Högtalarkabel och snittarea

[paa]

Optimal COnnection System, OCOS har tagit fram impedansanpassade kablar:
http://www.ocos.de/

[Almen]

Anta att man skulle få till 8 ohm, rent resistivt, i det högre frekvensområdet för ett system. Med en "8 ohms kabel", skulle man då förbättra transientsvaret? (Vi antar också att matande generator är anpassad till 8 ohm)

Med "transientsvaret", menar du en transient i audio-området (typ ett trumslag), eller en transient med "oändlig" bandbredd?

I den här tråden diskuteras din frågeställning, där framkom en hel del intressant.

Där ställdes motsatsen till din fråga, nämligen varför man pratar om karakteristisk impedans över huvud taget i audiotillämpningar.

[-Martin-]

Ett litet akademiskt förtydligande bara vad gäller frekvensoberoende: Karakteristiska impedansen hos en kabel är frekvensoberoende så länge som anslutna element har samma (karakteristiska) impedans.

[Morello]

Ett litet akademiskt förtydligande bara vad gäller frekvensoberoende: Karakteristiska impedansen hos en kabel är frekvensoberoende så länge som anslutna element har samma (karakteristiska) impedans.

Realdelen (den imaginära delen försummas, men är frekvensberoende) av karakteristiska impedansen hos en kabel defineras av L och C och ingalunda av de anslutna elementen.

[-Martin-]

Ett litet akademiskt förtydligande bara vad gäller frekvensoberoende: Karakteristiska impedansen hos en kabel är frekvensoberoende så länge som anslutna element har samma (karakteristiska) impedans.

Realdelen (den imaginära delen försummas, men är frekvensberoende) av karakteristiska impedansen hos en kabel defineras av L och C och ingalunda av de anslutna elementen.

Yes, realdelen bestäms av L och C (och även imaginärdelen). Glöm inte att resistansen och konduktansen också spelar in. Sedan är det inte hugget i sten att imaginärdelen försummas...

I ett system gäller det jag skrev ovan, med vilka värden som helst på den karakteristiska impedansen (realdel resp imaginärdel). Det viktiga är att samtliga ingående element har samma karakteristiska impedans inom det frekvensområde man verkar inom.

[Svante]

...fast jag håller inte med Svante om att karakteristiska impedansen skulle vara en resistans eftersom det inte avgår någon effekt (teoretiskt alltså) då "elektonerna välla fram"...

Nja. Om du har en oändligt lång kabel utan förluster, så går den inte att skilja från ett motstånd med samma värde som kabelns karaktäristiska impedans.

Effekten blir visserligen inte värme, men väl en elektromagnetisk våg som transporterar energin bortåt i kabeln. Det avgår alltså effekt, men inte som värme.

[Svante]

Jag tycker det är konstigt att man inte har mer (karakteristiskt) impedans-fokus i högtalarsammanhang, framförallt i det högre registret. Eller har man det? Kanske något jag missat... Vid transientförlopp så blir det ju precis som Svantes förklarar tidigare; en våg som utbreder sig i ledningen. Och den vill man ju "få ut i luften", inte reflekteras tillbaka till förstärkaren.

Det beror på att högtalarkablar är så otroligt mycket kortare än (den elektriska) våglängden på de audiosignaler som transporteras i dem. Vid 20 kHz är våglängden ungefär 10000 meter. Potentialen blir därmed lika stor överallt längs kabelns längd, och det duger fint att se den som en enda kondensator, en spole och ett motstånd.

Det är först vid riktigt höga frekvenser, såna som förstärkare kan självsvänga vid, som den karaktäristiska impedansen blir viktig, och att avsluta kabeln.

Att fundera på elektrisk vågutbredning i en 1 m lång kabel är ungefär som att fundera på akustisk vågutbredning i ett 1 µm långt rör. Tänk dig tex att du har försänkt högtalarelementet 1 µm för mycket på baffeln. Skulle du börja räkna på den "rörsnutten" som en vågledare?

[Svante]

Ett litet akademiskt förtydligande bara vad gäller frekvensoberoende: Karakteristiska impedansen hos en kabel är frekvensoberoende så länge som anslutna element har samma (karakteristiska) impedans.

Realdelen (den imaginära delen försummas, men är frekvensberoende) av karakteristiska impedansen hos en kabel defineras av L och C och ingalunda av de anslutna elementen.

Yes, realdelen bestäms av L och C (och även imaginärdelen). Glöm inte att resistansen och konduktansen också spelar in. Sedan är det inte hugget i sten att imaginärdelen försummas...

I ett system gäller det jag skrev ovan, med vilka värden som helst på den karakteristiska impedansen (realdel resp imaginärdel). Det viktiga är att samtliga ingående element har samma karakteristiska impedans inom det frekvensområde man verkar inom.

Om man vill ha anpassning är det det viktiga, ja. Vill man bygga en resonator får resonatorn inte avslutas. Karaktäristiska impedansen däremot är en egenskap hos kabeln dock, som inte alls beror av det man kopplar till den.

I en ideal värld är imaginärdelen för inimpedansen noll om kabeln är oändligt lång, eller om den är av ändlig längd och avslutad med en resistans som är lika stor som kabelns karaktäristiska impedans. Realdelen har samma värde som kabelns karaktäristiska impedans.

[-Martin-]

Optimal COnnection System, OCOS har tagit fram impedansanpassade kablar:
http://www.ocos.de/

Coolt!
Första "seriösa" audio-kabeltillverkaren som jag sett. Nu har jag dock ingen jättekoll på det skrået...

[Svante]

Optimal COnnection System, OCOS har tagit fram impedansanpassade kablar:
http://www.ocos.de/

Coolt!
Första "seriösa" audio-kabeltillverkaren som jag sett. Nu har jag dock ingen jättekoll på det skrået...

Hmm, jaså, vad var det som var seriöst, menar du?

[-Martin-]

Optimal COnnection System, OCOS har tagit fram impedansanpassade kablar:
http://www.ocos.de/

Coolt!
Första "seriösa" audio-kabeltillverkaren som jag sett. Nu har jag dock ingen jättekoll på det skrået...

Hmm, jaså, vad var det som var seriöst, menar du?

Tyckte den var seriöst skriven, dock kanske med mina något subjektiva ögon... Som sagt, jag har ingen koll på alla dessa leverantörer, men det jag läste speglar min egen uppfattning i ämnet. Teorin tycker jag är korrekt, dock har jag ju naturligtvis inte testat deras produkter i praktiken.

[Svante]

Optimal COnnection System, OCOS har tagit fram impedansanpassade kablar:
http://www.ocos.de/

Coolt!
Första "seriösa" audio-kabeltillverkaren som jag sett. Nu har jag dock ingen jättekoll på det skrået...

Hmm, jaså, vad var det som var seriöst, menar du?

Tyckte den var seriöst skriven, dock kanske med mina något subjektiva ögon... Som sagt, jag har ingen koll på alla dessa leverantörer, men det jag läste speglar min egen uppfattning i ämnet. Teorin tycker jag är korrekt, dock har jag ju naturligtvis inte testat deras produkter i praktiken.

Nja, det enda de skrev som var något att ta på var väl den där bilden över den karaktäristiska impedansen? Det de tar upp, dvs att kabelns KI skulle vara ~8 ohm konstant över audiobandet till skillnad från andra som ligger högre och dessutom stiger i basen, är tom om det är sant betydelselöst. Som jag skrev tidigare är det som att räkna ett 1 µm långt akustiskt rör som en vågledare. Vågutbredning är helt enkelt onödigt att fundera över vid audiofrekvenser och rimliga kabellängder, och iom det blir även KI ointressant.

[Almen]

...att kabelns KI skulle vara ~8 ohm konstant över audiobandet till skillnad från andra som ligger högre och dessutom stiger i basen, är tom om det är sant betydelselöst.

För mig är det litet som att en biltillverkare skryter med att de har eliminerat vibrationer i ratten vid hastigheter över 1000 km/h.

[Svante]

...att kabelns KI skulle vara ~8 ohm konstant över audiobandet till skillnad från andra som ligger högre och dessutom stiger i basen, är tom om det är sant betydelselöst.

För mig är det litet som att en biltillverkare skryter med att de har eliminerat vibrationer i ratten vid hastigheter över 1000 km/h.

Nja 1000 km/h är väl ok, det är ju ändå bara en faktor 10 över vad man använder.

[Jax]

Detta tycker jag är en trevlig skrift vad gäller kablars karakteristiska impedans. I synnerhet vid låga frekvenser.

http://belden.com/pdfs/Techpprs/ciocahalf.htm

Man inser att göra en högtalarkabel med 8 ohms karakteristisk impedans är fullständigt galet.

[Naqref]

Man inser att göra en högtalarkabel med 8 ohms karakteristisk impedans är fullständigt galet.

Och vad är det för fel med att vara galen?

[Svante]

En kabel i min värld har bara en karakteristik impedans. I RF-världen brukar man inte lyfta ut de olika delarna utan betrakta allt som en helhet. Kan vara att vi menar samma saker fast på olika sätt...

Missade denna.

En kabel har bara en karaktäristisk impedans i min värld också. Den bestäms som sagt av L och C per meter* av kabeln.

Utöver denna finns också den vanliga resistansen i kopparn och om man ska vara noga en läckresistans i isolationsmaterialet. Dessa har ingenting med den karaktäristiska impedansen att göra.

I radiovärlden är det så att den karaktäristiska impedansen är den viktigaste parametern. De andra resistanserna kan som regel försummas om inte kablarna är långa. Jag tror att man ibland pratar om förluster i kabeln, mätt i dB/m? Jag tror också att det är radioteknikernas sätt att betrakta "de andra" resistiva delarna.

I audiovärlden är den karaktäristiska impedansen relativt oviktig, men "de andra" resistanserna kan vara viktiga, tex om en högtalarkabel är för tunn.

Allt beror på vilket frekvensområde kabeln används i och om längden är väsentligt större eller mindre än en våglängd.

*Man behöver iofs inte blanda in "per meter" men det kan bli lättare att tänka sig att det är en egenskap hos kabeln som är oberoende av längden då.

[Jax]

Man inser att göra en högtalarkabel med 8 ohms karakteristisk impedans är fullständigt galet.

Och vad är det för fel med att vara galen?

Fast det är ju induktansen som är målet med den kabeln, inte karakteristiska imedansen.

[Naqref]

Fast det är ju induktansen som är målet med den kabeln, inte karakteristiska imedansen.

Sant. Det är bara en trevlig bieffekt.

[-Martin-]

Man inser att göra en högtalarkabel med 8 ohms karakteristisk impedans är fullständigt galet.

Och vad är det för fel med att vara galen?

Ha! Finns tydligen fler än jag som är lite galna... Kanske...

[IngOehman]

Som RF-nisse så är det den karakteristiska impedansen man (oftast)fokuserar på. I tranmissionssammanhang är den vanligtvis 50 ohm. Vad gäller anpassning för att minimera brus i förstärkarkretsar etc. kan det vara andra siffror, men det tänker jag inte gå in på här.

Jag tycker det är konstigt att man inte har mer (karakteristiskt) impedans-fokus i högtalarsammanhang, framförallt i det högre registret. Eller har man det? Kanske något jag missat... Vid transientförlopp så blir det ju precis som Svantes förklarar tidigare; en våg som utbreder sig i ledningen. Och den vill man ju "få ut i luften", inte reflekteras tillbaka till förstärkaren.

Njae...

Våghastigheten i en högtalarkabel är förvisso (i audioområdet) bara en bråkdel av ljushastigheten, men reflexionerna är trots det inget faktiskt problem. Även rätt långa högtalarkablar är ändå vara en ytte-pytte-bråkdel av en våglängd vid 20 000 Hz. Alla reflektioner kommer således tillbaka i fas med att de sänds ut, vilket för praktiskt bruk kan bestrktas som "samtidigt".

Inom audioområdet är man inte inne i det frekvensområde där kabeln har någon karakteristisk impedans helt enkelt (i synnerhet inte under 1 kHz). Kabeln beter sig helt enkelt snarlikt den förenklade modellen med I, R och C. Även om det förstås är distribuerade parametrar "på riktigt", alltså att de är ingyttrade med varandra.


Vh, iö

[IngOehman]

Detta tycker jag är en trevlig skrift vad gäller kablars karakteristiska impedans. I synnerhet vid låga frekvenser.

http://belden.com/pdfs/Techpprs/ciocahalf.htm

Man inser att göra en högtalarkabel med 8 ohms karakteristisk impedans är fullständigt galet.

Jag vet inte om det är så galet egentligen, men det kan definitivt ge problematiska bekymmer om man inte håller tungan rätt i mun... Man måste vara beredd att ta emot de energiskt rikliga reflexionerna när man kommer upp i frekvens långt över audioområdet. Gör man inte det (helst genom att abrorbera energin så att reflexion kan undvikas i mottagarändan) så kan många förstärkare komma att bete sig underligt...

En normal jättemissanpassad (till högtalarimpedansen) kabel (på kanske 200 ohm eller så) ställer i regel till med rätt måttliga besvär för den drivande förstärkaren, eftersom den i kabeln vandrande "karakteristiska energin" (som potentiellt kan reflekteras) blir så liten även vid maximal missanpassning i mottagaränden.


Vh, iö

[Michael]

Hur är det med de moderna PWM förstärkarna? Dessa hostar väl ur sig en del högfrekventa signaler som far fram i kabeln och stutsar tillbaka, eller?

Kan det vara så att högtalarkablar har större betydelse för PWM förstärkarna än för gamla hederliga förstärkare?

//Michael

[Koffe]

Jag lyfter den här tråden.

Bläddrade runt i SlimDevices forum och hittade den här länken i någons signatur.

Roger Russell: Nominal Speaker Impedance - Roger Russell är (citat) "formerly Director of Acoustic Research at McIntosh Laboratory, Inc. and the originator of McIntosh Loudspeakers". Lite intressant just för att han visar mätningar på hur tonkurvan i en högtalare påverkas av högtalarkabeln.

[IngOehman]

Verkar vara en förnuftig kille.


Vh, iö

[meanmachine]

Vilken area är minimum samt maximum enligt er smartisar?

Jag gick från 4mm2 till 1,5mm2 bara för att det blev snyggare men hörde då ingen direkt skillnad.

[Style]

Vilken area är minimum samt maximum enligt er smartisar?

Jag gick från 4mm2 till 1,5mm2 bara för att det blev snyggare men hörde då ingen direkt skillnad.

det beror sig på längden på kabeln samt vilken serieresisitans högtalarkonstruktören har räknat in.

[meanmachine]

Ca 1,5m till oa-12

[Kaffekoppen]

Påverkar inte hörbart.

[meanmachine]

DEt var vad jag kände på mig. Säljare på närmaste affär på en dum fråga från mig lekandes ovetande var att 6mm2 van den Hul silverhybrid skulle lyfa mina oa12 till en ny nivå...