Onderzoek aan een signaalkabel en een "Demagnetiseer" CD
De kabels mechanisch / visueel
Een zekere N.C. heeft me eind mei 2007 verzocht om eens wat te meten en te onderzoeken aan enkele van zijn zelfgemaakte signaalkabeltjes (Interlinks) en een "demagnetiseer" CD die hij ooit eens gekocht heeft.
Hieronder de resultaten van dat onderzoek.
Er zijn me 2 kabels toegezonden, volgens de eigenaar verschillend van opbouw.
En een copie van de "demagnetiseer" CD, afkomstig van |Densen
De kabels mechanisch / visueel
Het gaat om 2 mono kabels van ongeveer 62 cm lengte, gemeten van van punt connector tot punt connector. De kabels ogen fraai, bijna professioneel afgewerkt. Dat komt niet in het minst door de zeer goede RCA (Tulp) connectors in een uitvoering met vergulde contactvlakken en een voorziening om de "tulp" goed te fixeren op het chassis-deel. De connectors zijn daardoor wel erg groot geworden.
De bevestiging van de kabel aan de connector is ook zeer rigide; je zult de kabel niet gemakkelijk uit de connector trekken.
Foto1 Foto2 Foto3
(Klik op een foto voor een vergroting)
Uit het verdere onderzoek blijkt dat de kabels bestaan uit een:
getwist aderpaar, waarvan er 1 ader (de gele) gebruikt is voor het signaal, en de andere (de witte) mede als retourleiding gebruikt wordt.
1 of andere isolatie slang (om de aard daarvan te onderzoeken zou ik dingen gesloopt moeten hebben en dat was niet de afspraak).
een metalieke afschermmantel.
een beschermende kous, tamelijk open gevochten.
De kabel is met de groene invoersokken beschermd tegen te scherp buigen.
De kabel met de rode band heeft een onderbreking van de witte retour-ader, aan de kant die gemerkt is met "GROUND" Dat is te zien op foto 3.
Of de aders van zilver zijn kan ik niet nagaan zonder de boel te slopen, en dat was niet de afspraak.
Of er zilversoldeer gebruikt is kan ik niet nagaan zonder beschadigingen aan te brengen.
Bij Ohms doormeten blijkt dat de "R" kabel met de rode band in het geheel geen retour verbindig heeft. De afschermmantel is alleen verbonden met de massa van de connector aan de zijde gemerkt "GROUND" en niet aan de andere zijde. Op foto 3 is zichtbaar dat de witte draad niet aangesloten is. Het feit dat ook de afschermmantel niet aangsloten is is niet goed te zien, dat blijkt alleen uit metingen. Aangezien de gele draad strak staat lijkt het me dat er een keer hard aan de kabel getrokken is en dat daardoor de witte afgebroken is.
Ook bij de zwarte kabel is de mantel alleen aan de "GROUND" zijde aangesloten. Dat kon ik vaststellen door weerstandsmetingen.
De weerstand van de signaal aders is ongeveer 0.07 Ohm, en die van de retourleiding bij de zwarte kabel ook. De weerstand van de mantel is ongeveer 0.12 Ohm.
De
capaciteit van de kabel is gemeten door er een blokgolf op te zetten via een
grote weerstand. Met een oscilloscope is de stijgtijd van de blokgolf gemeten en
daaruit is de capaciteit afgeleid. Die bleek ca. 600 pico-Farad te zijn.
Mijn meetmiddelen zijn ontoereikend
om bij een zo korte kabel de karakteristieke impedantie vast te stellen.
Ik heb daar minstens 10 meter voor nodig. Derhalve kan ik ook de zelfinductie
niet uitrekenen. De andere metingen en waarnemingen van de constructie geven echter aan dat er in het
audio-frequente bereik geen enkel probleem t.a.v. de zelfinductie te verwachten
valt.
Bij een röntgen onderzoek blijkt dat er verder geen gekke dingen in het spel zijn. Wel valt op dat de afscherming kennelijk bestaat uit een tamlijk dunne folie, en niet zoals ik eerst veronderstelde uit een gevlochten mantel. Nauwkeuriger visuele inspectie bevestigde dat.
Je ziet 2x een stukje van dezelfde röntgenfoto met verschillende contrast-instelling. In de ene foto is de kabel en de mantel goed te zien, in de andere foto zie je de wat er in de connectoren zit.
De middelste connectoren zijn van de kabel met de zwarte band, de buitenste van die met de rode band. De "zwarte" kabel heeft aan 1 kant een dunnere invoer sok
(Klik op een foto voor een vergroting)
Bij kabels waarbij uit waarneming van de constructie en elektrische metingen blijkt dat er geen enkele invloed op de signaal overdracht te verwachten is ga ik geen luisterproeven doen. Ik zou slechts mijzelf en mijn lezers misleiden met vermeende verschillen die er niet kunnen zijn.
Het ontbreken van de retour-verbinding in de "R"-kabel beschouw ik als een toevallig defect. Als het zo bedoeld is is dat een ernstige tekortkoming. Indien de bijbehorende kabel voor het andere stereo kanaal dat ook heeft kunnen er gemakkelijk brom-problemen of erger ontstaan.
Het niet aan beide zijden aansluiten van een afschermmantel is vanuit EMC overwegingen altijd fout. Maar dat heeft alleen gevolgen voor zeer hoge frequenties; bij audiofrequenties zul je er niets van merken, mits er een andere retourleiding overblijft.
De manier waarop deze afscherming gemaakt is zou zelfs bij 2-zijdig aansluiten geen effect hebben bij zeer hoge frequenties, want het is een zelfinductie. Als je een afscherming wilt maken die ook voor zeer hoogfrequente velden goed dicht is dan moet de folie overlappend gewikkeld worden, nog mooier: 2 lagen tegen elkaar in gewikkeld, en overal onderling contact makend. Wederom, dit geldt voor hoog frequent (10/100-tallen MHz). In het audio-gebied zul je er niets van merken.
Afgezien van een mogelijk brom-probleem met de defecte rode kabel zijn er geen gehoormatige verschillen te verwachten. De invloed van deze kabels op de signaal overdracht is volstrekt verwaarloosbaar. (dat geldt voor alle korte signaalkabels waar geen gekke filters in verstopt zitten)
Het gebruik van afzonderlijke kabels voor links en rechts, die mogelijk ruim uit elkaar liggen schept een mogelijkheid voor magnetische inductie. Vanuit EMC-overwegingen is het aan te raden om de kabels voor links en rechts zo goed mogelijk parallel te laten lopen. Je kunt dat met een paar kabelbindertjes realiseren. Zorg er in ieder geval voor dat er door de lus die de linker en de rechter kabel vormen geen andere kabels lopen.
De "Demagnetiseer" CD van (volgens zeggen) Densen Op de website van Densen was er geen informatie over deze CD te vinden (20070601)
Op het track dat mij ter beschikking is gesteld (een copie) staat een mix van de volgende signalen:
Sinusvormig signaal van 70 Hz ~ C#
Sinusvormig signaal van 93 Hz ~ F#
Sinusvormig signaal van 575 Hz iets lager dan d''
Sinusvormig signaal van 598 Hz iets hoger dan d''
Sinusvormig signaal van 5.8 k Hz ~c#''''' (zo'n beetje de hoogste toets van de piano)
Sinusvormig signaal van 11.6 kHz, dat is een octaaf hoger dan de voorgaande dus in het 6-gestreepte octaaf.
De 1e 4 signalen zijn even sterk, en zo dat er net geen overmodulatie (=vervorming) plaats vind. Dus elk signaal is 25% van de maximale uitsturing.
Het
signaal van 5.8 kHz is 20 dB zwakker (2.5% in amplitude) en dat van 11.6 kHz is
weer 10 dB zwakker. Je kunt dat zien in het onderstaande spectrum.
De signaalsterkete neemt over een tijd van 3 minuten lineair af tot 0.
Gehoormatig klinkt dit niet echt harmonisch/fraai, maar ook niet erg lelijk. De erg hoge en erg lage frequenties ontbreken en dat maakt dat signaal weinig stress op de geluids-apparatuur (luidsprekers) zal uitoefenen.
Wat kan zoiets doen met je apparatuur? Eigenlijk niets. Zelfs het stof van je luidsprekers blazen lukt niet, want daarvoor is de laagste frequentie niet laag genoeg en krijg je onvoldoende conus uitslag. De signalen voor de tweeters zijn te zwak om daar stof te doen opwaaien, en zo ze dat wel waren zou je eerder de tweeter opblazen dan het stof ervanaf. De samensteller van deze CD heeft zich dat gevaar gerealiseerd.
Nogmaals: demagnetiseren doen we in de A/V wereld alleen bij bandrecorder koppen (analoog) en kleuren-TV's en computer monitoren met een CRT.
Kijk verder in het hoofdstuk over demagnetiseren.
Het spectrum van de "demagnetiseer" CD.
Klik op de foto voor een vergroting (sorry, pas als je het sterk vergroot laat IE de details goed zien)
Wat je hier ziet is het spectrum van het rechter kanaal. Dat van het linker is precies eender.
Er is in dit spectrum nog iets aardigs te zien dat niets met het bovenstaande onderzoek te maken heeft. Je ziet een kleine bult bij 23 Hz.
Dat is een intermodulatie vervorming (verschil frequentie) tussen de frequenties 70 en 93 Hz en ook tussen 575 en 598. Dat is heel verklaarbaar, want bij deze zeer zuivere sinustonen is de kwantiserings fout niet meer ongecorreleerd (dus geen ruis meer) Ook mijn CD-speler zou een beetje vervorming kunnen geven. Het is minder dan 0.3 promille, dus nog niet om van wakker te liggen.
Zie voor het begrip kwantiserings fout de pagina over Analoog/Digitaal en Digitaal/Analoog conversie