摩机日记（一）：（DIY喇叭线篇）［转载］我所见的最科学的线材理论！

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  摩机日记（一）：（DIY喇叭线篇）［转载自HIFI168］作者：ChenYH
摩机日记（一） 陈耀华

（原创作品，如需转载请注明出处。谢谢）

我的音响器材配置是:
CD： 山灵CD-T100C
功放： 柯颂V8i
喇叭： DYNAUDIO S5.4
线材： 自制

经过近半年的摸索，记录了一些数据，整理出摩机日记，供大家分享。
（我的摩机实践仅仅从电气特性入手，通过降低电气骚扰以达到改善音质之目的。）

主要测试、评价工具：
●FLUKE 187 TRUE RMS MULTIMETER
●自制的50毫安直流恒流电源
●雨果发烧碟（一）：25Hz-20kHz测试讯号
●Sony MDR-E838耳机



一、 自制喇叭线
利用家里已有的2.5平方毫米的三芯电源线，取三米长的四段，去除塑料保护外层后重新组合成“黄／绿－褐－褐”及“黄／绿－兰－兰”各两组；将“黄／绿－褐－褐”三根绞合起来作为正极性线；同样地将“黄／绿－兰－兰”三根绞合起来作为负极性线；它们的有效导电面积为7.5平方毫米，三米长的喇叭线的直流电阻值约13.4 mΩ。

●接上喇叭进行测试：
(以下公式中：Vi--V8i功放输出端电压；Vo--S5.4喇叭输入端电压)

1、利用雨果发烧碟（一）第17段的25Hz测试讯号作为信号源：
Vi=166.80mVAC
Vo=166.36mVAC
Vo/Vi=99.74%

2、利用雨果发烧碟（一）第45段的20kHz测试讯号作为信号源：
Vi=142.47mVAC
Vo=140.37mVAC
Vo/Vi =98.53%

3、利用在待机状态下“CD＋功放”自身的系统噪声电压作为信号源：
Vi=0.180mVAC
Vo=0.174mVAC
Vo/Vi =96.67%

●对上述测试数据可作出如下解释：
Ａ、25Hz时，喇叭线的低直流电阻值起主要作用，使得传输损耗仅0.26%；
Ｂ、20kHz时，传输损耗达1.47%，是25Hz时的五倍，推测信号能量可能以辐射的形式损耗掉了；
Ｃ、用系统自身的噪声电压作为信号源时，传输损耗更高达3.33%，是25Hz时的十三倍。白噪声是一种频谱很宽的信号源，这可以印证高频能量会以辐射的形式损耗掉的推测。



顺着这一思路，重新设计制作喇叭线。
新的喇叭线采用屏蔽结构。从福建中路（515号，上海弘发机电设备有限公司／21-63513337）买来16平方毫米的铜编织带6米，共计48元；从虬江路市场买来2.5平方毫米的双芯无氧铜喇叭线12米，共计36元；
●用“伏-安”法测试12米双芯无氧铜喇叭线:
R=V/I=ρ*l/S
式中:
V　 ——　被测导线上的电压降：8.8ｍＶ
I　 ——　流过被测体的测试电流：50ｍＡ
ρ　——　铜的电阻率：0.01678
l　 ——　被测体的长度：24m
可以算出导线的实际横截面积：S=2.29平方毫米。

●同样地用“伏-安”法测试6米16平方毫米的铜编织带:
R=V/I=ρ*l/S
式中:
Ｖ　——　被测导线上的电压降：0.308mV
I　——　流过被测体的测试电流：50mA
ρ　——　铜的电阻率：0.01678
ｌ　——　被测体的长度：6m
可以算出导线的实际横截面积：S=16.34平方毫米。

●动手制作：把12米2.5平方毫米的双芯无氧铜喇叭线平分成四段，把16平方毫米的铜编织带平分成两段，将两段双芯无氧铜喇叭线穿入16平方毫米的铜编织带内，四根芯线并联使用。在铜编织带外缠绕上绝缘胶带，处理好端线，这样一根具有屏蔽结构的喇叭线就制成了。

●实际参数测试如下：
芯线直流电阻值：R=V/I=0.3mV/50mA=6.0mΩ（包括端线部分）
外导体直流电阻值：R= V/I=0.2mV/50mA =4.0mΩ（包括端线部分）
长度：2.9m（包括端线部分）
分布电容值：1900pF

1、利用雨果发烧碟（一）第17段的25Hz测试讯号作为信号源
Vi=165.30mVAC
Vo=165.00mVAC
Vo/Vi=99.82%

2、利用雨果发烧碟（一）第45段的20kHz测试讯号作为信号源
Vi=141.30mVAC
Vo=140.80mVAC
Vo/Vi =99.65%

3、利用在待机状态下“CD＋功放”自身的系统噪声电压作为信号源
Vi=0.172mVAC
Vo=0.171mVAC
Vo/Vi =99.42%

对于上述测试数据可作如下解释：
Ａ、25Hz时，新制喇叭线的直流电阻值从13.4mΩ降低至10mΩ，使得传输损耗降低至原喇叭线的(1-99.82%)/(1-99.74%)=69.2%;
Ｂ、20kHz时，由于采用屏蔽结构，高频能量的辐射大幅减小，使得传输损耗降低至原喇叭线的(1-99.65%)/(1-98.53%)=23.8%;
Ｃ、系统自身的噪声电压作为信号源时，传输损耗为原喇叭线的(1-99.42%)/(1-96.67%)=17.4%。



●再谈一下喇叭线的直流电阻值对阻尼系数的影响:
阻尼系数可定义为喇叭的阻抗与放大器系统（包括线材内阻在内）的输出阻抗的比值。其中喇叭的阻抗值是随工作频率而变化的。阻尼系数小，表示功放对喇叭的控制能力弱，喇叭的谐振特性较显现；阻尼系数大，则表示功放对喇叭的控制能力强，喇叭的谐振特性较不明显，功放对喇叭的控制趋向强迫振动状态。

●下面通过例子说明喇叭线的直流电阻值在放大系统中对阻尼系数的影响。
1、以我现使用的单拿S5.4音箱为例，从商品的技术参数看，当播放频率在20Hz变化到200Hz范围内，阻抗值为3.8–8.7Ω；当播放频率在200–20kHz范围内，阻抗值则为4.5–7.5Ω。
2、V8i放大器内阻的测试：
A、 由喇叭S5.4的工作阻抗范围确定假负载的电阻值：R1=3.29Ω、R2=5.28Ω。
B、当R1作负载时，测得V1=2.1879V；
C、当R2作负载时，测得V2=2.1948V；
D、由等式：
E0=r0*I1+V1=r0V1/R1+V1 及
E0=r0*I2+V2=r0V2/R2+V2 得V8i放大器内阻：
r0=(V2-V1)/(V1/R1-V2/R2)
=（2.1948-2.1879）/（2.1879/3.29-2.1948/5.28）
=0.02767Ω
3、当单拿S5.4喇叭的阻抗值为3.8Ω时，该放大系统的有效阻尼系数：
K=Rspeaker/（Ramplifier+Rwire）=3.8/（0.02767+0.01）=100.88
4、若喇叭线改用横截面积为1.0平方毫米、线长3m的导线时，经计算知Rwire=0.10068Ω，
此时系统的实际阻尼系数：
K’= Rspeaker/（Ramplifier+Rwire）=3.8/（0.02767+0.10068）=29.61
由此可见，喇叭线的直流电阻值的大小对放大系统阻尼系数的影响是显著的。

结论：喇叭线的功能是有效地将功率放大器输出的音频功率馈送到喇叭上去；
●在导电率方面应考虑使用具有较大横截面积的导线，可以减小线损，提高阻尼系数；
●在高频能量辐射损耗方面可考虑采用屏蔽结构，可以显著减小高频能量的辐射损耗。

下一篇讨论自制信号线与电源线

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  好帖一定要顶!!!!!!!!!!!!!!
这是我所见的最科学的线材理论！请大家讨论！

liulang520

这帖子一定要多加分阿！

chenyh

按我的理解，喇叭线的调音作用主要体现在两个方面：
1， 提高传输效率：具有较大截面积的（多股）导线可以减少线损；屏蔽结构可以减少能量的辐射损耗。
2， 喇叭线阻抗部分可以调节音响系统的电阻尼系数。

音响系统的“电阻尼系数 (Electrical Damping Factor )”可定义为：
喇叭的阻抗与放大器输出阻抗的比值。

在上述定义中：
● 放大器输出阻抗与喇叭的阻抗都是工作频率的函数，喇叭的这种特性尤其明显；
● 放大器的输出是控制源，喇叭是受控负载；
● 电阻尼系数与喇叭阻抗成正比，与放大器输出阻抗成反比。
● 相对于受控负载的喇叭而言，喇叭线的阻抗应归入控制源的内阻部分。由于放大器输出阻抗通常在毫欧姆数量级，因此喇叭线的阻抗就不容忽略。
（例如，在我的系统中:
V8i的实测输出阻抗值是27.67mΩ @ 25Hz;
喇叭线的实测电阻是10mΩ；
S5.4音箱的Spec阻抗为3.8–8.7Ω @ 20Hz-200Hz；4.5–7.5Ω @ 200Hz-20kHz;
所以，该放大系统的电阻尼系数值不小于：K=3.8/（0.02767+0.01）=100.88;
若喇叭线改用横截面积为1.0平方毫米的铜导线，线长3米时，电阻的计算值是0.10068Ω，
此时系统的电阻尼系数：K’=3.8/（0.02767+0.10068）=29.61
可见，喇叭线的直流电阻值的大小对放大系统阻尼系数的影响是显著的。）

电阻尼系数小，表示功放对喇叭的控制能力减弱，喇叭的谐振特性较显现。即喇叭容易以自身固有的特性运行，“音染”凸显；
电阻尼系数大，则表示功放对喇叭（锥盆运动）的控制能力增强，喇叭的谐振特性不明显，功放对喇叭的控制趋向于强迫振动状态，喇叭的“音染”受抑。

电阻尼系数多大为好呢？这取决于个人的听音审美观及音响器材的“个性”，完全没有定论。
我想，这就是喇叭线的神秘之处所在。

结论：改变音响系统电阻尼系数的大小是喇叭线调音作用的实质。

建议发烧喇叭线的朋友们：不妨做一根由6股、1平方毫米截面积、独立绝缘导线构成芯线的屏蔽喇叭线。将其中一端的6股芯线全部并接起来，另一端则分别选取1、2、﹒﹒﹒、6股芯线做（可以简单地通过5个开关的切换实现2-6股的）并联实验，选一种适合你音响系统的方案。
其实每一种方案均对应着一种不相同的电阻尼效果。

mosana

下面是引用chenyh于07 04:42 PM发表的:
按我的理解，喇叭线的调音作用主要体现在两个方面：
1， 提高传输效率：具有较大截面积的（多股）导线可以减少线损；屏蔽结构可以减少能量的辐射损耗。
2， 喇叭线阻抗部分可以调节音响系统的电阻尼系数。

音响系统的“电阻尼系数 (Electrical Damping Factor )”可定义为：
.......

很有意思的试验！

HEXFET

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支持啊

qjcm

好帖!!!    好帖!!!    好帖!!!

鬼舞

要好好研究。。。。。。。。

chenyh

下面是引用 violet 于 2005-01-24 00:20 发表的:

这个所谓的“阻尼系数”不科学。为什么呢？


假设扬声器的直流电阻为10欧姆，某频点交流阻抗11欧姆，信号源（功放）的输出阻抗为1，按照这个所谓的“阻尼系数”定义的“阻尼系数”得到11。若是改良扬声器线材工艺将扬声器的直流电阻减少，比方减少1欧姆成为9欧姆直流电阻的扬声器，为了保持其电声特性不变，再在外面串连1欧姆的电阻，使得电性能看起来仍然跟原来10欧姆扬声器一模一样。那么“阻尼系数”是11/1还是(11-1)/(1+1)呢（后面这个计算公式是近似值，未考虑交流阻抗的虚部）？难道扬声器回路能有两个不同的“阻尼系数”？显然自相矛盾。

所以这个“阻尼系数”一大谬论。

电声系统中到底有没有“阻尼系数”一说？当然有。可不是象上面这么定义的。扬声器自己的直流电阻和信号源的阻抗都影响阻尼系数。扬声器固有的直流电阻越大阻尼则越小，而不是象所谓的“阻尼系数”定义的那样阻尼更大。在这里，因为阻尼是一种力阻碍扬声器纸盆脱离平衡点运动的力。扬声器运动时产生感应电动势，通过扬声器线圈，分频网络，功放内阻，传输线的构成的回路产生回路电流，这个电流产生的磁力反过来作用于纸盆，才会阻尼纸盆的运动，是阻尼电流。回路阻抗越大阻尼电流则越小（欧姆定律）。这个回路阻抗包含扬声器分频器，传输线，功放的阻抗的综合。阻尼系数是临界阻尼最好，这时纸盆到达平衡位置的时间最佳。过阻尼时，纸盆到达不了平衡位置。欠阻尼时，尽管纸盆会快速到达平衡位置，但是纸盆会围绕平衡位置来回衰减振荡（声染色现象来源之一）。
.......

请各位就 violet兄 对“阻尼系数”的观点发表您的意见。

zwdx

下面是引用 hxs0505 于 2005-01-23 23:40 发表的:
  线材的而且确对音响糸统存在着影响，线材虽然看似简单，但是却有着无穷的奥秘。

什么奥秘?大方说出来好吗，别神神鬼鬼的

marty828

图上好像没有柯颂V8i 阿？

marty828

  让我来讲讲阻尼吧。
上面讲的或许是阻尼的计算方法，而且没有讲适用条件，不够透彻。

阻尼，说到底，就是， 或者说阻尼的定义：
衡量一个系统在停止输入后，输出停止的过程。

说得直观一点。

比如一个钟摆， 你把摆拉起来，松手，然后它要经过一段时间才能完全停止下来。
这个停止的过程，就是它的阻尼。

很久才停下来的，就是阻尼很小。
马上就停的，就是阻尼大。

大家说，一个喇叭，使快停的好还是慢停的好？

呵呵。

violet

下面是引用 chenyh 于 2005-01-29 13:25 发表的:



Violet兄：您好！
大丈夫信誓旦旦地“欢迎置疑我的观点”。
.......

你

你抄的东西就是我所指出是错误的，抄一万条也没用。比如说放大器内阻为0就声称阻尼无穷大。可惜如果这么大的阻尼也没能让纸盆立刻停止振荡这算是哪门子阻尼？我希望你指出我说的阻尼哪里错了？我说全世界就这“发烧者”定义的阻尼是错的。你可以不可以将其他阻尼定义也搜出来。

violet

下面是引用 marty828 于 2005-01-30 21:15 发表的:
  让我来讲讲阻尼吧。
上面讲的或许是阻尼的计算方法，而且没有讲适用条件，不够透彻。

阻尼，说到底，就是， 或者说阻尼的定义：
衡量一个系统在停止输入后，输出停止的过程。
.......

停得快好。就算线圈是超导的，短路了也不一定够阻尼。

violet

下面是引用 eewer 于 2005-02-01 10:44 发表的:


您的发散性思维不是一般正常人能跟的上的,除了佩服还是佩服！！！

能从音响联想到CDMA，而且能讲出一套令人哑口无言的知识，跳跃的实在厉害，真是非“常”之人啊！！！
.......

研究你有啥好处？