各種神線剖析 揭開(kāi)發(fā)燒線材神秘面紗

    高價(jià)導(dǎo)線比比皆是

    現(xiàn)今導(dǎo)線已進(jìn)入“發(fā)燒”的階段，在音響中的地位大為提升，肯花數(shù)萬(wàn)元買對(duì)一米長(zhǎng)信號(hào)線的大有人在，甚至耗費(fèi)十余萬(wàn)元在系統(tǒng)的接線上，比大多數(shù)人所擁有的整套音響還貴上許多。一條夠水準(zhǔn)的接線也要數(shù)千元，足以可買一臺(tái)普及型彩色電視機(jī)。

    導(dǎo)線為何具有如此大的魅力，能使音響迷們樂(lè)此不疲的投下巨資而不悔，原因是每種線都有其個(gè)性和特殊的音色，解析力、三度空間的重現(xiàn)能力、音域的均衡性皆有所不同，若能和音響器材搭配得當(dāng)，可使整體性能充分發(fā)揮，聲音更上層樓；也可以嘗試更換不同的導(dǎo)線，調(diào)校出自己喜愛(ài)的音色，取得截長(zhǎng)補(bǔ)短之效，更甚者若是無(wú)器材可換或無(wú)力換器材，更可藉換線來(lái)變變口味。

    腦筋動(dòng)得快的廠商看準(zhǔn)此點(diǎn)，不斷挖空心思以不同的理念、材質(zhì)和結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)各種導(dǎo)線，以滿足音響族追求完美的心態(tài)，于是這方面的進(jìn)展有如一日千里，設(shè)計(jì)者們也能從經(jīng)驗(yàn)的累積下，創(chuàng)造出更佳的產(chǎn)品，價(jià)格自然跟著水漲船高，一些發(fā)燒線已漲到令人咋舌的地步。

    導(dǎo)線的生命周期大概是音響器材中最短的，一根價(jià)值不菲的名線往往在一兩年內(nèi)便被打入冷宮，相信玩過(guò)線的朋友都會(huì)存留一些古董線，這些線再被拿來(lái)用的機(jī)會(huì)可說(shuō)是微乎其微，由此可見(jiàn)其競(jìng)爭(zhēng)之激烈及技術(shù)進(jìn)步之快了。

    影響導(dǎo)線的物理特性

    這里所稱的導(dǎo)線泛指信號(hào)線及喇叭線，當(dāng)信號(hào)在導(dǎo)體中通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)，電場(chǎng)會(huì)影響導(dǎo)線的電容和介質(zhì)，磁場(chǎng)會(huì)影響到導(dǎo)線的電感。信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)隨著導(dǎo)線的阻抗而減弱，絕不會(huì)有增強(qiáng)的現(xiàn)象，一般人所謂某根線高（低）頻段延伸特別好，只能說(shuō)是這根線在這些頻段內(nèi)的信號(hào)損失較少�，F(xiàn)在將會(huì)影響導(dǎo)線聲音的特性分八項(xiàng)來(lái)說(shuō)明：

    （1）電阻（RESISTANCE）

    OFC.LC-OFC.PCOCC

    所謂電阻是指電子在導(dǎo)體中流動(dòng)，導(dǎo)體有阻止其流動(dòng)的趨勢(shì)，同時(shí)使電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苤�性質(zhì)者。導(dǎo)體的電阻愈低，則導(dǎo)電性愈佳，在常溫下，銀是最佳的導(dǎo)體，銅次之，因此導(dǎo)線的材質(zhì)幾乎都拿這兩種金屬制成，表一為各種金屬和銀的導(dǎo)電性相比的情形。

    因?yàn)殂y價(jià)較高，且其機(jī)械強(qiáng)度遜于銅，所以大部分導(dǎo)線的材料都用銅，由于氧化物會(huì)降低導(dǎo)電性，于是無(wú)氧銅（OFC）便成為導(dǎo)線的主要材料，但不論銅的純度有多高，長(zhǎng)處于大氣之下仍會(huì)慢慢氧化，于是有的廠商便用無(wú)氧銅外包銀的方式。 例如 van den Hul，Discrete Technology便是有名的例子，一些用漆包線的設(shè)計(jì)也有防止鋼氧化的功能。另外，Hitachi一再推廣其線性結(jié)晶無(wú)氧銅（LC-OFC），Audio-Technica也推廣以「加熱鑄型式連續(xù)鑄造法」所鑄造出的單結(jié)晶高純度無(wú)酸素銅（PCOCC），前者宣稱在一公尺內(nèi)只有20個(gè)結(jié)晶體，后者則在2米內(nèi)的結(jié)晶僅一個(gè)，可以大大減少信號(hào)傳遞過(guò)程中所經(jīng)過(guò)結(jié)晶與結(jié)晶之間的界線，在聲音上的好處是清晰、低雜音及瞬間響應(yīng)更佳。

    可是由于結(jié)晶拉長(zhǎng)，很容易在外力的影響下發(fā)生斷裂，這種情形在出廠前便有可能發(fā)生，在導(dǎo)線的纏繞及編股過(guò)程中由于材質(zhì)過(guò)于歪曲而導(dǎo)致晶體折斷，如果斷裂處過(guò)多，則和一般的無(wú)氧銅沒(méi)多大的差別。

    有鑒于此，除了日本以外，其他地區(qū)的導(dǎo)線制造商甚少使用這類長(zhǎng)結(jié)晶銅作為導(dǎo)線的材料，而是專注于研究對(duì)音質(zhì)影響更大的其他因素。

    Siltech回火處理

    另外，著名的荷蘭Siltech廠，導(dǎo)線用的材質(zhì)為線性結(jié)晶無(wú)氧銀（LC-OFS），為了防止長(zhǎng)結(jié)晶在制線過(guò)程中被破壞，在制造后采用了一套簡(jiǎn)單的回火處理，使被破壞結(jié)構(gòu)的晶粒能恢復(fù)原狀，其過(guò)程是將導(dǎo)線以攝氏200度加熱4分鐘，然后讓其緩慢冷卻，縱然如此，在使用這類導(dǎo)線時(shí)切忌過(guò)度彎曲，以免破壞晶粒結(jié)構(gòu)。

    美國(guó)的Kimber Cable，在旗艦級(jí)的AG系列中，信號(hào)線及喇叭線采用的是純度高達(dá)99.9999％的銀，銀要精練到如此地步絕非易事，設(shè)計(jì)者用如此高價(jià)位材質(zhì)的理由是，唯有這種幾乎不含雜質(zhì)的銀才能消除從前銀線聲音過(guò)“亮”的缺點(diǎn)，由此可見(jiàn)設(shè)計(jì)者為了追求完美毫不妥協(xié)的態(tài)度。名家廠商采用種種不同的導(dǎo)線材料，無(wú)非是要降低電阻，使信號(hào)能在導(dǎo)體中更順暢的流通。

    （2）電感（INDUCTANCE）

    導(dǎo)線的回路

    電流經(jīng)過(guò)導(dǎo)體，會(huì)在導(dǎo)體的周圍形成磁場(chǎng)，由于導(dǎo)線是連絡(luò)信號(hào)端及負(fù)載端，隨著電流的去回（如上圖所示），磁場(chǎng)隨之移動(dòng)，如此會(huì)使導(dǎo)體本身以及接近的其他導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流，電感量雖然十分微弱，但會(huì)隨著頻率的增高而使導(dǎo)體的電阻產(chǎn)生非線性現(xiàn)象，導(dǎo)致相位失真。如何使電感量降低是導(dǎo)線設(shè)計(jì)的重要課題之一，這可以從下面幾個(gè)方法來(lái)著手：

    a．由于導(dǎo)體的電感量由公式（電感量=2×導(dǎo)體長(zhǎng)度／導(dǎo)體的半徑）決定，所以可以增加導(dǎo)體的半徑或減短導(dǎo)體的長(zhǎng)度或兩者并行來(lái)降低導(dǎo)線的電感。

    b．另一公式（總電感＝L1＋L2－2M）可計(jì)算上圖去回電路的總電感量，其中L1和L2為圖一中兩根導(dǎo)線的自感量，M為兩根導(dǎo)線的共同電感量。由于二根導(dǎo)線的電流方向相反，所以共同電感量可以降低總電感量，由此可知要減少總電感量只要增加共同電感量便可，這個(gè)可由減少兩線的間距來(lái)達(dá)成，當(dāng)兩線緊密結(jié)合在一起時(shí)共同電感最大，但這種情形最好避免，因?yàn)閮删�太接近時(shí)會(huì)產(chǎn)生串音（cross-talk），污染信號(hào)，所以兩線還是保持相當(dāng)?shù)拈g距為宜。

    C．采用改絞線的設(shè)計(jì)，只要使二線離開(kāi)相交的中心軸線上，則在相交的部分可以大大降低自感量。

    d．如果是同軸設(shè)計(jì)的導(dǎo)線，要降低電感可從三方面著手：降低介質(zhì)的導(dǎo)磁率（采用空氣或?qū)Т诺偷奈镔|(zhì)如鐵氟龍、聚乙烯）、增加內(nèi)導(dǎo)體的半徑以及減少內(nèi)外導(dǎo)體間的距離。

    （3）集膚效應(yīng)（SKIN EFFECT）

    當(dāng)直流電流過(guò)導(dǎo)體時(shí)，通過(guò)截面的電子是均勻的，但交流電的情況就不同了，由于受到磁場(chǎng)及電荷交互的影響，使電荷存在朝導(dǎo)體外圍移動(dòng)的現(xiàn)象，在這種情況下，導(dǎo)體截面的電流密度變得不均勻，中央部分通過(guò)的電流比表面為少，頻率愈高，中央抵制電流的力量愈大。由此可看出，頻率增高使有效截面積降低，同時(shí)也增加了電阻。

    雖然集膚效應(yīng)是傳輸射頻（Radio Freqllency）或更高頻率的主要問(wèn)題，但對(duì)可聽(tīng)到的頻率范圍內(nèi)的高頻部分仍有影響，所以設(shè)計(jì)導(dǎo)線也必須考慮此點(diǎn)。

    解決的辦法可以在銅線表面鍍上一層銀，增加線的傳導(dǎo)率，這層銀便成為高頻主要載體；由于線徑愈粗集膚效應(yīng)愈嚴(yán)重，傳統(tǒng)上將多股的絕緣細(xì)線編在一起，藉著表面積增加來(lái)降低高頻的阻抗。

    但最近有人提出，如果將多股細(xì)線緊密結(jié)合在一起，對(duì)集膚效應(yīng)的改善效果反而不如同粗的單蕊導(dǎo)體好，經(jīng)實(shí)際測(cè)量，對(duì)于一千Hz以上的頻率，多股線的阻抗反而增加得較快。所以選擇適當(dāng)徑粗的導(dǎo)體反而比增加表面積更為重要，至于多粗的實(shí)心導(dǎo)體才適當(dāng)？如太粗會(huì)使集膚效應(yīng)嚴(yán)重，太細(xì)又會(huì)使導(dǎo)體的電阻增加，所以1mm左右是適當(dāng)?shù)倪x擇。

    （4）微動(dòng)雜音（MICROPHONY）

    兩個(gè)平行導(dǎo)體，若載有相同方向的電流，則兩個(gè)導(dǎo)體有互相吸引之趨勢(shì)，若載有異向電流，則有互相排斥而相遠(yuǎn)離之趨勢(shì)。如果導(dǎo)體是由許多股細(xì)線絞合而成，則在此導(dǎo)體內(nèi)的每股線皆載有同相電流，所以彼此吸引，但對(duì)另一導(dǎo)體而言則是異向電流（參照《導(dǎo)線的回路》），會(huì)產(chǎn)生相斥現(xiàn)象。

    每股線受到臨近線相吸或相斥的力量而振動(dòng)，因而產(chǎn)生雜音。設(shè)計(jì)導(dǎo)線為了避免這種現(xiàn)象，傳統(tǒng)上將每股線絞得十分緊密且在兩根導(dǎo)體的空隙處填滿了吸收振動(dòng)的材料，以抑制振動(dòng)。但最近Cardas導(dǎo)線的設(shè)計(jì)者George Cardas，無(wú)意中發(fā)現(xiàn)這種發(fā)生在多股絞線結(jié)構(gòu)導(dǎo)體上的機(jī)械諧振，可以用不同粗細(xì)的絞線而減輕，他的做法是一股比一股線粗（細(xì)）上1.618倍（黃金比率）的多股線絞合在一起，每根導(dǎo)線至少由三種或以上按黃金比率來(lái)增加徑率的粗細(xì)線結(jié)構(gòu)能有效的抑制振動(dòng)，其原因不明。

    （5）電容（CPACITANCE）

    導(dǎo)線可以看成一個(gè)簡(jiǎn)單的長(zhǎng)電容器，兩導(dǎo)體分離，在其間填充絕緣物質(zhì)，由于導(dǎo)體有儲(chǔ)存電荷的特性，若導(dǎo)體之間有電位存在，電容阻抗就會(huì)隨著頻率改變而顯著改變。

    假如兩導(dǎo)體所傳送的電流方向相反，且間隔很大，那么將有更多的磁通量出現(xiàn)（即使兩導(dǎo)體十分靠近，仍然無(wú)法抵消他們的磁反應(yīng)），其分布電感量也隨之增加，若兩導(dǎo)線間隔加大，電容量將降低。

    由此可知，如要導(dǎo)線的電感低，則電容量必定高，反之亦然。導(dǎo)線上的電容和電感都會(huì)使信號(hào)損失、失真或形成不必要的相位移。所以，在設(shè)計(jì)導(dǎo)線時(shí)必須在這兩者之間作一取舍，通常比較趨向于低電感而非低電容，因?yàn)殡娙輰?duì)可聽(tīng)范圍頻率的影響并不嚴(yán)重，另外放大機(jī)以高電容喇叭線來(lái)推動(dòng)喇叭，發(fā)生不甚穩(wěn)定現(xiàn)象的情形也甚少見(jiàn)，再加上兩個(gè)導(dǎo)體間使用的介質(zhì)也會(huì)影響導(dǎo)體的電容量，因此可以改用不同的介質(zhì)來(lái)降低電容量。

    （6）介質(zhì)（DIELECTRIC）

    如何選擇兩個(gè)導(dǎo)體間的介質(zhì)是設(shè)計(jì)導(dǎo)線考慮的另一重要因素，信號(hào)所產(chǎn)生的電場(chǎng)會(huì)和介質(zhì)相互影響，介質(zhì)內(nèi)的電子軌道會(huì)因?yàn)閹ж?fù)電的導(dǎo)體排斥另一帶正電導(dǎo)體的吸引力而改變，此種改變需要訊源端提供能量，因而增加了損失，某些介質(zhì)材料如橡膠，必須從訊源吸收很多能量才能改變?cè)�子結(jié)構(gòu)，所以介質(zhì)損失大，而且介質(zhì)所吸收的能量會(huì)以較慢的速度釋放出來(lái)，對(duì)聲音也會(huì)有不利影響。

    有些介質(zhì)的原子的電子路徑很容易加以改變，例如空氣，從訊源吸收的能量很少，以這類物質(zhì)來(lái)當(dāng)介質(zhì)其損失非常小，由于用空氣來(lái)當(dāng)介質(zhì)在制線時(shí)較為困難，且不利于彎曲，因而一股高級(jí)導(dǎo)線大都采用鐵氟龍、聚丙烯等昂貴的材料來(lái)當(dāng)介質(zhì)，雖然介質(zhì)損失比空氣高，但和其它低價(jià)位介質(zhì)的損失比仍然算低。

    （7）遮蔽（SHIELDING）

    由于射頻（RF）的干擾是無(wú)所不在的，這包含在大氣中傳播的各種頻率的電波，射頻也會(huì)侵入電源，暴露在大氣中的輸電電線有如一個(gè)長(zhǎng)型的天線，它會(huì)吸收電波也會(huì)再發(fā)射出去，于是電流中也會(huì)受到射頻的干擾。

    由于信號(hào)線傳遞的信號(hào)十分微弱，所以一定要予以遮蔽，以免受到外來(lái)雜訊的干擾，最常見(jiàn)的遮蔽是用銅線編織成十分緊密的遮蔽網(wǎng)，導(dǎo)體包含其內(nèi)，編織網(wǎng)外再覆以聚丙烯或其它合成橡膠，用來(lái)防止?jié)駳饧皺C(jī)械撞擊，除了用鋼網(wǎng)來(lái)做遮蔽外，還可以鋁箔來(lái)代替；其它金屬遮蔽也有，但十分少見(jiàn)，總之一定要用非磁性金屬。

    遮蔽除了使導(dǎo)體免受干擾之外，也可防止導(dǎo)線內(nèi)的信號(hào)發(fā)射出去干擾其它系統(tǒng)，另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其導(dǎo)線對(duì)地平衡，也就是說(shuō)，無(wú)論在何處，導(dǎo)線間的電容都是均勻的。但遮蔽層和導(dǎo)體間必須保持適當(dāng)且均勻的間隔，如果兩者完全接觸在一起，遮蔽層會(huì)將電磁能反射給最接近的導(dǎo)體。同軸型式的導(dǎo)線，電場(chǎng)和磁場(chǎng)均無(wú)法擴(kuò)展到外導(dǎo)體之外，磁場(chǎng)被限制在兩導(dǎo)體之間（如圖二），因此同軸線是完全遮蔽線外來(lái)的雜訊是進(jìn)不去的，也可減少發(fā)射損失。

    一般平行雙導(dǎo)線和同軸導(dǎo)線之磁場(chǎng)分布圖

    至于喇叭線，由于其輸送的電流量較信號(hào)線大很多，外來(lái)雜訊干擾的能量甚微，會(huì)被音樂(lè)訊號(hào)本身所遮蔽，因而不會(huì)有太大的影響，一般喇叭線都是無(wú)遮蔽的設(shè)計(jì)，但有些毫不妥協(xié)的喇叭線制造廠商為了避免此種微量的干擾，仍加上遮蔽網(wǎng)。

    （8）其它因素

    a．發(fā)射損失及感應(yīng)損失

    環(huán)繞導(dǎo)體的靜電場(chǎng)和電磁場(chǎng)在導(dǎo)線中也會(huì)造成損失，靜電場(chǎng)的作用是對(duì)鄰近物體產(chǎn)生充電的現(xiàn)象，另外導(dǎo)電的電流和電壓變化所產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)，磁力線的一部份從導(dǎo)線發(fā)射出去，情況與天線發(fā)射能量的方法類似，這兩種情形都能造成能量的損失，可用接地的遮蔽來(lái)減少這類損失。

    b．摩擦電流

    摩擦電流是由于導(dǎo)體和絕緣層磨擦而產(chǎn)生，自由電子附著于導(dǎo)體上使電荷變?yōu)椴黄胶舛鴮?dǎo)致電流產(chǎn)生，這種情形會(huì)因?qū)Ь�彎曲后導(dǎo)體和絕緣層附著在一起而發(fā)生。

    c．壓電電流

    壓電電流是當(dāng)機(jī)械用力施加在某種絕緣體上而產(chǎn)生的，同樣的情形也會(huì)發(fā)生在陶瓷及一些塑膠上，鐵氟龍及PTEE（聚四氟乙烯）雖然較聚乙烯更不易引起化學(xué)作用及更佳的抗潮性，但壓電電流較多。所以在設(shè)計(jì)導(dǎo)線時(shí)，其絕緣層材料的選擇也是頗為重要的一環(huán)，必須全盤(pán)衡量各項(xiàng)優(yōu)缺點(diǎn)后才能決定。

    d．接頭、接點(diǎn)、銲錫和銲功

    一根導(dǎo)線的性能是否能完全發(fā)揮，接頭的選擇及銲接方面占據(jù)十分重要的角色，是絕對(duì)不容輕視的一環(huán)，若是這方面處理不當(dāng)，往往使一根優(yōu)良的導(dǎo)線產(chǎn)生拙劣的聲音。