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a7v266e 2005-11-12 12:18
a7v266e 2005-11-12 12:20
问:那么对于线材的好坏，你们是通过仪器去测量还是用耳朵去听呢？
范:很少用仪器，最宝贵的仪器就是人的耳朵，我只要听一听就能知道线材是怎样生产的，当然不是很多人能有这个经验，另外一个方法就是去看这个线材，其中有几个重点特别是要了解的。当将线材剖开以后，你就可以看到真实的情况了，以同轴线为例，当你看到的线材防干扰的编织铜网很粗，网格很大，那么这根线材就有问题了。如果线的外包皮是用PVC来做的话，那么这个线有问题。生产一根线是不难的，有机器，再加上一点知识就能生产出线材，但是生产出好的线材是很难的，需要很多知识。例如:对电子学、物理学、电声学、化学都要懂，有非常多的学问。
问:在发烧友中有些是去买成品线的，有些是去买散线回来自己焊接的，那么两者之间有何不同呢？
范:焊接一根线看起来很简单，不过焊接是一门艺术，懂的话很简单，不懂的话很难，而且出来的效果差别很大，焊接不良的线材根本就不能用。
问:你们现在还是用传统的焊锡去焊吗？
范:焊接还是用传统的焊接技术，不过，焊锡的含银度很高，而且在焊接的过程中，足够的温度可以将线材上的银也熔化了，所以焊接点的银也是很高的。焊接点差不多变成一个银的接点。这里给你一个小的意见，当你焊接线材的时候，把那个电烙铁放在焊点上至少要十秒钟以上，一碰就离开的话，那个焊点绝对不牢固。焊接的技术确实是一个艺术来的，真是不简单的。
问:现在市场上的线材的长度有1米，有1.5、2米，发烧友往往认为长度为1米的线材声音是最好的，而长度为1.5米、2米的线材声音就没有1米的好，你对此有何看法？
范:我不相信，不相信的原因是因为我不懂。也有人说过1.2米长度的音箱线是最好的，但是从化学、物理学、电子学的角度都是站不住脚的。以纯碳纤维信号线来说吧，在录音室用到40米长，都没事。所以我不懂，也不相信。对这个问题，就音箱线来说，由于音箱线是全电流的，因此音箱线是越短越好，但我还是不相信1.2米长度的音箱线是最好的，视频线是过高频的线，也是越短越好，线越长衰减也越大。就音频来说问题不大。
问:现在电源线也是发烧友的一大追求，你能否谈一下电源线对声音的影响？
范:有很大的影响，可能你不会相信。进入你家里的电源线其实是很长的，电线进入你家里后还要经过保险丝，然后再经过一段连线进入器材。在室外的电源线其实就是一根天线，当你不做任何的事情的时候，这根天线就直接连到你的器材上面，其实你可以想一下，从室外进入你家以后，要经过一根细细的保险丝，如果保险丝是20A，那么经过保险丝以后不管你用多粗的线也就是20A，因此对电流来说是没有任何帮助的，保险丝的容量已经决定了。那么有帮助的是什么呢，一个好的电源线会帮你把杂的讯号隔在外面，只让电流通过，而不让杂讯号通过。一根好的电源线就是要能够吸收杂讯。
问:线材与不同的器材搭配，会有不同的声音表现吗？
范:当你用一根音箱线将功放与音箱连起来以后，发现声音不好的话，那么线是无辜的。所以要听出线的好坏，一定要用最好的功放、音箱才能听得出线的好坏。
问:在目前市场上，有很多的线材都需要装电池，你们有这个打算吗？
范:如果你真的需要使用这个理论的话，电池的电压是不够的。在美国已经有人证明是行不通的，但仍然有人在做在买，这是一个商业市场的事情。我不相信。
音响导线是怎么做出来的
台湾一直是全世界最大的高级音响导线oem基地，而位于云林古坑的万隆公司又是个中佼佼者，许多国外名厂的线材都是委由万隆加工制造。碍于合约关系，我们无法告诉你哪些线是从万隆出来的，不过希望你看过这篇简单的报导后，对线材的神话与迷思可以有更进一步的认识与化解。
台湾的唯一
根据经济部两年前的一篇报告，指出从1970年起，全球铜消耗量以每年2.5％左右温和成长，成为使用量仅次于钢铁及铝的金属。铜具有优异之热／电传导性、良好之抗蚀性及良好之成形性等特性，为3c产品零组件之重要原材料。台湾是世界第六大精炼铜消费地，十年来复合年增率达11％，居全球之冠，每人精炼铜消费量达28.4公斤，居全球第二，不过与其它工业国相比，台湾的竞争力较差，专家推荐台湾较具发展潜力产品包括电解铜箔、轧延铜箔、导线架铜片、精密黄铜片、磷青铜片、acr内螺纹卷管、无铅黄铜棒、铜包钢接地棒、高纯度线材（occ）、高传导极细线、161kv超高压电缆线等。
从这篇报告中我们可以发现，台湾的铜制品产量相当的大，其中电线电缆又占了大宗，而且制造厂家众多，不过整体竞争力却不佳。occ算是较高附加价值的技术之一，尤其是用在音响导线上。
什么是occ？
其实万隆不单是台湾第一家以occ技术制造音响导线的厂商，在全世界也都算是少有。据我了解，除了万隆之外，日本的住友 （sumitomo） 及古河 （furukawa）也都有类似产品。但古河只卖成品，不卖材料，而住友又对音响市场用力不深，因此万隆一枝独秀，吸引了许多国外的oem订单。occ技术是日本千叶大学理工学院（chiba institute of techn
ology）大野教授所研发的「大野连续铸造法」，可提炼出纯度至少4n，最高达到6n的纯铜或纯银线材，occ的结晶长度比一般无氧铜（ofc）长达50-100倍以上，平均结晶长度为125m。由于这种铸造法有十多国专利，因此后面必须加上occ，前面则由生产商自订，古河称为pcocc，而万隆称为upocc （ultra pure copper by ohno continuous casting process）。
occ制程是一种热模连续铸造制程，与一般传统连续铸造最大差异在于利用加热的铸模，而非传统所用的水冷模。铸模内壁温度保持在铸造金属的凝固温度以上，使金属凝固时不会从模壁凝固结晶，而是沿铸模口外之铸造拉引方向呈单方向组织凝固。此一制程技术可应用于生产纯铝、铝合金、纯铜、铜合金、纯银与其它合金及高温合金（tm>1200℃）。同时也可制造不同形状的连续产品，例如线材（1.5-12mmψ）、板材（5-130mmω）、管材、异形材等。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
最早万隆是想向日本古河购买材料来加工，但古河只卖成品，不卖材料，迫使万隆从1991年开始参与工研院材料所的研究，并完成技术转移。从简单的电解铜，进步到无氧铜ofc，大结晶的无氧铜lcofc，以及今天的单结晶铜occ，究竟这些材料与导线之间有什么关系？我们可以这么说，影响导线声音表现的要素有三，分别是材料、绝缘与包覆，加上线材的结构。在材料部份，这些年来，设计者莫不把全力放在材料纯度的提升与结晶结构的改良。
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）。我愿意多花一点篇幅介绍万隆，或者介绍occ，主要也是想破除所谓高纯度铜的迷思。
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。万隆的高董事长就说，他们与工研院合作进行量测，但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？高董事长含蓄的表示，他个人对这些数据持保留态度。一般在科学量测时，有所谓的加法与减法，假设同样的材质，以加法量测，将氢分子等微量元素按比例计算，得到其纯度为5n。以减法量测，这些微量元素含量极低，几乎无法计算，就当成零，于是最后其纯度变成8n。一个5n，一个8n，但它们是同样的东西哪！
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。
那么，occ的一个结晶可长达一百多米，等于音响导线都只用到一个结晶而已，岂不是比lcofc更好？我问过万隆高董事长，他有没有比较过彼此的差异，因为acrotec的铜纯度显然要略胜occ一筹。高董事长爽快的说没比较过，因为自己做线的，他实在无法忍受市售发烧线的高昂价格，而且他以为线的结构远比材料要重要得多。有关导线的结构与设计者有关，不在本篇讨论，所以我们还是专注在材料部份。
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。照高董事长的说法，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。
名牌音响线的真貌
虽然occ有很多好处，但万隆帮忙代工的许多名牌音响线，只有极少数高价产品才舍得用occ，绝大部份仍然以ofc材料为主。高董事长日前寄了一组超级喇叭线给我试听，这是以occ纯银线制成的，结构经过特殊设计，声音非常的好，纯净度惊人，而低音又不会太轻。早几年前，万隆也尝试用occ纯银线制作各种产品，并以自有品牌neotech推出，价格相当吸引人。不过我向高董事长坦承，那些线固然透明清澈，低音量感却是不足，平衡性并不理想。说到这里，高董事长再次提醒线材结构的重要性，的确，使用的材料固然会影响声音质素，但最终的声音表现仍取决于结构。
结构真正重要
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，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。
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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2006-05-12 16:09:03
