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[音频线 ] 发烧线材解析

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P: 2012-02-17 15:30:36

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什么是occ?


   occ材料的特色为单方向结晶或单晶组织,内部组织偏析少、杂质低,具有良好加工性(伸线、压延),具有电子信号高传真性,另外也适用于直接铸造加工性困难的高合金线材及板材。在工业上,occ材料的运用包括音讯、视讯导线、喇叭;ic所用连接材料;焊接及接点材料;高性能热交换器管,以及高精密零件用材料(要求加工性)。


纯度与结构



   以最常使用的铜来说,材料就包括便宜的电解铜tpc(tough pitch copper)、进一步除去tpc内所含的氧化杂质等不纯物的高纯度无氧铜ofc、让铜形成大的结晶,使其结晶粒子的界面空隙减少而成的lcofc(线形结晶无氧铜)、以及讯号传送方向的结晶粒子界面理论上为零的occ(单结晶状高纯度无氧铜)。

 

你要几n?



   市面上有太多号称6n甚至8n的线材,最离谱的还有所谓9n银线。n是金属材料纯度的表示,与材料的种类无关,例如:99.99%即有4个9,称为4n材质。ofc以上的铜大都为4n,这也是音响导线用得最多最普遍的材料,具规模的炼铜厂都可以生产4n铜。进一步以化学方式除去含氧量与其它微量金属,是可以让纯度再提升,但仪器不一定测得出来。国家级的工研院也只能测量到5n,再来的误差就太大了。那么6n或8n怎么来的?高纯度的铜或银,不仅制造困难,要保证在空气中长期维持稳定更加困难。事实上当铜从炉具拉出来的剎那,就已经开始氧化了,所以部份线材设计者对6n以上的材料不以为然。但一些日本厂商却在这部份投入心血研究,例如高纯度铜一拉出来就边冷却边施以特殊包覆,减少氧化的可能性,日本能源acrotec就是其中佼佼者,纯度99.99997的6n铜就由他们领先世界生产出来。acrotec所推出的8n铜线,其规格已经达到大气中的极限,将不纯物质及stress排除殆尽,在绝缘体材质及构造上也运用了独有的科技,acrotec说8n铜线的不纯物含量仅为6n的1/100,确实非常惊人。



   stress理论也是由acrotec提出来的,他们认为导线中有压抑(stress)的存在,在加工时会导致内部变形,这是除了结晶结构与纯度之外材料的另一个重点。导线经过弯曲或加热之后,导体内的结晶构造会产生变化,因此原子层次的歪曲、变形会造讯号传输上的障碍。acrotec以特殊热处理法把原子排列转位的缺点减低,让结构相当安定,而且变得柔软有弹性,这是传统ofc材料无法克服的缺点。免除加工变形的6n铜其结晶数仅有4n铜之1/80~1/100,铜原子成为stressfree状态,可以有较佳传输效果。



occ的优势



   acrotec可以说是高纯度材料的代表,但在结晶结构上,acrotec的6n铜是属于lcofc。stressfree 6n线经过长达12个小时250℃加热的结果,其气体放出量远比ofc少得多,低温时的热传导率也比ofc高一个位数以上。同时,其柔软似金的特性,使得6n铜得以取代半导体bonding用的金线。此外,诸如残留阻抗比、极低温的磁场拒斥率等电气特性,都比ofc强过甚多。acrotec认为音响导线最重要的是在拉线后所进行的热处理过程,他们将原子排列的缺陷减至十亿分之一以下,机械歪斜极低,近乎于自然排列的状态,这也就是为何称之为 stressfree的由来。铜结晶与结晶之间的杂质被浓缩时是很不好的现象,如果将结晶巨大化,结晶数不仅减少,杂质也相对地减少,这就是lcofc的精神所在。没错,以电子移动的观点来看,结晶间的不纯物质减少,电子移动就阻碍少,原子排列也比较有规则,对电子讯号的传递是十分有利的,ofc材质有所谓「格子缺陷」的凌乱原子排列,并非最理想的材料。


   lcofc有它的好处,occ优点又在哪里?传统电解铜都是一边冷却一边铸造的,occ则完全相反,先将铸形加热,于铸出后再予冷却,如此一来,铜的结晶连续成长,结晶粒界面的空隙不会成形。在万隆的occ熔炉内,温度高达摄氏1160度,炉具为特殊耐高温合金,炉心内灌入惰性气体防止液态的金属氧化。在炉心内另有多道过滤设备,除去金属所含的杂质,因此金属的纯度可以达到6n的要求。利用地心引力让液态金属自然的流出来,形成直径8mm左右的圆棒,一个小时只能铸造六十米左右,速度非常慢。occ一方面是产量少,一方面是成本高(过去使用石墨棒加热,一次就要六支,每支九千多元,现在改用合金加热线仍然不便宜),所以价格也降不下来。ofc无氧铜与occ单结晶铜成本大概相差八倍,如果是occ银线,成本更高达ofc铜的十五倍。不过occ因为结晶长度很长,延展性特佳,加工后结晶不易折断,因此很适合拿来做复杂的编织。


结构真正重要



   这么说好象很不负责任,也不尽然如此,因为音响导线的电气特性不外就是电容、电阻、电感等几部份,同样一盘菜,就看大家怎么运用调理了,我们实在不能说有什么错。有一次在工研院与几个研究员闲聊,他们就开玩笑的说,想开发一些音响线材赚外快,结构由他们负责,说词我来搞定,理论与实际是可以完全脱钩的。明白这么回事以后,以后读者在选购线材时,各种神妙理论不妨仅供参考,最终的声音表现仍有赖耳朵来决定。有没有一种线材能搭配所有的音响系统又有杰出表现的?看来不容易,不同的结构影响了导线的声音表现,而不同的音响系统需要各异的调味,所以读者在选购线材时,别忘了贵的不一定适合你。



   在还未参观制线工厂之前,我对几千条细线如何缠绕成一条较粗的导线,一直心存好奇。看过之后,才发现缠绕线的工作已经全部机械化了,只要设计师想得出来,工厂就有办法代劳,当然越复杂的结构成本越高。一般缠绕线的方法,不外乎有三种:以一条或三条裸线为中心,其余周围之裸线以此为圆心向同一方向卷绕,称为「同心绕法」;也有以全部的裸线为一体,向同方向卷绕的「集合绕法」;另外就是采取折衷的「复合绕法」,大部份欧美制造的线似乎以采用「同心绕法」居多。



   最早的讯号线,基本上都采用单蕊结构的同轴导线,这是1930年代为了电话的长距离传送所开发出来的。由于低信号损失,一条导线上能传送多数的信息,不易受外来噪声的影响等,因此同轴导线能应用于所有的信号传送上。不过后来发现,一般的同轴导线其中心导体为一条单线﹐单线太细会使电气阻抗增加;太粗的话,则频率高的讯号不易通过。因此有人将多数比头发更细的导线束成一股﹐使低频到高频的传送损失减少;但又有人发现,细线的截面积较小,中低频段的信号「流通效率」较高频差,所以他们利用不同粗细、个别绝缘的导体,负责不同频段信号的传输,如此即可避免集肤效应,同时又能够达到全面性的要求。了解材料的重要性,接着我们知道,原来结构也真的很重要,同样的材质与同样的屏蔽,但只要线径粗细或缠绕方式有异,结果将相差十万八千里。



包覆隔离也不能忽略



   美国nbs是线材结构的天才,据说nbs内部的单蕊铜线都是工业用的普通材料,但经过特殊的编织结构后,nbs发出别人望而兴叹的声音,但也因材料先天受限,nbs的质感仍有可议之处。结构重要,隔绝外来噪声的包覆处理也不能忽略,隔绝越好,讯噪比越佳。一般的多层同轴线,是将外部导体的外围绝缘,再包以隔离网专用导体,藉此彻底的阻断经由讯号线所混入的噪声。影像的线则将复数的外部导体质直接卷绕而成﹐这是为了制定的75ω规格。



  在一条线里面,除了最外层的隔离网或软质pvc包覆外,里面最多可以有十多层各式各样的填充与隔离设计。常见的填充材料有棉线、pe绳或pvc条等,由于绝大多数的导体截面积都是圆形的,因此必须藉由填充材料的填塞,构成紧密扎实的支撑,以避免线材在曲折时造成压扁的现象。导体的绝缘处理,也有绝缘漆包、pvc以及铁氟龙等不同方式,各种绝缘材质的电气个性互异,设计者可按需求来选择。一般说来,以价格最高的铁氟龙效果最佳。至于隔离层,主要是防止大气中的电磁波进入,使导线变成天线,常见的材料有铝箔、镀锡铜网等,甚至有用ofc无氧铜编织的隔离网。


   为了降低失真与隔绝干扰,音响用导线也有以平衡传送的结构,对正半波、负半波与地线分别传送,理论上,这是效果最好的方式。包覆与隔离多了以后,导线看起来都粗粗壮壮的,尤其是电源线,真的已经和蟒蛇看齐了。那么电源线、喇叭线等是否可以互通使用呢?比如把多出来的电源线拿来做喇叭线?理论上是可以的,但最好有一些另外的处理,因为音乐信号并非像电力一样只有50或60hz,在流动的过程中同时含有各种频率成分的变化,不但要承受大能量,而且还要做到能无损失的传送复杂的音乐讯号才行。 

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P: 2012-07-12 09:31:20

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renzhong

P: 2013-05-13 09:05:30

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好东西

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pyghllx

P: 2014-06-30 10:55:14

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请问一个问题,通讯电缆产品中有铝合金丝网屏蔽的有哪些?谢谢!

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P: 2015-03-31 16:43:58

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xsgao1982

P: 2017-08-23 10:55:08

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很好的资料,学习了<div>
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hjalic

P: 2018-04-04 12:19:42

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我司可供应单晶铜,高强高导合金铜导体。

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