harvey 在 2005-7-28 12:06:22 发表的内容
harvey 在 2005-7-28 11:59:26 发表的内容 Dynaudio音箱的OCOS音箱线的数学理论基础
在另外一个帖子里与天神兄谈及Dynaudio音箱的音箱线搭配问题,应天神兄的要求,要我发表一些有关Dynaudio指定OCOS音箱线的资料,下面便是90年代我翻译OCOS原厂发表的数理论证资料:
市面上的每一种喇叭线,在输送音响讯号时,都有自己的突波阻抗,因它是随看导线本身的特性而有差异,故又称为「特性阻抗」或「波动阻抗」。
突波阻抗跟随着它所输送的音频讯号频率下降而上升,不因导线的材料及结构的不同而变化,仅在突波阻抗的斜率上升点,受到结构和导体的截面积大小的影响,突波阻抗的上升点向较低频率区域移动。实验证实,突波阻抗若能保持比较宽阔频域的线性,则会有较好的音质。换言之,截面面积愈大的音箱线,所再生的声音音质会较佳。
OCOS公司考虑及既往所有喇叭线,都在传送次中频及低频时,遭受到突波阻抗的升高而输送困难(需要较大功率,因低频输送时,有些导线的突波阻抗高达数千欧),音响讯号 便会有所失落,群波讯号波形畸变而产生失真。因此, OCOS要设法拓展出一条特性(突波)阻抗不会因被输送的频率变动而改变的喇叭线。
经过不断的实验,发觉导线的电感和容抗的改变,仅对传输高频(如铺设长程电话线,可改善说话的清晰度)有好处,假如应用在助HiFi领域,就抑制了传输讯号的频率范围的宽度。几经从各方面对影响导线传输音响讯号的参数,发觉影响最严重的,是导线的突波阻抗。OCOS认为在高频频域中,突波阻抗是一个常数,可用下列公式计算:
[upload=jpg]Upload/200572811572396427.jpg[/upload]
|Z|:突波阻抗的数值 (欧) ; R: 电阻 (欧) ; C: 电容 (微法拉) ; 在音响频域中,基本公式应该考虑为:
[upload=jpg]Upload/200572811581830833.jpg[/upload]
L: 电感 (微享) ; G: 绝缘材料的导电率 将L²和C²从公式抽出,可得下式:
[upload=jpg]Upload/200572811585682013.jpg[/upload]
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[upload=jpg]Upload/20057281223639492.jpg[/upload]
现在可以以将上式简化为:
[upload=jpg]Upload/20057281244984635.jpg[/upload] [upload=jpg]Upload/20057281252573529.jpg[/upload]
由此,可以看到高频频率传输时的突波阻抗,是一个因子与声音频率的乘积。
要弄清楚究竟突波阻抗在音响讯号传输时,是不是一样,只需令该因子 = 1,则:
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抱歉,我不知道为什么上图时会忽大忽小的原因所在,相信下面再有很多图会重复出现这问题的。
[upload=jpg]Upload/200572812131339923.jpg[/upload]
音响频率视乎4π²f²的比例能不能在等式的两边被减掉,若能减去,上数式可变作:
[upload=jpg]Upload/20057281214141111.jpg[/upload]
解决办法已经计算出来,这就是修正讯号传输的突波阻抗钥匙。
可能性解决办法
既然导线的电容 ( C )和电感 ( L )的改变,会带来很多问题;余下唯有从导线的电阻值 ( R ),和绝缘体的导电性(G)着手。
要将突波阻抗做到接近8 欧,R / G应该约是64。这样的话, R值必须非常小,或 G值必须高于一般的导线。细小的 R值后果会导致导线的直径增大。想利用导体直径去获得 8欧的突波阻抗,其截面积该是2 × 500平方毫米,导体的截面直径会是 45毫米。实际上没法做得到。
余下唯一的参数是从 G值上去想办法。 G值变大,结果会是绝缘体电阻值变小,亦即是说绝缘体不单有着绝缘作用,同时也以一定的电阻值,与传输导线的另一极(负极)构成电路(导电)。 OCOS根据这个推论,以某种间隔,将导线两极并联上很多电阻作实验,结果音质得到明显的改善。
[upload=jpg]Upload/200572812145817150.jpg[/upload]
讯号线中心导体(火线) 与屏蔽金属织网之间,联接上无限多电阻,藉以改善讯号传输的突波阻抗。
这个实验仅在理想条件下进行,当电阻并联的数目(密度)愈多,效果变得愈好。但实用上受到抑制——导线上的焊接口和间断愈多,导线本来的性能丧失也就愈大。理论上,无限小的间距,和无限多的电阻数目,效果会是最好。OCOS本着这项理论,从事于一项彻底性的解决方案:要将容抗的分布与绝缘体的导电性,加以均衡及调整,必须研究出一种全新观念的绝缘体,它一方面能可靠地绝缘,另一方面又能按规定的方式导电。
由于上述每一项参数,均是相互依赖的;同时取决于频率的变化,也随着温度、压力、电压和时间的变化而变化,令到这项任务显得更复杂。经过无数次试制和实验,后来与瑞士的Huber & Suher公司合作,以这家有长时间生产高科技应用的高质素导线的经验和设备,终于制造出一条在输送音响低频时,突波阻抗不会突增的喇叭线,这是以往所没有的。
OCOS解决并联无数电阻于导线来回线路之间的办法,是借着绝缘材料中,搀和入一些分子大小的铅质微粒加以丰化,因而构成了所需额定数值的无限个电阻,与导线的同轴两极并联。电阻值的控制,通过所搀入的铅微粒数量和生产过程的处理,把要求参数确定。