从科学角度谈电源、信号线，没有玄学

sy302

供电环节的高频特性是个重要因素，高价电源线不是玄学

供电环节总的直流电阻只是一方面，即使我们用了很粗的电缆做电源线，还是会发现高价电源线效果会更好，这时候导线电阻大小就不能解释这个现象了。于是不少人认为是玄学，不相信高价电源线有用。但我认为事情远不止直流电阻大小这么简单，因为另外还有个重要的因素就是供电环节的高频特性。
整流电路瞬间的大电流，包含了丰富的高频谐波成份，除了100Hz低频电流以外，还有大量高频的电流成份。比如充电电流脉冲宽度是100Hz的1/10，那么1Khz频率的谐波电流份量就非常高，如果滤波电容之前的线路（供电线路、插座、电源线、保险丝、变压器、二极管等）高频特性不好的话，充电电流的波形就会比较平缓，峰值上不去，最终导致输出电压波动变大。
－－这里插一句：前面提到过lynn在《我如何设计Amity放大器》说“典型的晶体二极管的开关噪音频带在4-20K”，我认为Lynn应该说电容充电电流的频带在4－20K，“二极管的开关噪音频率”这种说法是不严密的。
至于各个环节是如何影响高频特性的，这个问题比较复杂，也查不到可以参考的资料。但直觉告诉我，高价电源线好声、换牛如换机、换线如换机的原因很可能就在于此：供电线路的高频特性改变了。

不知这个高频有多高,电视信号线的波导理论解释得了吗(它可是能传输至GHz的频率的)?还是需要微带线理论来解释...........

abob

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原帖由 激光鼠 于 2007-8-9 14:02 发表


这个啊，我没法给你正确答案，因为我自己也没搞清楚。如果你看贴仔细的话也一定看到我说过“这个问题比较复杂，也查不到可以参考的资料。但直觉告诉我，高价电源线好声、换牛如换机、换线如换机的原因很可能 ...

好了，这个明显是站不住脚的，所以放一边了，我再找第二个，到最后咱们再来总结一下，[s:15]

所以你可以说好电源线好声，尽管我的实践不支持这个说法，

你可以说我的器材不够档次，可是说电源线好声的很多烧友器材档次也不高，甚至相当低，你也不会说这不可能是不是？

稍候，

abob

至于高频问题，我目前不清楚整个供电环节的各个部份是怎么样影响高频特性的，没看到有相关资料，但直觉告诉我，可能是电源线的线间电容与变压器初级电感、寄生电容等等一起综合作用的结果。你说的高频特性好的线我估计是同轴电缆之类传信号用的，线间电容很小，用作电源线可能不对路。也可能是你的系统还不够。。。。
...

你既然不知道。。。是怎样影响高频特性的，那你怎么敢说那根高档电源钱“好声”是因为高频特性的缘固，
所以，不过道听途说，或者，想当然罢了（用你的话叫直觉）。

[s:97]

yxiao

原帖由 abob 于 2007-8-9 14:11 发表


好了，这个明显是站不住脚的，所以放一边了，我再找第二个，到最后咱们再来总结一下，

所以你可以说好电源线好声，尽管我的实践不支持这个说法，

你可以说我的器材不够档次，可是说电源线好声的很多 ...

[s:21] [s:21] 原来你不是个典型的“科学家”，也是个实践者，失敬（虽然还是个“辩才）！呵呵。

所以你可以说好电源线无用，尽管我的实践不支持这个说法。这个大家应当求同存异，而不是党同伐异，呵呵。

xy8888

热闹!
[s:20] [s:20]
[s:33] [s:33] [s:33]
[s:14]

激光鼠

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原帖由 abob 于 2007-8-9 14:19 发表


你既然不知道。。。是怎样影响高频特性的，那你怎么敢说那根高档电源钱“好声”是因为高频特性的缘固，
所以，不过道听途说，或者，想当然罢了（用你的话叫直觉）。

你的阅读理解能力让我惊叹！[s:20] [s:97]

abob

激光鼠
偶从来没玩过胆机，只知道人人都说胆机声音特别好听。偶今天也来凑凑热闹聊聊胆机，前几天还报名参加坛子里的那个胆机组装比赛，不知道有没有机会操练一把。
在偶看来，胆机与石机最大的不同就在于1：很高的供电电压；胆机的供电电压动辄几百伏特，跟石机的几十伏特相比高了一个数量级。提高供电电压的一个直接好处就是降低了电源的波动。对于输出一定功率的整流电源，在相同的电压调整率情况下，供电电压越高，滤波电容容量可以越小。例如输出功率20W，要求电压波动不超过7％（这里只考虑滤波电容的影响，二极管变压器什么的假定都是理想的），如果供电电压是30V，滤波电容应该大于3174微法，如果电压是300V，滤波电容应该大于31.74微法，也就是电压每提高10倍，滤波电容可以减小100倍，呈平方反比关系。耐压高的滤波电容，相对耐压低的性能更好（ESR更低等等）；提高供电电压也使得整流二极管的压降占总电压的比例也小了一个数量级，也使得电压波动更小。何况胆机里面还常见到扼流圈组成CLC滤波，可以说胆机先天就有着比石机更稳定的电源。
胆机与石机不同2：甲类工作状态。甲类工作状态好处不少，如失真以讨好人耳的偶次谐波为多；电流变化小（有利于采用扼流圈滤波）；对电源波动不敏感等等。
这么多优势加在一起，不好声才怪呢。
大家可能注意到，以上说的都跟胆无关。的确，偶认为胆机好声的根本不在于胆本身，而在于胆的工作环境。如果把晶体管也置于同样的工作环境，偶相信也能发出和胆机一样迷人的声音。偶准备试试。。。

关于电子管机的优点，许多较正规的材上也有介绍，我见到的最早的是李宝善的说法，好象主要是输出－失真特性吧？
现在音频处理上已有不少“胆机”插件，据说是很有效的，
胆机的声音我个人也比较喜欢，有时间还准备再做一台来玩玩。

至于电源，电源的波动是用纹波系数表征吧？所谓水涨船高，没什么特别的。带负载的能力也是一样。

“胆机好声的根本不在于胆本身，而在于胆的工作环境。如果把晶体管也置于同样的工作环境，偶相信也能发出和胆机一样迷人的声音”？？？
你研究过，做过胆机就知道了，没做过你也敢乱说？
[s:30]


其实说线有没有用是个伪命题，

应该是说高档的发烧电源线、信号线能不能（进一步）改善音质。

要我说，像电源线，一根上等的电脑电源线足矣，

dire

鼠兄的大作[s:20]

激光鼠

从发这个帖子到现在也有半年多了，我对电源线的理解跟当时有所不同。
当初我猜想可能是好的电源线提高了供电环节突发供电的能力（当时用了一个不恰当的词“高频特性”），但现在我觉得这种解释可能不正确，因为没有储能元器件的话，想不出突发供电能力怎么会提高。
后来在学习电磁屏蔽方面知识的过程中想到既然电源线中流过的是脉冲大电流，势必会在电源线附近形成较大的脉冲电磁场，对设备形成干扰。这样来看就能理解为什么好的电源线也要绞合、屏蔽了。也能解释为什么更换器材边上短短的一段电源线而不是所有供电线路就能提高音质，因为电磁辐射强度随距离拉大而衰减，更换离器材最近的一段效果最好。

abob

原帖由 激光鼠 于 2007-8-9 16:19 发表
从发这个帖子到现在也有半年多了，我对电源线的理解跟当时有所不同。
当初我猜想可能是好的电源线提高了供电环节突发供电的能力（当时用了一个不恰当的词“高频特性”），但现在我觉得这种解释可能不正确，因为 ...

呵呵，楼主当初的贴子叫“从科学角度谈电源、信号线，没有玄学”

我前面说你想当然并没冤枉你哦，

当然，我还得再一次“冤枉”你一回，

其实你需要的真的不是“科学”，而是“量”的概念。

俺比较喜欢讨论技术，科学嘛，你看看，谈这个都是空谈，空对空。

从技术的角度，“量”是非常非常重要的概念。

[s:97]

[ 本帖最后由 abob 于 2007-8-9 17:18 编辑 ]

tristone

楼主前面的理论都很精彩，只可惜，那些都证明不了电源线的作用。

就像用相对论证明不了肉会变臭一样。

如果说，极品电源线是改善电源了某项传输性能的话，那用一个超导的电源线，楼主一定认为能够最好。

但是这个超导的电源线应该多长呢？

把电源线减短一半，是不是就相当于接入了一半的超导电源线？

声音变了吗？

tristone

也有人会说，还有一半的线，严重影响音色。

这可能成立吗


因为何止还有一半的线，从供电局出来的线，远远不止这么一点呀（假设供电局出来的电，是理想的电）


不用用2000W的电器测了，直接量量电压平时的波动，就知道220V的电压原本的变化幅度，就已经大于2000W电气所带来的变化了。

Faithfully

楼主前面的理论都很精彩，只可惜，那些都证明不了电源线的作用。

这句话是很中肯的,楼主试图用一些理论来说明电源线的作用机理,可结果事与愿违,究其原因无呼是方向性错误,对于大多数想证明电源线作用的人他们都忽略了一点很重要的概念,那就是====放大电路的交流等效电容======也就是电源电路等效在放大电路中的"交流阻抗",这个"阻抗"严重影响放大电路的幅频特性,遗憾的是这个变化现在的扫频仪的灵敏度还没能表现出来(现在扫频仪的精度大概在0.1db  估计要能表现得出来应在负几十db,所以仪器还有待改进),但人耳以能明显的感觉到了,DIY烧友大家都知道在整流后滤波大电容(变压器次级)上并联小电容能改变音质,这就是改变电源电路中高频部分的"交流阻抗"。
变压器除了提供能量之外它在放大电路中的"交流阻抗"中扮演着阻抗变换的角色,也就是你在变压器次级并联小电容和在初级并联效果一样。
又于电源线有不同的等效电容这个电容就改变了放大电路的幅频特性,使人觉得音色变了,遗憾的是这个变化会遂着整流后滤波电路采取三阶或四阶(或开关电源)而失去作用,这也正是提不同意见人的依据。
所以大家在谈电源线是否有作用时不要忽略一个条件,那就是在什么电源系统上。

风吹柳花

原帖由 激光鼠 于 2007-8-9 16:19 发表
从发这个帖子到现在也有半年多了，我对电源线的理解跟当时有所不同。
当初我猜想可能是好的电源线提高了供电环节突发供电的能力（当时用了一个不恰当的词“高频特性”），但现在我觉得这种解释可能不正确，因为没有储能元器件的话，想不出突发供电能力怎么会提高。
后来在学习电磁屏蔽方面知识的过程中想到既然电源线中流过的是脉冲大电流，势必会在电源线附近形成较大的脉冲电磁场，对设备形成干扰。这样来看就能理解为什么好的电源线也要绞合、屏蔽了。也能解释为什么更换器材边上短短的一段电源线而不是所有供电线路就能提高音质，因为电磁辐射强度随距离拉大而衰减，更换离器材最近的一段效果最好。
...

我不明白楼主是怎么理解的。

在绝大多数情况和状态下，“功放”（我们暂把功放分解为“功放”和“电源”两部分，一如分体电源的功放）汲取的DC电流变化还是比较大的，（静态电流越大此变化的相对值会越小），但这变化被大容量的滤波储能电容平滑掉了。

折合到变压器次级侧的交流电流变化量，因为“功放”汲取而带来的变化量其实并不大，即使变化，也几乎不存在什么“高频”的变化量了。变压器初次级电流，在瞬态上说，其电流的变化主要是相应于全桥整流后给电容充电的100Hz脉动，其平均电流，其实是变化不大的。

我一直说，越是高级的AC－DC变化器，越是一个AC侧变化平滑得更好的设备。我的实践也只能证明一个越简陋的AC－DC设备，其可能受AC侧的影响也越大一些，这与所谓高端器材换线才有变化的说法是矛盾的。我这里到处是可测动态范围高至120dB左右的矢量网络分析仪，它们的内部电源都极端考究，但电源线都是如电脑线一样的可更换线，说明书和检测计量部门都没有指定必须要何种电源线才可达到何种技术指标。

风吹柳花

原帖由 Faithfully 于 2007-8-10 11:59 发表

这句话是很中肯的,楼主试图用一些理论来说明电源线的作用机理,可结果事与愿违,究其原因无呼是方向性错误,对于大多数想证明电源线作用的人他们都忽略了一点很重要的概念,那就是====放大电路的交流等效电容======也就是电源电路等效在放大电路中的"交流阻抗",这个"阻抗"严重影响放大电路的幅频特性,遗憾的是这个变化现在的扫频仪的灵敏度还没能表现出来(现在扫频仪的精度大概在0.1db  估计要能表现得出来应在负几十db,所以仪器还有待改进),但人耳以能明显的感觉到了,DIY烧友大家都知道在整流后滤波大电容(变压器次级)上并联小电容能改变音质,这就是改变电源电路中高频部分的"交流阻抗"。
变压器除了提供能量之外它在放大电路中的"交流阻抗"中扮演着阻抗变换的角色,也就是你在变压器次级并联小电容和在初级并联效果一样。
又于电源线有不同的等效电容这个电容就改变了放大电路的幅频特性,使人觉得音色变了,遗憾的是这个变化会遂着整流后滤波电路采取三阶或四阶(或开关电源)而失去作用,这也正是提不同意见人的依据。
所以大家在谈电源线是否有作用时不要忽略一个条件,那就是在什么电源系统上。...

不客气的说，这位老兄是很典型的似懂非懂的一类。

我不否认变压器本身就是阻抗变换元件，但这个阻抗变化元件还是个有巨大的迟滞和惯性特性的容抗性元件，电源线的等效电容老兄能告诉我大致多大？通过变压器变化折合后再通过整流桥再并联到几万u的大电容＋若干几u0.几u的电容上，呵呵，你不会就为了告诉我几千上万的电源线居然还不如就并个把个小电容试试吧............[s:14]