ความยาวและความหนาของสายหูฟังเปลี่ยนเสียงจริงหรือ? คำนวณความต้านทานและค่าความจุที่ 0.5m, 1.2m และ 1.5m

เสียงเปลี่ยน แต่คนส่วนใหญ่ฟังไม่ออก สายทองแดงอ๊อกซิเจนฟรี 1.2m ที่มี 24 กลุ่ม กลุ่มละเก้าเส้นขนาด 0.05mm มีความต้านทานกระแสตรงไป-กลับราว 0.10Ω ส่วนโครงสร้างเดียวกันที่ 0.5m อยู่ที่ราว 0.04Ω บนอินเอียร์ 3Ω ต่างกัน 0.16dB และบนหูฟัง 32Ω ต่างกันไม่ถึง 0.03dB ความยาวที่มีผลจริงคือลวดเส้นเล็ก สายที่ยาวมาก และเอาต์พุตกระแสสูง ไม่ใช่การเปลี่ยนจาก 1.2m เป็น 1.5m

เพิ่มความยาวหนึ่งเมตร ความต้านทานเพิ่มเท่าไร?

ใช้ค่าความต้านทานจำเพาะของทองแดง 1.7×10⁻⁸ Ω·m ตัวนำ 0.424mm² จะได้ราว 40mΩ ต่อเมตร และสัญญาณวิ่งไป-กลับจึงใช้ความยาวสองเท่า สาย 1.2m คิดเป็น 96mΩ, 0.5m ราว 40mΩ, 1.5m ราว 120mΩ

ตัวเลขนี้ยังไม่รวมขาเสียบ จุดบัดกรี และความต้านทานหน้าสัมผัสของหัวปลั๊ก ขา 2pin หนึ่งขาที่ 5-20mΩ เป็นเรื่องปกติ สี่ขารวมกันก็ใกล้เคียงกับตัวสายสั้น ๆ ก่อนวัด ให้ชอร์ตโพรบมัลติมิเตอร์แล้วตั้งศูนย์ ไม่อย่างนั้นครึ่งหนึ่งของค่าที่อ่านได้คือโพรบ

โครงสร้างสาย	พื้นที่หน้าตัดตัวนำ	ความต้านทานไป-กลับ (1.2m)	การสูญเสียบน 3Ω	การสูญเสียบน 32Ω	หมายความว่าอย่างไร
24 กลุ่ม × 9 × 0.05mm, 1.2m	ราว 0.42mm²	ราว 0.10Ω	ราว 0.27dB	ราว 0.03dB	ความยาวปกติ ระดับเสียงต่างต่ำกว่าเกณฑ์ที่ได้ยิน
แบบเดียวกัน 0.5m	ราว 0.42mm²	ราว 0.04Ω	ราว 0.12dB	ราว 0.01dB	สูญเสียน้อยที่สุด พอสำหรับใช้บนโต๊ะ
แบบเดียวกัน 1.5m	ราว 0.42mm²	ราว 0.12Ω	ราว 0.34dB	ราว 0.03dB	มากกว่า 0.07dB ใช้ยืนทำงานได้
16 กลุ่ม × 14 × 0.06mm, 1.2m	ราว 0.63mm²	ราว 0.06Ω	ราว 0.17dB	ราว 0.02dB	กลุ่มน้อยกว่า แต่เส้นหนากว่า หน้าตัดใหญ่กว่า
ลวดเส้นเล็กทั่วไป 0.08mm², 1.2m	ราว 0.08mm²	ราว 0.50Ω	ราว 1.3dB	ราว 0.13dB	อินเอียร์อิมพีแดนซ์ต่ำทึบลงชัด ควรเปลี่ยนสาย

24 กลุ่มกับ 16 กลุ่ม อันไหนหนากว่า?

จำนวนกลุ่มบอกโครงสร้าง แต่ค่าทางไฟฟ้าขึ้นกับหน้าตัด 24 กลุ่ม × 9 เส้น 0.05mm รวม 216 เส้น ราว 0.42mm² ส่วน 16 กลุ่ม × 14 เส้น 0.06mm รวม 224 เส้น ราว 0.63mm² แบบหลังเส้นหนากว่าและมีจำนวนมากกว่า ความต้านทานกระแสตรงจึงต่ำกว่าประมาณสามสิบเปอร์เซ็นต์

โครงสร้าง LITZ สลับตำแหน่งเส้นตลอดความยาว ทำให้กระแสสลับกระจายสม่ำเสมอขึ้น ที่ 20kHz ความลึกผิวในทองแดงราว 0.46mm เส้น 0.05mm จึงอยู่ในชั้นนำไฟฟ้าทั้งหน้าตัด ผลผิวในย่านเสียงแทบไม่มีผล LITZ ช่วยเผื่อไว้สำหรับความถี่สูงและการส่งระยะไกล

ค่าความจุทำให้ปลายเสียงสูงหายไปไหม?

สายตีเกลียว 1.2m มีค่าความจุกระจายราว 40-80pF ถ้าใช้ 80pF กับโหลด 32Ω จุดตัด RC อยู่เหนือ 60MHz ห่างจาก 20kHz ถึงสามหลัก

ถ้าเป็นสายระดับไลน์ยาว 10m ต่อเข้าอินพุต 10kΩ ค่า 1nF จะทำให้จุดตัดอยู่ราว 16kHz และย่านเสียงสูงเริ่มลดลง นั่นเป็นปัญหาของสายสัญญาณยาว ไม่ใช่สายหูฟัง โหลดหูฟังต่ำ ค่าความจุจึงแทบไม่มีผล

เมื่อไรจึงได้ยินความต่างของความยาว

ต้องมีสามเงื่อนไขพร้อมกัน อินเอียร์อิมพีแดนซ์ต่ำกว่า 4Ω ความไวสูงกว่า 105dB/mW แหล่งจ่ายมีกระแสพอจนความต้านทานสายมีน้ำหนักขึ้น และความต้านทานกระแสตรงของสายสองเส้นต่างกันเกิน 0.1Ω ขาดข้อใดข้อหนึ่ง ความต่างจะจมอยู่ในสัญญาณรบกวนของการวัด

การฟังแบบปิดตาต้องปรับระดับให้ตรงกัน ใช้แหล่งจ่ายเดียวกัน อินเอียร์ตัวเดียวกัน และเอียทิปคู่เดียวกัน ปรับระดับเสียงสองข้างให้ต่างกันไม่เกิน 0.1dB แล้วฟังอย่างน้อยสิบรอบต่อสาย ถ้าต่างกัน 0.3dB ในย่านกว้าง คนส่วนใหญ่ยังเดาอยู่

ไมโครโฟนิกส์ของสายก็รบกวนการตัดสิน สายที่เฉียดคอเสื้อหรือโต๊ะสร้างเสียงรบกวนมากกว่าความต่างของความต้านทานมาก ควรตรึงสายให้อยู่กับที่ก่อนเปรียบเทียบ

เลือก 0.5m, 1.2m หรือ 1.5m

0.5m เหมาะกับดองเกิล DAC บนโต๊ะกับมือถือ สายไม่พันกัน

1.2m เป็นความยาวอเนกประสงค์ ใส่กระเป๋า วางข้างแล็ปท็อป หรือใช้บนโต๊ะก็พอ สายสำเร็จรูป KSHF-24G และ KSHF-16G ยาว 1.20-1.25m

1.5m เหมาะกับโต๊ะยืนทำงาน โซฟา หรือลำโพงที่อยู่ใกล้ ที่เพิ่มมา 0.3m ทำให้ความต้านทานเพิ่มราว 0.02Ω ซึ่งไม่มีความหมายทางไฟฟ้า แต่สายจะเกี่ยวสิ่งของบ่อยขึ้น

โครงสร้างสำคัญกว่าความยาว หัวปลั๊กแบบตรงหักง่ายในกระเป๋า ส่วนห่วงคล้องหูลดไมโครโฟนิกส์ และชนิดปลั๊กต้องตรงกัน 3.5mm ซิงเกิลเอนด์กับ 4.4mm บาลานซ์ใช้แทนกันไม่ได้

ความเข้าใจผิดสามข้อ

ข้อแรก มองว่าสายยิ่งยาวยิ่งเสียงทึบ ตั้งแต่ 1.2m ถึง 1.5m ความต้านทานต่างกันแค่ 0.02Ω ถ้าอิมพีแดนซ์ไม่ต่ำมากก็ฟังไม่ออก

ข้อสอง ตัดสินเสียงจากความหนา สายที่หนากว่าลดความต้านทาน ไม่ได้จูนเสียงใหม่ ความต่างระหว่าง 0.63mm² กับ 0.42mm² บนโหลด 3Ω ยังต่ำกว่า 0.2dB

ข้อสาม คิดว่าการเปลี่ยนสายจะแก้ได้ทุกอย่าง หน้าสัมผัสหลวม จุดบัดกรีแตก ขาเสียบออกซิไดซ์ ทำให้ความต้านทานเพิ่มได้หลายโอห์ม สายใหม่ที่ฟังดูต่างมากจึงเป็นเพราะหน้าสัมผัสกลับมาทำงาน

วัดเองได้

มัลติมิเตอร์สี่หลักครึ่งก็พอ ชอร์ตโพรบอ่านค่าฐาน บันทึกไว้ วัดวงจรทั้งหมดจาก L+ ถึง L- แล้วลบค่าฐาน สาย 24 กลุ่มยาว 1.2m ควรอยู่ราว 0.1Ω ถ้าเกิน 0.3Ω ให้ตรวจขาเสียบและจุดบัดกรี

ถ้าทำระบบสี่สายจะแม่นกว่า เพราะตัดความต้านทานของโพรบและหน้าสัมผัสออก ถ้าไม่มี ให้วัดสายเดิมสามครั้งและดูความสม่ำเสมอ

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ การนำไฟฟ้าและโครงสร้างสาย, ความบริสุทธิ์ของทองแดงกับ LITZ, แนวทางเลือกสายอัปเกรด และ ไมโครโฟนิกส์

ผู้เขียนบทความนี้: ทีมเนื้อหาเสียง KEYSION เราทดสอบสายและ DAC ด้วยมัลติมิเตอร์ควบคู่กับการฟังแบบปิดตา ค่าความต้านทานในบทความคำนวณจากทองแดงบริสุทธิ์ สินค้าจริงจะต่างไปตามขาเสียบ ตะกั่วบัดกรี และความคลาดเคลื่อนของความยาว ข้อสรุปเรื่องเสียงใช้ได้กับเงื่อนไขการทดสอบของเราเท่านั้น