audio-club 音響俱樂部: guide-cable-spec


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線 材 的 規 格 (3) ... 電 阻 & 電 抗


阻抗 Impedance... 是電路中電阻、電容、電感對交流電的阻礙作用的統稱,

= 電阻 Resistance (實) + 電抗 Reactance (虛)

...

這兩個,就是和線材主要相關的規格。

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對線材而言...

最重要的,便是... 交流電 (電壓、電流) 能暢行無阻,

最好是... 沒有任何電阻、電抗,一根腸子通到底。

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只可惜... 現實上... 這是不可能的。

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電阻 Resistance

線材的電阻,

其實就是... 線材長度 & 粗度的問題。

● 參考 線材的規格 (2) ... 長度 & 粗度

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電抗 Reactance

那線材的電抗呢 ?!

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為什麼音響圈很少討論相關議題,甚至通常忽略 ?!

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並不是沒關係,

只是... 太複雜,

光看維基百科的簡單說明... 就已經讓人想放棄了...

● 延伸閱讀... 維基百科 - 電抗

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對一般音響迷而言...

這些看不見、摸不著的東西...

不僅艱澀難懂,

就算知道,也只是徒增困擾而已 (並非影響音響系統表現的主因)。

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不想自找麻煩,以下可以跳過,不必繼續下去了。

(可以跳過 複雜版,直接看 簡單版)

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如果你一定要了解的話,我們就簡單來講一下吧...

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複雜版

電抗... 類似電阻對電流的阻礙作用,

是指電容及電感對電流的阻礙作用,

但更不容易觀測、計算。

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電抗 =

電容器的電抗 (容抗) Capacitive Reactance (單位 ohm 歐姆)

+ 電感器的電抗 (感抗) Inductive Reactance (單位 ohm 歐姆)

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容抗 Capacitive Reactance

電容器通常是線路中的必需品,

但電容器不斷的充電和放電,其所帶的電荷,也會對交流電造成阻礙,

便是 "容抗"。

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P.S. 計算公式省略,有興趣請自行翻書。

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另外,線材的導體之間會產生電容,

線材的導體也會和附近的任何導電物體 (包括 : 房子內的其他電線、牆壁內的佈線、潮濕的混凝土等) 產生電容,

便是所謂的 "寄生電容 Parasitic Capacitance" 或 "雜散電容 Stray Capacitance"。

這是無可避免的,

卻是我們不希望得到的電容... 會儲存電荷,音頻訊號 (交流電) 會因而衰減,產生損耗。

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感抗 Inductive Reactance

當交流電通過電路中線圈,便會產生電磁場,產生感應電動勢,

這對交流電有阻礙作用,

便是 "感抗"。

...

P.S. 計算公式省略,有興趣請自行翻書。

...

和電阻一樣...

電抗 (容抗 + 感抗) 也是越低越好... 阻礙、干擾、損耗較少,便可以讓訊號更完整、波形更正確。

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那些電子學姑且不管,

重點是... 我們應如何降低線材的電抗 ?!

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1. 減少導體直徑

但減少導體直徑會讓阻抗變高,兩者矛盾,該如何取捨 ?!

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2. 增加絕緣體厚度

但會增加成本,況且也不能厚成像牆壁一樣吧 ?!

而且,這和 3 "可能" 衝突。

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3. 使用介電常數較低的絕緣材質

如果希望一根電線能傳導電流... 則需要將其絕緣,以免接地短路,

所以,你必須要有絕緣體。

...

不過,一旦電線導電,它會產生電磁場,

而電磁場會在電線附近的任何材料中感應出電荷。

問題在於,絕緣體會將電荷又釋放回電線中,會導致信號拖尾 (Smearing)。

簡單來說,就是會讓信號沒那麼精確、清晰,而變得比較模糊。

(也是一種容抗、感抗)

...

物質吸收和釋放電荷的特性稱為... 介電常數 Dielectric Constant / 電容率 Permittivity。

介電常數越高,它吸收、釋放的電荷就越多,干擾信號就越大。

所以,不想音樂信號受干擾的話... 介電常數 / 電容率要越低越好。

最低為 1,即空氣。

一般線材常用的絕緣體則為 2 到 5。

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P.S. 真空或空氣 > 發泡聚乙烯 (EPE) 或發泡聚丙烯 (EPP) > 聚乙烯 (PE) > 聚氯乙烯(PVC)

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這就是為什麼有些線材喜歡採用... "真空絕緣 Vacuum Insulation" 或 "空氣絕緣 Air Insulation"。

(但講起來簡單,實際做起來沒那麼容易)

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簡單版

容抗、感抗... 不只牽連很多東西,

還和頻率相關,是變動值 (頻率越高,容抗 (負值) 越小,感抗 (正值) 越大),

這讓廠商要去測量、表示... 成了一件不可能的任務。

...

因此,我們乾脆不要管那些公式,光從直覺...

...

我們希望... 線材就是線材,單純是用來傳輸交流電的導體,

而不要是電容 (會儲存電荷)、電感 (會出現電動勢)... 都會阻礙交流電 (電壓、電流) 通行,

所以... 線材的電容、電感... 越低越好。

...

而電容、電感... 明顯較易計算、衡量。

...

但就算線材規格上有寫電容、電感 (而不是容抗、感抗)...

廠商是不是隨便寫寫來呼攏你 ?! 實在法無保證。

音響迷也沒有標準可以判斷... 到底算高 ?! 還是低 ?! 只能兩兩比較。

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所以...

大多數線材品牌 (包括 AudioQuest / Siltech / Transparent 等名廠) 都未能公布相關規格。

(既然資訊不完整,那又何必公布 ?!)

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範例 : Acrolink

7N-S8500 Leggenda 喇叭線 :

Capacitance : 12 pF/m

Inductance : ?

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7N-A2050 Leggenda 訊號線 :

Capacitance : 87 pF/m

Inductance : ?

...

範例 : Kimber

8TC 喇叭線 :

Capacitance : 346 pF/m

Inductance : 0.09 μH/m

...

Hero 訊號線 :

Capacitance : 78 pF/m

Inductance : 0.385 μH/m

...

範例 : Nordost

Valhalla 2 喇叭線 :

Capacitance : 10.9 pF/ft

Inductance : 0.125 μH/ft

...

Valhalla 2 訊號線 :

Capacitance : 17.0 pF/ft

Inductance : 0.076 μH/ft

...

以上的規格...

並非容抗 (單位 Ω 歐姆)、感抗 (單位 Ω 歐姆),

而是電容 (單位 pF 皮法拉 = 10^-12 F 法拉)、電抗 (單位 μH 微亨利 = 10^-6 H 亨利)。

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從以上資料,可以大概知道...

Acrolink / Nordost 的電容 (容抗) 都算低的。

Kimber : 8TC / Nordost 絕緣層不過度複雜,果然有比較低的電感 (感抗)。