Rasprava na forumu diyaudio.com (tema #394187, „Bakar protiv blata protiv banane — koja zvuči bolje?”, 2024., 347 odgovora) predložila je usporedbu prijenosa audio signala kroz bakrenu žicu, mokro blato i svježu bananu. Tema je uglavnom tretirana kao humoristična. Međutim, temeljno pitanje — odražava li konvencionalni odabir bakra kao dominantnog audio vodljivog materijala strogu usporedbu s alternativama, ili samo povijesnu konvenciju — nije obrađeno u recenziranoj literaturi. Konstruirali smo balansirane međuspojeve od 1 metra koristeći 13 vodljivih materijala: OFC bakar, jednokristalni OFC bakar, fino srebro, aluminij, mokru glinu (blato), svježu bananu (Musa acuminata), grafitnu šipku, čeličnu žicu, morsku vodu u silikonskoj cijevi, snop ugljičnih vlakana, olovku (HB stupanj), ljudsku slinu u silikonskoj cijevi i kontrolu koja se sastoji od bez vodiča (otvoreni krug s terminacijom od 1 M-ohm). Svaki kabel podvrgnut je standardiziranom mjernom protokolu: DC otpor, frekvencijski odziv (20 Hz - 200 kHz), ukupno harmonijsko izobličenje (1 kHz, 2 Vrms), impulsni odziv i povrat međuuzorkovnih informacija korištenjem Tanakinog protokola. Bakar i srebro djelovali su najbolje prema svakoj konvencionalnoj metrici. Blato je, međutim, pokazalo anomalno svojstvo: njegov frekvencijski profil prigušenja proizveo je nježan, monotono opadajući pad iznad 20 kHz koji blizu aproksimira karakteristiku apsorpcije ljudskog vanjskog ušnog kanala, a njegove povratljive međuuzorkovne informacije — iako niske u apsolutnim terminima — pokazale su najveću vremensku stabilnost od bilo kojeg testiranog materijala, varirajući manje od 0,4 % tijekom 72-satnog kontinuiranog mjerenja. Ne preporučujemo blato kao vodič. Izvještavamo da je njegovo ponašanje zanimljivije nego što njegov ugled sugerira.
1. Uvod
U ožujku 2024., korisnik na forumu diyaudio.com — pseudonim „TubeGlowWorm” — postavio je pitanje koje je, u svojoj izvornoj formulaciji, glasilo: „Je li itko zapravo izmjerio zvuči li bakar bolje od blata? Ili svi samo pretpostavljamo?”
Niz odgovora koji je uslijedio akumulirao je 347 odgovora tijekom 11 dana. Većina je bila odbojna. Nekoliko ih je bilo zabavno. Mali broj postavio je suštinske točke: da je odabir bakra kao standardnog vodljivog materijala za prijenos audio signala povijesno uvjetovan (Edison je koristio bakar jer je bio jeftin i dostupan, a ne zato što ga je usporedio s alternativama); da relevantna svojstva vodiča — otpor, kožni efekt, dielektrička apsorpcija okolne izolacije — dramatično variraju kroz materijale; te da nije objavljen kontrolirani test slušanja ili usporedba mjerenja između bakra i bilo kojeg nemetalnog vodiča.
Jedan poster — „EquatorialSkeptic” — predložio je dodavanje banane usporedbi, napominjući da meso banane bogato kalijem ima ionsku vodljivost približno 1.000 puta nižu od elektronske vodljivosti bakra, ali 10 puta veću od destilirane vode. Drugi poster — „JensenTransformerGuy” — napomenuo je da relevantna usporedba nije sama otpornost, već kompleksna impedancija ovisna o frekvenciji, koja ovisi o vrsti nositelja naboja (elektroni u metalima, ioni u elektrolitima i biološkim materijalima).
Pročitali smo nit s interesom. Pitanje, oslobođeno svog komedijskog okvira, legitimno je. Odlučili smo na njega odgovoriti.
Ovaj rad predstavlja kontroliranu usporedbu 13 vodljivih materijala, u rasponu od konvencionalnih (OFC bakar, fino srebro) do nekonvencionalnih (mokro blato, svježa banana, ljudska slina). Mjerenja su stvarna. Metodologija je ista kao ona korištena u našem recenziranom radu o konvencionalnim vodičima. Nismo primijenili humor na eksperimentalni protokol i zamoljujemo čitatelja da pruži istu uljudnost.
2. Materijali i konstrukcija kabela
Trinaest vodljivih materijala odabrano je da obuhvati raspon dostupnih mehanizama vodljivosti i tipova materijala. Svaki je izrađen u balansirani međuspoj od 1 metra (dva signalna vodiča plus uzemljenje) terminiran s Neutrik NC3 XLR konektorima. Dielektrička i mehanička podržavajuća struktura standardizirana je kroz sve kabele: PTFE cijev unutarnjeg promjera 6 mm za svaki vodič, s dvije signalne cijevi i jednom cijevi uzemljenja spojene u najlonsku pletenicu.
Materijali:
1. OFC bakar (7N, čistoća 99,99999 %, 1,0 mm promjera puna jezgra). Otpornost: 1,68 * 10^-8 ohm-m. Osnovna referenca i materijal koji se koristi u većini profesionalnih audio kabela širom svijeta.
2. Jednokristalni OFC bakar (6N, 1,0 mm promjera, izvučen Ohnovom metodom kontinuiranog lijevanja). Otpornost: 1,67 * 10^-8 ohm-m. Uključen kako bi se utvrdilo utječe li struktura kristala, za razliku od skupne otpornosti, na mjerenja.
3. Fino srebro (4N, 99,99 %, 1,0 mm promjera puna jezgra). Otpornost: 1,59 * 10^-8 ohm-m. Elementarni metal najveće vodljivosti pri sobnoj temperaturi.
4. Aluminij (4N, 1,0 mm promjera puna jezgra). Otpornost: 2,65 * 10^-8 ohm-m. Uobičajen u prijenosu energije, rijetko se koristi u audio signalnim kabelima.
5. Mokra glina („blato”). Izvučeno s obala rijeke Machángara, Quito, na točki gdje prelazi ekvator (0,0000 ° geografske širine). Sakupljeno u zatvorenom spremniku, pomiješano s destiliranom vodom do konzistencije guste paste (približno 65 % krutih tvari po težini), te zapakirano u PTFE cijev. Glina je bila vulkanski andosol dobiven iz pepela, bogat alofanom i imogolitom, sa sadržajem željeznog oksida od 8,3 % po težini i izmjerenim pH od 6,2. DC otpornost: 18,4 ohm-m — približno milijardu puta veća od bakra.
6. Svježa banana (Musa acuminata, kultivar Cavendish). Kupljena na tržnici u Quitu ujutro svake mjerne sesije. Banana je oguljena, meso izrezano u cilindrične čepove od 1 cm, a čepovi spakirani od kraja do kraja u PTFE cijev s blagom kompresijom kako bi se osigurao kontinuitet. Ukupna masa vodiča: 47 g. DC otpornost: 2,1 ohm-m. Meso banane vodi kroz migraciju kalijevih iona (K+) u vodenom međustaničnom matriksu.
7. Grafitna šipka (sintetička, 6 mm promjera, > 99,5 % ugljika). Otpornost: 3,5 * 10^-5 ohm-m. Polumetalni vodič s delokaliziranom pi-elektronskom vodljivošću duž bazalnih ravnina.
8. Čelična žica (AISI 1008, žarena, 1,0 mm promjera). Otpornost: 1,0 * 10^-7 ohm-m. Približno šest puta otpornost bakra i feromagnetska — jedini magnetski materijal u skupu.
9. Morska voda (sakupljena s pacifičke obale u Esmeraldasu, Ekvador, 0,98 ° N geografske širine, salinitet 34,2 ppt). Zatvorena u silikonskoj cijevi sa zatvorenim kontaktima elektroda od bakrene žice na svakom kraju. Otpornost: 0,20 ohm-m. Vodi kroz migraciju iona natrija i klorida.
10. Snop ugljičnih vlakana (Toray T700, broj filamenata 12K, neuvijen). Otpornost: 1,6 * 10^-5 ohm-m. Vodi kroz grafitne jezgre vlakana.
11. Olovka (Faber-Castell HB stupanj, promjera 2 mm, 68 % grafit / 26 % glina / 6 % vosak vezivo). Otpornost: 4,2 * 10^-4 ohm-m. Grafitno-glineni kompozit koji je, napominjemo, sam po sebi hibrid blata i grafita.
12. Ljudska slina (sakupljena od tri laboratorijska volontera, udružena, zatvorena u silikonskoj cijevi s bakrenim elektrodama). Otpornost: 0,72 ohm-m. Ionski vodič s natrijem, kalijem, kalcijem i kloridom kao primarnim nositeljima naboja. Priznajemo da je ovaj materijal neobičan. Uključen je jer je poster u niti diyaudio specifično zatražio.
13. Otvoreni krug (bez vodiča — PTFE cijev sa zračnom prazninom, terminirajući otpornik 1 M-ohm). Uključen kao kontrola za uspostavljanje praga mjerenja.
Svi nemetalni vodiči pripremljeni su i instalirani unutar 2 sata od mjerenja kako bi se minimiziralo sušenje, oksidacija ili biološka degradacija. Kabel s bananom testiran je na 0, 6, 12, 24, 48 i 72 sata nakon izrade radi karakterizacije vremenske stabilnosti. Kabel s blatom testiran je po istom rasporedu.
3. Mjerni protokol
Svaki kabel umetnut je u standardizirani signalni lanac: izlaz generatora Audio Precision APx555B -> kabel u testiranju -> AKM AK5578 ADC (768 kHz, 32-bita). Uzeta su sljedeća mjerenja:
DC otpor: 4-žično Kelvinovo mjerenje, Keithley 2450 SourceMeter, testna struja 100 mA (smanjena na 10 mA za materijale visokog otpora kako bi se izbjegli toplinski učinci).
Frekvencijski odziv: 20 Hz do 200 kHz, rezolucija 1/48-oktave, konstantni napon 2 Vrms. Mjereno kao omjer primljene razine prema referentnoj razini bakra na svakoj frekvenciji.
Ukupno harmonijsko izobličenje + šum (THD+N): 1 kHz sinusoida, 2 Vrms, 80 kHz mjerna propusnost. Izraženo u dB u odnosu na temeljnu.
Impulsni odziv: impuls od 10 mikrosekundi, snimanje na 768 kHz, prozor od 65.536 točaka. Pregledavan za refleksije, treperenje i anomalije grupnog kašnjenja.
Međuuzorkovne informacije (ISI): Slijedeći Tanakin protokol (2025). Višetonski testni signal proslijeđen je kroz svaki kabel, snimljen na 768 kHz, digitalno smanjen na 192 kHz i analiziran za povratljive informacije iznad Nyquista korištenjem algoritma povrata maksimalne vjerojatnosti.
Prag šuma: bez primijenjenog signala, snimanje od 30 sekundi pri 768 kHz, spektralna analiza u 1/12-oktavnim pojasevima.
Sva mjerenja izvedena su u referentnom laboratoriju u Quitu pri 23,0 +/- 0,1 °C, 47 +/- 1 % RH, s testnim kabelom unutar RF-oklopljenog kućišta (Lindgren model 2006, > 100 dB prigušenja od 10 kHz do 10 GHz).
4. Rezultati: konvencionalne metrike
DC otpor (po vodiču, duljine 1 metar):
Srebro: 0,020 ohm. Bakar (OFC): 0,021 ohm. Bakar (SC-OFC): 0,021 ohm. Aluminij: 0,034 ohm. Čelik: 0,127 ohm. Ugljična vlakna: 0,141 ohm. Grafitna šipka: 1,24 ohm. Olovka: 13,4 ohm. Morska voda: 706 ohm. Slina: 2.540 ohm. Banana: 74.200 ohm. Blato: 650.000 ohm. Otvoreni krug: > 10 M-ohm.
Frekvencijski odziv u odnosu na bakar pri 1 kHz:
Srebro, SC-OFC, aluminij i čelik bili su unutar +/- 0,02 dB od bakra od 20 Hz do 200 kHz. Ugljična vlakna pokazala su -0,08 dB pri 200 kHz. Grafit je pokazao -0,3 dB pri 100 kHz, povećavajući se na -1,1 dB pri 200 kHz. Olovka je pokazala -1,8 dB pri 20 kHz, povećavajući se na -8,4 dB pri 100 kHz. Ionski vodiči (morska voda, slina, banana, blato) pokazali su progresivno strmije visokofrekventne padove, počevši u audio opsegu za materijale najveće otpornosti.
Frekvencijski odziv blata bio je -0,2 dB pri 20 Hz, -3,1 dB pri 1 kHz, -18,7 dB pri 10 kHz, -47,3 dB pri 50 kHz, te ispod praga šuma (-88 dB) iznad 78 kHz. Ovo je, prema bilo kojem standardu, slab frekvencijski odziv za audio vodič. Kabel prigušuje čujne visoke frekvencije za više od 18 dB. Nitko ne bi trebao koristiti ovaj kabel.
Frekvencijski odziv banane bio je nešto bolji na niskim frekvencijama (-0,1 dB pri 20 Hz, -1,4 dB pri 1 kHz), ali se još strmije spustio iznad 5 kHz, dosegnuvši -26,3 dB pri 10 kHz i pavši ispod praga šuma pri 34 kHz. Banana je gori vodič od blata iznad 8 kHz.
THD+N pri 1 kHz, 2 Vrms:
Srebro: -118,4 dB. Bakar (OFC): -117,9 dB. Bakar (SC-OFC): -118,1 dB. Aluminij: -116,3 dB. Čelik: -98,7 dB (feromagnetska histereza čelične žice uvodi mjerljivo harmonijsko izobličenje — pretežno neparnog reda, što je u skladu s nelinearnošću B-H petlje). Ugljična vlakna: -112,4 dB. Grafit: -104,2 dB. Olovka: -87,3 dB. Morska voda: -76,1 dB. Slina: -71,4 dB. Banana: -62,8 dB. Blato: -58,3 dB. Otvoreni krug: -44,1 dB (dominira Johnsonov šum terminacijskog otpornika od 1 M-ohm).
Prema svakoj konvencionalnoj metrici — otpor, frekvencijski odziv, izobličenje — rangiranje je jasno. Srebro i bakar učinkovito su izjednačeni. Aluminij je blizu iza. Sve ostalo je progresivno gore. Blato i banana najgori su vodiči koje smo ikada izmjerili.
Eksperiment se mogao završiti ovdje. Bakar pobjeđuje. Nit na diyaudiu je odgovorena.
Ne završava ovdje.
5. Rezultati: anomalna svojstva blata
Tijekom mjerenja frekvencijskog odziva primijetili smo da krivulja pada blata ima neobično glatki oblik. Većina vodiča s visokofrekventnim prigušenjem pokazuju rezonancije, valovljenja ili diskontinuitete nagiba uzrokovane neusklađenošću impedancije, dielektričkim rezonancijama ili modnim prijelazima. Blato nije pokazalo nikakve. Njegovo prigušenje monotono se povećavalo s frekvencijom, slijedeći krivulju dobro opisanu jednopolnim niskopropusnim funkcijom s frekvencijom kuta od približno 620 Hz.
Iz znatiželje, usporedili smo profil prigušenja blata s funkcijom prijenosa tlaka ljudskog vanjskog ušnog kanala, kako su izmjerili Hammershoi i Moller (1996.) i tabelirali u standardu ISO 11904-1. Ušni kanal djeluje kao četvrtinski rezonantni tubus s primarnom rezonancom blizu 2,7 kHz i sekundarnom rezonancom blizu 5,4 kHz, proizvodeći karakterističan vrh pojačanja od 10-15 dB pri 2-4 kHz.
Usporedba se nije očekivala da bude smislena. Bila je.
Kada se krivulja prigušenja blata superponira na inverz funkcije prijenosa ušnog kanala — to jest, prigušenje potrebno za poništavanje rezonantnog pojačanja ušnog kanala — dvije krivulje podudaraju se unutar +/- 1,2 dB od 500 Hz do 15 kHz. Blato prirodno prigušuje frekvencije koje ušni kanal pojačava i propušta frekvencije koje ušni kanal ne mijenja.
Ovo je slučajnost. Ovo izričito navodimo. Fizički mehanizam ionske vodljivosti u mokroj glini nema kauzalnog odnosa s anatomijom ljudskog ušnog kanala. Frekvencijska podudarnost je numerička slučajnost koja proizlazi iz činjenice da je vodljivost blata dominirana površinskom vodljivošću čestica željeznog oksida, koja slijedi krivulju relaksacije s vremenskom konstantom (približno 250 mikrosekundi) koja slučajno odgovara inverzu primarne rezonantne frekvencije ušnog kanala.
Ipak, praktična posljedica je stvarna: signal koji je prošao kroz vodič od blata bio je predizjednačen, vlastitim frekvencijskim odzivom vodiča, na način koji djelomično kompenzira rezonantnu obojenost ušnog kanala. Signal koji stiže do bubnjića ima ravniji efektivni frekvencijski odziv od signala koji je ušao u kabel.
Izmjerili smo ovo izravno koristeći ušni simulator (GRAS 45CA, sukladno IEC 60318-4) postavljen na poziciji slušanja. Referentna pjesma (ružičasti šum, 30 sekundi) puštena je kroz sustav s bakrenim kabelom, a zatim s kabelom od blata (pojačanje pojačala povećano je za 18,7 dB kako bi se kompenziralo gubitak blata pri 1 kHz). Frekvencijski odziv na mikrofonu ušnog simulatora — predstavljajući zvučni tlak na bubnjiću — bio je 2,4 dB ravniji (niža standardna devijacija kroz 1/3-oktavne pojaseve od 500 Hz do 15 kHz) s kabelom od blata nego s bakrenim kabelom.
Bakar je bolji vodič. Blato, na bubnjiću, proizvodi ravniji frekvencijski odziv. Ove tvrdnje su obje istinite. Nisu kontradiktorne. Opisuju različite stvari.
6. Rezultati: vremenska stabilnost
Kabel s bananom brzo se degradirao. Unutar 6 sati od izrade, DC otpor se povećao za 14 % kako je meso banane počelo oksidirati i dehidrirati. Nakon 24 sata, otpor se udvostručio. Nakon 48 sati, kabel je bio funkcionalno otvoreni krug — banana je posmeđila, povukla se od stijenki cijevi i izgubila ionski kontinuitet. Mjerenja frekvencijskog odziva, THD+N i ISI nakon 48 sati nisu se mogla razlikovati od kontrole otvorenog kruga.
Banana nije održiv vodljivi materijal za bilo koju primjenu koja zahtijeva vremensku stabilnost veću od približno 12 sati. Ovo potvrđuje ono što je nit na diyaudiu sumnjala, ali nije izmjerila.
Kabel s morskom vodom bio je stabilan tijekom 72 sata (drift otpora < 2 %), kako se i očekivalo za zatvoreni elektrolit s fiksnom ionskom koncentracijom.
Kabel sa slinom pokazao je umjerenu degradaciju (otpor se povećao za 23 % tijekom 72 sata), vjerojatno zbog enzimatske razgradnje organskih komponenata i bakterijskog rasta koji mijenja ionsku ravnotežu.
Blato je bilo iznenađenje.
DC otpor kabela od blata smanjio se za 3,1 % tijekom prvih 12 sati, a zatim se stabilizirao. Tijekom sljedećih 60 sati, otpor je varirao manje od 0,2 %. Frekvencijski odziv bio je slično stabilan: kutna frekvencija od -3 dB pomaknula se s 618 Hz na 625 Hz tijekom 72 sata — promjena od 1,1 %. THD+N se neznatno poboljšao (s -58,3 dB na -59,1 dB) tijekom prvih 24 sata, a zatim je bio konstantan.
Mjerenje međuuzorkovnih informacija bilo je najupečatljiviji rezultat stabilnosti. ISI bakra (mjereno svaka 2 sata tijekom 72 sata) varirao je za 2,8 % (koeficijent varijacije), pripisano fluktuacijama temperature okoline koje utječu na kožni efekt kabela i jitter takta ADC-a. ISI blata varirao je za 0,4 % — sedam puta stabilnije od bakra.
Magnituda ISI bila je, naravno, mnogo niža za blato (0,003 bita po uzorku u odnosu na 0,289 bita po uzorku za bakar). Blato čuva gotovo nikakve međuuzorkovne informacije u apsolutnim terminima. Ali ono malo što čuva, čuva s izvanrednom dosljednošću.
Mehanizam za ovu stabilnost je neosjetljivost ionskog vodiča na faktore koji uzrokuju drift u metalnim vodičima. Metalna vodljivost ovisi o srednjem slobodnom putu elektrona, koji je modificiran temperaturom, mehaničkim stresom i elektromagnetskim poljima. Ionska vodljivost u matriksu mokre gline ovisi o pokretljivosti iona u vodenoj fazi, koja je tamponirana kapacitetom kationske izmjene gline — samoregulirajuća elektrokemijska ravnoteža koja se opire poremećaju. Glina djeluje kao kemijski tampon za vlastitu vodljivost.
Ekvatorijalno blato — specifično, andosol bogat alofanom iz rijeke Machángara — ima kapacitet kationske izmjene od 42 cmol/kg, među najvišim od bilo koje prirodne gline. Ovo je posljedica strukture minerala alofan: šuplje sferne nanočestice promjera 3,5-5,0 nm s visokom gustoćom površinskih hidroksilnih skupina. Mineralni sastav ekvatorijalnog vulkanskog tla, oblikovan milijunima godina trošenja na geomagnetskom ekvatoru, proizvodi glinu s inherentno stabilnim elektrokemijskim svojstvima.
Ne tvrdimo da je ekvatorijalno blato superiorni vodič. Nije. Njegov otpor 31 milijun puta je veći od bakra. Promatramo da je stabilniji vodič, faktorom sedam, u specifičnoj metrici očuvanja međuuzorkovnih informacija — i da ova stabilnost proizlazi iz elektrokemije ekvatorijalnog vulkanskog tla.
7. Rezultati: čelik i problem magnetskog vodiča
Čelik je uključen u testnu matricu kao jedini feromagnetski vodič. Njegov rad bio je informativan iz razloga nepovezanih s pitanjem bakar-blato-banana.
DC otpor čelika (0,127 ohm/m) šest puta je veći od bakra, ali unutar raspona koji se obično nalazi u jeftinim audio kabelima koji koriste vodiče bakra-pokrivenog-čelika (CCS). Njegov frekvencijski odziv bio je ravan do 80 kHz, blago se spuštajući iznad toga — adekvatno za audio uporabu.
Njegovo izobličenje, međutim, bilo je najviše od bilo kojeg metalnog vodiča: -98,7 dB THD+N, u usporedbi s -117,9 dB za bakar. Spektrom izobličenja dominirali su treći, peti i sedmi harmonici — izobličenje neparnog reda karakteristično za simetričnu nelinearnost. Ovo je B-H histerezna petlja feromagnetskih domena čelične žice.
Kada AC audio signal prolazi kroz feromagnetski vodič, magnetsko polje signala pokreće magnetske domene vodiča kroz njihovu histereznu petlju. Energija potrebna za prolazak kroz petlju rasipa se kao toplina (gubitak histereze), a nelinearni odnos između primijenjenog polja i induciranog magnetiziranja stvara harmonijsko izobličenje. Učinak je mali na razinama audio signala — magnetsko polje signala od 2 Vrms u žici od 1 mm je približno 0,0004 A/m, daleko ispod koercivnosti čelika — ali je mjerljiv.
Relevantnije za sadašnju studiju: histereza je ovisna o povijesti. Izobličenje koje proizvodi čelični kabel u bilo kojem trenutku ovisi ne samo o trenutnom signalu, već i o signalu koji je prolazio kroz njega prije. Magnetske domene zadržavaju remanentnu magnetizaciju koja prednapinje histereznu petlju. Ovo proizvodi oblik memorije ovisne o signalu u vodiču koji nema ekvivalent u nemagnetskim materijalima.
Algoritam povrata ISI, koji pretpostavlja signalni lanac bez memorije, proizveo je anomalne rezultate za čelični kabel: očiti ISI od -0,002 bita po uzorku — negativna vrijednost, koja je fizički nemoguća i ukazuje na sustavnu pogrešku u modelnim pretpostavkama algoritma. Čelični kabel ne samo da ne uspijeva sačuvati međuuzorkovne informacije; uvodi lažne korelacije koje algoritam pogrešno tumači kao negativne informacije. Kabel aktivno zavarava rekonstrukciju.
Ovaj rezultat nema praktični značaj za usporedbu bakar-protiv-blata. Uključujemo ga jer ilustrira načelo: vodič nije samo pasivni odašiljač. Njegova materijalna svojstva — elektronska, ionska ili magnetska — aktivno oblikuju informacijski sadržaj signala koji prolazi kroz njega. Bakar ga oblikuje na jedan način. Blato ga oblikuje na drugi. Čelik ga oblikuje na način koji je aktivno neprijateljski prema povratu informacija.
8. Rasprava
Nit na diyaudiu pitala je zvuči li bakar bolje od blata. Odgovor, prema svakoj konvencionalnoj audio metrici, je da. Bakar ima niži otpor faktorom 31 milijun. Njegov frekvencijski odziv je ravan gdje blato nije. Njegovo izobličenje je 60 dB niže. Niti jedna racionalna osoba ne bi izabrala blato umjesto bakra za prijenos audio signala.
Nit nije pitala ima li blato bilo kakva zanimljiva svojstva koja bakar nema. Ima. Dva.
Prvo, frekvencijski odziv blata, iako objektivno slab, slučajno aproksimira inverz funkcije prijenosa ljudskog ušnog kanala. Signal koji prolazi kroz blato stiže do bubnjića s ravnijim efektivnim frekvencijskim odzivom od signala koji prolazi kroz bakar. Ovo ne čini blato boljim kabelom. Čini blato slučajnim ekvalizatorom — onim koji, kroz slučajnost ionskih relaksacijskih vremenskih konstanti i geometrije ušnog kanala, postiže ono što bi dobro dizajnirani parametarski EQ mogao postići namjerno, bez blata.
Drugo, međuuzorkovne informacije blata — neznatne u apsolutnoj veličini — vremenski su stabilnije od bakra, faktorom sedam. Ova stabilnost proizlazi iz kapaciteta elektrokemijskog tamponiranja matriksa gline, koji samoregulira svoju ionsku vodljivost protiv fluktuacija temperature i vlažnosti. ISI bakra varira s temperaturom jer se njegov srednji slobodni put elektrona mijenja s temperaturom. ISI blata ne varira jer je njegova pokretljivost iona tamponirana.
Ni jedno svojstvo ne čini blato praktičnim vodičem. Oba svojstva su stvarna, mjerljiva i — prema našem saznanju — prethodno neprijavljena.
Rezultat banane jednostavnije je sažeti: banana je slab vodič koji se raspada do otvorenog kruga unutar 48 sati. Njezina jedina prednost u odnosu na blato je niži DC otpor (74,2 k-ohm u odnosu na 650 k-ohm), koji predaje unutar 24 sata kako oksidira. Napominjemo da je banana korištena u ovoj studiji bila kultivar Cavendish, najčešća komercijalna banana. Bi li drugi kultivari — osobito kuharski plantain (Musa paradisiaca), koji ima viši sadržaj škroba i nižu vlažnost — pokazali različita električka svojstva otvoreno je pitanje koje ostavljamo budućem radu. Prepoznajemo da je ova rečenica, u recenziranom časopisu, neobična. Cijeli rad je neobičan. Podaci nisu.
Za one koji su sudjelovali u niti diyaudio: bakar je ispravan izbor za audio kabele. Bio je ispravan izbor otkako ga je Edison odabrao 1882. godine, i ništa u našim mjerenjima ne osporava taj zaključak. Srebro je marginalno bolje prema nekim metrikama i marginalno gore prema drugima (cijena-po-decibelu, srebro odlučno gubi). Aluminij je razumna alternativa gdje težina važi. Sve ostalo što smo testirali je gore, a nemetalni vodiči dramatično su gori.
Ali ako ste se ikada zapitali radi li blato pod vašim nogama nešto zanimljivo s električnim signalima — radi. Zanimljivije nego što ste vjerojatno očekivali.
9. Zaključak
Konstruirali smo audio međuspojne kabele od 13 materijala i izmjerili njihova električka svojstva i svojstva integriteta signala koristeći laboratorijsku instrumentaciju. Studija je potaknuta online raspravom i provedena s istom metodologijom primijenjenom na našem konvencionalnom istraživanju.
Bakar i srebro ostaju optimalni vodljivi materijali prema svim standardnim audio metrikama. Aluminij je prihvatljiv. Čelik uvodi mjerljivo magnetsko izobličenje. Grafit, ugljična vlakna i olovka su upotrebljivi, ali značajno kompromitirani iznad 20 kHz.
Ionski vodiči — morska voda, slina, banana i blato — neprikladni su za audio uporabu prema konvencionalnim kriterijima. Njihov otpor je redovima veličine previsok, propusnost im je ozbiljno ograničena, a izobličenje neprihvatljivo.
Blato je, međutim, pokazalo dva anomalna svojstva: frekvencijski odziv koji slučajno aproksimira inverz rezonantne karakteristike ljudskog ušnog kanala te vremensku stabilnost očuvanja međuuzorkovnih informacija sedam puta veću od bakra. Oba svojstva proizlaze iz specifične mineralogije ekvatorijalne vulkanske gline i njezinog kapaciteta elektrokemijskog tamponiranja.
Ovi nalazi ne mijenjaju praksu dizajna audio kabela. Mogu promijeniti način na koji razmišljamo o tome što vodič radi sa signalom i koja svojstva izvan otpora i frekvencijskog odziva vrijedi mjeriti.
Nit na diyaudiu je arhivirana. Podaci su trajni.