喇叭线赤裸真理 ,意大利TNT AUDIO 对线材精辟的见解 [复制链接]

    来源：TNT-audio
    翻译：Peter
    注意：本文不代表本站观点。仅供发烧友DIY参考之用。

    敬告：如果你不相信线材的作用，或者刚刚在音响店买了线材，还想快乐地享受，请停止阅读！

    本文主要论述线材特别是喇叭线方面的问题。本文试图提供朴素、便宜和容易的喇叭线DIY理论和超越大部分零售品的DIY喇叭线。

    如果你不想看干巴巴的理论，只想做喇叭线，你可以参考有关文章，制作以下的喇叭线：
    1、备受技术发展水平攻击的喇叭线——UBYTE-2线；
    2、还可以选择简单全面的——FFRC（Full Frequency Range Cable）。这一喇叭线完全可以代替某些相当贵价的多股芯的被称为“专业”的喇叭线。

    赤裸而难听的真理
    明白这一点很重要：只有非常非常少的“线材”厂家真正生产他们自己的“线”。大部分的线都是一些大线材公司像“百通”的OEM产品。而且，多数我见过的“定制线”只是在原线外套上护套并印上奇怪的图案而已。少数公司作一些基础研究，在自己的工厂里制作部分或全部配件。这样的公司的数量非常少，而且他们的产品价格昂贵。还有一些公司是根据偶然发现或研究市场上的顶级线来开发产品，并以此为基础来调节/升级产品。

    多数线材都不能以价格来衡量，无论你怎样买到或买谁的，他们都是人工制作的。所以，我要公正诚实地说（但不合时宜）：大多数“专业HiFi”线的商业炒作要占95%，技术成分只有5%。请记住：不是所有销售“专业HiFi”线的公司无愧于此实际，多数是。请还要注意的是在我其他文章中我重点提到一些公司确实制造和销售“HiFi”线。这不等同于他们产品的认可，是因为他们的产品不但知名而且是典型的使用专业设计技术的产品。

    线材——它们真的不同吗？
    那么，什么是High-End线的水平？什么可以认为是“全面”的好？
    我把可听得到的影响线材质量的因素按照重要性和声音影响顺序归纳为三点。参见“信号线赤裸真理”一文。第一和第二条可能因为外部和衔接面的情况位置可能会变动。但我建议RLC参数（电阻R，电感L，电容C）应被视为首要因素，RLC三者在各种情形下的影响并不同等。

    这里有一个由于信源和负载阻抗引起的RLC参数不同等影响的例子。信号线的信源阻抗从几个欧到几千个欧，而负载阻抗从10k欧到约1000k欧。此时，在声音影响程度方面，电容（C）比相关的R和L更成为普遍的影响因素，而R和L则排到了第二位。第二位的影响因素，绝缘体吸收系数（DA）在这里变为可听的到第一影响因素。所以信号线的主要参数是C和DA，而R和L次之（见信号线赤裸真理）。残留的集肤效应（but firmly in the second Order Camp）和麦克斯韦（磁通，more on both later）效应相关。频率带宽的限制则多数受由信源阻抗和线材电容组成的低通滤波影响。这一介质带宽需要大约100kHz，需要确信相位偏移和20kHz处的频响下降程度保持在可接受范围。DA和第二、第三影响因素决定线材的时间拖影和失真。

    看看喇叭线
    喇叭线的信源阻抗约为0.1Ohm到8ohm。多数还是伴有微量感应分量的阻抗，并且负载平均阻抗是2-16Ohm并伴随着高电抗变化。多数的喇叭还表现来自未补偿高音单元的50uH到100uH的残余自感应。
因而，不像信号线，电容和DA多数被划为第二影响阵容。归结于负载和功放输出的低阻抗，而喇叭线的R和L值则高度相关。

    集肤和麦克斯韦效应从第二影响因素被提高到第一。喇叭线的频宽和频率相关的相位偏移直接与这些参数相关。
    情况有些复杂的是，有相当一部分功放对于喇叭负载的电容成分非常敏感（如：NVA, NAIM, Linn）。So with Speaker-Cables indeed many bet's are off.

    所以，合适的低R和L值的喇叭线（这样声音频段的衰减才能够保持一个常数）需要配合低电容量和高质量的绝缘物。集肤和麦克斯韦效应必须重点考虑。
    从我的模拟和实践试验来看，还要考虑变化的喇叭端的“终端负载”网络。它是用来补偿高音单元可能出现（依赖于线的RL值和喇叭的X-Over设计）的感应电压升
    在功放端建立一个（可选）Pi网到喇叭线中也是很明智的。这可以保证大多数的"Hairshirt"设计功放稳定运行，并防止RF经输出端子进入功放的反馈回路。

   第一、第二、第三——只要能够完成就没人在乎
    了解了第二影响因素我们再来看看他们的作用和怎样防止他们的负面影响。多数讨厌的第二影响作用都归结于线材导体的选择。我们可以使用多股非单支绝缘的导线或"solid core"线。有一种特殊结构的solid core线叫Litzendraht，由单支绝缘（漆包）线编织而成。真正的Litzendraht（辫编线）编织类似于Kimber线，是老早以前Nicola Tesla发明的。时下流行的说法是"Hyper-Litz"排列，为什么"Hyper-Litz"我就不知道了。但由于这些线没有使用编织手法取而代之的是简单的并行线，已经失去了李兹特线抵消线磁场的优势。让我们看看典型的多股芯喇叭线，著名的怪兽线或其他任何仿制品。它的每条线使用大量的非单独屏蔽细铜线绞合而成。通常使用透明的PVC或PU外套。几何学上称作8型结构或shotgun结构。多股线有个问题，理想情况电子不跨越多股线中的单股细线传导，但现实是电子总是在线间传导。

    巨大的线间表面、晶体边界和氧化层都使线间传导比在纯铜中传导线性更少。后果是导致某些不完全不同（也不完全相同）的B类功放交越失真。
    由于杂质和晶体分界，实心铜线或李兹特线仍然有一点非线性传导，但数量上非常少。

    我们另一个障碍是集肤和麦克斯韦效应
    集肤效应是由于AC频率的升高，电子流被越来越推向导体的表面。如果是12Gauge的实心线或12Gauge的多股线（怪兽线）就没有什么关系，它们都表现为12Gauge的实心round conductors。
所以频率越高，就有越多的信号传导发生在导线外层。常规的多股线会表现出更多的问题，原因是多股线之间的表面、氧化层等非线性传导。圆铜导体在20kHz的集肤深度等同于直径20AWG的导体。导体的这一深度电流密度是63%。所以20Gauge导体在20kHz以下不会发生集肤效应相关问题。但考虑我提到的100kHz的带宽需要，就要涉及集肤效应问题。

   It should be noted that the remaining current-flow between this depth and the surface is heavily skewed towards the surface of the conductor, 所以多数时候，我们宁愿选择尽可能细得实心导体。24到26Gauge的单支导线是频宽和生产要求（商业需要）两者间的很好的折衷方案。

    麦克斯韦效应影响另一频段（低频），并且稍微有一点儿难解释。我就不打算解释了。如果喜欢虐待自己的话，你可以找一些资料看看。结果是细导线同时也提高低端表现。因此提供宽阔平衡带宽(measured and subjective)的导线是细线。细导线的电阻较大，又给我们提出了串联电阻的问题。

    所以我们使用扁平的箔导体来降低电阻到一个敏感的水平，如Goertz线、Sonolith线、Magnan线。另一个方法是用许多独立的细导线按照Litz或Hyper-Litz结构编织（XLO、Audioquest、Cardas、Kimber、Tara）。两种方法的线材几何结构都带来了一些问题，导致RLC参数经常发生不良的偏移。

    总结一下：
    一条好喇叭线（普遍意义上的）拥有低电阻和感应系数（最好没有电阻），有合适的低电容量。理想上最好是多条单个绝缘的圆导体或细箔的组合。不使用多股线并降低集肤和麦克斯韦效应。

    哪里能做DIY线呢？
    我开发的UBYTE-2喇叭线符合上述多数情况。除了喇叭线的交叉引线使用的18-Gauge实心圆铜线之外，它稍微地约束了线材的带宽，但有利于我们使用成品的同轴线来达到合适的低DCR。

    外层的铜箔（指UBYTE-2）
    The outer copper Foil Conductor carries the major load of the current and conforms to the solid and thin model.
    这一特殊的几何结构带来了相当好的RLC参数。5米长的喇叭线仅有0.1Ohm DCR和1uH电感。电容约为800pF/5米。连接6欧姆的负载，超出300kHz有-3dB的降落。连接4欧姆喇叭在超出20Hz——20kHz的范围最大频响降落仅-0.2dB。
    The maximum frequency response deviation over the 20 Hz to 20kHz frequency range for a Speaker falling to a 4 Ohm Minimum will be about -0.2 dB. This will be at the 4 Ohm minimum, as compared to an infinite load impedance.
So a DC to 60 kHz bandwidth with a +/-0.1 dB deviation from the 1 kHz point and minimal phase response deviation should be possible into a compensated Loudspeaker. The compensation may be part of the Cable if required.
That is not very good, but I think it a tolerable technical performance. In many cases the Output impedance of the driving Amplifier will produce larger errors. Many expensive commercial cables do not remotely achieve this standard of performance.

    同样FFRC（Full Frequency Range Cable）喇叭线也足以满足高级音响系统的需求。

    使用复合的独立绝缘的24-Gauge粗的导线避免了发生多股线中出现的非线性传导的现象。这样的粗细程度使任何集肤效应问题都被排出到音乐频响范围之外。高质量的绝缘体和几何结构使电感和电容减少到最小，如果不计制作和成本，即使是最差劲儿的FFRC线也要远远超前于所有的多股线。我进行了非常广泛的系列测量和模拟试验，包括知名线材如：Kimber 4TC、Goertz MI-2、Cable Talk 3和Reson LS-350等。证实了不管接入匹配的还是不匹配的模拟喇叭负载，UBYTE-2喇叭线全部都得到了扁平的频响曲线。

    当然，FFRC并不是远远超出的，Goertz MI-2就绝对比它好，Kimber 4TC比它稍好。其他喇叭线就很差了。有趣的是Reson LS-350喇叭线，有着一对间距很大、非常细的实心导体，线材外径也很细。这条线有着非常高的串联电阻和电感。多数人和评论家都因为它的线径太细而立刻不喜欢它，但是它连接喇叭时的频响带宽却出奇的大。

    然而，由于它的线径太细，与多数的喇叭匹配都不佳。所以如果作为普遍应用的喇叭线而言，它并不合适。 所以，我可以说UBYTE-2和FFRC两者的基本素质是符合我们的目的的。

    事实是，在测试和试听对比中它超过了几乎市场上所有的明确标价的喇叭线，所以UBYTE-2喇叭线获得了UBYTE(Usually Beats Your Terrible Engineering)这一别名。并且，它可以匹配任何可以想到的喇叭和功放。

    许多发烧友的制作图解提出了很多不可信的未经科学途径确认的结果是有害于声音质量的。UBYTE-2在中价位30-50美元/米的喇叭线比还是较好的。我还没有进一步比较更贵的喇叭线。

    比较而言，FFRC是唯一好的。它最大的优势是材料费用低于多数喇叭线，而音质却近似于专业的High-End喇叭线。并且它还很容易制作。

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    Copyright 1998 Thorsten Loesch and TNT-Audio