Pull to refresh
0
0
Send message
Электротехника подразумевает, что если у вас есть схема из нескольких элементов, то вы можете посчитать сопротивление каждого элемента, токи и падение напряжения. А если вы думаете, что какую-то группу элементов можно обвести заборчиком с надписью «четырехполюсник» и таким образом элементы по разную сторону заборчика перестанут взаимодействовать — это просто теоретические фантазии.

Гитарные кабели — это пример, где влияет емкость кабеля (которую вы учли), и я рад, что хотя бы в этом удалось вас убедить. В случае системы с усилителем и динамиком сопротивление емкости кабеля на всех частотах несравнимо меньше сопротивления нагрузки. Но последнего у вас в схеме нет. Очень жаль.
Zн вообще не является частью рассматриваемого четырёхполюсника!


Вот в этом и проблема!

Вы выделяете фрагмент цепи — четырехполюсник, и рассматриваете его как нечто сферическое в вакууме, хотя любому идиоту понятно, что если на выходе стоит нагрузка, то сопротивление кабеля будет взаимодействовать с сопротивлением нагрузки (которое в случае динамика еще и не просто сопротивление, а определенным образом зависит от частоты).
Можете объяснить, каким образом R и С образуют делитель напряжения, а R и Zн — не образуют?
С и Zн соединены параллельно.
Вообще логично как-то обращать внимание на собственные ощущения от музыки и звука, если речь идет о звуковых приборах. И сопоставлять теорию с практикой — все-таки музыкальные инструменты, усилители, динамики и кабели делают не для того, чтобы кто-то формулы рисовал, а для музыки и тех самых субъективных и сложно описываемых ощущений.

Но автор решил это вынести за скобки и обсуждать только техническую сторону. Ну хорошо, обсуждаем.

Спасибо за поддержку! Большинство комментаторов просто порадовалось, что типа аудиофилов уделали формулами, и даже не стало разбираться, насколько эти формулы правильные и универсальные.
Вы понимаете, что усилитель и кабель — это четырёхполюсники, а не двухполюсники?


Вместо квадрата с надписью «четырехполюсник» нарисуйте элементы из которых он состоит.

Вы не можете просто так взять и заменить сопротивление нагрузки с емкостью одним элементом!


Я не заменяю ничего одним элементом, я считаю сопротивление двух параллельно соединенных элементов. Вам еще не рассказали на лекции или семинаре, что так можно делать?

Вы понимаете, что вы несёте? Кабель в 1700 Ом? Чтобы у одного метра кабеля было сопротивление 1700 Ом, его площадь сечения должна быть 10^(-6) кв.мм!!! Словами: десять в минус шестой степени квадратных миллиметра!


Это может быть кабель из нихрома, кабель из углеволокна — похрен какой кабель. Вы предлагаете теорию — где написаны границы ее применимости? Нигде. Поэтому можно проверять ее любыми примерами и наглядно показывать, что она работает только для частного случая: генератор с низким сопротивлением -> кабель -> высокоомная нагрузка.
Динамик не является обычным активным сопротивлением, поэтому не просто «будет тише».
Если вы считаете, что ваша формула, описывающая влияние кабеля, корректна, рассчитайте для интереса, что будет, если вы возьмете кабель с сопротивлением 1,7 кОм и емкостью 0,004 пф. По-вашему — это будет отличный кабель, ничем не хуже, чем тот, что вы выбрали для примера. А теперь представьте, что будет в реальности, если вы захотите подключить динамик с усилителем через 1,7 кOм.
Ок, вывод формулы. У нас делитель напряжения, который состоит из пяти элементов: выходного сопротивления, сопротивления кабеля, индуктивности кабеля, емкости кабеля и сопротивления нагрузки.
image

В числителе параллельно соединенные сопротивление нагрузки Zн и сопротивление емкости кабеля Xc. Вы же знаете, как рассчитывается сопротивление двух параллельно включенных элементов? Надеюсь, что да. В знаменателе эти же параллельно включенные элементы плюс выходное сопротивление, индуктивное сопротивление и сопротивление кабеля.

Умножаем числитель и знаменатель на (1/Zн + 1/Xc). И получаем ту формулу, которую я нарисовал выше:
image

Если вам так нравится, нарисуйте Zист горизонтально и пририсуйте последовательно с ним куржочек со стрелочкой. А потом посчитайте, какое напряжение будет на Zн. G можно выкинуть. Без умения рассчитывать сопротивление параллельно и последовательно соединенных элементов вам не стоит говорить вообще о каких-то знаниях в электротехнике. Ссылки на учебники и лекции не заменяют необходимость самостоятельно думать и анализировать, а у вас с этим плохо, как и со способностью признавать собственные ошибки.

вы не можете использовать такую схему

Вам знаком закон Ома для полной цепи?

Оцените всего лишь насколько усилитель увеличивает амплитуду сигнала.

Услитель вообще-то на схеме не нарисован, только его выходное сопротивление.

Где комплексная составляющая?

Комплексная составляющая в Zист, Zн, Xl и Xc. Да, маленькая поправка Xl = jωL, а Xc = — jωC. Все эти параметры зависят от частоты. Я не вытащил сопротивление из усилителя и динамика — они остались в Zист и в Zн. Я именно рассматриваю влияние кабеля, который связывает источник сигнала и нагрузку.

Zист может иметь активную, индуктивную и емкостную составляющие — в зависимости от того, чем является источник — это может быть магнитный звукосниматель, пьеьзодатчик, выходной трансформатор усилителя, полупроводниковый усилитель с емкостной развязкой. Составляющие Zн зависят от того, чем является нагрузка, это динамик, входное сопротивление усилителя или что угодно еще.

Если принять Zист/Zн = 0, Хl/Zн = 0, R/Zн = 0, Zист/Xc = 0, Xl/Xc =0, то остается R/Xc и получается ваша формула. В большинстве реальных случаев это отношение довольно маленькое, и влияет меньше, чем какие-то другие.

У вас получается, что если, например, взять кабель из двух тоненьких жил с большим сопротивлением, и другой нормальный толстый кабель, и подобрать их таким образом, что R/Xc будет одинаковым, и подключить их между мощным усилителем и мощным динамиком, эти кабели по своему влиянию отличаться не будут. Хотя реально вы получите разные результаты, потому что в одном случае R/Zн будет большим и потери в кабеле будут большими, а в другом случае — пренебрежимо малыми. Ваша модель не объясняет, откуда берутся эти отличия. В случае с гитарным кабелем наиболее влияющий фактор — Zист/Xc, ваша модель опять не объясняет, как возникают потери в кабеле и изменение частотной характеристики в этом случае.

Моя формула универсальна и работает для разных применений. Ваша формула будет работать только для случая, когда вы взяли генератор с почти нулевым выходным сопротивлением и подключили его кабелем, например, к осцилографу с высоким входным сопротивлением. Для большинства реальных применений она бессмысленна.
Наконец понял, как сформулировать причины, по которым описанная в посте концепция является ошибочной.
Сначала автор рассматривает эквивалентную схему для бесконечно малого отрезка длинной линии:

image

Длинная линия состоит из множества таких кусочков и представляет собой цепь из повторяющихся фильтров. Действительно, как пишет автор поста, использовать эту концепцию в нашем случае (со звуковыми частотами и проводами гораздо меньшими по длинне, чем 15 км) бессмысленно. Поэтому нужно рассматривать короткую линию. Однако, совершенно некорректно для выкидывать из эквивалентной схемы индуктивность и сопротивление изоляции — если они есть, то они есть и будут влиять. Представленная автором схема

image

предполагает, что L = 0, а G = бесконечности. Это частный случай, а не общий!

Еще, как я уже писал выше, нужно учесть сопротивления источника и нагрузки, поэтому в целом схема будет выглядеть так:
image

G по большому счету можно действительно принять равным бесконечности, если мы не используем изоляцию из мокрых тряпок. Но с остальные элементы остаются.

image

где Xl = jωL, а Xc = 1/jωC

В частных (!) случаях, слагаемые соотношения в знаменателе оказываются пренебрежимо малыми, но для каждого конкретного случая это нужно рассчитывать. У автора присутствует в расчете только R/Xc, все остальные компоненты он выкинул. Это очень грубое упрощение, из которого и следует, что кабели не влияют никак.
Конечно ролик с бородатым мужиком (это ведь Чип и Дип?) — полный бред, особенно весело про 8 вольт наводки.

Но автор ролика делает ту же ошибку, что и автор поста — сравнивает кабели без нагрузки. Входное сопротивление православного осцилографа — мегаом 10, наверно. Естественно в этом случае влияния кабеля не будет. А если подключить динамик параллельно со входом — я совсем не уверен, что получится такой же ровный меандр, независимо от качества кабеля.
Кабель в разрезе это центральная жила, изоляция, экран и внешняя изоляция. Внешняя — это просто резина. Разные кабели могут отличаться из-за толщины внешней и внутренней изоляции, чем больше внутренняя, тем больше металла идет на экран, и при этом кабель должен сохранять гибкость.
Зависит еще от диэлектрика — если у него большая проницаемость, то емкость больше, если маленькая — то меньше. Для диэлектриком с маленькой проницаемостью специально делают, например, вспененные системы.
>Насчет индуктивности — у меня прибор меряет до 2 Гн, а звукосниматели обычно больше

>Либо смените прибор, либо методику измерения — бред получается.
>Погонная индуктивность для AWG 24.

Речь шла об индуктивности гитарного звукоснимателя, а не кабеля. Она большая — от 2 Гн и выше. И влияет больше чем сопротивление 20 кОм, которое вам тоже показалось большим и неправильно рассчитанным. В ваших расчетах она не учитывается, и емкость кабеля с ней взаимодействовать не может. Я очень сомневаюсь, что именно так написано в вашем любимом учебнике, но видимо так вы его поняли. Выше я вам привел пример как кабель в данном конкретном случае взаимодействует с источником сигнала. Вот для справки данные о емкости гитарных кабелей: www.klotz-ais.com/en/pro-consumer/premade-cables/

В посте написано «влияние кабелей на передачу сигналов в спектре частот, слышимых человеческим ухом, пренебрежимо мало. Бессмысленно даже задумываться о ёмкостях, индуктивностях и длинах кабелей; кабели бывают двух типов: работающие и неработающие»

— вам приведен конкретный пример, доказывающий, что это не так, срез на 3000 Гц, который получается от использования 10-метрового кабеля с емкостью 100 пФ/м — это не незначительное, а серьезное влияние. Согласно формальной логике, один частный пример, противоречащий общему утверждению, делает это утверждение ложным.
Четверть метра кабеля — это все-таки 22 пФ, а не нФ.
Насчет индуктивности — у меня прибор меряет до 2 Гн, а звукосниматели обычно больше.
>Рассуждения о какой-то «длинной линии» — труд учёного Оливера Хевисайда, который в 1880х составил телеграфное уравнение и модель линии электропередачи. Этот труд — прорыв в радиотехнике, который позволил прокладывать линии связи через океан, им до сих пор пользуются при расчётах. Если вы считаете, что умнее его — Бог вам судья.

Круто ссылаться на труды на тему телеграфных линий, но во первых, передача тире и точек — это немного проще, а во вторых с 1880х как бы у человечества накопилось еще немного опыта.

>Источник сигнала — это другой четырёхполюсник. И передаточная характеристика данного пассивного четырёхполюсника (кабеля) не меняется, что бы не подключали на вход и выход — все элементы пассивные.

Вы предлагаете рассматривать отдельно передаточные характеристики усилителя, кабеля и нагрузки. А на границах между этими элементами как будто законы физики не работают, потому что вы принимаете, что «Z_источника должно быть много меньше Z_нагрузки». А нужно смотреть на реальные параметры источника и нагрузки. По этой логике динамики должны иметь сопротивление не 4-8 Ом или 16 для некоторых гитарных, а килоомы. Но таких динамиков не существует, давайте будем отталкиваться от реальности, а не от абстракций. Взаимодействие Z источника и Z нагрузки они будут разными в разных ситуациях:

1)гитарный звукосниматель -> инструментальный кабель -> первый каскад лампового усилителя
2)динамический микрофон -> балансный микрофонный кабель -> вход дифферециального усилителя
3)пъезодатчик -> инструментальный кабель -> предусилительный каскад на полевом транзисторе
4)рэковый прибор -> балансный микрофонный кабель -> вход усилителя мощности
4)выходной трансформатор лампового усилителя -> акустический кабель -> гитарный динамик
5)усилитель на мосфетах -> акустический кабель -> пассивная АС

Каждый из этих случаев нужно рассматривать индивидуально: разные сопротивления, способы гальванической развязки, то есть емкости и индуктивности, полупроводниковые элементы. И разные свойства кабеля будет оказывать свое влияние — в каких-то важенее сопротивление, в каких-то емкость или индуктивность, в каких-то влияние всех этих характеристик очень мало. А абстрактная оценка влияния кабеля в отрыве от элементов, которые он соединяет — это просто бессмысленная теоретическая болтовня.
> Кто ж вам доктор, что у вас сопротивление выхода 20 кОм.

Посмотрите характеристики звукоснимателей, которые стоят на реальных гитарах:

www.seymourduncan.com/comparetones

Разброс DC Resistance от 6 до 22 кОм, от синглов до хамбакеров с мощным выходом. Если вам не нравится фирма Seymour Duncan — посмотрите характеристики других фирм, но там примерно такая же картина. Жалко что пишут DC Resistance, но не пишут индуктивность — но ее тоже люди измеряют и смотрят:

www.cons.org/music/pickup-data.txt

Разброс индуктивностей от 2 до 9 Гн.

Считаем RLC фильтр:

sim.okawa-denshi.jp/en/RLCtool.php

Длинный кабель:

R = 10000 Ом
L = 3 Гн
С кабеля = 1000 пФ

Cut-off frequency
fc = 2905.75841566[Hz]

Quality factor
Q = 5.47722557505

Damping ratio
ζ = 0.0912870929175

Короткий кабель:

R = 10000 Ом
L = 3 Гн
С кабеля = 100 пФ

Cut-off frequency
fc = 9188.8149237[Hz]

Quality factor
Q = 17.3205080757

Damping ratio
ζ = 0.0288675134595

Получаем смещение резонансного пика на 6 кгц. Только засчет кабеля. Вы конечно можете говорить, что все это неправильные гитары и звукосниматели — но это просто реальность, на таких гитарах играют практически все музыканты и для них выпускается оборудование и кабели.
Извините, я очень страдаю, когда в интернете кто-то неправ, а зарегистрироваться здесь без приглашения нельзя, поэтому друг дал мне свой аккаунт, чтобы написать этот комментарий. Увидел ссылку в звукорежиссерском сообществе в ФБ.

Написанные автором рассуждения верны для сферического кабеля в вакууме.
1. При расчете передаточной характеристики принимается, что сопротивление источника сигнала, его емкость и индуктивность равны нулю, а сопротивление нагрузки равно бесконечности.
2. Из эквивалентной схемы выкинуто сопротивление и индуктивность с рассуждениями о какой-то «длинной линии».

То есть сопротивление перестает быть сопротивлением, если линия недостаточно «длинная»? И индуктивность перестает быть индуктивностью?

Кабель связывает источник со своим сопротивлением, индуктивностью и емкостью, с нагрузкой у которой тоже есть сопротивление, индуктивность и емкость. Именно в результате этого получаются фильтры, которые и нужно рисовать в эквивалентных схемах. В некоторых случаях действие этих фильтров происходит вне звукового диапазона частот (и это желательно), а иногда вполне влияет на АЧХ и ФЧХ.

Проще всего измерить и услышать происходящее на примере гитарных кабелей, когда связывается звукосниматель с сопротивлением в 10-20 килоом, индуктивностью порядка двух Генри и емкостью, которая тоже есть, но которую сложно измерить, с усилителем со входным сопротивлением 1МОм. Вы скажете, что емкость кабеля не будет влиять на передачу сигнала? У которых сотня-две пикофарад на метр? Если вы не хотите верить тому, что люди слышат обрезание высоких частот, и отличие кабеля 1 м от кабеля 10 м, посчитайте LC-фильтр и посмотрите, где будет частота среза.

В случае с микрофонными, межблочными и акустическими кабелями — другие факторы начинают играть роль (или не играть). При низких сопротивлениях источника и нагрузки, очевидно емкость кабеля влияет меньше, чем его сопротивление и индуктивность. Конечно, в случае метрового микрофонного кабеля заметной разницы между кабелями разных марок не будет. А в случае мультикора на стадионе?

В общем, с одной стороны, существуют аудиофилы, которые часто слышат несуществующие вещи, и на этом наживаются маркетологи, а с другой — такие вот теоретики, которые считают, что услышать вообще ничего не возможно, всех глючит, и поэтому разницы между кабелями нет и быть не может.
— Дмитрий Разоренов
Если вы будете использовать флаг LOCK_EX, то возможна ситуация при которой два и более одновременных процесса записи попытаются войти в режим блокировки файла. Что будет тогда?
1

Information

Rating
Does not participate
Registered
Activity