุสูง ประชดของสถานการณ์นี้คือการเหนี่ยวนำตามกฎยังคงต่ำในสายเคเบิลที่มีความจุสูงซึ่งนำไปสู่การลดลงมากยิ่งขึ้นในระยะขอบความมั่นคงของเครื่องขยายเสียง แม้ว่าแอมป์จะไม่ได้เปลี่ยนไปเป็นโหมดที่ไม่เสถียรอย่างเต็มที่ แต่คุณภาพของเสียงอาจลดลง แต่เสียงก็จะหยาบและนูนเนื่องจากแอมพลิฟายเออร์ทำงานในช่วงเปลี่ยนผ่านเป็นโหมดที่ไม่เสถียร รูปที่ 10 แสดงความไม่เสถียรที่เกิดจากการใช้สายเคเบิลที่มีความจุสูงซึ่งปรากฏตัวในรูปแบบของเสียงกริ่งเมื่อส่งคลื่นสี่เหลี่ยมความถี่สูง

ความจุและการเหนี่ยวนำ

ถ้าเราพิจารณาตัวนำหนึ่งคู่ในอิเล็กทริกที่เฉพาะเจาะจงจากนั้นลดระยะห่างระหว่างพวกเขาเราจะลดการเหนี่ยวนำและเพิ่มความจุในขณะที่การเพิ่มระยะห่างระหว่างตัวนำจะนำไปสู่ผลตรงกันข้าม หลายคนเชื่อว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะรับมือกับแนวโน้มนี้และไม่สามารถลดการเหนี่ยวนำของสายเคเบิลโดยไม่เพิ่มความจุ ในความเป็นจริงคำสั่งนี้เกือบจะกลายเป็นกฎหมายพื้นบ้านในอุตสาหกรรมเครื่องเสียง อย่างไรก็ตามการเปรียบเทียบสำหรับตัวนำที่มีรูปทรงที่แตกต่างกันแม้ว่าพวกเขาจะมีพื้นที่หน้าตัดที่มีประสิทธิภาพเท่ากัน (และความต้านทาน DC เดียวกัน) และวัสดุอิเล็กทริกเดียวกันแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้เป็นไปได้โดยเพียงแค่เปลี่ยนตำแหน่งสัมพัทธ์ 1)




QED Profile8 Qudos (ต้นฉบับ QED)

นี่คือผลลัพธ์ของการทดสอบสายเคเบิลที่ดำเนินการระหว่างการทำงานใน Genesis Report และแสดงให้เห็นถึงอิทธิพลมหาศาลของรูปทรงของสายเคเบิล วัดความต้านทานตัวเหนี่ยวนำและความจุสำหรับสายเคเบิลมาตรฐานของ Qudos และ Profile 8 series สาย Qudos มาตรฐานประกอบด้วยสองชุดแต่ละสายประกอบด้วย 79 แกนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2 มม. และมีรูปแปดหน้าตัด โปรไฟล์ 8 ประกอบด้วยชุดรวมแปดชุดแต่ละชุดประกอบด้วยแกน 19 แกน 0.2 มม. หนาและมีรูปทรงเรขาคณิตแบบตัดขวางเชิงเส้น พื้นที่หน้าตัดที่มีประสิทธิภาพของสายเคเบิลเหล่านี้และดังนั้นความต้านทาน DC จึงมีค่าใกล้เคียงกัน สายเคเบิลทั้งสองใช้ฉนวนโพลีเอทิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำ ดังนั้นความแตกต่างในการเหนี่ยวนำและความจุที่เกี่ยวข้องกับรูปทรงเรขาคณิต
   สายเคเบิลโปรไฟล์ 8 สามารถเชื่อมต่อได้หลายวิธี ตารางที่ 1 แสดงผลลัพธ์เมื่อใช้ตัวนำภายในสี่และสี่ภายนอกเช่นเดียวกับสี่ตัวนำซ้ายและขวาสี่เป็นตัวนำโดยตรงและส่งคืนสายของสายเคเบิล เมื่อเทียบกับสายเคเบิล Qudos มาตรฐาน Profile 8 ในการกำหนดค่าของตัวนำด้านนอกสี่และสี่ภายในมีการเหนี่ยวนำที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญและความจุขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อยซึ่งขัดแย้งกับ "กฎของหัวแม่มือ" ที่มักจะอ้างถึง ในการกำหนดค่าโดยใช้ตัวนำด้านขวาและซ้ายโปรไฟล์ 8 มีการเหนี่ยวนำเหมือนกับ Qudos แต่ความจุเกือบครึ่งหนึ่ง นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสนใจว่ารูปทรงเรขาคณิตมีผลต่อความต้านทานคลื่นอย่างไรก็ตามความสนใจนี้เป็นการศึกษาเชิงวิชาการอย่างแท้จริง

การแทรกสอดของช่องเสียง



หนึ่งในเอฟเฟกต์ส่วนตัวที่ผู้ฟังมักให้ความสนใจคือการเพิ่มเวทีเสียงเมื่อใช้สายเคเบิลใด ๆ เมื่อมองแวบแรกการอธิบายปรากฏการณ์นี้ค่อนข้างยากเนื่องจากมีการแยกกระแสไฟฟ้าสูงระหว่างช่องสเตอริโอ เราคิดว่าคำอธิบายอาจเป็นไปได้ว่าช่องทางด้านขวาและด้านซ้ายนั้นเชื่อมต่อกันทางเสียงด้วยลำโพง หากเป็นอย่างดีลำโพงด้านซ้ายควรปล่อยคลื่นเสียงภายใต้อิทธิพลของสัญญาณไฟฟ้าของช่องสัญญาณด้านซ้ายและในทางกลับกัน
ตามหลักการแล้วควรใช้แดมเปอร์แม่เหล็กไฟฟ้าที่มีลำโพงของตัวเองในแต่ละช่องสัญญาณของแอมพลิฟายเออร์ซึ่งจะป้องกันไม่ให้ diffusers เคลื่อนไหวภายใต้อิทธิพลของคลื่นเสียงจากลำโพงอื่น การทำให้หมาด ๆ นี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากความต้านทานเอาต์พุตต่ำมากของเครื่องขยายเสียง แต่ในทางปฏิบัติความต้านทานของสายลำโพงรบกวนกระบวนการซึ่งเพิ่มค่าความต้านทานของเครื่องขยายเสียงที่ลำโพง "เห็น" และลดการหน่วงตามไปด้วย ดังนั้นในเสียงที่เปล่งออกมาจากตัวกระจายสัญญาณของลำโพงแต่ละตัวจะมีสัญญาณ (ที่มีการหน่วงเวลาแน่นอน) ซึ่งทำซ้ำโดยผู้พูดคนอื่นซึ่งนำไปสู่การ จำกัด เวทีเสียง หากสมมติฐานนี้เป็นจริงสายเคเบิลที่มีความต้านทานต่ำจะช่วยให้คุณสร้างเวทีเสียงที่กว้างขึ้น


แม้จะมีข้อเท็จจริงที่ว่าข้อโต้แย้งเหล่านี้ดูเหมือนซับซ้อนเกินไปการวัดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วลำโพงที่แสดงในรูปที่ 11 และ 12 แสดงให้เห็นถึงผลกระทบดังกล่าว ค่าสูงสุดที่ทำเครื่องหมายด้วยกากบาทแสดงถึงแอมพลิจูดของสัญญาณที่สร้างขึ้นโดยการเคลื่อนที่ของตัวกระจายสัญญาณของระบบลำโพงซึ่งไม่ได้รับสัญญาณไฟฟ้าซึ่งเกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าระบบลำโพงของอีกช่องทำซ้ำเสียงทดสอบ แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วสวิตช์ลำโพงที่วัดได้เมื่อลำโพงอื่นเล่นเสียงทดสอบที่ความถี่ 500 Hz ลดลงประมาณ 10 dB เนื่องจากการใช้สายเคเบิลที่มีความต้านทานต่ำกว่า (รูปที่ 12)

ลักษณะชั่วคราว



ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ระบบอะคูสติกในกรณีทั่วไปเป็นภาระไฟฟ้าที่ซับซ้อนมากซึ่งตัวมันเองยังสร้างแรงดันไฟฟ้า (ทั้งภายใต้อิทธิพลของคลื่นเสียงที่แทรกซึมจากภายนอกและเนื่องจากพลังงานที่เหลืออยู่ในระบบการสั่นของลำโพงเอง) (ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า reverse emf) ปรากฏการณ์นี้สามารถเกิดขึ้นได้ในกรณีที่อธิบายไว้ในส่วนก่อนหน้านี้เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของความกว้างของสัญญาณทำให้เกิดลักษณะเสียงหลังเสียงในลำโพง - เช่น การมีอยู่ของเสียงในกรณีที่ไม่มีสัญญาณไฟฟ้าอินพุตจากเครื่องขยายเสียง แอมพลิจูดของเสียงหลังจากนี้ขึ้นอยู่กับความสามารถในการรวมกันของแอมพลิฟายเออร์และสายเคเบิลเพื่อทำให้ชื้นและควบคุมการสั่นสะเทือนที่ไม่ต้องการ รูปที่ 13 แสดงการพึ่งพาเวลาของแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงและที่อินพุตของระบบลำโพง จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าหลังจาก 2.4 มิลลิวินาทีเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่เอาท์พุทของแอมป์ลดลงไปที่ศูนย์แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของอะคูสติกจะเข้าสู่ภาคลบจากนั้นจะเริ่มเพิ่มขึ้นไปที่เครื่องหมายศูนย์กลายเป็นค่าบวก พฤติกรรมแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วลำโพงมีความสัมพันธ์กับการเคลื่อนไหวที่ไม่ต้องการของตัวกระจายสัญญาณ ฿


รูปที่ 14 แสดงกราฟของลำโพงตัวเดียวกัน แต่เชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลที่มีความต้านทานน้อยกว่า ความจริงที่ว่าผลการวัดดีขึ้นอย่างชัดเจน การเหนี่ยวนำสายเคเบิลยังเพิ่มความต้านทานโดยรวมระหว่างเครื่องขยายเสียงและลำโพงและการวัดของเราแสดงให้เห็นว่าการเหนี่ยวนำสายเคเบิลมีผลกระทบเชิงลบต่อการทำสำเนาชั่วคราว ระบบลำโพงแบบเครื่องกลไฟฟ้าที่ซับซ้อนทำงานได้ดีที่สุดหากมีการหน่วงอย่างดีและเชื่อมต่อกับสายเคเบิลที่มีความต้านทานต่ำที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ในช่วงความถี่ทั้งหมดและไม่ใช่แค่ที่ความถี่ต่ำซึ่งการเคลื่อนไหวของตัวกระจายแสงจะถูกควบคุมโดยค่าความต้านทาน DC

สายผิดเพี้ยน



สายลำโพง“ ระยะทาง” (ในแง่ไฟฟ้า) ลำโพงจากเครื่องขยายเสียงด้วยเหตุผลหลายประการ - เนื่องจากความต้านทานไฟฟ้าต่อกระแสตรงซึ่งทำลายการตอบสนองความถี่การหน่วงและการแยกตามที่เราพบ นอกจากนี้การวัดแสดงให้เห็นว่าปริมาณความผิดเพี้ยนที่อินพุตของลำโพงมีขนาดใหญ่กว่ามาก (โดยเฉพาะฮาร์โมนิกที่สอง) มากกว่าที่เอาต์พุตของแอมป์


เราพบว่าการเสื่อมคุณภาพ (และความน่าเชื่อถือของการส่งสัญญาณดั้งเดิม) นั้นขึ้นอยู่กับความต้านทานของสายเคเบิลอย่างต่อเนื่องรวมถึงประเภทของระบบลำโพง ในรูป 15 และ 16 แสดงการพึ่งพาของแอมพลิจูดของฮาร์มอนิกที่สองของสัญญาณกับความถี่ เส้นโค้งบนของกราฟทั้ง 2 กราฟแสดงการบิดเบือนที่อินพุตของลำโพงและกราฟล่างที่เอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ ในรูปที่ 15 (สายเคเบิลที่มีความต้านทานสูงถึง 0.065 โอห์ม / ม.) ค่าความผิดเพี้ยนจะสูงกว่าในรูปที่ประมาณ 3 เท่า 16 (สายเคเบิลที่มีความต้านทานต่ำคำสั่ง 0, 004 โอห์ม / m)


ในรูป 17 แสดงความสัมพันธ์สำหรับลำโพงที่แตกต่างที่เชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลเดียวกัน โปรดทราบว่าสายเคเบิลเพียงอย่างเดียวไม่สามารถทำให้เกิดการบิดเบือน (เนื่องจากความต้านทานคงที่เกือบจะเป็นเส้นตรง) แต่การมีอยู่ในระบบไม่อนุญาตให้กลไกการตอบกลับของแอมพลิฟายเออร์แก้ไขการบิดเบือนที่ถูกต้องได้อย่างแม่นยำ
   เชื่อมต่อแอมพลิฟายเออร์เข้ากับลำโพงโดยตรงเพื่อการแก้ไขความผิดเพี้ยนที่แม่นยำ จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม แต่มีความเป็นไปได้สูงที่การบิดเบือนที่ความถี่ต่ำจะได้รับผลกระทบบางส่วนจากความถี่เรโซแนนซ์ของตู้ลำโพง
   นอกจากนี้ต้องบอกว่าปริมาณความผิดเพี้ยนที่ความถี่กลางและสูงเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อมีการเหนี่ยวนำสายเพิ่มขึ้นซึ่งจะเพิ่มความต้านทานของสายเคเบิลและลดผลกระทบการลดทอนของแอมพลิฟายเออร์และสายเคเบิลในระบบลำโพง

ความผิดเพี้ยนในสายเคเบิลแบบหลายแกนและแกนเดียว



มีมุมมองว่าในสายเคเบิลมัลติคอร์สิ่งที่เรียกว่าผลไดโอดจะถูกสังเกตซึ่งปรากฏขึ้นเนื่องจากความจริงที่ว่า "การกระโดด" ในปัจจุบันระหว่างสายไฟในสายเคเบิลและเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากปลายด้านหนึ่งของสายไปยังอีกพวกเขายังผ่านขอบเขตโลหะจำนวนมาก ออกไซด์ของโลหะตั้งอยู่ระหว่างตัวนำ (บางครั้งก็เกี่ยวข้องกับอิทธิพลของเอฟเฟกต์ผิวซึ่ง "บีบ" กระแสไฟฟ้าจากศูนย์กลางของตัวนำไปยังพื้นผิวที่ความถี่สูง)

การสันนิษฐานว่ากระแส“ กระโดด” ระหว่างตัวนำนั้น (สำหรับเรานี่ไม่มีความชัดเจนอย่างสมบูรณ์ แต่อย่างที่เราพบก่อนหน้านี้เอฟเฟกต์ผิวไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสัญญาณเสียงในสายอะคูสติก) เราใช้สัญญาณเข้ากับแกนตัวนำ ที่ทางออกของแกนกลางอื่น แม้จะใช้ทรัพยากรทั้งหมดของการวัดความแม่นยำ Audio AP1 ของเราเราก็ไม่สามารถตรวจจับความผิดเพี้ยนที่เพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ที่ได้จากการใช้สายไฟทั้งหมดของตัวนำ (ดูรูปที่ 18) ในทั้งสองกรณีการวัดแสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกันซึ่งสามารถนำไปใช้เพื่อผลการทดสอบที่เหมือนกันสองครั้งติดต่อกัน ในตัวอย่างนี้สมมติฐานของเราไม่ได้รับการยืนยัน ดูเหมือนว่าจุดแยกไดโอดระหว่างตัวนำนั้นไม่มีอยู่หรือเป็น“ การลัดวงจร” โดยตัวนำที่ดีหลาย ๆ ตัวกดอย่างระมัดระวังเข้าด้วยกันตลอดความยาวของสายเคเบิล

ความต้านทานคลื่น

บางครั้งคำนี้ใช้ในบริบทของสายสัญญาณเสียงแม้ว่าจะเกี่ยวข้องกับสายส่งเป็นหลัก ความต้านทานคลื่นมีความสำคัญในการกำหนดค่าที่ถูกต้องของโหลดและความต้านทานแหล่งที่มาในสายส่งความถี่สูงเพื่อป้องกันการสะท้อนที่ไม่พึงประสงค์และคลื่นนิ่ง สำหรับการดำเนินการที่ถูกต้องสายส่งจะต้องติดตั้งที่ปลายทั้งสองพร้อมโหลดความต้านทานเทียบเท่ากับอิมพีแดนซ์ของคลื่น
   สายลำโพงไม่ใช่สายส่งเนื่องจากความยาวของสายนั้นเล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่น ไม่ว่าในกรณีใด ๆ สายลำโพงไม่สามารถติดตั้งโหลดตัวต้านทานแบบเดียวกันที่ปลายทั้งสองข้าง (ความต้านทาน 8 โอห์มที่เอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์จะรบกวนการทำให้หมาด ๆ และนำไปสู่การตอบสนองความถี่ที่เพิ่มขึ้น

ทิศทาง

การวัดที่ออกแบบมาเพื่อเปิดเผยความไม่สมดุลของตัวอย่างที่ทดสอบซึ่งบางส่วนถูกทำเครื่องหมายโดยผู้ผลิตในทิศทางไม่ยืนยันการมีอยู่ของสายลำโพง การฟังคนตาบอดยังแสดงให้เห็นว่าผู้ฟังไม่สามารถแยกทิศทางของสายเคเบิลได้ ในทางกลับกันพบว่าตำแหน่งของสายเคเบิลมีผลต่อทั้งผลการวัดและผลการฟัง ซึ่งหมายความว่าการวัดและการฟังสายเคเบิลใด ๆ ควรดำเนินการโดยมีการวางตำแหน่งเดียวกันของสายเคเบิลภายใต้การทดสอบ

ข้อสรุป

แน่นอนว่าจะมีคนที่สงสัยเกี่ยวกับความสำคัญของสายลำโพงเสมอ แต่ผลการวิจัยของเราแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าคุณภาพของระบบสามารถปรับปรุงหรือลดลงได้ขึ้นอยู่กับสายเคเบิลที่ใช้ การวิเคราะห์ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าเสียงมีความเชื่อมโยงอย่างมากกับผลการวัด

นี่คือผลลัพธ์ทั่วไปของการวิจัยของเรา:

  1. ความต้านทานคงที่ความต้านทานของสายเคเบิลต่ำเป็นหนึ่งในค่าลำดับความสำคัญสำหรับการเล่นคุณภาพสูง แต่ไม่ควรทำเนื่องจากพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่สำคัญ ความต้านทานของสายเคเบิลสูงนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์เช่น: ความไม่สม่ำเสมอของการตอบสนองความถี่ข้อบกพร่องในการส่งสัญญาณชั่วคราวการเพิ่มความผิดเพี้ยนของเสียงและความเสื่อมของการแยกช่องสัญญาณ
       สายเคเบิลทั้งหมดที่มีความต้านทานสูงมีผลการวัดที่สอดคล้องกัน จิตใจคุณภาพเสียงของพวกเขาขึ้นอยู่กับลำโพงที่เชื่อมต่อเป็นอย่างมาก การยื่นออกมาของความถี่กลางมองเห็นได้ชัดเจนโดยหูเมื่อเชื่อมต่อสายเคเบิลบางอย่างสอดคล้องกับรูปร่างของการตอบสนองความถี่ที่วัดได้ของพวกเขา ความต้านทานสายเคเบิลสูงนำไปสู่การทำให้เกิดการระเบิดแบบไดนามิกที่เห็นได้ชัดเจนในระหว่างการถ่ายโอนการประพันธ์เพลงขนาดใหญ่
  2. การเหนี่ยวนำการเหนี่ยวนำของสายเคเบิลเป็นสาเหตุหลักของการลดทอนความถี่สูงและลักษณะของการเปลี่ยนเฟส การเหนี่ยวนำนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความต้านทานกับความถี่และดังนั้นการลดลงอย่างเห็นได้ชัดของช่วงความถี่สูงของสัญญาณที่อินพุตของระบบลำโพงและบางครั้งก็ตัดยอดของสัญญาณ RF นอกจากนี้ตัวเหนี่ยวนำยังเพิ่มปริมาณความผิดเพี้ยนที่อินพุตของลำโพงและทำให้ลักษณะเสียงโดยรวมแย่ลงของระบบลำโพง ดังนั้นเพื่อให้ได้ความถี่และลักษณะเฟสสม่ำเสมอความผิดเพี้ยนต่ำและการส่งผ่านการเปลี่ยนเสียงที่สมบูรณ์โดยระบบลำโพงค่าความเหนี่ยวนำของสายลำโพงควรต่ำ
  3. ผลกระทบทางผิวหนัง   การวัดแสดงให้เห็นว่าเอฟเฟ็กต์ผิวมีผลกระทบน้อยที่สุดกับสายเคเบิลที่มีพื้นที่หน้าตัดที่ค่อนข้างเล็ก ในเวลาเดียวกันสายเคเบิลที่มีตัวนำตัวนำหนาจะไวต่อผลกระทบของผิวมากกว่าและมีการเหนี่ยวนำที่สูงขึ้นซึ่งนำไปสู่การสูญเสียสัญญาณมากขึ้นที่ความถี่สูง
    ผลกระทบของเอฟเฟกต์ผิวจะเห็นได้ชัดเจนเฉพาะที่ความถี่สูงกว่าความถี่สูงสุดของช่วงเสียงอย่างมีนัยสำคัญ แม้จะมีความจริงที่ว่าความต้านทานต่อปฏิกิริยาของสายเคเบิ้ลที่มีตัวนำส่วนใหญ่มีค่าสูงกว่าของสายเคเบิลที่มีตัวนำของส่วนตัดขวางขนาดเล็ก แต่ความต้านทานที่มีประสิทธิภาพ (ผลรวมของความต้านทานรีแอกทีฟและความต้านทานคงที่) เอฟเฟกต์ผิวยังมีผลข้างเคียงที่ไม่คาดคิดอีกด้วยซึ่งก็คือการลดขนาดของเฟสกะเนื่องจากการเหนี่ยวนำของสายเคเบิลที่ความถี่สูง
  4. คุณภาพของฉนวน   ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพเสียงที่คมชัด สายเคเบิลที่ให้เสียงที่ดีส่วนใหญ่ใช้วัสดุอิเล็กทริกที่มีคุณภาพสูง: สายเคเบิลที่หุ้มด้วยพีวีซีได้แสดงผลลัพธ์เสียงที่เลวร้ายที่สุด สายเคเบิลที่มีการสูญเสียอิเล็กทริกที่วัดได้ไม่ดีมีความสามารถในการส่งชิ้นส่วนขนาดเล็กและบรรยากาศเสียงน้อยลงในขณะที่สายเคเบิลที่มีไดอิเล็กตริกคุณภาพสูง
  5. ความมั่นคงของลักษณะ   สายลำโพงมีปฏิสัมพันธ์กับทั้งเครื่องขยายเสียงและลำโพง ในเรื่องนี้ผลการวัดที่ได้รับสำหรับบางสายมีการเปลี่ยนแปลงระหว่างการทำงานของสายเคเบิลในระบบต่าง ๆ ปรากฎว่าสายเคเบิลที่มีความต้านทานต่ำสุดเหนี่ยวนำและความจุมีลักษณะที่มั่นคงที่สุด แม้จะมีความจริงที่ว่าแอมพลิฟายเออร์ต้องการการเหนี่ยวนำบางอย่างที่เอาต์พุตเพื่อรักษาเสถียรภาพ แต่การใช้สายลำโพงที่สั้นที่สุดสามารถปรับปรุงคุณภาพของการทำสำเนา ควรหลีกเลี่ยงการเหนี่ยวนำด้วยสายเคเบิลสูงเนื่องจากอาจทำให้แอมพลิฟายเออร์ทำงานไม่เสถียรทำลายคุณภาพเสียงและลดความน่าเชื่อถือของแอมพลิฟายเออร์
  6. ปฐมนิเทศ   แม้จะมีความรักที่เพิ่มขึ้นของผู้ผลิตเพื่อระบุทิศทางของสายเคเบิลการวัดของเราที่ดำเนินการภายใต้สภาวะที่ควบคุมอย่างเข้มงวดไม่ได้เปิดเผยสิ่งใดที่อาจบ่งบอกว่าสายลำโพงเป็นทิศทาง ในทางกลับกันก็พบว่าแม้การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของสายเคเบิลที่เรียบง่ายจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการเหนี่ยวนำและความจุ
  7. สายเคเบิลเสาหินและมัลติคอร์ เมื่อเร็ว ๆ นี้ความนิยมของตัวนำแกนเดี่ยวได้เริ่มเติบโตขึ้น เป็นที่เชื่อกันว่าตัวนำเสาหินขนาดเล็กที่บางพอมีการสูญเสียประมาณเดียวกันทั้งที่ความถี่ต่ำและความถี่สูงในขณะที่สำหรับตัวนำที่มีเกลียวหนาขึ้นค่าของพวกเขาแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าปรากฏการณ์นี้มีแนวโน้มมากขึ้นเนื่องจากฉนวนและรูปทรงเรขาคณิตของสายเคเบิลจำนวนมากที่มีตัวนำแบบแกนเดี่ยวซึ่งเป็นเหตุผลที่แท้จริงสำหรับงานที่มีคุณภาพสูงกว่าเมื่อเทียบกับตัวนำแบบมัลติคอร์ ไม่ว่าในกรณีใดการจัดเรียงแบบขนานของตัวนำไม่สำคัญโมโนหรือมัลติคอร์ลดการเหนี่ยวนำซึ่งมีผลต่อเสียงมากกว่าเสียงเอฟเฟกต์ผิวเดียวกัน
       สายเคเบิลที่ควั่นทดสอบนั้นมีการเหนี่ยวนำสูงกว่าและมีกระแสรั่วไหลมากกว่าสายเคเบิลเกลียวหลายเส้นซึ่งส่วนใหญ่จะใช้ตัวนำฉนวนที่เป็นอิสระ (ซึ่งช่วยลดการเหนี่ยวนำ) ด้วย dielectrics ที่มีคุณภาพสูงกว่า เราไม่พบหลักฐานใด ๆ ของทฤษฎีที่เป็นที่นิยมว่าการบิดเบือนเกิดขึ้นในสายเคเบิลแบบมัลติคอร์เนื่องจากไดโอดมีผลระหว่างสายแต่ละเส้นเพื่อให้สามารถนำมาประกอบกับสมมติฐานที่ผิดพลาดได้อย่างปลอดภัย
  8. โลหะวิทยา   ตัวนำที่ทำจากทองแดงซึ่งมีความบริสุทธิ์สูง (ความบริสุทธิ์\u003e 99.99%) จะมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีขึ้นเล็กน้อย การปรับปรุงการนำไฟฟ้าที่สังเกตได้ชัดเจนนั้นเกิดขึ้นในตัวนำทองแดงที่ชุบด้วยเงินรวมทั้งในตัวนำเงิน โดยทั่วไปเมื่อพิจารณาทั้งสายเคเบิลที่เราทดสอบเราสามารถพูดได้ว่ารูปทรงเรขาคณิตและวัสดุอิเล็กทริกนั้นมีอิทธิพลอย่างมากต่อลักษณะเสียงของสายเคเบิลมากกว่าโลหะที่เป็นตัวนำ

ผลลัพธ์ของรายงานปฐมกาล

ภาพรวมด้านบน (1, 2, 3, 4 และ 5) แสดงให้เห็นว่าสายอะคูสติกที่มีความแม่นยำและลักษณะที่มั่นคงที่สุดของเสียงควรมีความต้านทานคงที่ขั้นต่ำการเหนี่ยวนำและความจุรวมกับการสูญเสียอิเล็กทริกต่ำ ผลลัพธ์ทั้งหมดของการวิจัยของเราได้รับการยืนยันข้อสรุปง่ายๆนี้ สายเคเบิลที่ใช้ตัวนำที่มีพื้นที่หน้าตัดเล็ก ๆ ในการออกแบบเพื่อกำจัดเอฟเฟกต์ผิว (ซึ่งในกรณีใด ๆ ไม่ได้แสดงถึงปัญหาใด ๆ ที่ความถี่ของเสียง) มีความต้านทานคงที่สูงกว่า
ขอบคุณรายงาน Genesis ที่ทำให้วิศวกร QED สามารถหักล้าง“ กฎ” ที่สร้างความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างการเหนี่ยวนำและความจุของสายเคเบิล ความจุและการสูญเสียอิเล็กทริกลดลงโดยการเลือกวัสดุฉนวนคุณภาพสูงที่เหมาะสม (โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ) นอกจากนี้โดยการลดความหนาของปลอกฉนวนและข้อต่อแคบพิเศษระหว่างตัวนำในสายเคเบิล (ให้ความเสถียรเชิงกลมากขึ้น) อัตราส่วนของอากาศต่ออิเล็กทริกต่อเนื่องได้รับการปรับปรุงซึ่งช่วยลดความจุและการสูญเสียอิเล็กทริก ด้วยการจัดเรียงตัวนำแบบขนานหลายเส้นในวิธีที่เหมาะสมวิศวกรของ QED สามารถลดทั้งความจุและการเหนี่ยวนำของสายเคเบิลด้านล่างค่าที่คำนวณได้สำหรับคู่ตัวนำที่เรียบง่ายที่มีความต้านทานคงที่แบบเดียวกัน การใช้ตัวนำตัวนำที่ควั่นซึ่งมีพื้นที่หน้าตัดสูงพอสมควรอนุญาตให้รักษาค่าความต้านทานคงที่ไว้ได้ต่ำ ผลของการวิจัยคือการเกิดขึ้นของสายลำโพงคุณภาพสูงที่มีการสูญเสียต่ำและเสียงที่โปร่งใส ความสัมพันธ์ระหว่างคุณภาพของฉนวนและลักษณะเสียงของสายเคเบิลยังมีผลต่อการออกแบบของสายเชื่อมต่อระหว่าง QED ซึ่งใช้โพลีเอททีลีนโฟมชนิดความหนาแน่นต่ำเพื่อเพิ่มอัตราส่วนของอากาศต่ออิเล็กทริกแข็งและได้คุณภาพเสียงที่ดีที่สุด


วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการออกแบบสายเคเบิล

* ระบบพร้อมพารามิเตอร์ lumped

ระบบที่มีพารามิเตอร์ที่มุ่งเน้น   (ระบบแยก) - ระบบการเคลื่อนไหวของฝูงสามารถอธิบายได้ว่าการเคลื่อนไหวของวัตถุจำนวน จำกัด (พารามิเตอร์เข้มข้นอย่างเคร่งครัด) หรือวัตถุขยายที่มีการแก้ไขภายในอย่างเหนียวแน่น โครงสร้าง (พารามิเตอร์ลดลงถึงความเข้มข้น) ตัวอย่างเช่นเนื้อหาที่แขวนอยู่บนเธรด (ลูกตุ้ม) หมายถึง S. s n. ถ้าสามารถพิจารณาจุดและเธรดคือ inextensible และไม่มีน้ำหนัก kolebat วงจรเหนี่ยวนำ Lกำลังการผลิต C   และความต้านทาน Rคือเอส n. เมื่อขนาดขององค์ประกอบทั้งหมดมีค่าน้อยกว่าความยาวของ e - magn คลื่นและโครงสร้างของสนามในองค์ประกอบ L, C   และ R   สามารถเงียบสงบเป็นถาวร

คำอธิบายของการเคลื่อนไหวของ S. ด้วย รายการมักจะขึ้นอยู่กับสมการเชื่อมโยงพิกัดทั่วไปและแรงกระตุ้นทั่วไป (รวมถึงเขตข้อมูลกระแสแรงดันไฟฟ้า) ของวัตถุที่รวมอยู่ในมัน คำสั่งของ urii เหล่านี้ถูกกำหนดโดยจำนวนองศาอิสระของ S. จากด้วย n. ดังนั้นการเคลื่อนที่ระนาบของลูกตุ้มในสนามโน้มถ่วงหรือการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบัน L, C, R- เนื้อหาอธิบายโดยอนุพันธ์ uriyami ลำดับที่ 2 และสอดคล้องกับ S. ด้วย n. ด้วยเสรีภาพหนึ่งระดับ Urniya จากการเคลื่อนไหวของอนุรักษ์นิยม (อนุรักษ์พลังงาน) S. ด้วย สามารถรับไอเท็มจากหลากหลายรูปแบบ หลักการ (ดู หลักการกระทำอย่างน้อย). ในกรณีนี้สามหลัก ประเภทของคำอธิบายที่เทียบเท่าของการเคลื่อนไหวของ S. ด้วย รายการ: ผ่านลากรองจ์, ฟังก์ชั่นที่มีพิกัดทั่วไปและความเร็ว, ผ่านแฮมิลตัน, ฟังก์ชั่นที่มีโมเมนต์และพิกัดทั่วไป, และ q ผ่านการกระทำ (ดู แฮมิลตัน - จาค็อบกับสมการ)แสดงผ่านพิกัดทั่วไปและอนุพันธ์ของพวกเขา ในสองกรณีแรกอนุพันธ์ของ ur จะรวมถึงอนุพันธ์เต็มเวลาในกรณีหลังอนุพันธ์บางส่วน

บทที่:Andronov A.A. , Vt t A.A. , Xaikin S.E. , ทฤษฎีการแกว่ง, 3 ed., M. , 1981; กุ๊บ L.D. , Lifshits E.M. , กลศาสตร์, 4 ed., M. , 1988; Mandelstam L.I. , การบรรยายเกี่ยวกับทฤษฎีการแกว่ง, M. , 1972 . เจ้าของโรงโม่.