线材与音质

我爱家

  看到论坛上关于线材的话题。小弟知识有限，特转摘唐道济老师《音响技术》一书里“线材与音质”一文与DX共享。
   线材对声音的影响，最先是由英国著名音响杂志《HI FI NEWS & RECORD REVIEW》在1977年8月提出的，它翻译了法国音响大师J.HIRAGA的“CAN WE HEAR CONNECTING WIRES？”（究竟我们能听出连接导线否？）一文。该文对导线作了全面研究，还提出一些新概念。线材对声音的影响机理由此被认识并得到研究，音响界又开创了一门使很多人投入大量心血的新学问。
   线材对音质产生影响的因素，主要有以下诸方面：
1。并联电容
     对高内阻的信号源，信号线的并联电容会造成高频衰减。
2。串联电感  
     对某些扬声器，扬声器线的串联电感会造成微妙的高频衰减。
3。串联电阻
     扬声器线的串联电阻对扬声器的阻抗特性和阻尼特性会产生影响。
   上面3项基于宏观的传输理论，由于音响线材长度有限，它们 对音质的影响极微。以材料科学而言，银的导电性最好，铜次之，但银的价格远高于铜，铜便成了主要材质。（打的好累了 [s:11] ）
4。线材纯度
     金属材料中的杂质会影响其导电性能，高纯度的铜材可能对晶格结构具有积极影响。铜的纯度常用多少个9（N）来表示，如5N（即99.999%)已是较高纯度铜，可使导电品质更高，故音响专用线材通常最少是4N，但N数多少并不能表示声音的好坏。4N以上的高纯度铜，通常称为无氧铜。
5。晶格结构
     线材内部晶格的不同，会使音质产生变化。因为金属材料并非完全的各向同性晶体物质，内部含有不连续的结晶体区，其间的界面就会发生似二极管整流效应样的作用，影响自由电子的流动，在信号通过时将导致非线性失真而产生谐波。长结晶无氧铜LCOFC是将铜在冷却处理成结晶数很少的状态，再加热软化拉成线状，结晶同时被拉长，使导线中的结晶界面很少，从而提高导电性能。
6。绝缘材料
    绝缘材料除防止导线短路外，还决定导线的电容，它是介质，其介质吸收DA和耗散因数DF将影响线材的电特性。
   铜线对高，中，低频的传输较均匀，但普通铜TPC结晶多，杂质也多，不宜作音响信号传输线，以前日本使用无氧铜OFC作线材，由于杂质的减少，声音趋向清晰透明，但对低频不利，故随着冶炼及通火方法的改进，又出现大晶无氧铜LCOFC和单晶无氧铜PCCOC等，使声音更平衡。
    银线对高频的阻抗低，所以它对高频的传输比铜好，但有时会过度，低频表现则一般。银线的缺点是容易氧化和价格昂贵。
    镀银线的理论根据是趋肤效应和银的最佳导电性，但电子未必会全部趋向导体表层，而且电子在穿越银与铜的界面时，导电品质可能会变坏，如镀银素质不高，反不如纯铜线。金属信号线性能的劣化源自化学反应，所以用化学镀银方法制作的导线是不好的，以机械方式在铜线外包银的导线较好。
        导线由于导体尺寸，形状及排列的不同，在相同横截面积的条件下，它的频率线性度也将不同。同一导体由于趋肤效应在交流阻抗产生时随频率的升高而增大，使频率线性度变差，所以两个横截面积相同的同一材料单根导线和多股导线，导电面积和直流阻抗虽然相同，但由于多股导线的趋肤效应减弱，频率线性度可得到改善。不过多股线由于线与线之间存在的微小空气间隔，会使导性产生氧化而降低频率线性度。
      绝缘材料会影响线材的电容，为了降低线材的电容，要选用介电常数低的材料，所以音响线材都采用比PVC更优良的绝缘材料，如聚乙烯，聚四氟乙等。为了降低绝缘材料的介质吸收率和增大柔韧度，还需要对绝缘材料进行特殊的化学处理。
                终于打完了 [s:6]  [s:6]  [s:6]

wyingf

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这些分析有道理，俺接受。

bd9999

4。线材纯度
   金属材料中的杂质会影响其导电性能，高纯度的铜材可能对晶格结构具有积极影响。铜的纯度常用多少个9（N）来表示，如5N（即99.999%)已是较高纯度铜，可使导电品质更高，故音响专用线材通常最少是4N，但N数多少并不能表示声音的好坏。4N以上的高纯度铜，通常称为无氧铜。
高纯度铜叫无氧铜？此话差异，没有无氧铜这样叫的，应该是一种工艺的叫法，有无氧铜杆，是用电解铜融化用气体保护来拉申。
此外，人们还是迷信几N铜，实际产品并不存在的，在拉申过程中就不存在了。

cslyf

楼主辛苦了！

violet

"内部含有不连续的结晶体区，其间的界面就会发生似二极管整流效应样的作用"这是歪理。“影响自由电子的流动”是正理。

wyingf

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"内部含有不连续的结晶体区，其间的界面就会发生似二极管整流效应样的作用"
这不是歪理,如果你学过晶体结构和半导体就不会这样认为了.

violet

我很不幸两个都学过

wyingf

同为不幸,我记得其中有相关论述."任何不同结晶体\不同物质的接触面都存在域值电位差...微观上类似2极管"
时间长了,大致记得是这样....
只是这个"类似二极管整流效应样的作用"对人们日常用到的音频信号的影响可以忽略不计.....

bd9999

呵呵，更不幸，我学过金属学，还了解铜杆的生产过程。所以对说导线用的几N铜就是伪科学，是商家用来迷惑人的。

violet

下面是引用 wyingf 于 2005-01-12 00:51 发表的:
同为不幸,我记得其中有相关论述."任何不同结晶体不同物质的接触面都存在域值电位差...微观上类似2极管"
时间长了,大致记得是这样....
只是这个"类似二极管整流效应样的作用"对人们日常用到的音频信号的影响可以忽略不计.....

应该说 任何不同结晶体\不同物质的接触面都 可能 存在局域电位差。这是原生电池的来源。哪来的二极管？

这点只要是当年玩过矿石收音机的的小朋友都知道。想用“两个不同物质的接触面”蒙出个二极管是多么困难的的事啊。

我爱家

下面是引用 bd9999 于 2005-01-12 00:53 发表的:
呵呵，更不幸，我学过金属学，还了解铜杆的生产过程。所以对说导线用的几N铜就是伪科学，是商家用来迷惑人的。

金有99金,9999金,999999金是不是也是伪科学呢?
那我用99金的钱收9999金好了

Timme

范登豪先生访谈
音 翔

　　本栏目内容只代表被采访者个人的观点，并不一定反映本刊的立场。
　　3月19日，荷兰著名音响大师、以线材和LP唱头闻名于世的范登豪（VAN DEN HUL）先生在香港别超公司行政总裁周永雄等人的陪同下，来到我杂志社访问。利用这个机会，我对范登豪先生做了个采访。以下是访谈的内容（据录音整理）。


线材对好的系统、普通的系统都很重要

   问：这是您第一次访问中国吧？
   答：是的，第一次。而且成都是我访问中国大陆的第一站，我还将到北京、上海、广州去。我很高兴能有机会来到这个我向往已久的国家。
   问：让我们进入正题。您认为好的线材在一套音响系统中有什么样的作用？
   答：线材的作用太大了。它直接影响音质，直接影响音乐欣赏。我认为最好的线材应该是仿佛没有线材，这就是说它非常忠实地传递信号，既不减少什么，也不增加什么，对音响系统没有任何附加的影响。换言之，线材决不能被视为某种控制器，去改变声音。不幸的是在很多场合，人们都希望它起到控制器的作用。这是不对的。音乐就是音乐，如此而已。如果你真的希望调音，你可以去买一台调音器，但不要试图让线材来扮演这种角色。所以我们公司的所有目的，所有技术手段，所有采用的材料，碳纤维也好，银线也好，都在于忠实地传递信号，让器材忠实地重播。
   问：有读者朋友问我们：如果是一套高档的器材，我相信线材的作用；但如果一套器材不那么Hi-End，或者很普通的器材，线材的作用也很重要吗？对这个问题您怎么看？
   答：很好的问题。肯定也重要。这个问题我可以打个比方回答：我在你们这里看到很多人骑自行车，在我们荷兰骑车的人也不少。不管你是什么自行车，哪怕是很旧的车，如果你给它上好润滑油，给它打足气，它用起来都会更省力，更有效率。好线材的作用就好比给车打气或上油，它能使你的音响器材发挥得更好。还有，有好的线材，你今后器材升级也就更方便。

碳纤维线材是最稳定、永远不会劣化的线材

   问：我知道您发明了碳纤维线材，这在音响界有很大的影响。那我们先说说这个话题。首先，为什么您会想到去搞碳纤维线？它有什么优越之处？
   答：这个问题可以写一篇大文章。简言之，目的也在于想追求忠实的重播。因为碳纤维最为稳定。可以说世界上所有的金属线材都会随使用的时间而“退化”，线材使用时会多次弯曲，而这就会导致其内部的晶体结构改变，一点点一点点地变化，导致声音劣化。而碳纤维是最稳定的，可以说是百分之一百的不会改变效果的。纯碳纤维线一点都不会变。当然，还有一种方案，就是将碳纤维与金属结合起来，以取二者的长处。我们也在这样做。
   问：碳纤维线材到现在还是你独家在做吗？
   答：我听说现在也有公司在使用碳纤维，但只是用在麦克风上，音响上我还没有听说哪一家在做。自从1992年我们第一次发表碳纤维线以来，还没有哪家在做。
   问：在我们的印象中，碳的电阻比金属要高，用它做线材，这一点会不会对音响系统产生负面的影响？
   答：很感谢你提出这个问题。但从阻抗的角度看，扩大机的输入阻抗高达50千欧姆，而碳纤维的阻抗只有20欧姆或更低，相对这个50千欧姆来说，20欧姆完全可以忽略不计，不会有什么影响。而且这个20 欧姆的阻抗是非常恒定的，金属线的阻抗则可能不断改变。
   问：碳纤维的制造工艺是不是更复杂？成本会不会更高？
   答：是的。最难的首先是找到一个相信碳纤维效果并且愿意为你加工的工厂。这个碳纤维与目前很多材料里使用的增加其强度的碳纤维不同，这是一种有很高导电率的碳纤维，它的另一个难点就在于不能让其在加工过程中断裂。一个更难的是要让每一根碳纤维外面都是独立屏蔽的，这就是说，中间的每一根都必须涂上绝缘层，不让电子从一根纤维跑到另一根纤维。找这种材料也是很难的事。
   问：即便你那根有三百多万股纤维的喇叭线“第三”也是这样的吗？
   答：绝对是这样。有一点让人难以置信是不是？但事实如此。

“极温熔合技术”的优越之处

   问：你的公司还有一种技术，叫“极温熔合技术”（Fusion Technology），能否简单介绍一下这种技术，并说说它的优越之处？
   答：当然。我想了很久才找到这种方法，那就是将银、锌、铜三种材料熔合在一起。首先把极纯的三种金属放入冶炼的真空容器里，进行蒸发处理，在这一过程中通过电场将三种金属原子聚合起来，形成一条直径150μm的合金导体。然后在其温度非常高的时候将其急剧冷却，使其形成一种非常稳定的结构，而且再也没有可能改变成另外的结构。这种合金结构的好处是能消除金属晶体间的交界面，从而让电子顺畅地传送，毫无阻隔。这对音响信号的传送是非常有意义的。

所有范登豪线材都不用PVC作外皮

   问：总体上讲，您认为自己的线材有什么独特之处？
   答：范登豪的线材有很多品种，这些不同的品种中包含了我们自己的许多独特的技术，许多不同的材料。例如就没有哪家公司采用碳纤维，或试图去开发自己独特的材料。我们的产品是一种非常重视技术开发的产品。我们推出每一种产品，无论昂贵的还是便宜的，我都会先问自己：我如果是消费者，我会不会愿意使用这件产品。如果我能问心无愧地回答，我会在家里使用它，那我才最后把它推出。如果回答是有问题的，我就不把它推到市场。
   我们的产品还有一个最大的特点，就是我们都不使用PVC这种材料。为什么呢？第一，这种材料对声音是有影响的；第二，PVC在使用中是会老化的，久而久之会碎裂，从而失去绝缘的作用；第三，废弃的PVC是有害环境的，它就像美军在越南使用的除草剂，是有毒的东西。我们使用的是自己发明的材料，叫Hulliflex。它的成本比PVC高出8到9倍，但它性能（例如绝缘度、柔韧度和强度）比PVC好得多，化学性能非常稳定，可以有效地防止外来的干扰，比如手机、日光灯等高频、超高频的干扰。还有一点，它对环境绝对无害。你看我手腕上的这个圈子（范登豪先生一边说以便亮出自己的手腕，腕上套了一个用他线材外皮做的圈子），我已经戴了它9个多月了，每天24小时都戴着，让它与皮肤直接接触，睡觉洗澡也不取下，你们看，它对我的皮肤没有任何影响，没有任何过敏的反应。

父亲影响我走入音响这一行

   问：能否讲一讲你个人的故事？你是怎么走到这个行业来的？
   答：（笑）这是个很长的故事。我出生在二战之前，战争爆发，我的父亲就参加了抵抗德国的军队，和我在一起的时间不多。我父亲是一个电气工程师，二战结束后他就加入了飞利浦公司，担任从荷兰到印尼的通讯工程。所以我的家里有很多真空管之类的电气元件，我很小就开始摆弄它们。我爸爸1948年过世，这时我已经造出了自己的第一台真空管扩大机。我中学时就搞出了自己的中波发射机，这等于是学校的电台，我用它播放音乐和家庭作业的解答。后来我上了大学，攻读物理。大学毕业，有一家国防工业的企业希望招聘我，但我不想去搞什么军工，说是为防守的，但一样也可以进攻杀人。我有一个时期象你一样，当记者，写文章，后来也教书。但我一直喜欢音乐和音响。到40岁的时候我问自己，我是不是要这样一直教下去？或是做点别的研究工作？最后的决定是自己搞研究，我的第一个成果是命名为“范登豪”的唱头。这种唱头从发明到现在，已有135万颗销售世界各地。之后，世界有很多的人将自己的唱头送到我的公司来维修，我都亲自动手，在维修的过程中我需要重新绕线，我发现不同的线声音不同，但原因在哪里我不明白。于是我回到大学向专家请教，但他们告诉我只是因为阻抗不一样。这不能说服我，于是我开始研究线材，我在这方面的发明也从这时开始。我公司所有的线材都是从科学、求知的目的出发研制的。我20年前发明的产品例如“102”现在还是102。但我不知道已经是第几代了，因为它们不断有改进，但它的核心技术还在，没有变。就拿这102来说吧，我去年就生产了总长325公里的产品。但这只是一种型号。
   问：1980年代，很少有人提“发烧线材”，你是不是最早提出这一概念的？
   答：我想说，上帝给我最大的赐予不是别的，是耳朵。我自信有很灵敏的听觉，能听出各种线材的不同声音。我能知道消费者现在与以后的要求。我公司最重要的测量手段不是仪器，而是我的耳朵。关于线材，我知道美国最早有两三个人倡导专用音响线，MIT就曾宣传；在欧洲，我应该是最早提倡专用音响线材的少数几个人之一。
   问：你公司是何时成立的？
   答：我做产品是在1975年，但那时还是以音响爱好者的身份在做；正式成立公司应该是在1980年。当时我很难找到工厂愿意做高品质而量又少的线，因为企业都希望有大的生产规模。

我的目标是研制出能传输100千兆赫芝频率的线材
用它来证明我们的技术水准

   　　问：您现在在研究什么产品？
   　　答：我这里有一根线，型号是MC Silver（采访者按：中文称为超频线），是我新研制的。它可以传输高达65Giga Hz的频率（采访者按，1Giga等于1000兆，65G等于650亿Hz）。这也许没有什么特别的目的，没有音响信号有这样高的频率，我只是想表明我们的科技与工艺水准，表明我们对产品品质的控制力。因为在一个长度里金属的直径有一点点变化，里边有一点点杂质，都绝对不可能达到这样的频宽。这好比你发射一个航天器到火星再返回，如果你有一点设计上的问题都无法实现。
   　　问：普通线材的频宽是多少？
   　　答：一般同轴线应该是250兆Hz，它的1/260。其实我的目标是100GigaHz，现在只完成了目标的65%。我有个决定：没有达到100G不退休。

获得的奖项很多，但我不愿去记它们

   　　问：您的产品获得过那些重要奖项？
   　　答：我不大想记这些奖，的确有许多许多的奖项。但我都把它们收起来。因为你如果老想着这些奖项，就会失去往前走的动力。奖项只是奖项而已，它是别人对你过去工作的认可。我接受奖的时候当然很高兴，但仅此而已。
   　　问：我看您随身带的线材中也有电源线，你认为好的电源线应该具有什么品质？
   　　答：电源线应该给音响系统纯净的电源，它应该就象一个无源滤波器，不让各种高频、超高频的杂讯混进去。现在家中的干扰太多了，手机，日光灯等等都是干扰源，这些污染通过电源进入音响会引起失真，会劣化效果。差的电源线好比天线，把什么杂讯都接收进来了。我想设计的是一种具有好的过滤功能的电源线。

在DVD-A和SACD之间，三四年内看好SACD

   　　问：我看见你产品介绍上有专门与SACD配套的线材，请问您对SACD的看法。
   　　答：我对SACD很有信心，我想它也是我们公司今后设计生产的一个方向。我是全荷兰第一个拥有SACD的人，而且我和SONY公司、和PHILIPS公司的设计人员有很多的联系，通过他们我对SACD有很多的了解。我们毕竟生活在数字的时代，SACD是数字音响中非常好的一种技术。
   　　问：在SACD与DVD-A之中您看好哪一种？
   　　答：从不太长的时间看，三四年内，音响方面我肯定看好SACD。SACD的防拷贝技术非常好，而且有几种方案，没有谁能攻破它们，而且它们对音响效果没有任何影响；DVD-A也一直在开发防盗拷系统，但不停地开发，不停地被破解。在这种情况下，软件开发者很难放心地将自己的知识产权交给DVD-A。所以我认为未来三四年中，VIDEO是DVD的天下，而AUDIO应该是SACD。至于更长的时间现在还很难作出估计，得走着瞧。不过我认为两者都会走多声道的方向。

别把老的东西抛掉，
我希望转了一百多年的唱片继续转下去

   　　问：您是开发模拟音响设备的专家。而且我知道您至今还在做唱头。我想问问您在这个数字时代，对模拟音响例如LP如何看？
   　　答：问得很好。据我了解，对中国人来说，LP是没有什么兴趣的，中国人一步踏进了数字音响时代。但在欧洲并不是这样。有很多人仍然迷恋LP，而且这两年还有增长的势头。我也是这样。我去年又买了一千来张LP唱片。各种风格的音乐。去年世界各地有很多人往我公司寄唱头，让我帮助修理。我总是自己动手维修它们。2000年我唱头的生意增长了57%。维修唱头是一件很精细的工作，但我觉得也是很有意义的工作。我一年可以为客人换3000根唱针，让3000个客人重新展露笑容，因为他们的LP又复活了。别人劝我不如多用点时间去搞开发，可我觉得这对自己是一种很好的训练，在这过程中，通过调试，一点一点地改变声音，可以积累很多经验。我很喜欢模拟音响。我很高兴，目前还没有能用固体的存储器来取代唱片。即使是数字唱片，也还是唱片。看着盘子一转，音乐响起，我就觉得很愉快。从1873年柏林纳发明唱片到现在唱片一直在转，也许几十年后也还要转下去，至少我希望这样（笑）。几十年来我学到一个经验，那就是别把老的东西抛掉。改良一下，也许又变成新的东西了。

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蜂皇

[s:20] 楼主辛苦啦! [s:21]

cbh

楼主的转文是直接打出来的？
辛苦了，多谢！！！

violet

下面是引用 wyingf 于 2005-01-12 00:51 发表的:
同为不幸,我记得其中有相关论述."任何不同结晶体不同物质的接触面都存在域值电位差...微观上类似2极管"
时间长了,大致记得是这样....
只是这个"类似二极管整流效应样的作用"对人们日常用到的音频信号的影响可以忽略不计.....

你不妨假设“...类似二极管...”的歪理是对的，那么岂不是电阻是由更多的“类似二极管”组成？所有的引脚接触点都是更多的“类似二极管”？transistor的基区，发射区，集电区，MOSFET的沟道都变成了更多的“类似二极管”？因为它们可是由乖乖不得了的多得多的杂质，晶体接触构成的东西。而且后两者可是地地道道的半导体材料啊。