Hur dåligt är det med järnkärnespole?

av **rikkitikkitavi** » 2013-05-21 11:26

KarlXII skrev:Kan man använda de egenskaperna till sin fördel eller är de alltid negativa?

Får en bättre designer än jag svara på.

Calling all experts...

av **MagnusÖstberg** » 2013-05-21 12:29

rikkitikkitavi skrev:Tja, det beror väl på hur man lyssnar- lyssningstest som inte utföres på ett repeterbart sätt är väl rätt meningslösa.
dvs testerna går att genomföra igen med likartade resultat.

Att bara slänga dit lite olika spolar och tycka hit eller dit om ljudet, det kanske inte är så produktivt.

Som jag skrev, signalstyrka och frekvens påverkar spolens induktans.
Det påverkar såklart tonkurvan.
Sedan är kanske inte effekten så stor, det får man mäta sig till (lättast)

+1

av **anjora** » 2013-05-21 20:22

resistans behöver inte vara dåligt, tex om man skall ha ett shelving filter så kopplar man resistor seriellt med spolen och paralellt med kondensatorn

av **Richard** » 2013-05-21 21:41

Kanske dags att konstatera att med samma resistans, så är luftlindat tekniskt överlägset, objektivt.

Sedan är det upp till var och en att ta ställning till om det är värt merpriset.

Har man dåliga element så blir det ÄNDÅ en liten smula bättre med luftlindat, objektivt ( samma resistans ) .

av **Richard** » 2013-05-21 21:46

MagnusÖstberg skrev:
De flesta har inte så bra öron som dig.

.

Åjo, det enda som krävs för att höra melodierna är att kränga av sig oscilloskopet och börja lyssna på riktig musik.

Och att våga lita på sina egna öron.

av **flathead** » 2013-05-21 22:11

Richard skrev:
MagnusÖstberg skrev:
De flesta har inte så bra öron som dig.

.

Åjo, det enda som krävs för att höra melodierna är att kränga av sig oscilloskopet och börja lyssna på riktig musik.

Och att våga lita på sina egna öron.

Jag repar en hel del åt musiker en som dessutom har absolut gehör eller vad det heter när man kan tala om vad för ton som spelas.

Men även hans hjärna spelar spratt när man lyssnings testar så inte så lätt som du vill påstå.

Men handsken kan daskas vid tillfälle skulle vara kul att jämföra din hörsel med mätningar helt förutsättningslöst.

Det är alltid kul att bli glatt överaskad

.

av **phon** » 2013-05-22 00:00

MagnusÖstberg skrev: Man får konstruera med järnspole och mäta när dist uppstår.

Mäta är roligt.

Här har Sonab konstruerat och jag har mätt 30-40 år senare.

Järnkärnan ifråga är den lilla skruv som höll fast filterkortet, och den skruven var skruvad mitt i en filterspole till mellanregistret.

Till vänster utan skruv, till höger med skruv, en aning mer tredjeton kan man säga.

av **PappaBas** » 2013-05-22 04:00

Cool mätning.
Varför blir det ökad tredjetonsdistortion?

av **Richard** » 2013-05-22 06:06

phon skrev:
MagnusÖstberg skrev: Man får konstruera med järnspole och mäta när dist uppstår.

Mäta är roligt.

Här har Sonab konstruerat och jag har mätt 30-40 år senare.

Järnkärnan ifråga är den lilla skruv som höll fast filterkortet, och den skruven var skruvad mitt i en filterspole till mellanregistret.
Till vänster utan skruv, till höger med skruv, en aning mer tredjeton kan man säga.

Vid vilken nivå är mätningen gjord ?

Troligen inte så starkt väl, eftersom dessa högtalare inte kan spela starkt.

Hursomhelst visar ju detta att järnkärnor är sämre än luftlindat.

av **aisopos** » 2013-05-22 06:56

Ja om nu kärnmaterialet vore lämpligt att det bestod av en skruv eller öht av
något vanligt järn/stål kunde ju tillverkarna spara enorma pengar på att använda
det i stället för järnpulverkärnor eller ferritkärnor.

Nå ta bort skruven och sätt dit en bit av riktig spolkärna av samma storlek där
så kommer du nog inte se någon skillnad mellan en bit ferrit där eller inget alls där.

Om jag inte missminner mig så är det framförallt magnetisk hysteres som blir
"oändligt" mycket bättre med ett bra kärnmaterial.
http://sv.wikipedia.org/wiki/Hysteres

Ganska lätt att inse att det ger upphov till rätt mycket dist.

av **KarlXII** » 2013-05-22 08:48

Frågan är väl om det är ett större problem än hur spolarna påverkar varandra pga placering och position på för trånga kretskort....

av **Jocke** » 2013-05-22 11:03

KarlXII skrev:Frågan är väl om det är ett större problem än hur spolarna påverkar varandra pga placering och position på för trånga kretskort....

Då kan man ju välja lite olika metoder... riktigt enkla filter är en... en annan att man kalibrerar filtret inklusive påverkan... :wink:

av **MagnusÖstberg** » 2013-05-22 13:06

... eller helt enkelt använda separata kretskort

av **rikkitikkitavi** » 2013-05-22 13:48

Permeabiliteten, och därmed induktansen är amplitudberoende. Jag vet inte vad det blir för distortion av det.

Mätningen indikerar att någon form av övertoner genereras pga kärnmaterialet.

Förutom hysteres har du även betydande virvelströmsförluster i materialet som är mycket frekvensberoende. En del av magnetfältets energi värmer alltså upp magnetmaterialet.

Det är mycket mera uttalat i en stålskruv än ett icke konduktivt material som ferritkärnor, eller järnpulverkärnor. Därav att man laminerar audiotransformatorer i tunna blad. Ju högre frekvens, desto mindre laminat, eller pulver.

av **paa** » 2013-05-22 13:52

Är järnkärnan i rörförstärkarnas utgångstrafo orsaken till att folk tycker att dom låter så illa?
Eller hoppsan, låter bra, skulle det ju vara!

av **rikkitikkitavi** » 2013-05-22 14:38

Mättnadsegenskaperna hos järnet som påverkas av amplitud och frekvens. Men även hur transformatorn är lindad vilket avgör koppling primär/sekundär och ev. parasitegenskaper som läckinduktans som såklart påverkar utimpedansen och därmed frekvensgången, och även kopplingskapacitans etc. Allting påverkar ljudet så att säga.

Rören i sig är ju rätt linjära om man säger så...
(1 V in ger X mA ström, 2V ger X+Y mA ström och Y<<X)

jämfört med transistorer ialla fall inom ett bredare arbetsområde och utan negativ återkoppling.

av **petersteindl** » 2013-05-22 15:16

PappaBas skrev::) Cool mätning.
Varför blir det ökad tredjetonsdistortion?

Komprimerande överföringsfunktion d v s en sinusvåg blir tillplattad på båda topparna.

För övrigt tror jag att ett väldimensionerat järnmaterial som kärna inte skulle ge lika mycket 3e-ton.

Mvh
Peter

av **Kraniet** » 2013-05-22 15:36

det verkar som att det är ett område som inte är så välutforskat. Eller åtminstone är allmänkunskapen kring detta rätt svag.
Läge för lite undersökningar mao. :)

Hur skulle en lämplig mätuppställning se ut? Blir problemen mer eller mindre uttalade beroende på hör hög induktans spolen har?

Räcker det att ta en midbas och skapa en lämplig delning? Hålla båda spolarna med samma resistans och induktans. Sen testa olika ljudnivåer och se vad skillnaden består av.
Ett blint lyssningstest bör också inkluderas förstås.

edit: kanske bör man ha en hel högtalare(dvs en fungerande tvåvägare) för att testet ska vara meningsfullt?

av **aisopos** » 2013-05-22 16:29

Man kan ju börja att testa en spole ungefär på samma
vis som en förstärkare.

Mata in sinusvåg med lite högre nivå och 8 ohm resistans som konstlast.

Sen mäta distorsion på sinusvågen efter spolen.
Olika effektnivåer och sen olika spolar.

Blandar man in en högtalare så blir det direkt svårare att veta vad distorsionen
beror på egentligen.

Efter en sådan grundläggande undersökning kan det vara lämpligt att utforma
försöksmodeller med högtalare inblandad. Då man kan ha ett hum om vad för effekter
som möjligen kan sökas.

... tänker jag ...

av **DrBoar** » 2013-05-22 21:29

Kortare signalväg får man med kärna, inte dumt alls. Spolar med kärna kan vara en kärna stor som en mandel med koppartråd som grov sytråd (från ett KEF delningsfilter) 50W mättar den säkert. Det kan också vara riktiga klunsar som klarar 500 W. Så att säga kategoriskt att den ena typen alltid måste vara bättre än den andra är tveksamt :wink:

av **RogerGustavsson** » 2013-05-22 21:49

phon's exempel ovan var väl ett inte exempel på en riktig kärna som man vanligtvis använder? Med en vettigt dimensionerad kärna som inte går i mättnad hade skillnaden förmodligen varit liten.

av **Richard** » 2013-05-23 06:30

RogerGustavsson skrev:phon's exempel ovan var väl ett inte exempel på en riktig kärna som man vanligtvis använder? Med en vettigt dimensionerad kärna som inte går i mättnad hade skillnaden förmodligen varit liten.

Är du så säker på det ? Det vore intressant om phon lägger upp grafer med spole med en riktig kärna.

Det skulle inte förvåna MIG om distorsionen tvärtom blir HÖGRE än med en simpel skruv.
Magnetiska material är ju i sig olinjära.

av **Richard** » 2013-05-23 06:34

DrBoar skrev:Kortare signalväg får man med kärna, inte dumt alls. Spolar med kärna kan vara en kärna stor som en mandel med koppartråd som grov sytråd (från ett KEF delningsfilter) 50W mättar den säkert. Det kan också vara riktiga klunsar som klarar 500 W. Så att säga kategoriskt att den ena typen alltid måste vara bättre än den andra är tveksamt

Ja, men grejen är ju ändå att luftlindade spolar HELT saknar tendensen till magnetisk distorsion eller mättnad. Spolar med kärna av magnetiskt material är olinjära- vid alla signalnivåer mer eller mindre.

Därför kan man kategoriskt säga, objektivt, att ur ljudkvalitetssynpunkt så är luftlindat alltid bättre.

( samma resistans förstås.)

Se på kurvorna- det ser inte kul ut, ju.

[/quote]

av **aisopos** » 2013-05-23 07:49

Richard skrev:Det skulle inte förvåna MIG om distorsionen tvärtom blir HÖGRE än med en simpel skruv.
Magnetiska material är ju i sig olinjära.

Inte en chans !

Egenskaperna i vanligt magnetisk järn och stål är så dåliga (för sådant här bruk)
att det behöver vi inte tveka om.
Man vill ju egentligen helt enkelt hjälpa en luftlindad spole att få högre induktans
utan några andra egenskaper. I kärnmaterialet söker man
hög magnetisk flödestäthet
låg remanens
låga förluster.

De riktiga kärmmaterialen är vad det gäller remanens ljusår bättre.
Dom är också betydligt bättre avseende förluster.

Richard skrev:Ja, men grejen är ju ändå att luftlindade spolar HELT saknar tendensen till magnetisk distorsion eller mättnad. Spolar med kärna av magnetiskt material är olinjära- vid alla signalnivåer mer eller mindre.

Håller med.
Sett till rena egenskaper, frånkopplade konstruktionen, så blir allt bättre.
I verkligheten kan däremot vissa egenskaper ev bli av godo, men i
praktiken är det troligen mest storleken på luftlindade spolar, deras magnetiska
läckfält (som stör andra spolar) och deras högre resistans som är deras nackdelar
jämfört med kärnlindade.
Mycket av detta går att mer eller mindre komma till rätta med om man sätter
budgeten och tillåten yta/volym för filtret tillräckligt högt.

Därför kan man kategoriskt säga, objektivt, att ur ljudkvalitetssynpunkt så är luftlindat alltid bättre. ( samma resistans förstås.)

Nej det kan man inte kategoriskt säga.
Man kan tro det, eller tycka att det verkar logiskt.
Men man kan nog också säga, inte fullt lika kategoriskt, att givet en obegränsad
budget- även avseende utrymme, bör det bli bättre, åtminstone inte sämre.

av **flathead** » 2013-05-23 10:55

Problemet med kärnmaterial är att dom inte är linjära över hela frekvensspektrat.

Därav att man väljer och blandar material för olika aplikationer.

En kärna för HF har inget i audio att göra och tvärtom.

Om man tar en vanlig EI lossless kärna och ger den ett litet luft gap ändrar man karaktären och vinner en hel del.

En luftlindad spole har en del nackdelar den med mera tråd ger ju resistans och flera varv ger mer möjlighet till att plocka upp störningar mm.

Toroida kärnor med luftgap är inte så vanliga men där har ni en intressant produkt.

av **rikkitikkitavi** » 2013-05-23 11:20

Richard skrev:Ja, men grejen är ju ändå att luftlindade spolar HELT saknar tendensen till magnetisk distorsion eller mättnad. Spolar med kärna av magnetiskt material är olinjära- vid alla signalnivåer mer eller mindre.

Därför kan man kategoriskt säga, objektivt, att ur ljudkvalitetssynpunkt så är luftlindat alltid bättre. ( samma resistans förstås.)

[/quote]

Så kategorisk skulle jag inte vara. En spole utan kärnmaterial behöver betydligt mer tråd för att uppnå samma induktans. Det betyder både högre resistans som kan ha negativa effekter men också att den blir en bättre antenn för att fånga upp elektromagnetisk strålning.
Ofta väljer man tunnare tråd på en spole med kärna för att spara dyr koppar så utbudet är inte lika stort.

Poängen är alltså att det går inte att säga att det ena eller andra är rätt om man inte har bilden klar för sig.

av **Richard** » 2013-05-23 11:39

rikkitikkitavi skrev:
Richard skrev:Ja, men grejen är ju ändå att luftlindade spolar HELT saknar tendensen till magnetisk distorsion eller mättnad. Spolar med kärna av magnetiskt material är olinjära- vid alla signalnivåer mer eller mindre.

Därför kan man kategoriskt säga, objektivt, att ur ljudkvalitetssynpunkt så är luftlindat alltid bättre. ( samma resistans förstås.)

Så kategorisk skulle jag inte vara. En spole utan kärnmaterial behöver betydligt mer tråd för att uppnå samma induktans. Det betyder både högre resistans som kan ha negativa effekter men också att den blir en bättre antenn för att fånga upp elektromagnetisk strålning.
Ofta väljer man tunnare tråd på en spole med kärna för att spara dyr koppar så utbudet är inte lika stort.

Poängen är alltså att det går inte att säga att det ena eller andra är rätt om man inte har bilden klar för sig.

En grov koppartråd i en spole ger låg resistans. Radioinstrålning är väl en teoretisk risk med långa trådar utan kärna, men i ett högtalaredelningsfilter är detta väl inget problem alls pga den låga impedansen ? Eller har jag uppfattat detta fel ?

av **rikkitikkitavi** » 2013-05-23 12:22

högtalaren är inte på 4/8 ohm vid radiofrekvenser.

av **aisopos** » 2013-05-23 12:49

Jag skulle inte känna mig bekymrad över ev elektromagnetisk högfrekvens och att
den skulle kunna plockas upp av en sån där stor spole, terminerad med en lågimpediv
högtalarelast i ena änden, nope ...

Möjligen kan en stor luftlindad spole vara svårare att placera så den inte stör och
störs av de andra spolarnas magnetfält.
Jag har inte riktigt koll, men tycker det känns logiskt att de magnetiska kraftlinjerna
sträcker sig över en större volym om spolen är större.

av **Kraniet** » 2013-05-23 13:14

på den här sidan finns en liten jämförelse mellan två spolar

http://www.audioholics.com/education/lo ... onclusions

men det är samtidigt vid ca 88V så jag vet inte hur intressant det är (hur ofta matar man högtalaren så det ligger 88V över talspolen?)