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如何可以让功率损耗减至最低?
有三个方法可以让喇叭接线功耗减少:
首先,Cable 接线电阻最小化 。用大一点的导体、避免不必要的接头、确认机械连接干净牢靠,以及焊点滑顺明亮 。
第二,接线长度极小化 。Cable 电阻与长度成正比,所以 cable 越短,电阻越小,功率传送越多,扩大机放置实质上要尽可能靠近喇叭 。(情况好的话,与 line out 连接的信号损失有机会降至可忽略的地步 。)20 呎 距离,别用 50 呎 cable 来连接!
第三,负载阻抗极大化 。当负载阻抗增加时,它占有全部阻抗很大的比例,能相对地同比例降低接线电阻所占的百分比 。避免雏菊花环式的喇叭连接,因为并联方式会降低总负载阻抗,功耗百分比将大幅提升 。理想状况是每个喇叭一对线,从扩大机分别连接起来 。
喇叭线长,真的会降低扩大机的性能吗?
喇叭接线引起的电阻 / 阻抗,对扩大机的阻尼系数(damping factor)有很明确的影响 。阻尼(damping),扩大机控制喇叭动作的能力,在具冲击性低频节目演出的器材如:脚踩大鼓、bass 吉他和定音鼓等,特别明显 。干净、「结实」的 bass,是好阻尼呈现的参考指标 。模糊不清、软趴趴的 bass 是阻尼不好的结果:喇叭原本被设定该有的动作,但是扩大机无法实时让它停止,精确跟着波形运动 。最终,阻尼不好将引致振荡,摧毁喇叭 。
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「阻尼系数」(damping factor)是喇叭阻抗除以扩大机输出阻抗的一个商数 。超低输出阻抗例如约 40 miniohm 左右,在现在的直接耦合晶体扩大机中常见,所以 8-ohm 负载的阻尼系数通常会标示在 100 ~ 200 之间 。不过,这些规格是在测试台上,以一个无感假负载直接连接到输出端取得的 。在真实世界里,喇叭会将 cable 连接电阻视作输出阻抗的一部分,扩大机输出阻抗因而增加 。即使只考虑 cable 中的 DC 直流电阻,也会大大降低了阻尼系数 。如果将 cable 上的 AC 阻抗也加进去的话,阻尼 loss 就更大了 。
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虽然管机的阻尼系数通常远小于晶体机,它们的声音还是可以藉由使用较大(粗)的 cable 加以改善 。在 DC power 控制的混音台,阻尼也会影响表现,将电源线缩短,在低频的展现会有明显的改进效果 。
还有其他 cable 问题会影响表现吗?
双胞胎精灵「串连电感」(series inductance)和「集肤效应」(skin effect),也是喇叭线的影响因素 。串连电感和所引起的「感抗」(inductive reactance)加上「直流电阻」(DC resistance),增加了 cable 的 AC 阻抗 。电感可以看成是一个随着频率增加改变阻值的电阻,因此,电感有着低通滤波(low-pass filter)的特性,渐进地(随着频率增加)把高频衰减掉 。圆形导体的电感,与它的直径或大小没有关系,与它的长度也没有正比例的关联 。
「集肤效应」是一种现象:圆形导体在高频时,电流会比较集中在导体表面流动,几乎像是变成一个中空的管子 。这会使得导体高频时表面电阻增加,也会带来显著的相位偏移(phase shift) 。
两个凑在一起,会形成多种动态、时间关联的信号失真,这些很难用简单的正弦波形来量化测量 。当复杂波形的和谐架构被改变的时候,那种立即、临场的感觉就会减少 。人的耳 / 脑组合是难以置信地的敏感,能够察觉出这种相位失真的效果,不过通常需要实时的AB test ,直接做比较才好辨识 。
要怎么对付这些问题呢?
喇叭线奇奇怪怪的设计数量多到惊人 。其中有同轴,加两个绝缘的螺旋式遮蔽(spiral shield)好像当导体使用;四芯导体,两芯当「正」,两芯当「负」;zip-cord 用特级的“rope-lay”导体与表层被覆;多导体,据说用大的导体给低频、中的导体给中频、细小导体给高频;4 AWG 熔接 cable;用多个绝缘导体,编织成扁平 cable;以及许多其他的 。这些大都是以使用多导体来对付电感问题,和把导体变小来对付集肤效应 。
许多秘传 cable 非常贵,它们可能只比一般普通的绞线对 cable,提供好一点的表现,特别是在严苛的监听应用与高质量的音乐系统里 。大部分情况,这种线的成本和通常伴随的组装与结构容易受损,严重限制了它们的实用性,特别在可携式场合 。简单说,太贵、太硬难使用,基本上不是为耐操设计的 。不过在声音上,用开放心情去听,是可以忍受的;其中差异可以是非常大的 。
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