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[分享] 关于音箱线的那些行业误区

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发表于 2017-9-11 15:43:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
关于音箱线的那些行业误区http://mp.weixin.qq.com/s/pdWpOW3KTJ3xeCQZJWPuRA




原创 2017-09-08 台湾日升电子 台湾日升电子SREXACT

周日,看了同业的微信公众号,发现了好些问题!
所以我们今天来讨论音箱线的一些问题
基于科普与报导,我们引用了已经公开的第三方讯息截图
为了中立的叙述,下面对于被引述者,我们隐去与其相关的任何品牌讯息

                           

我们看到同业文章当中的这两句:
音响线的流通电流信号比较大,因此音响线是没有屏蔽层的。
点评:这边叙述的两件事并没有正相关
“音响线传输过程中,内部流通的电流信号大于音频线和视频线,信号的幅度很大,功放输出时阻抗是要很低的。所以金银线是要尽量的减低线的电阻,而如果加了屏蔽层,那么线的电阻就会增大。
点评:这当中存在严重的叙述错误!
1.    功放输出内阻低,是为了取得良好的”阻尼系数”对于音箱单元产生足够的制约能力
2.    音箱线要粗要细,由用户依照电流量.长度距离,经济能力自行决定
3.    即使加了屏蔽层音箱线导体的电阻仍然不变”,没有任何理由会造成电阻升高!
会让导体的电阻升高的理由就是:
1.换了劣质材料 2.对于蕊心偷工减料 3.对绞或缠绕加长了导体距离
下面我们就来把问题展开说明!!
为甚么音箱线没有屏蔽层?
请注意,所有设备之间的传输线缆,都应该对于整个周遭的电磁环境负责!
例如:同轴线缆有一大类叫做”泄波电缆”
这是相对于一般的同轴电缆而言是泄漏电波
换言之一般的同轴电缆就是尽可能不泄波的!
为甚么呢?因为电视技术,最早是地面波使用RF方式传输

一个同轴转成早期双拼型 VHF 电视的 75-300 Ohm阻抗匹配器
在RF频道都被分配饱和之后,人们又想要看到更多电视频道, 在既有基础上,想要增加频道数量,那就是必须让频率多,但是又不能在天上放送,因此必须把RF限制在线缆内部,当然也要线缆的可工作频率够宽!
这就发展出了”有线电视系统”利用同轴线的对外泄漏少,起到介质内传输的特点!
形成封闭区域,从而与地上波电视产生区别!

泄波电缆,可以见到上面屏蔽层有破口,藉以释放与吸收RF信号
如果是泄波电缆,那就是应付特定场合,刻意要让电缆一头的源端信号,在线缆过程当中,能够被泄漏出去,或是在路径上被接收进来
而被用于地铁站,或是长隧道等场合!
从而增长了每一个发送源的触角

泄波电缆工作原理
图片来自于:
http://www.autooo.net/d/file/papers/paper/2009-11-27/b8740bb5ba80483e64ee418245322f43.jpg
因此,从事电声行业的您,必须知道:
任何一个信号发生源,与传输路径上,你必须有自制与抑制能力
这个我们称为
EMC(Electro MagneticCompatibility)直译是「电磁兼容性」。意指设备所产生的电磁能量既不对其它设备产生干扰,也不受其他设备的电磁能量干扰的能力。

如果你仅是一个接收体
那可能需要注意的是要防治EMI(Electro Magnetic Interference)电磁干扰问题

好的,前面只是为了对外干扰做一个铺陈交代:
音箱线连接在功放与音箱之间必然会有功率携带能力
只是从最早期的小功率进步到大功率!
我们却可能忘了检视他对于周遭其他设备的干扰能力了!
低功率的15W家用箱
基于P=IU U=IR
15=P   R 带入8
I=1.369A U=10.95V
但是一只700w的专业扩声箱
基于P=IU U=IR
700=P   R 带入8
I=9.35A U=74.8V
所以等于一个小型的20~20KHz交流干扰源在对外不停的干扰
我们都知道由于音箱的需求功率大,因此电流量大,所以需要很粗的导体来应付这样的电流需求!若是在外围再加上屏蔽层!
可想而知…..我们需要付出非常昂贵的铜丝成本来处理这些问题!
许多人连把电源线加上第三蕊做好保护接地都不肯了…
因此EMC这个”良心问题”就先被搁着了,
在没有看到有人被干扰之前,他就不是个问题!
当然这是指家装或是一些广播工程上!
在舞台上,这肯定是个问题!
试想,反听音箱线跟话筒线并排行走,你说不会干扰吗?
一个数十V,一个是承接了94 dB SPL 才能得到
–54.5 dBV/Pa (1.85 mV) 的电能量的话筒信号
这里面的级别是差别了数万倍
那不屏蔽怎办?看看UTP无屏蔽双绞线(网络线),你会发现!
对绞的另外一个用途就是降低对外干扰!
所以专业音箱线通常会采取对绞来应付这个问题
例如BELDEN  8477 就是使用对绞来做处理
可以有效降低线缆对外的干扰磁场
因此这篇看完,请您从此把双并金银线留在短距离,小功率的家庭音箱用途上
因为他没有屏蔽,没有对绞必然会对于其他场合产生干扰
日升典型的租赁用音箱线,考虑到流动演出的需要,
使用细蕊铜丝,对绞密度比较高,降低对外干扰!
有没有屏蔽的音箱线
有! 对于电磁敏感度要求很高的地方还是会被要求使用有屏蔽的音箱线做施作

例如:Belden 5000FE Shielded SpeakerCable
就使用铝箔加上地线作为屏蔽层
Belden 5000FE Shielded SpeakerCable

但是:如果在消防要求高的地方,或是屏蔽要求高的场合
更多时候,可能会考虑使用的是EMT金属管或是包塑金属软管
作为屏蔽,那我们就会更建议您利用那样的金属管来起到更好的效果
可以交代阻燃要求又能形成更厚的屏蔽层,会是更好的安装配置!
EMT管
包塑金属软管图片来自于http://www.pipe-source.com.tw/images/pvc.jpg





非得七股吗?
并不一定!在HIFI族群还有线缆制造商,对于这样的结构,通常会有下列的诉求:
“可以较好的因应集肤效应或放大表面积:

事实上,这更多考虑是为了经常移动式线缆,所做的柔软配置
放大表面积我们可以看到下表,这点不容否认
越细的铜丝,所排列出来的侧面面积越大
2.5mm2
截面积
2.5mm2
50/0.254
导体组成
7*46/0.10
39.878mm
全部导体圆周长度
101.108
集肤效应部分
以20kHz带入公式得到集肤效应的深度462um   =0.462mm
我们常用的纯铜蕊心
直径通常是0.08  0.10 0.12  0.16  0.2 0.254  0.5mm
而集肤效应20khz深度是0.462mm!

换言之,如果直径在0.924mm底下,基本上都能够充分的使用所有的截面积
所以你可以看当刚刚提到的Belden 5000FE Shielded SpeakerCable
是用了19x25  25AWG 单根直径是0.45mm
总截面积达到了12AWG 约是 3.02~3.4mm2  
(计算落差来自于每根铜丝超过25AWG底限未达24AWG)

但是每一根铜丝都还没有超越集肤效应 20khz的门坎,
算是充分的利用了所有的铜丝!
而且非常准确的面对了”固定安装市场的需求”
Belden 5000FE Shielded Speaker Cable 的结构
图片来自于网络
事实上, 选择细蕊铜丝制作最重要的一个关键原因是柔软度
讲个难听的!
46*7=322 这意味着得用
322个小轴子,放线弄成一束…..
线材厂才不想做这种烦死人的事情!
一个2.5平方,要先把46条先做集合,然后再把7股再做一次集合
比起50/0.254 得花7倍时间把铜丝绞在一起
这种作法,加工时间长!还有损耗都在发生,肯定是不划算的!
也是因为二次集合,却可能让铜丝路径略为加长,意外地增加了电阻值!

线缆厂的放线架细节

一条线缆从内到外的,
铜丝
绝缘体密度
成缆对绞
填充材料
外护套胶料
都对于整体的软硬度会有所影响,
过度与盲目的要求软并不是合理的!
日升的工程安装线,
面对较不规范的安装环境,使用充实型的胶料,较大可能的避免了划伤问题,并考虑安装便利性,表面有记号可圈选,
1.5mm2 直接使用30条0.254铜丝绞合,具有不易断裂,软度合理适中的优点




太短对声音不利?
音响线内阻大?
不要用免焊接头?
高温破坏线材分子结构?
这边文字大家不知道是怎么看的?
懂音响的,基本上都知道阻尼系数的重要,
老外这几年不停地推广有源箱,就是为了提高功放对于音箱的整体阻尼系数,以提升动态不拖泥带水的表现,这当中的音箱内部到单元的音箱线不就是非常非常短的吗?
短距离的线缆,当然是接近理想导体,也能让极低的功放内阻与音箱对接
会不会导致阻尼系数过高?太短对声音不利?有可能,但机会极低!
因为不论是家用或是专业扩声,基于立体声扩声模式下,都希望把音箱摆开,以创造较为宽阔的音场,此时的音箱线肯定就是短不了了!
音响线内阻大?
这点相信大家都不认同吧!
所有的音频线缆当中,电阻最低的肯定就是音响线!
不要用免焊接头?
各种说法都有人说,每种连接器都有其优点
便于组装,不容易扯出,接触面积大是基本最重要的!
其他hi-end要讲求的暂不讨论!贸然的用免焊作为二分法,其实并不恰当!
免焊接头的缺点是大部分是使用螺丝固定,这会存在可能拧断铜丝的问题
别忘了hi-fi有许多有趣的接头,还有押着端子!
也别忘了功放后面常见的接线柱,专业音箱插头这些都是免焊的方案!
但是也要避免铜丝细丝所可能导致的短路风险
一种不容易拧断铜丝的香蕉插头Sewell-Direct

一种不容易拧断铜丝的香蕉插头Sewell-Direct

高温破坏线材分子结构?
这点可能并不恰当,但是有其他面向要考虑!
1.    无铅焊锡的加工温度大约240℃ 铜的熔点是1,085 ℃
要造成改变分子结构?似乎还很远!
2.    焊锡会在导体表面造成一个锡面,是否会影响集肤效应,是一个可能的状况
3.    高温会导致pvc融化,可能导致蕊心偏轴,甚至短路,这是可能发生的,但并不是”高温破坏线材分子结构?”


透明PVC 并不是很好的选择
很多厂商会把透明PVC拿来说嘴,
但是若真的要我选,我是不会选择透明PVC的
透明PVC,相对于不透明PVC,相对容易发黏
也容易在一定时间之后由于塑料老化降解,而对于铜丝释放出一定的氧化成分
进而劣化线缆品质
  
这边有一篇说法是这样的:
PVC塑料会导致铜线的氧化,我们都知道,透明PVC做出的电线如音响线,放时间长了,铜线会发黑,这是因为时间长了,PVC会老化分解,释放出HCL体,而非透明PVC塑料有CaCO3,会吸收HCL气体,透明PVC塑料里没有填充成分,结果HCL气体会腐蚀铜线,导致铜线的氧化。
如果从这一段来看,透明PVC的铜丝氧化是不可免除的严重风险!
PVC本身并不环保,还可以有更多安全材料
现在厂商跟你说的环保,基本上只是基于RoHS REACH的环保标准
并不代表PVC是环保的材料
会这样讲,是因为还有其他更好的材料
例如PE 的介电常数就低于PVC,只是在没有进一步处理前,PE遇热软化程度会较高!时至今日,完全有其他绝缘材料更可靠,耐热好,热形变低,绝缘能力好!
可以在绝缘上完全取代PVC
例如日升在专业音箱线导体线对上采取的XLPE,就能比PVC耐高温,形变量低
而且在曝晒高的太阳能发电站当中正在大量的采用这类技术!
PVC是聚氯乙烯的简称,英文为Polyvinylchloride,被国际绿色和平组织称为「毒塑料」,却也因为便宜、制造方便,而成为产量仅次于PE的第二大泛用塑料,广泛存在于我们的生活周遭,严重威胁着我们的环境与身体健康。
PVC是五大泛用塑料(PEPVCPPPSABS)中唯一的含氯塑料。由于含氯的缘故,使其可藉由塑化剂的添加,而改变柔软度。不添加任何塑化剂的PVC,像水管那么硬,但添加了塑化剂的PVC,可像保鲜膜那么软。因此,一般依PVC的柔软度,将PVC区分成软质PVC与硬质PVC。也由于这个特性,降低了其终端产品的生产技术门坎与成本,让生产者可以很方便地制造柔软度不同的各种产品。
除了塑化剂外,PVC的热安定性是很差的。为了避免PVC产品在太阳或高温下的裂解,还必须添加安定剂,通常为铅、镉、锌等重金属。因此,PVC并不只是PVC,还含有一些对健康与环境有害的塑化剂与安定剂;完全不添加任何东西的PVC本身虽不毒,但也没有用处。
是故,国际绿色和平组织之所以会称PVC为「毒塑料」,不是指不含任何添加剂的PVC本身而言,但也不光指含有添加剂的PVC产品而言,而是因为其整个生命周期,从原料开采、制造使用、到废弃的所有阶段,皆会对环境与人体健康造成危害。


双层PVC比较安全?
双层押出是线缆厂把绝缘做厚时常用的一种手法!
为的是让热塑形的塑料大量挤出时,能够有较少的偏轴机会
不可否认的,较厚的绝缘会有较好的绝缘系数,
但是线缆的指标不会只有绝缘一项
双并型的线缆在长距离使用下容易扭取打卷,却又缺乏了填充物辅助
PVC绝缘的形变将随之发生!
因此双并型的线缆安全性并不见得会比对绞有护套的线缆来得好!



几百蕊的闹剧!
在这个蕊数的问题上,我们有两点要提的:
1.    两股蕊数加总的算法绝对不可取
2.     蕊数无法反映出截面积
第一点:
把正负的蕊数加一起了,报价单上面很好看呀!
在现场也有标签让消费者看到了
但是标称蕊数大的,并没有行业常态认知的那么大呀!
电流量还是相对较小的!
不可能也没有放大电流量呀!
要对比产品,还得把你的蕊数除半才能对比!

这样不对呀!
你总不能把RVV 2*1.0跟消费者说这是2.0平方的吧
这种标称绝对不智!
从整体看,会造成行业的沟通不良,最后伤害的是厂家自己与分销体系的商誉
第二点
下面我们直接看表格,您可以观察到各种铜丝在不同蕊数所能形成的截面积有很大的差异,因此千万别再算蕊数了!
导体直径
0.08
0.1
0.12
0.16
0.2
0.254
根数/
导体截面积
0.01
0.01
0.01
0.02
0.03
0.05
7
0.04
0.05
0.08
0.14
0.22
0.35
14
0.07
0.11
0.16
0.28
0.44
0.71
30
0.15
0.24
0.34
0.60
0.94
1.52
50
0.25
0.39
0.57
1.00
1.57
2.53
70
0.35
0.55
0.79
1.41
2.20
3.55
100
0.50
0.79
1.13
2.01
3.14
5.06
140
0.70
1.10
1.58
2.81
4.40
7.09
200
1.00
1.57
2.26
4.02
6.28
10.13
300
1.51
2.36
3.39
6.03
9.42
15.19
铜丝直径/根数/导体截面积速查表


用蕊数对应瓦数?科学吗?
制造厂家一定要谦卑的跟用户与行业接触,学习!
参与到用户的使用情境,并且思考商品的合理性!

单纯用瓦数来挑线是不科学的
下面是各种瓦数,对应不同阻值音箱的电流量

OHM/电流
8
4
6
16
瓦数
30
1.94
2.74
2.24
1.37
50
2.50
3.54
2.89
1.77
100
3.54
5.00
4.08
2.50
200
5.00
7.07
5.77
3.54
300
6.12
8.66
7.07
4.33
400
7.07
10.00
8.16
5.00
500
7.91
11.18
9.13
5.59
700
9.35
13.23
10.80
6.61
800
10.00
14.14
11.55
7.07
1000
11.18
15.81
12.91
7.91
1200
12.25
17.32
14.14
8.66
1400
13.23
18.71
15.28
9.35
1500
13.69
19.36
15.81
9.68
2000
15.81
22.36
18.26
11.18
3200
20.00
28.28
23.09
14.14
4000
22.36
31.62
25.82
15.81
6400
28.28
40.00
32.66
20.00
我们的都很习惯用8ohm思考事情,可是,即使在家用音响,也经常出现非8ohm的产品

举个例子 JAMO C109 就是6ohm
像dynaaudio c-1就是 4ohm
https://www.dynaudio.com/home-audio/confidence/c1-platinum#tech-specs
同样瓦数,8ohm与 4ohm对比, 就会有40%的电流落差
例如上面的400蕊(200蕊*2) 是0.1的铜丝组成,是1.5平方,
基于交流电110V的电流量是11A
如果用在1500W的8 ohm音箱是13.69A
1500W的4ohm音箱则是19.36A就会比较紧张了
因此我们说这样只看瓦数不看阻值来选平方,并不合理

结束语:
制造业,需要对于行业的应用有更多的认知…
否则商品的设定与配置就非常容易失准...
也容易误导消费者!
我们谨慎的讨论与检视这一切,
摆事实讲道理!
共同追求行业的进步!


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