趋肤效应对电流的影响确实存在，不过那是几百M，几G以上的信号频率才用考虑的事情。像音频信号这种信号 ...
# h* q$ d( d, I, g" R1 {Ranma 发表于 2010-8-27 08:45 ![]()
9 L$ T0 b# x7 |( S- b8 Y, A1 D; ~找到一篇东西~~http://bbs.dianyuan.com/bbs/u/20/1092339410.doc; }$ u; ~ l: U# ~! R L. z8 g
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里面有几段关键的字：( \" |* y1 |. E( F8 n; B4 U( U6 A: L
! W+ |5 J% }) D3 A* @$ m1 T9 i圆型导体与趋肤效应和集束效应 9 R S0 n- X: y, a
市面上可见的音响电缆中，大多使用圆型导体作为载流体。由于音响电缆工作在交变电磁场中，电流的趋肤效应会对由圆导体构成的电缆造成较大的影响，严重地降低电缆低均匀阻抗音频电磁传输的性能。 " _0 p+ o3 R3 G4 @' w
一个常见的错误概念是认为电缆中的电力转输完全象直流电转输，甚至某些有经验的电气工程师也常常忽视交变电频率对电缆转输性能的影响。在直流电转输时，电流均匀地分布在整个导体截面上。单位长度电缆的电阻仅仅是导线截面积及构成导线的导电材料电导率的简单函数。在交流电转输时，情况变得复杂些。由于趋肤效应，在导体边界的电流密度会比在导体中心的电流密度高。随着交流电频率的增高，这种趋势越来越大。等效地来说，导体的有效截面积变得越来越小。换句话说，导线的电阻越来越大。
2 E+ K; \, r' T' y- V. R趋肤效应可用电磁波的穿透深度来做量性描述，对于以铜为材料的导体来说在各种频率下的穿透深度如下表所示：
| 频率 (Hz) | 60 | 1k | 10k | 100k | | 穿透深度 (mm) | 8.5 | 2.09 | 0.66 | 0.21 |
要得到一个量性概念，可以一根AWG-9圆导体在真空中传输交流电为例。AWG-9圆导体的半径是1.45mm(57mil)。在60Hz时电流还比较均匀地分布在整个截面上。但在10KHz时，电流基本上聚集于内半径为0.78mm，外半径为1.45mm的圆环中了。这个例子明显地说明了为什么双圆导体(包括多圆导体)，大间距的音响电缆设计会失败的一个原因。随着频率的增高，导电材料的利用率越来越低，信号的传输效率越来越小，造成高频失真。 Figure 1a & 1b
3 s2 Y+ A" k8 z, P集束效应(又称近体效应)是指相邻导体中异向交变电流倾向于在相近的边缘中流动的现象。下面插图中的计算机分析结果明显地显示了集束效应对圆导体，近间距的电缆设计中信号传输的影响。其最终结果同趋肤效应影响的结果一样。随着频率的增高，导电材料的利用率越来越低，信号的传输效率越来越小，造成频率失真。
Figure 2a & 2b 6 v9 s7 ]- Q9 q& [) N
分割线----------------------------------------------! A. g; D0 b2 I& Z$ D
U6 u+ C+ c8 o. j0 }
特征阻抗的复杂性
: s8 |2 I; z+ y6 y电缆设计中的一个关键参数是特征阻抗。由于它的复杂性，这个重要因素常常被误解了。电缆的特征阻抗可表达为Z=[(R+jωL)/(G+jωC)]1/2。其中，R,L,G,C分别是电缆的每单位长度的串联电阻, 串联电感，并联电导，和并联电容；ω=2πf是交流电的角频率。很明显，电缆的特征阻抗是一个复数，它随频率变化而变化。不仅如此，R,L,G,C的值也会随频率变化而变化。
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在电视如此普及的社会中，稍有常识的人都知道75Ω同轴电缆和300Ω扁平电缆。所谓的75Ω和300Ω即分别指的是同轴电缆和扁平电缆的特征阻抗值。但很少人知道这些值是简化值。简化只在高频,小频率变化范围，和小信号时有效。这些值是假定电缆的R, G 在高频时可忽略不计；L，C随频率变化可忽略不计。 不幸的是，音响电缆工作在低频(20Hz～20kHz, 电视88MHz～125MHz)，大频率变化范围( (20k-20)/20=1000，(125M-88M)/88M=0.5)，和大信号工作条件下。声称一种音响电缆有恒定特征阻抗是纯粹谎言。 更不幸的是，扬声器的阻抗也不是常数，也是一个复数，也随频率变化而变化。下表中是实地测试的三种扬声器的阻抗，在五个频率点上的数据。 Table 3b * `3 j. _3 u& T' Q+ C" ^
分割线----------------------------------------------- O2 D g% T6 }3 z3 w+ I$ d$ a& g
8 Y' o' m2 C- V' B( t a, w
最好的测试仪器 --- 你的耳朵 $ J2 g4 T. V' }9 @
最后，让我们回到人类的听觉。不管怎么说，在音响电缆上，API公司的宗旨是将美妙的声音带还给顾客。你的耳朵就是判决API的椭圆电缆是否成功的最高法官。
- b" f3 r& g! `% c' ^人耳能听见的最微弱的声音是10-12Wm-2。在另一极端，使耳朵感觉到疼痛的音强是1Wm-2。这是很惊人的听觉范围。人耳联同大脑处理声音信息的能力，既使是现世最快的、处理能力最强的计算机也望尘莫及。
4 H1 a& g( z5 E早在1935年，Wilska成功地测量了不同频率下在听力低限时的耳膜运动幅度[2]。在3000Hz，这个幅度最小，大约是10-9cm。这仅相当于氢原子直径的百分之一。这实在是一个惊人地小的数字！使人不免要提出一个有趣的问题：到底构成人类听力下限的因素是由于听觉的解剖学和生理学特性，还是由于传播媒介空气的物理特性？
4 i1 g/ b& D6 O6 B' n- g众所周知，空气中的分子在不断地进行无规律的热运动，布郎运动。并产生宽频带的热噪声。1933年，Sivian同White实验性地测量了从1kHz到6kHz之间的热噪声的声压幅值[3]。他们观察到，在整个观察频段内，热噪声声强的均方根值大约是86db低于每平方厘米一达因。而一般人耳听力下限，在这个频段内，大约是76db低于每平方厘米一达因。在听力敏锐的人当中，这个听力下限变成85db低于每平方厘米一达因。
这些数据表明，在听力敏锐的人当中，听力下限已接近热噪声水平。对于听力极敏锐的人来说，确实有人达到热噪声水平。对其它动物来说，也不可能具有比人类更好的听觉系统，因为热噪声会构成它们的听力下限。 这些事实说明，人类的听觉系统极其灵敏。因此，既使象音响电缆这样微小的放音系统的环节，也会对人们的听觉享受带来影响。API公司的员工会尽力而为，将最好的质优价廉的音响电缆放到市场上让人们去选择。. r) l, G) ^9 N( H2 a
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完。趋肤效应对高频信号的影响并非到M和G那个级别？这篇东西似乎是广告，DOC里图和参考文献都看不到。在这里问下内行的技术流们，这篇东西有没有什么明显误导或者硬伤。。。以及问下感觉派们，以普通十几块一条1.5到2米的普通RCA信号线为基础，要换成多长多粗什么材质的线材会察觉到音色的明显变化（差不多有相卡豪华 VS DELTA66之间的音色差异……的几分之一那么明显吧）？ | 
IP卡
狗仔卡
发表于 2010-8-26 21:29
显身卡
9 }% d' P, B6 H+ f
更何况，文中哪里说1HZ的差别能听出来？那些都是换算……