케이블임피던스VS주파수

[공부하자]

가청 주파수 영역의 케이블 임피던스 수치는 리액티브(교류신호에 의한 저항성분)와 표피효과의 영향을 보여줍니다.
좋은 케이블은 모든 주파수에 대하여 일정한 낮은 임피던스 값을 갖고 있으므로 평탄한 전압응답특성을 보여줍니다.

가청 주파수 영역의 케이블 임피던스 수치는 리액티브(교류신호에 의한 저항성분)와 표피효과의 영향을 보여줍니다.
좋은 케이블은 모든 주파수에 대하여 일정한 낮은 임피던스 값을 갖고 있으므로 평탄한 전압응답특성을 보여줍니다.

특정한 주파수에서 1A의 전류는 그 주파수에서 케이블의 임피던스의 크기(Ω단위)에 비례하여  전압차이가 발생합니다.
이 테스트에서 1Ω 저항 성분의 부하는 (정확하게는 0.06 µH의 인덕턴스 값을 가짐)
30Hz에서 20kHz사이의 12개 주파수에서 1A rms의 전류를 흘리면서 구동되었습니다.
모든 측정은 Fluke 8050A 디지털 전압측정기를 사용하여 측정이 되었고,
파형은 Tektronix 2215  오실로스코프를 사용하여 관찰되었습니다.
모든 케이블에서 주파수마다 부하에 1.000V의 전압이 걸릴 때까지 앰프를 구동하여 전류의 양을 결정하였습니다.
그리고, 이렇게 측정을 하여 신호발생기, 음량 조정기 그리고 앰프의 주파수 응답 특성의 오차를 제거하였습니다.
앰프의 출력단에서 부하 사이에 걸리는 전압의 차이는 측정된 후 기록되었고 임피던스값은 계산되었습니다.

이러한 측정의 결과는 그림4와 그림5에서 케이블 임피던스 VS. 주파수의 형태로 보여집니다.
임피던스값은 도선의 기여도(신호전달에 기여를 한 정도)를 반영합니다.
가장 일정한 임피던스값을 가진 케이블은 높은 커패시턴스 값을 가지고 있는 납작한(평탄한) 케이블이었습니다.
 (그림4의 138-064; 그림5의 191-036) Kimber 16LPC, AudioQuest Green Litz (그림4, 16LPC와 Litz) 그리고
 조금 더 가는 Kimber 8LPC와 4PR (그림5, 8LPC와 4PR)와 같은 여러 개의 가는 선재로 만들어진 케이블들은
약간의 임피던스 상승을 보여줍니다. 2개의 도선으로 만들어진 케이블 테스트에서는 12 AWG 케이블 (그림5, 9718과 CVT)은
두껍고 가는 도선 모두가 아주 훌룡한 고역 임피던스 특성을 보여주었으므로 결과적으로 가장 우수한 특성을 보여주었습니다.
 CVT케이블의 복잡한 레이어 구조는 12 AWG의 Belden 9718 (그림5, CVT와 9718; )의 임피던스 특성과 거의 정확하게 동일합니다.

테스트된 케이블들의 인덕티브 성분으로 인하여 발생하는 리액턴스(교류에서 발생을 하는 저항성분)는 표피효과보다 훨씬 중요합니다. 예를 들면 테스트된 케이블 중 가장 두꺼운 Levinson HF10C (쌤플1)는 길이 3.1m, 20kHz의 주파수에서 표피효과로 인하여 저항값이 3.42배 증가하였습니다. 하지만 인덕티브 리액턴스값은 그 주파수에서 저항성분보다 9.8배가 더 큽니다.
8Ω의 부하를 케이블 길이 3.1 m, 20kHz 주파수에서 구동을 할 경우
표피효과 그 자체만으로는 20kHz에서 -0.044dBV의 감쇄를 가져오지만 리액턴스와 표피효과의
결합으로는 -0.43 dBV의 감소를 만들어냅니다.

케이블의 높은 커패시턴스값은 케이블 자체의 리액티브 성분을 줄여주는 경향이 있어서
고주파에서 케이블의 임피던스값을 내려줌으로 고역의 주파수 응답특성을 향상시켜주는 역할을 합니다.
 이러한 효과는 케이블의 커패시턴스값이 높으면 고역의 소리가 감소한다는 일반적인 상식과 반대되는 결과입니다.
그러한 결론은 직렬로 연결된 저항과 병렬로 연결된 커패시턴스
그리고 직렬 연결된 인덕턴스는 없는 회로로 구성이 된 케이블모델로부터 도출됩니다.
Spectra-Strip 138-064 (쌤플6)은 가장 높은 커패시턴스값 (길이 3.1m에서6.847 nF), 가장 작은 인덕턴스값 그리고
가장 편평한 케이블 임피던스 특성을 보여줍니다.
잘 설계가 된 앰프들은 이러한 양의 커패시턴스에 영향을 받지 않지만 몇몇 앰프에서는 불안정해질 수도 있습니다.

출처:http://goldenears.net/board/6645

[김기현]

영문자료를 아주 잘~번역해주셨네요~
자료 감사합니다~

[이성우(마지)]

좋은 정보 감사합니다 ~
여러 상황 기본적으로 상식 아니 정보를 알고 읽힌다면 더더욱 많은 소리를 만듬에 초석이될거라사려됩니다.
더욱 많은 정보 부탁드립니다...