鉴于历次对线材作用的争论，转一篇东西（广告？），供大家讨论下。。。

Metaverse · 发表于 2010-8-27 19:25

原文地址www.analysis-plus.com/images/Chinese981.doc

以下全文：

测量可证实的优质音响电缆

技术报告981

Analysis Plus,Inc. (API)利用前沿技术提供电子器件和系统的研究咨询。不少API的客户是有名的高级音响器材和家庭影院设备的制造商。这些制造商依靠API公司的成员的技能，声誉，和专业水平来帮助它们做新产品的开发。

% R2 A* W1 j% C我们在音响电缆设计上的新发明是基于这样一个意识：我们都具有电气工程背景，也都是音响爱好者。我们愿意并且能够对当前的电缆设计进行实质性地改进，从而改良电缆性能，做出市场上所能找到的最好的音响电缆。

怎样才是好的音响电缆？

; @$ i* T& I0 f% ]2 g: \0 a在为几家有名的电缆制造商测试和分析产品中，我们发现每一家都有不同的好坏准则。一家认为是好的指标会被另一家认为是坏的，互相矛盾。而各自都声称自家的产品优于它家。仔细研究一下所提供的宣传资料和技术文献，没有一家提供令人信服的科学证据及测量数据来支持自已的宣称。反而不断地宣称：利用了高级优质(昂贵的代名词)的材料来制造电缆。

8 ]; d& t1 R! W+ K' \4 ]
例如，许多制造商认为，电缆的电容是一个重要因素，电容量越低越好。理由是高频信号被短路掉了。为了取得低电容指标，特意将电缆的两根导线分得很开。两根并行导线到底有多大的电容确实同导线间距有关。但由于导线之间必有的绝缘层厚度，10M长的电缆造成的电容很小(大约几十到几千pf而已)。对于20Hz 到20KHz的音频信号来说，这个并联电容(与扬声器并联)所呈现的阻抗最小也在10K欧左右。而扬声器的阻抗一般是几欧而已，被短路掉的高频信号实在是小的可怜。将导线分开的坏处是增加了噪声干扰。因为导线及所构成的环路形成一个很好的低频天线。很容易捡起市电，照明，家用电器，汽车发动机，无轨电车换线，雷电等的干扰电磁波。

3 B2 |% x* h! H4 k5 D有一家制造商宣称使用了复合有机材料缆芯来减小导体电阻，但没有提供任何比较数据来证实。更有一家制造商宣称：自家的电缆因是扁平状的，无扭曲，因此，无电感！有电磁场基本知识的人都知道任何导体都有电感，仅仅是大小不同而已。象诸如此类的，无科学根据的，无科学实证的宣传不一胜举。

9 V4 D) w" f& A有很多因素影响一个好的音响电缆设计。我们认为，要有效地，高保真地传输音频信号，好音响电缆必须能提供低均匀阻抗音频电磁传输。传输质量的好坏应该能够用测量来证实。这成为API电缆设计的目标。利用先进的计算机电磁分析技术和现代化的电磁测量手段，我们测试和研究了许多市场上现有的音响电缆。找出了各种影响低均匀阻抗音频电磁传输的原因，从而打下了进行好的音响电缆设计的基础。

圆型导体与趋肤效应和集束效应

% @; B3 y7 M* Z) O* i5 P5 Q
市面上可见的音响电缆中，大多使用圆型导体作为载流体。由于音响电缆工作在交变电磁场中，电流的趋肤效应会对由圆导体构成的电缆造成较大的影响，严重地降低电缆低均匀阻抗音频电磁传输的性能。

, X& g: c0 @8 H; H7 m8 C! U一个常见的错误概念是认为电缆中的电力转输完全象直流电转输，甚至某些有经验的电气工程师也常常忽视交变电频率对电缆转输性能的影响。在直流电转输时，电流均匀地分布在整个导体截面上。单位长度电缆的电阻仅仅是导线截面积及构成导线的导电材料电导率的简单函数。在交流电转输时，情况变得复杂些。由于趋肤效应，在导体边界的电流密度会比在导体中心的电流密度高。随着交流电频率的增高，这种趋势越来越大。等效地来说，导体的有效截面积变得越来越小。换句话说，导线的电阻越来越大。

4 |* b9 V% S. e7 K$ f0 X- W
趋肤效应可用电磁波的穿透深度来做量性描述，对于以铜为材料的导体来说在各种频率下的穿透深度如下表所示：

频率 (Hz)	60	1k	10k	100k
穿透深度 (mm)	8.5	2.09	0.66	0.21

要得到一个量性概念，可以一根AWG-9圆导体在真空中传输交流电为例。AWG-9圆导体的半径是1.45mm(57mil)。在60Hz时电流还比较均匀地分布在整个截面上。但在10KHz时，电流基本上聚集于内半径为0.78mm，外半径为1.45mm的圆环中了。这个例子明显地说明了为什么双圆导体(包括多圆导体)，大间距的音响电缆设计会失败的一个原因。随着频率的增高，导电材料的利用率越来越低，信号的传输效率越来越小，造成高频失真。

Figure 1a & 1b

( U% }8 t$ v/ x" V% q+ j集束效应(又称近体效应)是指相邻导体中异向交变电流倾向于在相近的边缘中流动的现象。下面插图中的计算机分析结果明显地显示了集束效应对圆导体，近间距的电缆设计中信号传输的影响。其最终结果同趋肤效应影响的结果一样。随着频率的增高，导电材料的利用率越来越低，信号的传输效率越来越小，造成频率失真。

Figure 2a & 2b

长方导体截面设计的缺陷

为了避免趋肤效应和集束效应所造成的频率失真，有些电缆制造商选用了近距长方型导体截面的设计。这类电缆的频率失真要比任何圆导体截面的电缆设计的频率失真小得多。传输效率和材料利用率均大大提高。这在音响电缆的设计上是一个突破。

但是，这些长方型导体截面的设计常常选用长方型截面的固体作为导体。长方型导体截面的尖锐角在它们附近造成高电场强度。下面插图中的计算机分析结果明显地显示了锐角附近的高电场强度。随着使用时间的增加，这种高电场会逐渐破坏导体间绝缘介质的绝缘性能，改变绝缘体的介电常数。从而造成电缆性能的时效变化。尤其在用这类电缆推动大功率扬声器的情况下，电缆性能的时效变化非常明显。发烧友们常说要烧系统，使用这类电缆的系统要大烧特烧。

Figure b &c

这种固体长方型导体截面的电缆设计，还有一个非常要命的机械缺陷。这类电缆一点不柔软。不能承受强烈的或多次的弯折。如果你这样做了，很可能导致导体局部断裂，导体刺穿绝缘体，造成短路。

这种长方型截面的电缆设计还有一个不多见的缺陷。只在配有高度反馈的功率放大器的系统中能出现。由于这种电缆具有较低的容抗，较小的电感和电阻，电缆同扬声器在某些频率上构成反馈系统中的极点，使得功率放大器不能正常工作。需要串入一只小电阻，从而损耗输出功率。

空心椭圆型的电缆设计

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在大量的计算机分析和实际测试的帮助下，API的工程师们最终获得了一个独特的答案：空心椭圆型导体截面构成最优音响电缆导体截面。原因是：首先，椭圆型导体截面使得集束效应影响很小。两条平行导线可以挨得很近，又不至于产生锐角电场集中的弊病。其次，空心设计使得物尽其用，增加材料利用率。更重要的是，空心设计使得趋肤效应的影响大大减小。从而保证了电缆的均匀频率特性。同时，椭圆型导体截面给电缆的阻抗设计带来了极大的自由度

Metaverse · 发表于 2010-8-27 19:25

编织导体的优点

   在我们的椭圆电缆产品系列中，除了新颖的空心椭圆型导体截面设计之外，还特意采用了编织的导体。这样做的结果，同采用固体导体来比较，有两个明显的优点。

   最明显的优点是机械方面的。用多股细导线编织的导体做成的电缆，比用单一固体粗导线的导体做成的电缆，要柔软得多。无论你怎样弯折，用多股细导线编织的导体做成的电缆都不易产生机械损伤。而用单一固体粗导线的导体做成的电缆则不然了。用多股细导线编织的导体做成的电缆也富于弹性。

这一点对于电缆的特性非常重要，柔软性和弹性保证了电缆的几何截面尺寸不会由于使用中机械力的影响而变化。从而保证了电缆的特性不会由于外界机械力的影响而变化。大大地提高了电缆特性的稳定性。柔软性和弹性也保证了电缆的阻抗特性在整个电缆长度上的均匀度。免除了由于局部几何截面尺寸变化造成的阻抗变化。从而保证了全频段上的低失真高效率信号传输。

另一个优点是电气方面的。API的产品使用特殊的编织方案。使得在统计上，每一根细导线在一个导体中都同任何一根细导线在另一个导体中保持相同的统计距离。从而保证了电流在导线中是均匀分配的。在任何频率上，每一根导线都载有同任何其它一根导线相同的电流。如果用椭圆空心固体导体来制造，就没法达到这一点。在高频时由于集束效应，电流会倾向于聚集在彼此比较靠近的部分中，从而造成高频衰减。

这个优点加上空心椭圆型导体截面设计，导致了API的椭圆电缆的电阻在很宽的频段上都保持恒定。这可从下面插图中的比较测量结果中（同圆型实心导体截面设计相比较）得到证实。

Figure 3

特征阻抗的复杂性

   电缆设计中的一个关键参数是特征阻抗。由于它的复杂性，这个重要因素常常被误解了。电缆的特征阻抗可表达为Z=[(R+jωL)/(G+jωC)]1/2。其中，R,L,G,C分别是电缆的每单位长度的串联电阻, 串联电感，并联电导，和并联电容；ω=2πf是交流电的角频率。很明显，电缆的特征阻抗是一个复数，它随频率变化而变化。不仅如此，R,L,G,C的值也会随频率变化而变化。

   在电视如此普及的社会中，稍有常识的人都知道75Ω同轴电缆和300Ω扁平电缆。所谓的75Ω和300Ω即分别指的是同轴电缆和扁平电缆的特征阻抗值。但很少人知道这些值是简化值。简化只在高频,小频率变化范围，和小信号时有效。这些值是假定电缆的R, G 在高频时可忽略不计；L，C随频率变化可忽略不计。

不幸的是，音响电缆工作在低频(20Hz～20kHz, 电视88MHz～125MHz)，大频率变化范围( (20k-20)/20=1000，(125M-88M)/88M=0.5)，和大信号工作条件下。声称一种音响电缆有恒定特征阻抗是纯粹谎言。

更不幸的是，扬声器的阻抗也不是常数，也是一个复数，也随频率变化而变化。下表中是实地测试的三种扬声器的阻抗，在五个频率点上的数据。

Table 3b

   从上面的分析可得出结论：要作到在整个音频范围内的阻抗匹配（在放大器，音响电缆，扬声器之间）是不可能的。唯一能做的是：

减小阻抗失配

   API的椭圆电缆产品系列使得电缆的特征阻抗，在整个音频范围内，随频率变化最小化。并提供低阻抗以减小由于阻抗失配而造成的高端音频信号反射。

传统

Metaverse · 发表于 2010-8-27 19:30

本帖最后由 Metaverse 于 2010-8-27 19:31 编辑

内行的技术流以及高烧的感觉派们来发表下意见~~

这篇东西的图和参考文献都看不到，有必要考究下可信度和权威性，谁能补上？

在这里问下内行的技术流们，这篇东西有没有什么明显误导或者硬伤。。。以及问下感觉派们，以普通十几块一条1.5到2米的普通RCA信号线为基础，要换成多长多粗什么材质的线材会察觉到音色的明显变化（差不多有相卡豪华 VS DELTA66之间的音色差异……的几分之一那么明显吧）？

由于蘭~州自覺并非燒餅，所以请各位讨论归讨论，人参公鸡这道菜就不必上台了

endless · 发表于 2010-8-27 20:06

本帖最后由 endless 于 2010-8-28 09:22 编辑

技术流会说人耳非常粗糙，非常不灵敏。所以就算有差别，也是听不出的。

不过奇怪的是这帮技术流的这个基本论点，似乎没有被科学论证过。

Metaverse · 发表于 2010-8-27 20:37

回复 4# endless
所以，我比较质疑最后一段的那个实验，究竟有没有其他人重复相同的实验条件去验证过……参考文献都看不到，不然也可以查下什么回事

aliAs · 发表于 2010-8-27 20:49

我估计没有那么敏锐。进来看看

karrigan · 发表于 2010-8-27 21:26

亏得我耐着性子看了一遍....得出结论：原来这个API是个卖线的公司.....原来是gun文.....

anti_alive · 发表于 2010-8-27 21:30

顶楼上，楼上说的正是我想说的…

Metaverse · 发表于 2010-8-27 21:50

标题都说了这是广告……就是想问，这篇东西里有哪些是理论上正确，但实际影响是被夸大或者曲解的

ga7vac · 发表于 2010-8-27 21:56

比作打官司的话，你是法官怎么判断呢？

whhwhhwhh · 发表于 2010-8-27 22:05

1米长的线就随便用吧。因为传输线理论太短了不成立

ace2_2021 · 发表于 2010-8-27 22:11

热噪声……啥时会扯到宇宙本底辐射呢……
反正一穷二木三傻，爱咋的咋的吧和我么关系了……

anti_alive · 发表于 2010-8-27 23:17

楼上，那是微波背景辐射…再扯下去引力波，中微子就该上场了…要不就来个正反物质互相湮灭…

酷风 · 发表于 2010-8-27 23:55

这文章吹得太离谱了……
如果不是我以前就听说过趋肤效应，也自己试验过线材的作用
肯定会觉得说线材有用的都是骗子

Metaverse · 发表于 2010-8-28 11:27

今天再细看一下……热噪声是是存在于导体里东西，这篇东西居然说成空气直接产生的，真扯。。。

nokia5310 · 发表于 2010-8-28 11:56

原来是篇GUN文

ace2_2021 · 发表于 2010-8-28 12:11

楼上，那是微波背景辐射…再扯下去引力波，中微子就该上场了…要不就来个正反物质互相湮灭…% Q9 J4 y8 \& G
anti_alive 发表于 2010-8-27 23:17

对头对头，反正也快2012了……
话说如果热噪声真的有道理，那人耳应该怎样屏蔽掉自己的心跳啊呼吸啊内脏蠕动啊血流啊这些杂音才感受到热噪声呢，我觉得这些杂音应该比热噪声大的多吧，毕竟心跳谁都可以听到吧……

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