Zależność odzyskiwalnej informacji międzypróbkowej od łańcucha sygnałowego: Kontrolowane porównanie metalurgii przewodnika, obróbki dielektryka i topologii ekranowania

Eksperyment Tanaki użył najkrótszej możliwej analogowej ścieżki sygnałowej: mikrofon → przedwzmacniacz → ADC. Żadnych kabli, żadnego przetwarzania. Ale żaden rzeczywisty system audio tak nie działa. Pytanie brzmi: czy przejście przez typowy analogowy łańcuch sygnałowy degraduje informację ponadpasmową? Oczekiwaliśmy, że nie. Stwierdziliśmy, że tak.

Jedno źródło akustyczne (oktet blaszany) nagrywano jednocześnie przez 14 różnych łańcuchów kablowych, wszystkie zasilające identyczne ADC AKM AK5578 przy 768 kHz. Kable obejmowały od sprzętowego cobre bez ekranu (Łańcuch A) po nadprzewodnik YBCO (Łańcuch N), przez komercyjne kable studyjne (Belden, Mogami, Canare, Gotham) i kontrolowaną progresję kabli audiofilskich dodając po jednej zmiennej.

Oktet blaszany wykonał ten sam 45-minutowy program trzy razy. Każde nagranie 768 kHz zostało filtrowane dolnoprzepustowo do 96 kHz i ponownie próbkowane do 192 kHz, symulując standardowy system. Następnie zastosowano algorytm odzyskiwania Tanaki. Analiza statystyczna: dwukierunkowa ANOVA z powtarzanymi pomiarami.

ISI (bity na próbkę): Łańcuch A (bez ekranu, PVC): 0,047. Łańcuch B (Belden 8412): 0,098. Łańcuch C (Mogami 2549): 0,112. Łańcuch D (Canare L-4E6S): 0,119. Łańcuch E (Gotham GAC-4/1): 0,131. Łańcuch F (SC-OFC, PTFE, ekran pojedynczy): 0,148. Łańcuch G (podwójny ekran): 0,187. Łańcuch H (potrójny ekran): 0,214. Łańcuch I (SC-OFC krio): 0,237. Łańcuch J (PTFE krio): 0,251. Łańcuch K (poczwórny ekran): 0,271. Łańcuch L (+ Splajsowanie Równikowe): 0,278. Łańcuch M (posrebrzany): 0,264. Łańcuch N (nadprzewodnik YBCO): 0,289. Współczynnik zakresu: 6,1. Trzy metry kabla wytwarzają 6,1-krotną różnicę w odzyskiwalnej informacji.

Ekranowanie było największym pojedynczym czynnikiem: 41% wariancji. Struktura ziarna: 29%. Obróbka kriogeniczna dielektryka: 19%. Geometria kabla: 11%. Mechanizm ekranowania: region ponadpasmowy (96-384 kHz) jest gęsto zaludniony przez środowiskowe EMI. Każda dodatkowa warstwa ekranu tłumi te zakłócenia, zachowując stosunek sygnału do zakłóceń. Mechanizm struktury ziarna: granice ziaren w miedzi polikrystalicznej rozpraszają elektrony w sposób zależny od częstotliwości, tłumiąc zawartość ponadpasmową.

Poprawa ISI od K do L wynosiła 2,6% — statystycznie istotna (p = 0,02), ale skromna w porównaniu z efektami ekranowania i struktury ziarna. Splajsowanie Równikowe kompensuje asymetrię hemisferyczną orientacji ziarna. Ale w częstotliwościach ponadpasmowych dominujące mechanizmy straty to rozpraszanie na granicach ziaren i EMI — oba adresowane przez inne aspekty konstrukcji kabla. Raportujemy ten wynik bez redakcyjnej korekty.

Posrebrzanie nie poprawiło ISI (0,264 vs 0,271 bez posrebrzania). Nadprzewodnik YBCO osiągnął najwyższą ISI: 0,289 bitów na próbkę — 93,2% wyniku bezpośredniej ścieżki. Nadprzewodnik kosztuje 2 400 USD za metr. Relacja koszt-ISI jest w przybliżeniu logarytmiczna.

Ilość informacji międzypróbkowej docierającej do konwertera zależy od analogowego łańcucha sygnałowego. Różnica nie jest subtelna: współczynnik 6,1. Głównym czynnikiem jest ekranowanie, nie obróbka przewodnika. Nie ustaliliśmy audialności. Czy 0,289 vs 0,047 bitów na próbkę jest postrzegalne — nie wiemy.

Odzyskiwalna informacja międzypróbkowa nie jest stałą właściwością źródła akustycznego. Jest modyfikowana przez każdy komponent analogowego łańcucha sygnałowego. Dominujący czynnik to topologia ekranowania (41% wariancji).