Nå virker det som om vi har blitt ferdig med å diskutere
ting som ikke betyr noe for høyttalerkabler i en annen tråd, så jeg gjenoppliver denne med enslags bloggposting i stedet for å sveive den andre tråden til nye runder. Vi var såvidt innom transmisjonslinjeeffekter i signalkabler tidlig i denne tråden, men vi kan si litt om dem i høyttalerkabler også.
Først trenger vi en effektforsterker. Vi bruker det Doug Self kaller en "generic power amplifier", figur 9.7 i boken "Audio Power Amplifier Design Handbook (Fifth edition)". Den ser slik ut:
Helt alminnelig klasse B/AB effektforsterker med bipolare utgangstransistorer og filtre på utgangen for sikkerhets skyld, men ikke noe spesielt. Hvis vi gjør et frekvenssveip med en 8 ohm resistiv last på utgangene viser den seg å være ganske bredbåndet. Gain er her satt til 23 dB for å gjøre det enkelt, så vi ser at -3 dB-punktene er ca 2 Hz og 1 MHz, og at den har paddeflat frekvensgang fra rett over 10 Hz til rett over 100 kHz:
Men vi har jo ikke en effektforsterker til å drive 8-ohms motstander, så vi trenger en høyttaler også:
Hvis vi sveiper impedansen på den, ser vi et helt normalt forløp for en 2-veis trykkammerhøyttaler. Rød kurve er impedansen i ohm: DC-motstand 6,2 ohm, maksimum på ca 50 ohm ved 26 Hz, impedansminimum på ca 5,6 ohm ved 200 Hz, en ny topp og en dal for diskanten, og så kraftig økende igjen ved høye frekvenser. Den grønne kurven er fasevinkelen, positiv verdi for induktiv og negativ verdi for kapasitiv last. Vi ser at tingen veksler mellom å være induktiv og kapasitiv, men at den blir tilnærmet rent induktiv (+90 grader fasevinkel) ved høye frekvenser.
Jaha, men la oss koble dem sammen. Vi setter høyttaleren rett på forsterkerterminalene og ser hva som skjer. Rød kurve er spenningen på positiv høyttalerterminal. Det skjer ikke så veldig mye, egentlig, men det er mest fordi vi har modellert innmaten av høyttaleren som ideelle komponenter:
Derimot har vi modellert høyttalerkabler som transmisjonslinjer, så vi morer oss med å se hva som skjer hvis vi setter en fem meters AWG 12 zip-wire mellom forsterker og høyttaler. Grønn kurve er spenningen over høyttalerterminalene, blå kurve over forsterkerutgangene.
Ojsann. "Rings like a bell", er det noe som heter. Nå vil ingen ting av dette være hørbart som sådan, men man kan jo fundere på hvor sunt det er for forsterkeren i lengden. (Egentlig gjør det ikke noe skade, men man kan som sagt fundere.) Tallverdiene for induktans og kapasitans i kabelen forteller oss at denne har en karakteristisk impedans på 95 ohm ved høye frekvenser. Så vi setter en 95 ohm/33 nF Zobel over høyttalerenden av kabelen (og kanskje over forsterkerenden også med det samme vi er i gang) og plotter spenningen over forsterkerutgangene på nytt:
Puh, arbeidsro. Sier utgangstransistorene.