F ordet inn i debatten

[Hedde]

God høst!

Jeg hadde noen tråder gående her før sommeren om proximityeffekter i kabler. Kort forklart vil strømmen i en leder påvirke strømfordelingen i en annen nærliggende leder og vice versa. Dette fører for eksempel til at strømmen i en høyttalerkabel klumper seg inn mot returlederen når man har en enkelt to-lederkabel.

I tråden om "minste impedans" viste jeg at resulterende resistans kunne øke flere ganger innen audioområdet på helt vanlig kabelgeometri med to ledere tett inntil hverandre. Jeg viste også at det var endringer i selve induktansen som funksjon av frekvens, dog ikke like store som resistansen.

Tester jeg selv har utført på Nordost flatkabel og diverse geometrier av selvbygg tilsier at dette er hørbart, endog kvalitetsforbedrende når man minimerer slike magnetiske effekter. Men rådende modeller skulle ikke tilsi at det ble slike effekter kun ved de endringer i R og L i en kabel som jeg har påpekt.

Ett nytt godt spor på veien fant jeg i følgende publisering fra Bell system "Mutual impedanse of parallel wires". Her finner forfatterene uttrykk for den gjensidige induktansen når man tar hensyn til returledningen, dens nærhet og ledningene tykkelse. Uttrykkene, på formen Z = R + jwL, hvor R og L begge varierer med frekvensen (side 518), viser at det ikke er noen enkel sammenheng mellom strømmen i en leder og den strømmen som den elektromotoriske kraften (emf) grunnet strøm i den andre lederen, setter opp (motsetter seg) i samme leder. Dette betyr at strømmene bare nesten er 180 grader faseforskjøvet, men ikke helt, og at det varierer med frekvesen også innen audioområdet (hadde de vært 180 grader forskjøvet hadde det bare vært en attenuering, ett mindre strømsignal).

I en verden hvor høyttalerelementet er styrt av strømmen (BxI), vil en forvregning i strømmen gi en forvrengning i lyden.

Det er ganske enkelt å lage seg en høyttalerkabel som minimerer proximityeffekten, og som også egner seg til å teste "vanlig" geometri. Så kan man avgjøre selv om dette gir god effekt.

Linker:
http://www3.alcatel-lucent.com/bstj/vol14-1935/articles/bstj14-3-509.pdf
http://www.hifisentralen.no/forumet...ikk/67855-minste-impedans-en-fortsettele.html
http://www.hifisentralen.no/forumet...nti-proximity-ha-yttalerkabel-pra-v-selv.html

 

[Hedde]

En tilhørende publisering fra Bell system technical Journal "Cable Crosstalk—Effect of Non-Uniform Current Distribution in the Wires".
Forfatterne redegjør for den gjensidige impedansen i to ledere når man tar hensyn til proximityeffekter. Her viser de at ved frekvenser "mellom" ytterpunktene, varierer fasen og størrelsen på den induserte strømmen grunnet gjensidig induktans langs tverrsnittet i lederne. Dette gir crosstalk fra en leder til en annen, som ikke er i fase eller motfase. Dette kan vell også kalles for "smearing" av strømmen i en leder siden det jo er signalet selv som smitter over "nesten" i motfase men ikke helt, og i tillegg som funksjon av frekvens.

Jeg leter, som dere skjønner, på forklaringen til hva jeg observerer i mine kabeltester. Dette kan være en del av forklaringen, den beste jeg har så langt. Jeg må jobbe litt med å sette størrelse på dette.

http://www3.alcatel-lucent.com/bstj/vol14-1935/articles/bstj14-2-179.pdf

Det ville være interessant om noen prøvde ut en av "lav proximity kablene" jeg viste i linken i forrige innlegg og meldte tilbake. Jeg la til en til i går.

 

[Vidar Øierås]

Har du målt det akustiske resultatet fra høyttaleren for å verifisere at sluttresultatet påvirkes av disse greiene?
Da tenker jeg på akustisk fase, akustisk impulsrespons, akustisk frekvensrespons etc.

Det velkjente sannheten om at energi ikke kan skapes eller ødelegges vil naturligvis kunne påvise eventuelle endringer som skjer om man bytter kabel fra et design til et annet. Det vil da være mulig å måle dette akustisk, gjennom varmetap, elektromagnetisk utstråling etc. Forresten kult at du tar deg tid til å se på dette

Vidar

 

[Hedde]

Har du målt det akustiske resultatet fra høyttaleren for å verifisere at sluttresultatet påvirkes av disse greiene?
Da tenker jeg på akustisk fase, akustisk impulsrespons, akustisk frekvensrespons etc.

Det velkjente sannheten om at energi ikke kan skapes eller ødelegges vil naturligvis kunne påvise eventuelle endringer som skjer om man bytter kabel fra et design til et annet. Det vil da være mulig å måle dette akustisk, gjennom varmetap, elektromagnetisk utstråling etc. Forresten kult at du tar deg tid til å se på dette

Vidar

Takk Man får ta seg litt tid til det man er opptatt av.

Energien i ett magnetfelt bestående av en ren induktans er 1/2LI^2, eller i dette tilfellet 1/2MI^2, hvor M er den gjensidige induktansen. Kanskje den blir litt endret når impedansen er på formen M = Mr+jwMl. Men uansett vil den blir meget liten i forhold til hva som kommer ut av høyttalerne. Men den er reel og målbar også i form av resulterende virvelstrømmer som gir tap.

Kanskje det ville bli lettere å måle differanser på to ellers like strømsignal, hvor det ene påvirkes av dette og det andre ikke påvirkes. Jeg har nok ikke utstyr for slike målinger. Min metode så langt er å bruke ørene. De er nærmere 50 enn 40, men de ble nylig testet så de funker nå sånn noenlunde. Men dette burde absolutt være målbart.

Ellers ser dere av datoen på publikasjonene jeg linket til, at dette ikke er nye greier akkurat. Kanskje litt glemt kunnskap??

 

[Hedde]

Hei igjen

Sverre Holm, professor ved UIO i signalbehandling (informatikk) og professor II på NTNU i medisinsk ultralyd, blogget
for en stund siden om magiske høyttalerkabler. Her en link til del 2:

Magiske høyttalerkabler – del 2 | Kollokvium

Jeg måtte spørre ham litt mere om proximityeffekten og dens effekt på krysstale og klipper inn svaret her i tråden.

Sverre Holm sier:
14. oktober 2013 kl. 07:36
Denne artikkelen hadde jeg ikke sett før og jeg er imponert både over hva som er gjort før og over dere som kjenner
til dette. Som du sier vil modellen for krysstale bli litt mer komplisert av proksimitetseffekten – den asymmetriske
fordelingen av strømmen i kabeltverrsnittet. Siden fordelingen varierer med frekvens, vil gjensidig induktans variere
med frekvens. Dette gjør at koplingen mellom kabeldelene varierer med frekvens.

Men det blir fortsatt ikke noe annet enn en endring av amplitude/fase-gang med frekvens. Noen ganger kalles dette
lineær forvrengning – og det er noe som det i prinsippet kan kompenseres for, så det er reversibelt. Dette er i
motsetning til ulineær forvrengning der nye frekvenskomponenter dannes.

For det første er krysstalen veldig liten, og for det andre er det ikke ulinearitet her, så da er ikke dette noe
problem. Men artikkelen gir en veldig nøyaktig modell for dette som er interessant å se nærmere på.

---
Selvsagt skal man legge ulineær forvrengning bort, det skapes ikke nye frekvenskomponenter. Men når man har modellen
så kan det fortsatt være interesant å regne på den lineære forvrengningen.

Jeg ser på konfigurasjonen i artikkelen fra 1935, figur 7 (side 191). Ett lederpar har senteravstand 4mm, lederradius
på 1,25 mm (awg 10 = 5,2mm2), 74 inches lengde (men verdiene i figuren er pr ft).

Zm = -e/I - Den gjensidige impedansen er forholdet mellom indusert spenning og strømmen i lederen

M = Ma + jMb - Den gjensidige indiktansen er kompleks ved asymetrisks fordeling av strømmen

Zm = jw(Ma + jMb) = -wMb + jwMa


Da har man allt, og bruker tall fra nevnte konfigurasjon når I = 2A og U = 16V (8 ohm last) Lengde 4m.

Ved 10 kHz får man e = 0,35 Volt

Denne spenningen ligger ca 10 grader forskjøvet (180-10 = 170 grader) fra forholdene uten asymetrisk fordeling av strømmen.

Dette utgjør 0,4% eller 0,04 db. Vi må opp i 10 meters lengde for å nå hørbarhetskritere på 0,1 db i dette tilfellet.

Forholdene vil bli værre når lederne ligger ligger nærmere hverandre som i en flatkabel, eller en grøftekabel med tynn isolasjon.
I tillegg vil fordelingen av strømmen øke den totale motstand i kabelen som vi har berørt tidligere i andre tråder.

Edit: Man må ikke la seg forvirre av at de i figuren vises to lederpar. Dette er bare ett måleoppsett for måling av krysstale.

 

[Sluket]

Har du regnet noe på om det er noe særlig å tjene på å øke ledernes innbyrdes avstand i et quad oppsett? Er det kurant å sette opp nærmest en tabell på innvirkning ved forskjellige frekvensområder og faktisk effekt?

 

[Hedde]

Ett star-quad oppsett er nærmest immunt mot slike asymmetriske strømfordelinger. Verdiene vil iallefall bli mye mye mindre enn i ett vanlig to-lederoppsett.

 

[Cobra2]

Ett star-quad oppsett er nærmest immunt mot slike asymmetriske strømfordelinger. Verdiene vil iallefall bli mye mye mindre enn i ett vanlig to-lederoppsett.

Slik? f.ex.:

 

[Hedde]

Slik? f.ex.:

Ja. Eller enda bedre mhp lav proksimitet:

http://www.hifisentralen.no/forumet...y-ha-yttalerkabel-pra-v-selv.html#post1645685