感谢高价线材为我们验证：为什么单股绝缘线不能超过0.9毫米,线材的失真是如何造成的?

路易的欧罗巴

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为什么说线材不是越粗就越好，并非电阻越小就越好？
为什么说线材是粗中有细，才是更科学的？
为什么说粗线中低频更好，细线的中高频更好？
为什么说短线的速度快？长线的韵味多？


除了知名品牌，还有哪些设计科学的线材，目前还是可以去撸羊毛的？




最近由于受朋友委托选购高保真线材，
而我一开始的态度很明确，买喇叭线就买美国的A线，好听且实惠，自己是多年且不换的用家，
因为我自己之前对比过，和很粗的无氧铜线，以及印有瑞士制造的镀银无氧铜线对比，
A牌高级喇叭线明显好听，还够粗，耐看，显得“发烧”，贵，高级。




这位朋友目前自己在用纯银线，觉得很棒，所以问有无纯银线推荐。


书中自有黄金屋，信息，知识就是力量。
潜心阅读了长达两周一些关于导体，电磁电子相关无力学术报告后，
结合不多，但对比过一些的经验，
发现，音响线的设计，并非普通电灯线那么简单。



接下来就和各位汇报一下研究结果：



1，高频交流电信号的集肤效应，20kHz的肌肤深度是多少？ 决定了什么？如何改善？

2，什么是最为影响线材的邻进效应？如何改善？

3，材料方面。纯铜？单晶铜？纯银？镀银？合金？








1，材料方面，无疑是OCC单晶铜更胜一筹。（也被叫做，8N铜，长晶铜long gain copper等）
单晶银在抗氧化方面，更胜一筹，但在具体演练中，需要添加“金的杂质”，变为合金。
其次是OFC无氧铜，纯银。
镀银，合金在20-20kHz的信号中，并无正面的实际意义。

2，信号线粗细方面，比较颠覆传统的片面认知，就是，
若要保持20K赫兹以上的高频和超高频不受衰减干扰，
所有模拟信号线（和喇叭线也是一种模拟信号线）中，任意一支绝缘导体直径，都不应该超过0,66平方毫米。
也就是0,9毫米直径。美国线规是19awg，以上数字。

线材导体，最高频率，线径

以上是美国国家线规，建议的直径和最高信号频率（100%均匀）。




这个结论更重要的实际意义是：
1.音源和功放等电路板中模拟线路的走线。
2，线材连接段子的厚薄。


因为这些地方，是无法采用litz利兹线来降低2种有害效应带来的干扰的。



不是所有资深烧友都有机会听过/在家试用过超过10万/20万人民币的电缆，

但作为一名发烧友，多少也是了解知道一些名线，比如喇叭线由多根细小导体构成的那个美国品牌。

之前看过一次报道，许多经销商向该厂反馈，顾客很难为这么薄的喇叭线买单，更喜欢农家菜的大碗大盘。

但从现在看来，品牌方却并没有最终从设计方面妥协，而是很聪明地表达了他家的底气和自信，我贵故我优。




是的，
如今卖最贵的喇叭线，是非常聪明地在提醒各位发烧友，

模拟信号线材光粗，不仅毫无优势，还会削减中高频，这点对于中老年，尤为明显。

只有粗中有细，才是王道！






另外，还有线材端子的魔鬼细节知识点


1，为什么极大高级端子都在端子中避免使用“不含镍”的镀金工艺。

2，以上也是为什么有些高级RCA端子是单点接地，而不是常见的同轴线金属圈接地。









为什么说线材不是越粗就越好，并非电阻越小就越好？
为什么说线材是粗中有细，才是更科学的？
为什么说粗线中低频更好，细线的中高频更好？
为什么说短线的速度快？长线的韵味多？


更多发现，以及科学依据来源，

关注公众号“情迷立体声”，回复“线材的科学”
可以得到全部整理的资料。

信科学者，得立体声。

zenzenzen

确实用下来有些数字线，信号线外观并没有五大三粗，但是效果很好！

路易的欧罗巴

开始：

先写给不想动脑筋，只想要结果的朋友。

• 发烧级的信号线，每根导体必须由不超过1毫米直径的线组成。且必须保持一定距离。
• 发烧级喇叭线，每根必须总横截面积section大于2.5平方毫米以上，但每一根均不超过1毫米直径的细线组成。绞线更佳，每根直径也可更粗一些。
• 发烧的喇叭和信号线端子，最薄的厚度不能超过1毫米。
  

看图的话，就是这样。








德国著名的W牌 为什么要接触部件变为扁平？ 保持高频信号可以和低频一样，均匀，且充分地通过金属导体。



喇叭线分正负2部分，中间如能隔开保持距离者，为更佳。如上图法国Real cable 旗舰喇叭线 HD-TDC。




下面开始详细分析，有时间和耐心的可以看，

1 ，买模拟音频信号线，（20-20KHz的），导体直径，是直径不要超过1毫米，或者看横截面积，不能超过0,66平方毫米。
这个基本没有问题。
可能的问题是，最好不要同轴导线，
而是RCA线中有2根独立导体，
或者XLR中有3根独立导体。
且导体之间相互保持一定距离的线材。



法国Real cable旗舰纯银信号线chenonceau，中间保持相当的距离。



2， 喇叭线，也是传输音频信号，每单根导体的直径不能超过1毫米，
但必须是多股绝缘的细线相互缠绕，
或者相互之间保持距离，
越多股，效果越好，因为多根可能承担更多电流。


可以是这样的，导体之间保持距离，隔开的，（个人觉得干扰最小）







Real cable HD TDC， BWOFC。




或是litz缠绕型的，注意，每根都很细，且都必须绝缘！

法国Chambord 喇叭线，12支1mm直径OCC单晶体 litz编织缠绕。



3，至于电源线，只有50-60Hz低频，
每根要粗而不要细是最基础的，要OFC，纯度更高，也是基础层次的。
最高规格的是三根线之间保持一定距离，互不干涉。
次之的，用litz缠绕法。
和喇叭线一样。




以上都是为什么呢？有兴趣的，下面开始。


肌肤/集肤效应 Skin effet模拟信号线横截面不能超过0.75mm2，AWG 18/19的原因



肌肤效应是什么？ 和模拟信号线有何关系？
和通过交流电频率高低有关，频率越高，皮肤深度skin depth越小，
也就是说，电流越靠近导体横截面的外层，而让导体内部（黄色）成为“空白区”，电阻逐渐增大，
导体横截面的电流分布不再均匀，中高频信号被衰减。（如上图）





什么是线材的“皮肤深度”？



简单说，导体的肌肤深度就是用来判断，电流均匀分布区域在横截面中情况。和频率有关。





趋肤距离，就是上图中的d。


计算公式在这个网站，计算肌肤深度网址
选择「copper铜」，频率单位选择「MHz」, 20,000Hz也就是0,02MHz,
代入后就可以得到肌肤深度是461um，也就是0,461毫米，横截面积是多少？0.66平方毫米。


另外，可以看下“银silver”这种材料，
同等频率下，银的肌肤深度更浅，也就是说，肌肤效应更明显。
需要比铜线更细，才能避免因为肌肤效应造成的中高频损耗。


但真的需要20K Hz吗？ 了解音乐中泛音，和人耳等响曲线和年龄关系的朋友都知道不需要那么高，
让我们客观一点，现实一点，以及考虑到广大线材厂家的颜面，我们就算16Khz吧，这样可以把市面上的能听的信号线材范围扩大一些，
（好了，你们可以把手从键盘上放下了吗？）

在上面提到的网站上，代入16KHz，肌肤深度是0,5毫米。
那么意味着如果（每根绝缘）的导体半径只要不超过0,5毫米.
也就是横截面积在0,785平方毫米以下。
导体内电流就能均匀分布，不会有肌肤效应带来的中高频被衰减等副作用。

讽刺不讽刺，颠覆不颠覆？

更细，更便宜的0,75mm2的线，确是对中高频信号损耗更小的选择。

0,75mm2, 可能许多朋友会想到，这不就是最日常见到的3芯货2芯电源线的粗细吗？

但为什么这线不可以用，下面会继续说。






AWG是美国的标准导体规格表，其中可以看到其对不同粗细导体的最高频率！


其中AWG 19，横截面积0.653mm2，max frequence最高频率（100%皮肤深度，也就是电流均匀通过）在21 KHz。
AWG 18，横截面积是0.823mm2，17 KHz。 这是合适做信号线的最大线径，更粗，高频信号和低频新号就不公平了。



如何改善肌肤效应？
1，导体横截面形状。空心铜。
下图中左图，可以把中间的黄色同心圆部分挖掉，用绝缘物质填充。







2，改善导体横截面形状，比如扁线，横截面是长方形，矩形。
当电流趋于表面是，导体横截面拥有更多的面积。


3， 多股半径小于或接近肌肤深度的利兹litz线。

廉价的法国真格 HDFDC 喇叭线


什么是利兹线：（出处）

利兹线是由多根单独绝缘的电线组成的电线。注意，是绝缘的，

比如下图的，就不是利兹线，因为金色和银色的导体之间并没有绝缘层。

保持距离分开的导线专门设计用于交流电（信号线，喇叭线，电源线都是交流电），以减少两种不同现象的不良影响。

这些现象被称为邻近效应和集肤效应，都可能导致高频交流电源效率降低。

利兹线处理集肤效应的方法是在每根单独的线中提供较小的横截面轮廓。 由于每根组成线也可以绞合，因此也可以使邻近效应最小化。

使用高频交流电的主要问题之一是被称为趋肤效应的现象。 在交流电频率很高的情况下，这种影响导致大部分电流在导线表面附近传导，而不是均匀分布在整个导线上。 实际承载电流的电线部分称为趋肤深度。

由于大部分导线未用于电流传输，因此这是浪费的情况，也可能导致效率降低。 解决集肤效应现象的一种方法是将导线挖空，以使未使用的部分不再在那里，但是绞合线可以是更紧凑的解决方案。

为了处理集肤效应，每根绞合线由许多较小的线组成。 这些导线中的每根导线的直径约为一个趋肤深度，因此所有材料都可以用来导电。 各个电线可以捆扎在一起，在某些情况下，几捆将变成一根电线。 较高的频率需要较细的单根导线，因此了解特定应用中交流电的特性以选择正确的绞合线可能很重要。

利兹线可以处理的另一个问题是邻近效应（下面详细分解）。

这是一种现象，当多根导线彼此靠近时，总电阻会更高。 可以将电流限制在比正常情况更小的区域，从而导致称为电流拥挤的情况。

为了解决这个问题，可以将每根组成线绞合。 可以使用许多不同类型的绝缘子，尽管通常会选择聚氨酯，因为在焊接导线之前不需要将其除去。

临近效应Proximity effet

邻近效应是指当两条（或两条以上）的导电体彼此距离较近时，
由于一条导线中电流产生的磁场导致临近的其他导体上的电流不是均匀地流过导体截面，
而是偏向一边的现象。（维基百科全书）
频率和磁导率愈高，电阻系数愈小，这种现象愈显著。（百度词条“临近”）


如同趋肤效应一样，邻近效应重新分配了电流的密度，在高频条件下产生了很大的有效电阻。
与趋肤效应不同的是，邻近效应不会随频率增加而继续恶化。邻近效应在相当低的频率就达到了平衡。
当两线几乎接触到一起时的邻近效应最值得注意。






改善办法1： 李兹litz编织线，同样把临近效应降低到最低，
受限频率方法的原理和基础所在。

改善方法2:  最简单有效，往往是最简单的，在导体之间加入空心管道保持距离，还能变身很粗，会很受欢迎的模样。











eddy涡流，也是让不少机器的RCA端子和线材，相对比“平衡器材”，落马的元凶之一。

带磁性的镀镍端子，都是会影响信号的真正细节，这些甚至远比8N少4个N都严重。

任何一条导线，都只会增加失真，而不会改善信号的失真。

区别在于，每一条失真的大小不同，严重程度而已。

吴迪00后

所谓八仙过海各显神通，线材各有各的好，各有各的做法，发烧友只能凭最后的声音结果来判断了。
比如，晶彩所有的线材都是娇小无比，声音一样出色。五大三粗的线材也不是一无是处，这种就很多了。
不过，超过十万的线材……

hifigeek

想起十几年前俩烧友的对话
A:“这个电源线一看就不行，不够粗”
B:“电线杆粗，你接上试试”

22659784

如果你不是要開發線材,我覺得講這些都沒啥意思.......講再多都一樣,總有一種跟你說的不一樣的產品存在,說不定聲音還更好

line916

线材都是在做减法，好线材少减点，减的比较乖巧，一般线材多减些，剩下的，才是给人听到的。

bluehigh

不明觉厉。。

zenzenzen

线材很难一定分好坏/档次的   更多的是适不适合系统对不对口味的问题   日本立体声杂志基本上不评论线材的

摩羯William

学法语的，不懂技术就不要来误导。“要满足20K赫兹信号，则半径不能超过0,66平方毫米”，难道半径超过0.66毫米就不能传输20K Hz信号吗！半径单位还有平方毫米，不知道哪里抄来的

风语北望

摩羯William 发表于 2021-8-30 16:56
学法语的，不懂技术就不要来误导。“要满足20K赫兹信号，则半径不能超过0,66平方毫米”，难道半径超过0.66 ...

另外，文中提到的【肌肤效应】也是错误的，正确的叫做【集肤效应】，或者【趋肤效应】。

路易的欧罗巴

风语北望 发表于 2021-8-30 11:14
另外，文中提到的【肌肤效应】也是错误的，正确的叫做【集肤效应】，或者【趋肤效应】。

Skin effet，我翻译成“肌肤效应”，可能是您唯一可以纠错的地方了。

另外，另外，另外，

skin depth，肌肤深度，0,5mm, 0.6mm2, 是否错误，如果你急没有调查过，了解过，就帮着起哄，是错误的。
当然，如果，如果您是氛围组成员，贺喜！得到5毛。

摩羯William

你的错误就是用趋肤效应得出相反的结论。就趋肤效应而言纯铜线20K Hz的趋肤深度约0.5mm，所以超过半径0.5mm的线材就能满足20K Hz信号传输而不造成线材浪费，而不是你说的“单支信号导体半径绝不能超过0.5毫米！”。银线因导电率不同，趋肤深度也不同，线材设计不是仅仅只考虑趋肤效应，所以才会百花齐放。

rogerchou

请再思考一下,"#13"说的完全是相反且是错误的。

HAIL000

这种学术性的帖子，是否可以到专业核心期刊去发表一篇论文。