Luidspreker snoer

Waarom dit onderzoek?
Metingen aan luidspreker snoer
Simulatie snoer met belasting
Luistertest en aanvullingen
Conclusie(s)
Adviezen voor een goed luidspreker snoer

Waarom dit onderzoek?

Om meer duidelijkheid te krijgen wat/welke parameters wel/nauwelijks van invloed zijn op het gehoor. Dit vanwege het ontwerp van mijn eigen versterker(s) en luidspreker boxen.
Ik ga mij absoluut niet mengen in een discussie over gevoel of wat precies hoorbaar is, maar richt mij op de technische kant van het verhaal.

Met name gaat het hier dan om de effecten die worden toegeschreven aan luidsprekersnoer, zoals bijvoorbeeld de ruimtelijkheid, diepte in het geluid, etc...
Ik heb altijd beweerd dat er nauwelijks hoorbaar verschil in al die snoeren kan zitten zolang je zorgt dat je spullen van redelijke doorsnede en kwaliteit zijn.
Hoe is dit onderzoek gedaan?

Door enkele luidsprekersnoeren te nemen en die door te meten met een multimeter en een RLC-meter. Deze waarden zijn in een Excel bestand gezet waarmee het snoer wordt doorgerekend.
Daarna is er een simulatie van gemaakt vergeleken met de gemeten/berekende waarden.
Getest is een standaard tweeling snoer (0,75mm2 lamp-snoer), 'goed' audio snoer (2,5mm2 Conrad) en een geleende duurdere versie van 4mm2 die ook verzilverd is. De gegevens van dit 'exotisch' snoer met verzilverde draden zijn van web-site gehaald. [noot 2].

Naar boven

Metingen aan luidspreker snoer

Een mogelijk zwakpunt in dit verhaal: ik heb maar 3 soorten luidspreker snoer getest. Er is (helaas) nog geen vergelijk met meerdere dure of exclusieve modellen. Wie weet komt dit nog, ooit?

Meting 1 is aan standaard tweeling snoer van 0,75mm2, lamp-snoer van 2 draden naast elkaar met een lengte van 5m.
Extra benodige gegevens voor het invullen van de Excel berekening: hart afstand aders is 3mm; het isolatie materiaal is volgens mij PVC.
Als belasting wordt uitgegaan van een werkelijke waarde van 4 Ohm.
Zie tabel 1:

Meting goedkoop snoer
	Gemeten	Berekend
Rs	nb	0,225E
Ls	nb	4,19uH
Cp	nb	268pF
Zi	nb	125E

Uit de berekening volgt dat de demping -1,6dB is en de fase 7,8' bij 20kHz; bij 100kHz is dit -4,85dB en 40'.
Het resultaat uit de Excel berekening is in het pdf bestand ls-cheap-snoer te zien.

Meting 2 is aan 'goed' audio snoer van 2,5mm2, 2 draden naast elkaar met een lengte van 5m.
Extra benodige gegevens voor het invullen van de Excel berekening: hart afstand aders is 4mm; het isolatie materiaal is volgens mij geen PVC, maar wat wel? Als belasting wordt uitgegaan van een werkelijke waarde van 4 Ohm.
Zie tabel 2:

Meting audio snoer
	Gemeten	Berekend
Rs	nb	0,067E
Ls	nb	3,73uH
Cp	nb	214pF
Zi	nb	132E

Uit de berekening volgt dat de demping nagenoeg -1,17dB is en de fase 6,8' bij 20kHz; bij 100kHz is dit -4,2dB en 34,5'.
Het resultaat uit de Excel berekening is in het pdf bestand ls-audio-snoer te zien.

Meting 3 zijn gegevens van een 'exotisch' snoer van 4mm2, 2 draden verzilverd naast elkaar met een lengte van 5m.
Extra benodige gegevens voor het invullen van de Excel berekening: hart afstand aders is 6,4mm; het isolatie materiaal is volgens mij geen PVC, maar wat wel?
Als belasting wordt uitgegaan van een werkelijke waarde van 4 Ohm.
Zie tabel 3:

Meting 'exotisch' snoer
	Berekend
Rs	0,04E
Ls	4,07uH
Cp	184pF
Zi	149E

Uit de berekening volgt dat de demping nagenoeg -1,2dB is en de fase 7,4' bij 20kHz; bij 100kHz is dit -4,5dB en 37,7'.
Het resultaat uit de Excel berekening is in het pdf bestand ls-exotic-snoer te zien.

Er is door mij weinig gemeten aan deze snoeren; ik kan niet zo nauwkeurig capaciteiten meten en heb op dit moment geen RLC-meter.
De uitkomsten uit de berekening van het Excel bestand zijn betrouwbaar genoeg. Ze zijn namelijk gebaseerd op de orginele formules, de uitkomsten zijn daarom een prima uitgangspunt om verder mee te werken.

Naar boven

Simulatie van luidspreker snoeren met belasting

Belangrijk is om de simulatie te doen met een belasting die overeenkomt met de werkelijkheid. Omdat de belasting wel degelijk van invloed kan zijn op het frequentie gedrag is een 'standaard' vervangingsschema van een luidsprekerbox genomen.
De simulatie van de afzonderlijke snoeren zijn gelijktijdig worden door de waarden te varieren en de uitkomsten te beoordelen.
Er moet rekening mee gehouden worden dat deze simulaties beperkt zijn omdat alleen de R, L en C worden gesimuleerd. Parameters als (dielectrische) verliezen, skineffect etc. zijn hierin niet meegenomen. Deze zijn voor de simulatie ook niet van belang omdat het doel alleen was om aan te geven wat er veranderd als de R, L of C in een kabel varieerd.
Dus bedoelt om aan te geven welke effecten optreden en niet per se hoe groot die exact zijn.

Naar boven

Luistertest en aanvullingen

Er zijn nog heel veel punten van belang die uit een (simpele) meting of simulatie niet aan de orde zouden komen. Vandaar ook de volgende toegevoegde punten.
De lengte is van belang, zeker bij luidspreker snoer gaat het om grotere lengten. Een zo kort mogelijk snoer verdient de voorkeur, ik neem aan dat dit geen verdere uitleg behoeft.
Afscherming tegen invloeden van buitenaf is niet noodzakelijk gezien de lage impedantie versus de grootte van stoorsignalen. Een specifieke keus voor coax of getwiste snoer is niet zonder meer te maken, hoewel coax niet voor de hand ligt vanwege de relatief kleine ader doorsnede. Afgezien van meer praktische problemen met coax, hebben beide mogelijkheden zo hun eigen voor- en nadelen.
In de beoordeling wordt niet alleen naar de verzwakking gekeken maar ook naar de relatieve faseverschuiving. Omdat het gehoor onder andere uit de fase(verschuiving) het richtingsgevoel haalt, lijkt dit net zo belangrijk.
Hoe zuiverder (idealer) de gebruikte materialen, hoe beter. Daarom is er (indicatief) een mogelijkheid om andere materialen zoals zilver en teflon in de Excel berekening mee te nemen.
Het zal ook duidelijk zijn dat oplossingen of aanpassingen die een hele kleine invloed op het systeem hebben, ten opzichte van de hele audio-keten, niet zinvol zijn omdat ze geen toegevoegde waarde meer hebben.

Naar boven

Conclusie(s)

Het is altijd gevaarlijk om (harde) conclusies te trekken als je niet alle omstandigheden hebt meegenomen. De hierna volgende conclusies meen ik echter wel te mogen maken omdat deze wel degelijk door meting/berekening en simulatie worden bevestigd.

De capaciteit van het snoer (Cp) heeft nauwelijks invloed op zowel de verzwakking en de fase-afwijking. Wel geldt dat deze capaciteit gemiddelt tot laag moet zijn, lager is beter.
De serie-weerstand van de kabel (Rs) heeft een redelijke invloed op de verzwakking en behoorlijk op de fase-afwijking. Dit wordt voornamelijk veroorzaakt door dat de belasting niet Ohms is maar zowel inductief als capacitief (varieerd). Lager is beter. Een ander gevolg van een serie-weerstand is dat de dempingsfaktor naar beneden gaat. Bij waarden lager dan 50 a 60 beginnen er hoorbare invloeden te komen op het (impuls gedrag van) de bassen.
De zelfinductie van de interlink (Ls) heeft matige invloed op de verzwakking en matig tot redelijke invloed op de fase-afwijking. De zelf inductie moet zo laag mogelijk zijn om voornamelijk de fase afwijkingen binnen de perken te houden. Lager is beter.
Een goed snoer heeft dus (in deze volgorde) een lage serie-weerstand, een lage zelfinductie, een middelmatige tot lage capaciteit en is uiteraard zo kort mogelijk.
De invloed van zilver ten opzichte van koper lijkt niet eens aanwezig omdat het snoer niet beter presteert, zilver is dus geen duidelijke verbetering.
Ook de invloed van teflon is dermate laag dat verschillen niet hoorbaar kunnen zijn en pas zeer ver buiten het audio gebied meetbaar worden.
In tegenstelling tot interlinks speelt hier de onderlinge afstand van de aders een niet te verwaarlozen rol (wordt vaak onderschat).
Frappant is dat het 'exotische' snoer nauwelijks beter presteert! De verhouding tussen de verlaging van de Ohmse weerstand en de verhoging van de zelfinductie (tgv grotere aderdoorsnede) geeft beperkingen. In verhouding mag de zelfinductie dus 'niet' stijgen als de ohmse weerstand wordt verlaagd! Ofwel: anders wordt het afhankelijk van de belasting.
Het meest ideale luidspreker snoer heeft zowel een lage weerstand als een lage zelfinductie (dus beide!).
Bijna als laatste: ik hoor weinig verschil. Met name tussen 0,75mm2 en 2,5mm2 zit het meeste verschil. Voornamelijk de basweergave wordt wat beinvloed , gevoelsmatig meer op hogere volumes (of valt het dan meer op?).
Qua type snoeren zijn hier de relatieve en onderlinge verschillen klein. De absolute variatie per snoer is echter best wel wat hoger en zou tot hoorbare afwijkingen kunnen leiden, maar deze invloed is niet dermate hoog dat het zonder meer 'de zwakste schakel' uit de audio keten is.

Is dit dan een objectief oordeel?
Luidspreker snoer heeft inderdaad enige invloed op de geluidskwaliteit, dat staat min of meer vast. Maar oplossingen om de negatieve effecten te verminderen zijn alleen effectief als de werkelijke veroorzaker(s) worden aangepakt.
Een misverstand ontstaat vaak doordat men zich blind staart op een strakke amplitude karakteristiek en vergeet dat het (relatieve) fase gedrag en een lage serie-weerstand ook belangrijk is [noot 3].
In het kort is het grootste verschil te merken als de serie-weerstand te ver oploopt. Een redelijke draaddoorsnede lost dit probleem op. Bij voldoende draaddoorsnede hoor ik weinig verschillen onderling, met diverse goede luidsprekers. Tenzij je 'telefoon' snoer (dun) wilt vergelijken met fatsoenlijk (dik) luidspreker snoer, ben ik van mening dat verdere invloeden te verwaarlozen zijn.

Naar boven

Adviezen voor een goede snoer

Een goed luidspreker snoer heeft de volgende eigenschappen: heeft een lage serie-weerstand en een lage zelfinductie, een middelmatige tot lage capaciteit (iets minder belangrijk) en is uiteraard zo kort mogelijk. Dit snoer is volledig afgerolt, loopt niet dicht langs andere leidingen (verstoring).
Het snoer is bij voorkeur een getwist (!) snoer om de zelfinductie te minimaliseren, maar een degelijk 'tweeling' snoer is ook goed zolang deze maar een relatief grote ader doorsnede heeft (binnen zeker grenzen).
Omgezet in praktische waarden zou dit kunnen resulteren in de volgende waarden: Rs kleiner dan 0,2 Ohm, Ls liefst kleiner dan 2uH en de Cp kleiner dan 600pF. Luidspreker snoer met een lengte van meer dan 6 a 8 meter dient bij voorkeur vermeden te worden, langere lengten kunnen invloed gaan opleveren.
Over het algemeen voldoet 2,5mm² prima, voor de wat grotere lengten of zwaardere belastingen zou 4mm² overwogen kunnen worden.
Een specifieke materiaal keuze is niet/nauwelijks aan de orde, zolang er aan de bovengenoemde 'eisen' wordt voldaan zijn er geen/nauwelijks verschillen merkbaar.

Nog vragen?

Heb je vragen? Stuur een gerust een email.
Op de pagina contact vind je meer informatie en een contactformulier.

Aanvullingen

* Tijdens dit onderzoek ben ik op een voornamelijk negatieve manier verrast over wat er allemaal speelt in de audio-wereld over interlinks.Wat je soms leest over vermeende effecten: wat een onzin verhalen!
* Een aangename verrassing is de inventiviteit die men soms gebruikt om iets te bereiken, er zitten zeker zeer goede en creatieve ideeen bij (afgezien of het effect kan hebben).

[1]: Is een verkorte versie van het onderzoek, alleen de belangrijkste punten zijn hier vermeld.
[2]: Wordt binnenkort uitgebreid met meerdere metingen.
[3]: Fase verschillen hebben invloed op het 'richtingsgevoel' en indirect de amplitude karakteristiek. Als een snoer een gemeten strakke amplitude karakteristiek heeft van DC tot oneindig Hz, maar een grote fase afwijking geeft tussen bijvoorbeeld 100 en 1kHz zal bij gelijktijdige weergave van die twee frequenties wel degelijk een verschil hoorbaar kunnen zijn. Aandachtspunt is hierbij dat er een luidspreker als -varierende- belasting wordt gebruikt.

Naar boven