论坛精选好文【线材篇】线材如何改变音色？如何通过外观判断线材的声音走向？

欧罗巴精神

以下是本论坛优秀文章提供者

分享一些近来新学到的音响知识分享给大家
原创内容，可以转载，但请提及作者，谢谢！

• 什么是音色？
• 不同设计的音频线为什么会改变音色？
• 为什么线材过粗，中高频信号会衰减？天价品牌喇叭线的解决之道是什么。
  
  

• 对于音频信号，20-20.000赫兹的交流电，音频线的“实际阻抗”是固定不变的吗？
• 什么是“集肤效应”和“集肤深度”，20000赫兹交流电的“集肤深度”是多少？
  

• 为什么30年前音响届没有喇叭线的粗细争议？晶体管功放对于喇叭线的要求为什么不同？
• 如何选择对喇叭控制力更佳的线材？
  

• 万元以内，设计全部正确的高保真线材举例。
• 线材的瓶颈在哪里？
  
• 
  
  

更新

• 高价“带盒”线材里面是什么？
• 能听到“不同和更多”的线材，其中“把戏”的原理是什么？
• 为什么不推荐带盒子的线材？
  

音色是什么决定的？谐波，也被称为泛音。如果是自然界器物发出的声音，比如100赫兹，同时还会发出200，400，的成倍频率，这些”倍频“的统称叫“谐波”。对于乐器，叫泛音。同样演奏一个440赫兹音高的音符，钢琴和提琴不同，就是因为两者的泛音大小和多少不同。
如果是音响系统，那就是“谐波失真”。因为当CD机只给出一个440赫兹，音箱本不该发出除了440赫兹以外的声音。
但实际上，很难完全控制。人脑可以感觉出超过0.1%的谐波失真，1%的谐波失真，已经是很高的了。



所以，如果音响系统有个家伙中高频部分给衰减了。
那就是改变了唱片录音的音色！

前段时间受朋友所托选购线材，所以整整花了几周研究选择线材。
有3条重要的科学依据，但很少中文音响资料正确报道。

某些线材会改变中高频的音色，是因为一个耳熟能详的概念，但很多时候都是被误解，或一知半解，
那就是，集肤效应。




音响中的音乐信号，不是直流电，而是交流电！
当高频达到一定数值，高频信号因为趋向集中在导体表面，
当导体的直径过大，导体出现内部空心，所以高频信号在导体中通过的有效横截面积和体积就变小了，
高频信号的“实际电阻”就相对变大了，相对于依旧100%通过导体，阻抗不变的低频而言。
这产生的差异，就造成了中高频信号的衰减。

高频信号被衰减，也就衰减了泛音部分的信号，
听到的音色自然就发生了变化。

但高频的阻抗增加了多少呢？20K赫兹的集肤效应的深度是多少呢？
许多“专家”，止步于此。


上图，来自国外某音箱厂商（非线材厂）的真实测量，
一条长2.5米，横截面面积4mm2平方的铜线，
在20-20K频率下的阻抗。
仔细看，
100赫兹信号的阻抗是35m欧，
1000赫兹的电阻是45m欧，
10000赫兹信号的电阻是131m欧，
20000赫兹的电阻是多少？ 350m欧！是100赫兹信号的10倍！

一根2.5米，横截面积4mm2的喇叭线，20k赫兹高频信号的阻抗居然是100赫兹低频信号的10倍！10倍！！！

那么，怎样的导体，才能避免集肤效应呢？
这就引出一个更深入的知识点，集肤深度Skin depth的计算。
20K赫兹的音频信号，会在导体中产生多大的空心呢？

美国国家线规AWG表格，其中最后一栏给出相关建议，
在传播高频信号时，充分使用100%导体，不造成浪费金属，
请并找出满足100%通过20k Hz的导体，只需要多少直径？

美国线径和最高频率 AWG

答案是：18awg (最高16k Hz )，19awg (最高21k Hz)
如果需要100%公平传输20k Hz的音频信号线（也包括喇叭线），
普通单根绝缘导线的直径（或者最薄厚度）不能超过0.92毫米！
纯铜普通导线横截面是圆形的面积小于0.66 mm2！
如果导体是银，那就面积和直径更小，是的，必须更小和更细才符合。

https://www.pasternack.com/t-calculator-skin-depth.aspx
以上网址是计算肌肤深度的网站。
选择材料：copper铜，频率：根据最小单位MHz，给出频率数据，
就能得到具体频率的肌肤深度！
比如20K是0,02M Hz, 就能得到20k Hz信号的肌肤深度，
461um，也就是0.461毫米。2倍就是0,92毫米。


应用意义是什么？ 每股，单股的绝缘音频线，直径不能超过0.92毫米！
如今市场上，其实普通的喇叭线材都是过粗的， 常见的卖点就是粗，2.5mm2，4mm2的音频线。
其实效果反而糟糕！比如下图。
那应该如何选择？



线材的两面性

为什么早期音响，大家貌似从不注重线材？
因为之前都是电子管功放，音箱都是高阻抗设计（8-30欧姆），
真空管机的输出功率是通过小电流和增高电压来实现某功率下驱动扬声器。
喇叭线无需承担大电流，所以可以很细， 直径小于0.9毫米，符合，所以当时无人诟病喇叭线。


再看美国国家线规图，有一栏提到电力传输时，电流小大对导体横截面的要求。


请注意一点，此文的议论范畴是高度保真重播，而不是某人在某首曲子下的主观感受，
因为失真和响应时间更短，晶体管扩大及时唱片录音室监听的唯一选择（电子管是在唱片创作阶段，请勿混淆）
晶体管是通过提升电流来实现功率增大的，
意味着喇叭线的导体需要更大横截面，来更安全地，不发烫地“无压缩”来通过瞬态大电流。

那只有0.66mm2，0.9毫米直径的导体会不会太细了，不够大电流？
肯定不够啊！

列两组实际例子，
89db/8欧音箱要发出（交响乐高潮时）的110dB声压，
需要128瓦！
128=P=I2R，
R取较低的6欧，最大电流为4.6欧，
R=4欧时，最大电流，5.6A。
R=3欧，最大峰值电流，6.5A。

6.5A电流，对于需要横截面积为2.5mm2的喇叭线。

再举一个极端的例子，
86dB的音箱！要发出110dB的声压（交响乐高潮音量）。
需要206瓦功率！

当音箱阻抗R=4欧，北欧德国为主的音箱的阻抗是4欧姆，
通常86dB/4欧，等于83dB/8欧的离谱音箱，
此时，瞬态大电流I=11.3安培
再考虑到设计不合格的音箱其有很多，
阻抗跌到2欧姆不稀奇，
此时最大瞬态电流，可能是16安培!!!
意味着，需要横截面积为6mm2的导体。
变态音箱和奇葩弱智用家的选择。

以上就是线材的矛盾性和两面性，
超高频，需要够细，
但低失真功放输出的大电流，却需要够粗。

如何满足？

答案就是下图天价名牌线的一种做法，
多股极细的绝缘导体并联！
这样就能同时做到2者。



多股绝缘并联，每股的直径低于0.5毫米，为什么？
就是上面说的道理，肌肤深度，
为了理论上通过如今要求的更高的30K，40K的频率。
符合DSD sacd等本无须有，有了也听不到的发烧频率。

售价在5K左右的法国Real Cable的经典旗舰款600，
之所以有口皆碑，香港多位玩家，试过许多明线，最后留下的却是这对，
可能就是因为其也能做到这点。

所以，针对肌肤深度的优化，又要承载大电流的传输，
高保真喇叭线，四个字： 粗中有细！

为什么要缠绕？ 为什么还要正负之间空出距离？
缠绕就是利兹litz编织法，利用导体周围的电磁感应，
相互作用，减少集肤效应。
还有一种为了减少一种叫做“临近效应”的近距离并列导体之间的电磁干扰。

第二课：会增大电阻的临近效应



简单说，就是两根并列的导体，导体通电后，产生磁场。
交流电方向相同的情况下，由于电磁场作用，导体内的电子会往2根导体的各自的外侧端移动。
当交流电的方向相反时，异性相吸，导体的电子会向2根导体的内侧方向靠拢。

结果就是，导体之间的实际使用横截面积变小，有效电阻变大。
事物都有两面性。
但利用好了，反而可以实现减少"集肤效应"的一种妥协但有效的办法。
那就是litz利兹编制法。

集肤效应的问题是导体空心化，导致的实际电阻变大，
当两根导线的相互缠绕，可以利用两个电磁场之间的作用，降低导体的“空心化”。
把电子挤回到中心去，恢复使用横截面积，恢复原有最小的电阻。
但仅仅是降低。

所以，最好避免电磁干扰的情况是还是保持距离。



比如信号线，无需大电流，所以本身就很细，无集肤效应的限制，
因此保持距离，是最有效的办法。
还有一种比较聪明的设计，来应对肌肤深度，就是横截面积是长方形的导体。
既加大横截面积，又不让中心区域产生电流空心区。

这些都是，对于20-20k Hz信号线，避免对高频信号产生衰减的设计。


比如上面这对单晶银（不是铜）信号线，就利用隔空管设计。
在保持足够细的前提下，还保持距离，降低电感效应，可谓正确做到了95%。

如果还能在细节上提升！
那就是接线柱的厚度，也不能超过0.9毫米！
又是集肤效应，忘了吗？

端子，除了线材外，端子是信号从功放的功率管到喇叭音圈作用之间的必经之路，
所以木桶效应，端子也有讲究。

看看之前最贵的端子，这其实是设计错误。
但符合市场上大多数发烧友“抵卖”思路。


相信了解和理解中高频的肌肤效应后，
你就会明白，为什么一流的WBT会把新一代的喇叭接线柱端子，改成薄薄的一片了。



喇叭线端子，容易更换，功放和音箱上的就难了。
所以，使用WBT nextgen新一代的功放和音箱有哪些？









天价线材盒子里装着什么秘密？
看到了吗？端子也是，又小又薄：）



如果想第一时间了解，或者想了解满足以上所有要求的正确线材

请关注微信公众号：情迷立体声

回复关键词：“线材秘密。”  就能得到答案。


本文摘自： 原文连接地址

音响没有玄学，都是可以用科学解释的。

至少在我这是的。

欧罗巴精神

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趋肤效应的失真是
导体对交流电高频信号的实际阻抗增大。
导致高频信号衰减，中高频决定的泛音，细节衰减。




但还有一项更大影响力的失真。
那就是，邻近效应 approximity effet

以下内容来自维基百科，自由的百科全书

邻近效应是指当两条（或两条以上）的导电体彼此距离较近时，由于一条导线中电流产生的磁场导致临近的其他导体上的电流不是均匀地流过导体截面，而是偏向一边的现象。

邻近效应是双线传输线的两导体中，交流电流相互向相邻导体接近的现象。频率和磁导率愈高，电阻系数愈小，这种现象愈显著。

---百度词条“临近效应”

以上这张图片的第一段，特别重要！

分方向相同的2根导体，和不同方向的。

国内大学的PPT讲义：https://slidesplayer.com/slide/15112869/  

• 趋肤效应，
• 肌肤深度，
• 涡电流，
• 临近效应，2分钟就能看完。
  

https://bbs.21dianyuan.com/forum.php?mod=viewthread&tid=285017

这个帖子，看下工程师学生是如何讨论导师对于多股绝缘导体之间的电流问题。

有学上真好！





希望可以帮助到大家。
最后，滿足這三点的高品质线材，其实有的，只是在1萬到20萬之間。

這樣，明顯不符合家电论坛朋友的消费水平。

所以，為信任這些原理的朋友們介绍下，
同樣符合全部要素的喇叭线，信号线，各一条。


来自一家超過50年音响世家历史的法國家族企业，
在1970年，创始人以France acoustique推出首只金字塔造型的音箱phase 5。








並在1995年創立Real cable，法國工商管理局註冊信息。
視頻：2005年，巴黎高級音響展上的採訪視頻。

作為法国目前线材市场占有率第一的公司，Real cable的产品远销世界20多个国家和地区。
从瑞士，英国，美国，到俄罗斯，日本，以及台湾地区都可以见到。

高端的master大师系列，100%在法国工厂内手工制作，且保持亲民的价格。

单晶体教授签名认证的單晶银OCC信号线，單晶銅喇叭線，純銀喇叭線，單晶銅喇叭線。

有兴趣的朋友可以点击链接 法国Real cable了解

欧罗巴精神

本楼补充
更多设计端子设计Eddy curent 漩涡电流，交流电的电磁感觉的一种。

还会谈谈一种应该避免，但大家有意无意忽视的磁性材料，镍nickel的害处，以及相关原因。

以下摘自自由的维基百科全书词条：

涡电流（Eddy Current，又称为傅科电流[1]）现象，在1851年被法国物理学家莱昂·傅科所发现。

是由于一个移动的磁场与金属导体相交，或是由移动的金属导体与磁场垂直交会所产生，但在理想匀强磁场中不会产生涡流[2]。

简而言之，就是电磁感应效应所造成。这个动作产生了一个在导体内循环的电流。

磁场变化越快，感应电动势就越大，涡流就越强；涡流能使导体发热。在磁场发生变化的装置中，往往把导体分成一组相互绝缘的薄片或一束细条，以降低涡流强度，从而减少能量的损耗；

但在需要产生高温时，又可以利用涡流取得热量，如高频电炉原理。

涡电流可以应用在无损检测与监看多种金属制品的结构，如飞机机身与零件的表面及近表面的检测等。

历史

• 1824年，法国弗朗索瓦·阿拉戈第一个观察到涡电流并称为旋转磁现象，同时提出了大多数导体可能已经被磁化的说法。
• 1855年，法国物理学家莱昂·傅科通过铜片在磁场旋转实验证实涡电流的存在，并记录了涡电流产热的现象。
• 1879年，涡电流第一次被用到了无损检测中。
  
  

著名的德国某端子品牌认为，

民用音响的同轴RCA端子的环状接驳处，是一个涡电流。

为了避免如此，所以，他家，以及之后的侵权效仿者，采用单支长条作为接触，代替环状金属圈。

大家可以看到，左边rca插头白色部分，上负责接地的金属部分是片状。

而不是一个圆桶状。

还有RCA插座，这是老款，

新一代的nextgen版本就改成了，单条环绕，

可以看到其接触面的改变，变成长条。

但价格也是非常昂贵的，相比普通几元甚至几毛的插座，一对插座的零售价高达200-300元。

美国卡牌的XLR插座注明“不含镍”，为什么呢？

选瑞士大牌又便宜的N牌不好吗？ 原因是，Neutrik牌XLR平衡端子上都是含有镍的！

镍nickel，这是一种含有磁性的金属物质，再铜上镀金，为了防止铜渗透到金层，之间会涂一层镍。

但磁性物质对交流电信号并不利，而且，镍本身不是一种良导体。所以目前美国卡牌是少有的Nickel free的发烧级别XLR端子，除了贵，没啥缺点。

镀金，金光闪闪，漂亮极了，不是吗？

其实无镍镀金，除了成本高，也是已经存在的技术。德国W牌还因为其等离子镀金，而得到德国政府的奖章。

欧罗巴精神

AV风暴 发表于 2021-9-9 22:10
“欧罗巴精神
20K赫兹的高频交流电信号，直径2.0毫米的导体电阻会变大。因为其中心超过1毫米是空心死区， ...

不同频率的肌肤深度不一样。

比如高频信号，只经过导体的表皮层0.46mm，相当于无论导体多粗，永远只相当于0.46*2的直径。当然，几何学上说，如果越粗，这层表皮层也会相应越大，电阻越小一点。
但对于音乐信号，20k赫兹和20赫兹可能同时传输的情况下，直径超过0.92mm的导体，对于20赫兹和20k赫兹是不公平的。

这就是为什么许多高级喇叭信号线的旗舰型号，都做成线径极小，但多股。是为了让通过每支导体的电流都均匀，公平！

高低频信号对于导体，他们要的是公平！公平！还是公平！

对了，以后回帖，你可以叫我小欧老师。




肌肤深度skin depth， 有网页提供计算结果，
https://www.pasternack.com/t-calculator-skin-depth.aspx

yeeypc

开篇一个词，剩下全靠编。

liyuan-sh

交易区新帖推荐

说得好，赞一个。
终于有点科学精神了。

AV风暴

20000HZ频率，直径0.8MM的铜线，10米电阻约为0.35欧，2.5米喇叭线回路5米，用直径0.8MM的铜线电阻是0.175欧。
20000HZ频率，直径2.0MM的铜线，10米电阻约为0.0875欧，2.5米喇叭线回路5米，用直径2MM的铜线电阻是0.04375欧。
用单股直径2.0MM的铜线，做2.5米长喇叭线，对20000HZ频率及以下的电流电阻小于0.04375欧，影响了什么？
用单股直径2.0MM的铜线，做5米长喇叭线，对20000HZ频率及以下的电流电阻小于0.0875欧，影响了什么？

AV风暴

涡流对音频的影响可能还不如听音的人换一条内裤对听音环境的影响大！

liyuan-sh

AV风暴 发表于 2021-9-9 09:21
涡流对音频的影响可能还不如听音的人换一条内裤对听音环境的影响大！

期盼导线博士后给我们答疑解惑。

yeeypc

AV风暴 发表于 2021-9-9 09:13
20000HZ频率，直径0.8MM的铜线，10米电阻约为0.35欧，2.5米喇叭线回路5米，用直径0.8MM的铜线电阻是0.175欧 ...

你影响到某些人出货了。。。

AV风暴

yeeypc 发表于 2021-9-9 10:28
你影响到某些人出货了。。。

这是论坛不是卖场，不关出货。

yeeypc

AV风暴 发表于 2021-9-9 10:31
这是论坛不是卖场，不关出货。

论坛的实质是个韭菜大棚，韭菜们交流成长经历，大师们来施点肥。

你这把大棚捅个窟窿的行为，韭菜们和大师们都不会答应的。

AV风暴

yeeypc 发表于 2021-9-9 10:35
论坛的实质是个韭菜大棚，韭菜们交流成长经历，大师们来施点肥。

你这把大棚捅个窟窿的行为，韭菜们和 ...

只认明面，不理暗地。

kmm

欧罗巴精神 发表于 2021-9-9 09:14
本楼将之后补充 更多设计端子设计的Eddy curent 漩涡电流，交流电的电磁感觉的一种。
还会谈谈一种应该避 ...

写这么多一点也不想看，你直接挑明把线做成这样，成本多少？售价多少就行了。

超越未来

kmm 发表于 2021-9-9 10:40
写这么多一点也不想看，你直接挑明把线做成这样，成本多少？售价多少就行了。

是的

yeeypc

AV风暴 发表于 2021-9-9 10:37
只认明面，不理暗地。

那就加油一起捅啊。。。

最有趣就是楼主这种了，根本什么都不懂，却喜欢装大师，连最简单的数据都复制错了。
（是复制，凭楼主的智商算不出来）

他们的所有认知水平，就是知道“趋肤效应”这一个词。

然后大脸妹们就看到科学了，哈哈。。。