Der Skin-Effekt

[Soundcento]

Hallo zusammen,

ich bin vor kurzem über eine Formel gestolpert, die näherungsweise die Auswirkung des Skineffekts abhängig von Kabellänge, Radius und Frequenz beschreibt.
Nun hab ich mal ein bisschen in Excel rumgespielt und das ist dabei rausgekommen:



Ich bin dabei von 4m Kabellänge ausgegangen und 1,5 bzw. 2,5mm². Obergrenze des Graphen ist 30kHz. Natürlich keine Garantie auf Richtigkeit.

Nun wurde ja hier im Forum zumeist "propagiert", dass der Skineffekt im Hifi-Bereich so gering ist, dass er nahezu nichtig ist. Angesichts dessen hat mich der Graph dann doch ein bissel ins Grübeln gebracht. Zwar sind die Absolutwerte immernoch sehr klein.
Trotzdem wird der Widerstand des Kabels gegen hohe (Hifi-) Frequenzen im Vergleich zum Gleichstromwiderstand grob gesagt verdoppelt, falls die Formel ohne Weiteres so angewandt werden kann, bzw. unter der Annahme, dass sich der R_HF einfach so zum R_DC addieren lässt.

Wie sich die Differenz von 30-40 mOhm dann auf das auswirkt, was tatsächlich am Ohr ankommt, ist natürlich wieder eine andere Geschichte. Vielleicht kommen noch ein paar Meinungen oder Einschätzungen dazu, würd mich freuen.
Ich fands jedenfalls mal ganz interessant und hatte nicht ganz so "große" Auswirkungen erwartet.

Quelle der Formel ist übrigens "Bergmann, Schaefer: Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 2 Elektromagnetismus"

Gruß
Marco

 

[MisterFQ]

Auswirkung des Skineffekts abhängig von Kabellänge, Radius und Frequenz

Kommt in deiner Rechnung vor, dass Audiokabel eigentlich immer mehradrig sind?

 

[der böse Golf]

eben.. ich meine auch mal aufgeschnappt zu haben, dass eben aus genau diesem grund für LS-kabel möglichst viele dünne einzelne litzen genommen werden!

 

[Soundcento]

Das kann man als Argument nehmen, wenn jedes einzelne Drähtchen für sich isoliert ist. Solche Kabel sind recht selten, denk ich.

Es wird dazu auch geschrieben:

Der Skineffekt lässt sich stark unterdrücken, wenn man anstelle eines massiven Drahtes ein Bündel feiner durch Emaillelack gegeneinander isolierter Drähte benutzt, die man miteinander verdrillt oder verflechtet. Dadurch erreicht man, dass jeder Draht streckenweise ebensooft innen und außen verläuft wie die anderen Drähte des Bündels."

Ansonsten sind alle (verdrillten oder auch nicht verdrillten) Adern untereinander leitend verbunden und man hat wieder einen relativ homogenen Leiter.

Also daran "sollte" das Modell nicht scheitern, denk ich.

Gruß

 

[bimbel]

ähmm...der Widerstand alleine sagt doch nichts aus!

Nehmen wir an der Verstärker schiebt 40V und 5A sprich 200W an den Lautsprecher (was insbesondere in höheren Frequenzen NIE der Fall sein wird).

Macht bei 1,5mm² und Rdc: 0,045Ohm*5A = 0,225V Spannungsabfall über das Kabel. Bei obigen Werten würden dann "nur" noch: (40V-0,225V)*5A = 198,875W am Lautsprecher ankommen.
Bei Max Frequenz deiner Tabelle macht das: 0,085Ohm*5A = 0,425V und eine Leistung am Lautsprecher von (40V-0,425V)*5A = 197,875W

Jetzt darfst du dir ausrechnen wie hoch der Pegelverlust ist

Wenn man die Energiedichteverteilung im Musiksignal mit einbezieht und bedenkt das an einem Hochtöner VIEL geringere Leistungen anliegen, dann wird der Leistungsverlust aufgrund des Skineffekts noch kleiner.

Hoffe das reicht als Begründung, dass es keinen Unterschied macht.

 

[Guest]

Auswirkung des Skineffekts abhängig von Kabellänge, Radius und Frequenz

Kommt in deiner Rechnung vor, dass Audiokabel eigentlich immer mehradrig sind?

das stimmt nun einmal gar nicht.
ich denke da an sogenante solid core cabel und die bestehen aus einer einzigen ader die eigentlich sehr dünn ist, aber ausgezeichnet klingen. auch im sub bereich.

 

[MisterFQ]

aber ausgezeichnet klingen.... auch im sub bereich.

Natürlich klingen die stark im SubBereich wenn sie den Hochton durch Skin bisschen abschwächen.
Sorry der musste sein.

Solche Formeln sind immer nur eine Näherung eines Feldtheoretischen Ansatzes... und ich behaupte mal einfach, dass der Feldverlauf in einem Mehradrigen (nicht isolierten) Kabel anders ist, als in einem massiven Leiter. Man hat ja in der Praxis auch den Rückleiter und dessen Rückwirkung auf das Feld (Proximity) usw....

Grüße

 

[Guest]

aber ausgezeichnet klingen.... auch im sub bereich.

Natürlich klingen die stark im SubBereich wenn sie den Hochton durch Skin bisschen abschwächen.
Sorry der musste sein.



Grüße

es ist eigentlich hinreichend bekannt das sehr dünne ls-kabel im subbereich nicht so der klangliche hit sind. wir reden von 0,5mm² aber die einzelader klingt sehr ausgewogen. wird so gesagt. aber da ich ein voodu-jünger bin. muss ich dicke kabel sehen damit ich glauben kann, das der bassbereich traumhaft ist.

 

[Soundcento]

Solche Formeln sind immer nur eine Näherung eines Feldtheoretischen Ansatzes... und ich behaupte mal einfach, dass der Feldverlauf in einem Mehradrigen (nicht isolierten) Kabel anders ist, als in einem massiven Leiter. Man hat ja in der Praxis auch den Rückleiter und dessen Rückwirkung auf das Feld (Proximity) usw....

Da hast du mit Sicherheit nicht Unrecht mit dem Vergleich massiv gegen feinadrig. Wobei ich mir hier keine relevanten (größenmäßig) Unterschiede vorstellen kann. Die Flussrichtung der Elektronen bleibt im Großen und Ganzen gleich (und damit die Felder), Lufteinschlüsse halten sich auch in Grenzen. Dagegen ist der Abstand Minus-Plus schonwieder riesig. Aber gut, ist wahrscheinlich Haarspalterei.

Es war auch nicht Ziel, die Leute hier von der verheerenden Wirkung zu überzeugen, vielmehr die Gegenüberstellung mit dem Gleichstromwiderstand.

Gruß

 

[bimbel]

Hörst du die 0,02dB Unterschied? Die Welligkeit des Frequenzgangs des Lautsprechers wird höher sein
Wie gesagt ist der Skineffekt nicht hörbar. (PUNKT)

 

[Guest]

skin hin kabelklang her.... der skin effekt tauchte erstmals im prospekt eines nicht zu vernachlässigend teuren herstellers auf der diesen als EIN ÜÜÜBLES ÜÜÜÜBEL was man beheben konnte zu lpbpreisen... das war in der zweiten hälfte des letzten jahrzehnt des letzten jahrtausend...

davor fand der "skin effekt " im niederfrequenzspektrum keinerlei erwähnung, und selbst danach war er derart indiskutabel das es nichtweinmal ordentliche untersuchungen dazu rechtfertigte...

merkt er was???


mfg

ps: hat mit kabelklang nichts! zutun.. ich hör es nicht... aber nach dem was mich in letzter zeit überzeugt hat glaube ich fast! alles... VOODOO IS ALIVE!

 

[Onkel Alex]

bevor man sich über den skineffekt gedanken macht, sollte man lieber mal den ollen cd-spieler rauswerfen und gegen ein analoges, weniger verlustbehaftetes medium tauschen. ...schallplatte?

in jeder verbindung zwischen den digitalen elementen eurer HUs habt ihr mehr skin-effekt als in all euren ls-kabeln zusammen.

der einzig nennenswerte skin-effekt ist DER, wenn sich einem bei einer guten anlage und passender musik die haare austellen und es einem kalt den rücken runter läuft.


wer sich trotzdem gedanken drüber macht, der soll sich einfach statt des 0,75er silberkäbelchens ein fein-litziges 4mm² kupferkabel verlegen und gut.

...andererseits... lasst den skin-effekt doch für euch arbeiten -> klingt der hochton weicher...


...meine meinung...

 

[Guest]

 

[Robi]

Onkel Alex du willst doch nicht etwa über die 20KHZ

Gruss Robi

 

[MrWoofa]

Genau, nur noch Schallplatte hören weil da sind die Frequenzen die der Skin-Effekt absenkt erst garnicht mehr mit drauf --> LP aussen -3dB bei 13, innen bei 9KHz - gabs auch mal ne Seite drüber wo das alle drin stand.

 

[Guest]

Genau, nur noch Schallplatte hören weil da sind die Frequenzen die der Skin-Effekt absenkt erst garnicht mehr mit drauf --> LP aussen -3dB bei 13, innen bei 9KHz - gabs auch mal ne Seite drüber wo das alle drin stand.

dann war dies aber ein minderwertiges laufwerk incl. schlechtem abnehmer.
oder der tonabnehmer sehr falsch justiert und anti skating war nicht vorhanden.

es ist immer wieder eine wonne über meinen thorens TDK 126 MK2 die gute alte scheibe zu hören.
dafür lasse ich jede cd links liegen.

 

[Soundcento]

Hörst du die 0,02dB Unterschied? Die Welligkeit des Frequenzgangs des Lautsprechers wird höher sein
Wie gesagt ist der Skineffekt nicht hörbar. (PUNKT)

Hallo,

warum so giftig?

Trotzdem danke für den berechneten Pegelverlust, von welchem Wirkungsgrad bist du dabei ausgegangen? 0,02dB sind natürlich schon ne Hausnummer. Im Großen und Ganzen ist das Thema dann ja abgehandelt.

Gruß
Marco

 

[Passat3233]

Genau, nur noch Schallplatte hören weil da sind die Frequenzen die der Skin-Effekt absenkt erst garnicht mehr mit drauf --> LP aussen -3dB bei 13, innen bei 9KHz - gabs auch mal ne Seite drüber wo das alle drin stand.

Dann frage ich mich, wie denn wohl die alten Quadro-Schallplatten nach dem CD4-Verfahren überhaupt funktionieren konnten.

Da wurden nämlich die beiden Rear-Kanäle im Frequenzbereich 30-50 KHz auf die Platte geschnitten.
Und das schon Anfang der 70er!

Zum Skin-Effekt:
Die Kabelhersteller haben da schon länger eine Lösung:
Versilbern der Litzen.
Silber leitet minimal besser als Kupfer. Das gleicht dann die Pegeldämpfung von 0,02 dB wieder aus.

Grüsse
Roman

 

[Guest]

auch ein "skin"-effekt!

 

[Onkel Alex]

Onkel Alex du willst doch nicht etwa über die 20KHZ

Gruss Robi

ich nicht, aber anscheind wohl mach anderes fledermausöhrchen hier im forum...



@ geithan
dieser effekt kam mir auch schon in den sinn, nur mangels passendem bild-material wärs nur schwer zu veranschaulichen gewesen...