Kabler, et nødvendigt onde.

Shunt dine parasitter ihjel

Magnetiske højttalerkabler



Det bedste kabel er ”intet kabel”.

Afstande mellem elektronikkomponenter kræver elektriske ledere. Lige fra komponenternes tilledninger, over printbaner, korte interne kabelstykker i apparaterne, til kabler med stik og terminering mellem apparater og fra apparater til højttalere.

Elektriske ledere i alle deres afskygninger deler vandene. Nogle mener de ingen betydning har for musikgengivelsen. Andre det stik modsatte. Begge parter overfalder hinanden med praktiske oplevelser uden at fordybe sig i årsagerne.

Det er nemt, for de der mener, der ingen forskel er. De kan alene koncentrere sig om at ryste på hovedet af kabeltosserne. Det er straks værre for de der bemærker en forskel. Det minder om en religionskrig, hvor de overbevist troende argumenterer med respektive ”guruers hellige skrifter”, som omdrejningspunkt.

Jeg lader mig som mange andre fascinere af kabler og stiks udformning og udseende i en forestilling om, at det flotte udseende er ligefrem proportional med kablets evne til at formidle den gode lyd. I praksis er det aldrig eller i bedste fald sjældent tilfældet. Men det hjælper, når man stædigt og vedholdende bekræfter sig selv i troen.

Jeg er på baggrund af min indhentede praktiske erfaring af den opfattelse, at der findes troværdige forklaringer på de forskelle mange oplever. Jeg mener man bør kigge på hele signalkæden. Det er en kendsgerning at ALLE komponenter indeholder forskelligartede elektriske parasitter. Parasitter som gør komponenternes egenskaber frekvensafhængige på en helt anden måde end det tilsigtede.

En parasit er i sammenhængen en uønsket ”komponent”. En uønsket elektrisk værdi opstået som resultat af måden komponenten – herunder kabler – er fremstillet. En elektrisk leder er således ikke ”bare en ledning”, upåvirket af frekvensen den overfører. Ligeledes er det for komponenterne internt i apparaterne.

En modstand for eksempel indeholder ud over en ohmsk modstand også en kapacitans og afhængig af dens konstruktion tilføjet en større eller mindre induktans.

Det samme gælder en kondensator. Dens faldende impedans mod stigende frekvens kommer til et punkt, hvor kondensatorens (C) induktive parasit (Lesl) får impedansen til at stige igen. Det er forklaringen på at man ofte parallelforbinder elektrolytkondensatorer med MKT/MKP kondensatorer eller keramiske kondensatorer for at minimere den uheldige parasits betydning for kredsløbets egenskaber.

Mange har en drøm om en signalkæde, som ”en ledning med forstærkning”. Det er for mig at se en utopisk tanke. Spørgsmålet er da også om det er den upåvirkede, uforfalskede lyd man efterstræber? Kommentarer til resultaterne af eksperimenter med kabler sår ofte tvivl om dette.

Læg mærke til at jeg taler om ”kablernes påvirkning af apparaternes præstationer”. Kabler, elektriske ledere i alle deres afskygninger, indeholder frekvensafhængige værdier. Induktion og kapacitet. Parasitter, elektriske værdier som vi kender fra spoler og kondensatorer. Små værdier ganske vist. Værdier uden betydning for de, der ikke bemærker nogen lydforskel, men en vigtig del af en forklaring for de der bemærker en forskel.

Parasitter i kabler og komponenter har indflydelse på resultatet. Figur1 og 2 viser to eksempler på et forstærkerkredsløb med den samme forstærkning styret af forholdet mellem R1 og R2. Man må deraf forvente at lydresultatet bliver det samme. Men sådan forholder det sig ikke i praksis.

Figur 2.

Kredsløbet i figur1 har en forstærkning, som er bestemt af forholdet mellem R2 divideret med R1. To modstande uden forbindelse med indgangssignalet. Deres betydning for kvalitet og frekvensafhængighed er konstant og kontrolleres gennem omhyggelig udvælgelse af dem. Man kan umiddelbart drage den samme konklusion i Figur 2 og så alligevel ikke. Der er én betingelse med mange elementer, som skal overholdes.

Tager vi resultatet af R2 divideret med R1 overser vi de komponentværdier og parasitter, der ligger forud, hen mod det signalgivende apparat. R1 er ikke længere en konstant og forudbestemt kontrolleret værdi. Kabel mellem apparaterne og komponenter i signaludgangen på det signalgivende apparat kommer til at spille en afgørende rolle. Det signalgivende apparats udgangsimpedans skal samtidig være frekvenslineær med lavest mulig værdi. R1 plus de ukendte elektriske værdier forud for kredsløbet bliver sammenlagt ansvarlig for forstærkerkredsløbets forstærkningsfaktor og frekvensgang. Dets lydkvalitet med andre ord.

Det bliver således det signalgivende apparats komponenter og kablet mellem apparaterne som afgør lydkvaliteten i den efterfølgende forstærker. Er der ydermere tale om en udgangsforstærker, hvor NFB signalet samtidig skal korrigere for varierende belastninger er det endnu nemmere at forstå vanskelighederne med at sikre den gode lydgengivelse.

I forlængelse heraf. Kigger vi på Rin, indgangsimpedansen i Figur1, er den i praksis konstant uanset frekvensen. I Figur2 derimod møder indgangssignalet retursignalet (modkoblingssignalet) fra udgangen via R2. Blandingen af de to signaler på indgangen resulterer i varierende præstationer alt efter, hvad der ligger forud i signalkæden. Kabler og forudliggende kredsløb bliver en del af kredsløbets forstærkningsfaktor og frekvensmæssige egenskaber, da de forudliggende elementer indgår i modkoblingskredsløbet, som er bestemmende for lydkvaliteten.

Shunt dine parasitter ihjel

Jeg har valgt at reducere impedansforholdene omkring kablerne mellem min nye forforstærker/effektforstærker kombination for at reducere de elektriske parametres indflydelse på gengivelsen. Det er på enkel vis gjort som vist på billedet her. Forforstærkerens udgangsimpedans er 57 ohm. Kablet er 2x3 meter RG6. Shuntet i begge ender. Samlet impedans 5-40.000Hz = 1,1kohm. Testet med 20kHz firkantkurve dækker kurverne ved indgang og udgang hinanden tilsluttet elektronikken i begge ender.

Fremgangsmåden ser ud til at have lagt en solid dæmper på kablets indflydelse på lyden. Tilnærmet brugen af ”intet kabel”. Og det lyder da også sådan. Det skal måske også tilføjes at forforstærkerens lave udgangsimpedans og konstruktion, som tåler at belastes med ned til 82 ohm og 10 NANOFARAD (testet) har betydning i den totale sammenhæng. Så er der problemer med kabler, så sænk impedansen og øg kredsløbenes strømkapacitet.




Kredsløbenes interne problematikker med parasitter........

... og deraf resulterende elektriske parametre.

Kredsløbenes enkelte komponenter indeholder i sig selv parasitiske værdier, som påvirker kredsløbenes egenskaber i uheldig retning. Egenskaber man er nødsaget til at tage hensyn til i konstruktionen af et kredsløb.

En transistor – bipolar (BJT) såvel som FET – har som konsekvens af deres fysiske konstruktion frekvensbegrænsende parasitter. Uønskede kondensatorer internt mellem deres tilslutninger. Værdien af disse parasitter er bestemmende for transistorernes egenskaber ved stigende frekvenser. Miller Effekten, som er fulgt med fra rør til transistorer. I begge tilfælde forårsager ”den skjulte kapasitive parasit” faldende forstærkning i takt med stigende signalfrekvens. Den direkte årsag til begrænsningen af et kredsløbs OPEN-LOOP forstærkning og deraf følgende tendens til stigende forvrængning i takt med stigende signalfrekvens.

Da alle disse komponenter og elektriske værdier – kabler inklusive – arbejder sammen er signalvejen et stort sammensurium af frekvensafhængige komponenter og elementer, som tilsammen skaber slutresultatet. Ændres en af disse vil resultatet uundgåelig være hørbar for den opmærksomme lytter.

Som det kan udledes, er det langt fra sikkert, at det er kablerne, som isoleret set gør forskellen. Min erfaring er, at det er sammenhængen – samspillet - mellem de enkelte elementer, som skaber den hørbare forskel. På den baggrund ligger vigtigheden i at udforme kredsløbene på en måde så de ikke lader sig påvirke af kablerne.


Redningen for forstærkeren i Figur2 er, at benytte et lavimpedanset frekvenslineært bufferkredsløb umiddelbart foran. Derved har man igen overtaget kontrollen med forstærkerens præstationer og samtidig minimeret kablernes indflydelse på gengivelsen.
















19. Juli, 2017.

Magnetiske højttalerkabler.

Hvis ikke tidligere, så er det nu fastslået, at højttalerkabler optræder med magnetisk stråling. Ja det gør enhver leder der sendes strøm igennem, som salige Hr. Ørsted beviste for mange år siden. Magnetnålen med tråden oven over.

I debatten om ”Forskellen mellem tyndt og tykt højttalerkabler” på HIFI2YOU, viste jeg mine målinger af forskellige kabeltyper og udformninger. Herfra blev det klart at kabler besidder større eller mindre induktive værdier. Elektriske værdier som i en spole. Værdier som til min umiddelbare overraskelse ikke blev mindre ved at øge kablets tværsnitsareal. I mit enkeltstående tilfælde snarere tværtimod.

Springer vi direkte til konklusionen er det således af kablets enkeltledere hver især har en seriemodstand og en induktiv komponent. Med god afstand mellem lederne er induktionen lig med LEDER1+LEDER2. Men snører man lederne sammen side om side, reduceres induktionen betragtelig. Det sker ved at signalerne – magnetfelterne omkring de to ledere – er i modfase med hinanden. Og jo tættere de kommer på hinanden, jo mere annullerer de hinandens induktion. Idealet er nul. Formodentlig? Formodentlig, for hvordan vil det lyde?

Og hvordan vil en typisk forstærker reagere på et non-induktivt kabel?

Link til artikel.



At bruge et kabel med ulineær ledeevne svarer til at forbinde forstærkerens kraft og højttalernes membraner med en elastik”. © Kaj Reinholdt Mogensen.