Kable sygnałowe... było o połączeniach, to może trochę o samych kablach... sygnałowych.O szumach powstających "na kablu" dzięki jego oporności rzeczywistej napiszę tylko tyle,
że jest baardzo mały i nie da się go uniknąć. Szum pochodzi od śmigających po drutach elektronów,
które nie bardzo chcą się zatrzymać, ich ruch i nierównomierny rozkład powodują pojawienie się napięcia cieplnego, (swoja drogą istnieje coś takiego jak prawo "cieplne prawo Ohma" - przydaje się przy obliczeniach rezystancji termicznej radiatorów) a napięcie ruchów cieplnych nazywane jest szumem cieplnym. Jako że szum cieplny dodaje się do sygnału użytecznego, można to świństwo czasem odczuć na bardzo
czułych przedwzmacniaczach np. pre do gramofonu lub pre mikrofonowe (z naciskiem na asymetryczność
toru - brak "kasacji" plusa "dodanego" do minusa...)Przy sygnałach źródła w zakresie ok. 2V czyli typowe wyjście CD, można sobie ten szum... "wpuścić w kanał". Poważnie.Źródło i odbiornik sygnałów audio:Mamy jakieś źródło sygnału audio, niech będzie to odtwarzacz CD, magnetofon czy inne cudo odtwarzające muzykę.Mamy też odbiornik sygnału audio ze źródła, którym jest pre lub końcówka mocy czy co tam kto ma... Każdy sprzęt obarczony jest kilkoma parametrami opisującymi właściwości wejścia i wyjścia danego urządzenia audio.Nas interesuje teraz REZYSTANCJA oraz POJEMNOŚĆ.Źródło posiada jakąś wartość rezystancji wyjściowej oraz jakąś wartość pojemności.
Mogą to być na upartego nawet pasożytnicze pojemności montażu, wszystko ładnie w źródle zsumuje, odejmie
a na wyjściu ustali się jakaś pojemność wyjściową.Odbiornik z kolei posiada jakąś wartość rezystancji wejściowej, oraz jakąś wartość pojemności na wejściu.Co do tego maja kable i dlaczego oraz w jakich warunkach można zauważyć, że coś zmiana kabla jednak wnosi
do DANEGO systemu audio? Całkiem prosta rzecz: każdy zainteresowany wie, jak działa filtr dolnoprzepustowy 1-go rzędu, zbudowany
na rezystorze wpiętym w szereg ze źródłem sygnału, za nim do masy spina go jakiś kondensator o niewielkiej
zazwyczaj pojemności. Całość wykorzystuje reaktancję kondensatora, czyli jego rosnący wraz z częstotliwością
sygnału audio... opór dla tego sygnału zmiennego. Im bardzie osłabimy sygnał audio przed podaniem go na kondensator,
tym większy wpływ filtracji zauważymy. Do powyższego potrzebny jest właśnie ten rezystor. Taki sposób kształtowania
barwy dźwięku wykorzystuje się np. w oporowym regulatorze barwy tonu. BAS i SOPRAN. To po prostu jest regulowany filtr.
Gdyby ktoś jeszcze nie zauważył rozbieranych zdjęć tajemniczych puszek umieszczonych czasem na drogich kablach IC,
to może uwierzyć mi na słowo, że producenci IC czasem kształtują "brzmienie kabla" właśnie poprzez dołożenie rezystora
czy kondensatorka o niewielkiej pojemności. Czasem dokładają oba naraz.
Po co? Aby na to odpowiedzieć, trzeba będzie trochę pobawić się kalkulatorem...
Nieco wyżej pisałem, że gdzieś tam we wnętrzu sprzętu ustalają się pojemności i rezystancje, wszystko wynika
z łączenie szeregowego i równoległego rezystorów lub kondensatorów.
W przypadku rezystorów, ich szeregowe połączenie zapewni nam rezystancje wyjściową równa sumie poszczególnych
wartości rezystancji, zaś połączenie równoległe 2 rezystorów o takich samych wartościach np. 10 kilo omów da nam
wypadkową rezystancję zdecydowanie mniejszą od10 kilo omów. Zupełnie odwrotnie jest z kondensatorami.Mamy zatem ŹRÓDŁO sygnału, mamy też ODBIORNIK sygnału audio.
Każdy ma jakieś parametry - nam zależy teraz na rezystancjach i pojemnościach.
Nawet można zaryzykować, że pojemności wejścia i wyjścia sobie teraz darujemy. Pozostają tylko znamionowe wartości
rezystancji wejściowej i wyjściowej posiadanego sprzętu. A to jest zazwyczaj podawane przez producenta urządzenia.Oprócz powyższych 2 różnych rezystancji łączonych ze sobą, czyli ŹRÓDŁO i ODBIORNIK (tutaj wzmacniacz) + rezystancja
i pojemności kabla, to już śmiało możemy stwierdzić, że w zależności od ich parametrów, po połączeniu powstanie jakiś
filtr dolnoprzepustowy -> przede wszystkim opierał się on będzie na pojemności kabla IC. Proste: różne sprzęty czy kable IC, różny efekt końcowy.Co daje wprowadzenie do toru filtru dolnoprzepustowego? Osłabia wysokie tony. W mniejszym lub w większym stopniu.
Kiedyś w odbiornikach radiowych była regulacja barwy tonu, która polegała właśnie na tłumieniu w większym czy mniejszym
stopniu tonów wysokich. Czasem służyło to i nadal służy do delikatnego osłabienia szumu czy możliwości wystąpienia sprzężenia,
gdzieś przez pojemności montażowe... Po prostu wstawia się kondensatorek na wejście stopnia wzmacniającego - to tak w dużym skrócie.To, w jaki sposób filtr dolnoprzepustowy wpływa na tłumienie sygnałów - możemy dokładnie obliczyć. Tym samym możemy obliczyć
jak zachowa się w naszym systemie kabelek IC, który ma jakąś rezystancje rzeczywistą oraz pojemność pomiędzy żyłami.Jaka wartość, jaki wpływ na dźwięk? Powiedzmy, że spadek charakterystyki wzmocnienia dla częstotliwości 10kHz (więc już wyższe tony)
o 3dB będzie łatwo zauważalny. Przytłumiony dźwięk itp...RYS-1
To co po lewej to odtwarzacz CD, z prawej - wzmacniacz, po środku mamy IC.
To jest tylko schemat zastępczy, ale tak to wygląda w realu.O ile rezystancja rzeczywista kabla IC nie jest zbyt duża, żeby nie powiedzieć, że jest baardzo mała, to już rezystancje: wyjściowa
odtwarzacza CD oraz wejściową wzmacniacza są dość duże. Pojemność kabla IC - z tym to różnie.Obliczymy teraz wpływ kabla na dźwięk, ale z drugiej strony, czyli obliczę jaka pojemność między żyłową powinien mieć kabel,
by dla wcześniej przyjętej częstotliwości 10kHz uzyskać spadek charakterystyki częstotliwościowej o te 3dB.Znając wartości rezystancji źródło/odbiornik, oraz wartość pojemności miedzy żyłowej kabla, możemy sobie wyliczyć dany wpływ
powstałego filtru dolnoprzepustowego na dana częstotliwość w sygnale audio.Mała uwaga: nawet, jeżeli wszystko na papierze wygląda OK, trzeba się liczyć z pojemnościami pasożytniczymi, powstałymi
nieraz w dziwny sposób...Zakładam, że poszukam teraz wartości pojemności "kondensatora", za który "robi" właśnie kabelek IC, szukam wartości,
która zapewni, że spadek charakterystyki częstotliwościowej przy sygnale 10kHz wyniesie 3dB.
NASTĄPI TO, gdy reaktancja Ck będzie liczbowo równa rezystancji źródła, czyli nie inaczej jak wypadkowej rezystancji
połączonych RÓWNOLEGLE R źródła i R odbiornika (wzmacniacza) Widać to ładnie na RYS-1.Liczmy więc:RYS-2:wzór na górze pozwala obliczyć wpływ pojemności kabla na charakterystykę przenoszenia danej częstotliwości.Ck ---> pojemność kabla
2*3,14 to oczywiście 2*pi
f ---> częstotliwość
R ---> rezystancje wejściowe wzmacniacza i wyjściowa odtwarzacza CDPo podstawieniu naszych wartości danych, wyprowadza się współczynnik, dzięki temu rezystancje mamy w kiloomach
a pojemność w pikofaradach. Wygodne.Mamy zatem dolną część rysunku RYS-2.Podstawmy wartości rezystancji wyjściowej odtwarzacza CD oraz wejściowej
wzmacniacza W KILOOMACH, pojemność otrzymamy w pikofaradach, gdzie
1000pF = 1nF
Wzmacniacze tranzystorowe mają gdzieś w okolicach 47 kilo omów... itd...Co wyszło ciekawego z tych podstawień i obliczeń?:Najgorszy przypadek to bardzo duża wartość rezystancji wyjściowej źródła i bardzo duża wartość rezystancji wejściowej
wzmacniacza. Wtedy pojemność kabla ma większy wpływ na sygnał audio.Widać dlaczego czasem posiadacze sprzętów lampowych lubują się w zabawie w podmianki kabelków IC? Widać. Wyraźnie.
Mogą bawić się kabelkami dalej, mogą też wpiąć na na wejścia wzmacniacza (koniecznie od strony wzmacniacza!)
po 1 małym rezystorze na kanał... zmniejszając tym samym wpływ pojemności kabla IC na sygnał. Tylko bez przesady...
"Kabel prądowy" jest OK, ale nie wolno przeciążyć WYJŚCIA ŹRÓDŁA. Ten dodatkowy rezystor wprowadza tłumienie,
co ma też wpływ na głośność.Puszka na kablu z rezystorem i kondensatorem nie stanowi już tajemnicy? Chyba nie.
Gab
