图八是这两个实验中,从不同喇叭线及不同负载所做的50几组实验所节选出来的结果。[upload=jpg]Upload/20049810503262804.jpg[/upload]
从第一行照片的频率响应图来看,峰值大多发生在1-10MHz 的频带中,我们从振荡器输入到喇叭线的讯号为50mV 但却发现最大的峰值竟然高达5V,足足放大了100倍,在脉波讯号实验中也可以看出来,高频振荡的现象出现在每一款的样本中,不管是哪一类喇叭线都不能幸免,不同的是振荡频率与Q值,而这更牵涉到讯号源的输出阻抗、负载及喇叭线的种类与长度。
要解释振荡发生的原因其实并非难事,我们假设讯号波有足够的时间从喇叭线的这一头传到负载端,讯号的波速则是和”特征阻抗(Characteristic Impedance)” Zc成正比,其中 Zc 的单位为Ω,大小由电阻与电感决定。当讯号波到达喇叭线尾端即将进入负载时,可能产生三种状况:
1. 当负载的阻抗 (Zl) 大于Zc 时,即Zl>Zc ,此时信号波的能量会以正相反射回喇叭线,向讯号源方向前进,如图九所示。
2. 当负载阻抗 Zl 小于喇叭线特征阻抗时,即Zl3. 若 Zl=Zc 时,讯号则全部输到负载,不会产生反射。
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从以上的三个情况来看,不适当的匹配不论是第一种情形或是第二种,都可能造成振荡的情形,而在图八中可以发现 Polk 和 Mogami 两款喇叭线在8Ω的负载下振荡情形要比其它的喇叭线要小了钗h,归咎原因,其负载与特征阻抗值相当接近,相对之下,传统的双导向喇叭线(如 Monster),Zc 较大,在相同的负载时,在数Mega Hz 的频带下反而有不错的表现。
要注意的是高频振荡的问题仍旧存在于每一款的喇叭线中,事实上也正因为这些低电感喇叭线较传统喇叭线对扩大机稳定性的影响更大,才会触发我们深入喇叭线在音频之外的问题。
对于喇叭线的高频振荡情形,早期的扩大机要比现在的扩大机占上一些便宜,它们的输出级速度较慢,频宽都在1MHz 以下,碍于主动组件本身的限制,扩大机跟本就没有机会触及高频振荡的问题,所以长久以来也一直相安无事,然而,随着新一代低阻抗喇叭线的发展与半导体组件的进步,当大频宽的扩大机遇上低阻抗的喇叭线时问题也因而产生,振荡、烧保险丝,种种的问题相继出现。在 Threshold 第一次碰到这样问题是400A 遇上 Polk Sould 喇叭线,导致保险丝溶毁。
这问题在困扰我一段时间之后, Matt Polk 与我分别了解到了事情的原委,问题就出现在特征阻抗上,Polk 发展出专利的”阻尼器”,他串联一个0.047μF 的电容器与一个6Ω 的电阻,并跨接在喇叭上,而同时我也研究出同样的电路,但我用的电容是0.1μF,而电阻则为5Ω,从图八的第五行可以看出来这个电路已经有效的抑制了高频振铃,让音响可以稳定的工作。纵使Polk 发表”阻尼器” 电路后治愈了低电感喇叭线所引起的高频振荡问题,但再怎么说,频宽大的扩大机如果配上低电感喇叭线的话,最好是适度加长喇叭线的长度,以增加稳定性,不过仅是对低电感的喇叭线而言,若是双导向喇叭线的话此举可能会造成反效果,在目前来说,不管现今的任一部扩大机,面对高特征阻抗的传统喇叭线还不致于会引起振荡的情形发生。
也陷N以上的种种资料足以让我们下个总结,然而我们曾试过用最顶级的扩大机,用最好的喇叭线,接上负载阻抗,其失真的情形都远大于扩大机单独测得的数据要大上百倍之多,推论其原因竟然源于常被忽略的接头上,松弛、不牢固的接触、氧化、不洁的接头都会造成相当程度的谐波失真与调变失真。在 Threshold 时,当品管检测遇到高失真的情况时,第一件事情就是重新接好扩大机到喇叭的每一个接点,我们也就这样治好了钗h”有缺陷”的扩大机。
铜和铝的氧化速度都很快,而且经过手触摸而印在接头上表面上的油渍都会影响到接触,经常我们也发现很多所谓的神奇喇叭线所造成的神效充其量不过是对原先喇叭线接触问题长期的忽视而已,接头会老化,所以任何人若是想精确的评估新的喇叭线对音质的影响,那前题是得先清理系统中的每一个环节。如果能随时保持清洁,香蕉插和五用端子都是相当卓越的接头,然而接头为了抗腐蚀而镀金的表面却会影响到接触的效果,因此每隔一段时间就该检查一遍,尤其是经过搬运或是移动之后,更应该确确实实的检查才行。
见解
光是只有实验台上的测试数据相信有很多人更会好奇的问:那实际聆听的结果呢??我为这些喇叭线搭配了不同的喇叭及扩大机来试听(大多是自家的产品),坦白说,我发现除了少数表现比较极端的之外,其实很难去评定结果来,以10呎长的喇叭线及适当的终端阻抗,不同的喇叭之间的差异是非常的微小,若有也是相当主观的看法,用低输出电感的扩大机与Heil 高音扩大机 (接近理想的6Ω阻抗),其间的差异就稍稍可以感觉出来,而且并不是那种令人不悦的那种松散高音,Fulton 和Monster 相较于24 号线和18号线就明显的好很多,除了比我所预期的少了点细节外,饱满的低频与良好的中音定位,让我相信粗喇叭线最于中低频所做的贡献,尤其是在分频点附近的表现更是明显可辨(最差的情形是 modified Dayton weight electrostatics 却表现出相反的结果,然而最好听的喇叭线不见得是测试特性最好的喇叭线,因为钗h扩大机似乎和高电阻的线材比较对味。
结论
就任何人所听的结果我都没办法去反驳他的,毕竟对喇叭线而言,不同的扩大机、喇叭甚至聆听室都足以影响到聆听的感觉,在这里我仅提出一些方向让大家做个参考,但最后的结果还是以大家亲身体验,耳听为凭,每一款线材都宣称他们的测式数据相当优异,假设串联的阻抗可以降到最低,则它们的表现都会比16号线来得好,如果像大多的发烧友一样,你会把你的财产花在Hi-Fi 音响系统上,那把钱用在高级喇叭线和接头上也是理所当然的投资。
参考资料:
1. Brochures/Pamphlets:
a. Fulton Speaker Cable. Fulton Musical Industries, 4428 Zane Ave. North, Minneapolis, MN 55422.
b. Mogami Speaker Cable. At press time we are unable to locate a manufacturer or distributor for Mogami.
c. Polk Autio Sound Cable. Polk Audio, 1205 South Carey Street, Baltimore, MD 21230.
d. Ultra High Definition Speaker Cable. Audio Source, 1185 Chess Drive, Foster City, CA 94404.
2. Hiraga, Jean, "Can We Hear Connecting Wires?", Hi Fi News and Record Review, August 1977.
3. Retsoff, Alexander, "Retsoff's Remedies ," Stereo, Fall, 1978.
4. Klipsch, Paul, "Speaker Wire," Dope From Hope, Sept. 13, 1978.
5. Pass, Nelson, "Loudspeaker Damping," Audio Magazine,
6. Gailus, Mark, "Speaker Wire: What Size is Sufficient?", Audio Forum, Aug.-Sept.,
7. Greinier, R. A., "Another Look At Speaker Cables," Speaker, The Boston Audio Society, Dec. 1978.
8. Gross, T. A. G., "Multistrand Litz Wire Adds "Skin" To Cut AC Losses in Switching Power Supplies," Electronic Design, Feb. 1, 1979.