发烧论坛

注册

 

返回列表 1234
发新话题 回复该主题
查看: 7897|回复: 32

Dynaudio音箱的OCOS音箱线的数学理论基础 [复制链接]

查看: 7897|回复: 32
harvey
头像

harvey

  • 论坛发烧友
  • 19720110
  • 1250
  • 0
  • 2004-10-28
1#
t T
发表于 2005-07-28 11:59 |只看楼主
Dynaudio音箱的OCOS音箱线的数学理论基础

在另外一个帖子里与天神兄谈及Dynaudio音箱的音箱线搭配问题，应天神兄的要求，要我发表一些有关Dynaudio指定OCOS音箱线的资料，下面便是90年代我翻译OCOS原厂发表的数理论证资料：

市面上的每一种喇叭线，在输送音响讯号时，都有自己的突波阻抗，因它是随看导线本身的特性而有差异，故又称为「特性阻抗」或「波动阻抗」。

突波阻抗跟随着它所输送的音频讯号频率下降而上升，不因导线的材料及结构的不同而变化，仅在突波阻抗的斜率上升点，受到结构和导体的截面积大小的影响，突波阻抗的上升点向较低频率区域移动。实验证实，突波阻抗若能保持比较宽阔频域的线性，则会有较好的音质。换言之，截面面积愈大的音箱线，所再生的声音音质会较佳。

OCOS公司考虑及既往所有喇叭线，都在传送次中频及低频时，遭受到突波阻抗的升高而输送困难（需要较大功率，因低频输送时，有些导线的突波阻抗高达数千欧），音响讯号
便会有所失落，群波讯号波形畸变而产生失真。因此， OCOS要设法拓展出一条特性（突波）阻抗不会因被输送的频率变动而改变的喇叭线。

经过不断的实验，发觉导线的电感和容抗的改变，仅对传输高频（如铺设长程电话线，可改善说话的清晰度）有好处，假如应用在助HiFi领域，就抑制了传输讯号的频率范围的宽度。几经从各方面对影响导线传输音响讯号的参数，发觉影响最严重的，是导线的突波阻抗。OCOS认为在高频频域中，突波阻抗是一个常数，可用下列公式计算：

[upload=jpg]Upload/200572811572396427.jpg[/upload]

|Z|：突波阻抗的数值 (欧) ；
R： 电阻 (欧) ；
C： 电容 (微法拉) ；
在音响频域中，基本公式应该考虑为：

[upload=jpg]Upload/200572811581830833.jpg[/upload]

L： 电感 (微享) ；
G： 绝缘材料的导电率
将L²和C²从公式抽出，可得下式：

[upload=jpg]Upload/200572811585682013.jpg[/upload]
分享 转发
TOP
天神
头像

天神

  • 论坛博士后
  • 19720110
  • 24785
  • 25011
  • 2002-04-10
2#
t T
发表于 2005-07-28 12:01 |只看该用户

感谢，参阅中！
TOP
harvey
头像

harvey

  • 论坛发烧友
  • 19720110
  • 1250
  • 0
  • 2004-10-28
3#
t T
发表于 2005-07-28 12:06 |只看楼主

harvey 在 2005-7-28 11:59:26 发表的内容
Dynaudio音箱的OCOS音箱线的数学理论基础

在另外一个帖子里与天神兄谈及Dynaudio音箱的音箱线搭配问题，应天神兄的要求，要我发表一些有关Dynaudio指定OCOS音箱线的资料，下面便是90年代我翻译OCOS原厂发表的数理论证资料：

市面上的每一种喇叭线，在输送音响讯号时，都有自己的突波阻抗，因它是随看导线本身的特性而有差异，故又称为「特性阻抗」或「波动阻抗」。

突波阻抗跟随着它所输送的音频讯号频率下降而上升，不因导线的材料及结构的不同而变化，仅在突波阻抗的斜率上升点，受到结构和导体的截面积大小的影响，突波阻抗的上升点向较低频率区域移动。实验证实，突波阻抗若能保持比较宽阔频域的线性，则会有较好的音质。换言之，截面面积愈大的音箱线，所再生的声音音质会较佳。

OCOS公司考虑及既往所有喇叭线，都在传送次中频及低频时，遭受到突波阻抗的升高而输送困难（需要较大功率，因低频输送时，有些导线的突波阻抗高达数千欧），音响讯号
便会有所失落，群波讯号波形畸变而产生失真。因此， OCOS要设法拓展出一条特性（突波）阻抗不会因被输送的频率变动而改变的喇叭线。

经过不断的实验，发觉导线的电感和容抗的改变，仅对传输高频（如铺设长程电话线，可改善说话的清晰度）有好处，假如应用在助HiFi领域，就抑制了传输讯号的频率范围的宽度。几经从各方面对影响导线传输音响讯号的参数，发觉影响最严重的，是导线的突波阻抗。OCOS认为在高频频域中，突波阻抗是一个常数，可用下列公式计算：

[upload=jpg]Upload/200572811572396427.jpg[/upload]

|Z|：突波阻抗的数值 (欧) ；
R： 电阻 (欧) ；
C： 电容 (微法拉) ；
在音响频域中，基本公式应该考虑为：

[upload=jpg]Upload/200572811581830833.jpg[/upload]

L： 电感 (微享) ；
G： 绝缘材料的导电率
将L²和C²从公式抽出，可得下式：

[upload=jpg]Upload/200572811585682013.jpg[/upload]



[upload=jpg]Upload/20057281223639492.jpg[/upload]

现在可以以将上式简化为：

[upload=jpg]Upload/20057281244984635.jpg[/upload]
[upload=jpg]Upload/20057281252573529.jpg[/upload]

由此，可以看到高频频率传输时的突波阻抗，是一个因子与声音频率的乘积。

要弄清楚究竟突波阻抗在音响讯号传输时，是不是一样，只需令该因子 = 1，则：
TOP
科研级旗舰
头像

科研级旗舰

  • 禁止 IP
  • 19720110
  • 8701
  • 8830
  • 2002-03-01
4#
t T
发表于 2005-07-29 00:10 |只看该用户

该用户帖子内容已被屏蔽
TOP
富盛
头像

富盛

  • 论坛博士后
  • 6108
  • 12014
  • 2001-07-06
5#
t T
发表于 2005-07-28 12:43 |只看该用户

回去门市照一张给您看看。
TOP
harvey
头像

harvey

  • 论坛发烧友
  • 19720110
  • 1250
  • 0
  • 2004-10-28
6#
t T
发表于 2005-07-28 12:27 |只看楼主

harvey 在 2005-7-28 12:06:22 发表的内容
harvey 在 2005-7-28 11:59:26 发表的内容
Dynaudio音箱的OCOS音箱线的数学理论基础

在另外一个帖子里与天神兄谈及Dynaudio音箱的音箱线搭配问题，应天神兄的要求，要我发表一些有关Dynaudio指定OCOS音箱线的资料，下面便是90年代我翻译OCOS原厂发表的数理论证资料：

市面上的每一种喇叭线，在输送音响讯号时，都有自己的突波阻抗，因它是随看导线本身的特性而有差异，故又称为「特性阻抗」或「波动阻抗」。

突波阻抗跟随着它所输送的音频讯号频率下降而上升，不因导线的材料及结构的不同而变化，仅在突波阻抗的斜率上升点，受到结构和导体的截面积大小的影响，突波阻抗的上升点向较低频率区域移动。实验证实，突波阻抗若能保持比较宽阔频域的线性，则会有较好的音质。换言之，截面面积愈大的音箱线，所再生的声音音质会较佳。

OCOS公司考虑及既往所有喇叭线，都在传送次中频及低频时，遭受到突波阻抗的升高而输送困难（需要较大功率，因低频输送时，有些导线的突波阻抗高达数千欧），音响讯号
便会有所失落，群波讯号波形畸变而产生失真。因此， OCOS要设法拓展出一条特性（突波）阻抗不会因被输送的频率变动而改变的喇叭线。

经过不断的实验，发觉导线的电感和容抗的改变，仅对传输高频（如铺设长程电话线，可改善说话的清晰度）有好处，假如应用在助HiFi领域，就抑制了传输讯号的频率范围的宽度。几经从各方面对影响导线传输音响讯号的参数，发觉影响最严重的，是导线的突波阻抗。OCOS认为在高频频域中，突波阻抗是一个常数，可用下列公式计算：

[upload=jpg]Upload/200572811572396427.jpg[/upload]

|Z|：突波阻抗的数值 (欧) ；
R： 电阻 (欧) ；
C： 电容 (微法拉) ；
在音响频域中，基本公式应该考虑为：

[upload=jpg]Upload/200572811581830833.jpg[/upload]

L： 电感 (微享) ；
G： 绝缘材料的导电率
将L²和C²从公式抽出，可得下式：

[upload=jpg]Upload/200572811585682013.jpg[/upload]



[upload=jpg]Upload/20057281223639492.jpg[/upload]

现在可以以将上式简化为：

[upload=jpg]Upload/20057281244984635.jpg[/upload]
[upload=jpg]Upload/20057281252573529.jpg[/upload]

由此，可以看到高频频率传输时的突波阻抗，是一个因子与声音频率的乘积。

要弄清楚究竟突波阻抗在音响讯号传输时，是不是一样，只需令该因子 = 1，则：


[upload=jpg]Upload/20057281220032658.jpg[/upload]

1  线蕊导体；2  特别绝缘体； 3  外部导体； 4  外表皮绝缘体

这条 OCOS喇叭线的外径仅得6毫米，便能获得最佳的特性，其突波阻抗曲线，约在10欧处，横跨整个音响频域，像尺一般平直。与市面上能够买得到的（甚至十分昂贵的）导线比较，有戏剧性的差别。在音响频率的传输中，它是唯一能保持突波电阻恒定的导线。

此外，OCOS技术的基础，是讯源阻抗（放大器），突波阻抗（导线），和负载阻抗（扬声器）顺应性。由于每个扬声器都有自己独特的阻抗特性，它随着回放的频率而变化，令放大器的运作十分困难。OCOS针对这个事实，设计了一套射频滤波集成电路适配器( RFC Adapter )和一套高频滤波集成电路适配器（ HFC Adpater ），依次装嵌在OCOS喇叭线的两端，一端连接功率放大器，另一端连接扬声器。RFC是过滤周遭环境的射频讯号对音响讯号的干扰，HFC是将扬声器的高频阻抗特性加以顺应。下图所示，便是一个半球体高音单元的典型阻抗曲线（上部分），与连接上 OCOS HFC适配器（下部分）的显着区别。

[upload=jpg]Upload/20057281224399034.jpg[/upload]

图中明显地看到采用了 HFC适配器后，半球体高音单元的阻抗，自20,000周后，有显着的降低。这说明HFC的应用，能令高次谐波（泛音）更易发挥，音色因而更加丰满，更接近现场情况。瑞士 OCOS公司花了三年时间研究试验，才一一克服一切影响参数的新意念喇叭线结构，已经在全世界申请专利。

[upload=jpg]Upload/200572812263944421.jpg[/upload]
TOP
南柯一梦
头像

南柯一梦

  • 论坛博士后
  • 19720110
  • 1679
  • 1680
  • 2004-12-01
7#
t T
发表于 2005-07-28 12:42 |只看该用户

好帖，OCOS谁发张成品图？
TOP
harvey
头像

harvey

  • 论坛发烧友
  • 19720110
  • 1250
  • 0
  • 2004-10-28
8#
t T
发表于 2005-07-28 12:30 |只看楼主

harvey 在 2005-7-28 12:27:17 发表的内容
harvey 在 2005-7-28 12:06:22 发表的内容
harvey 在 2005-7-28 11:59:26 发表的内容
Dynaudio音箱的OCOS音箱线的数学理论基础

在另外一个帖子里与天神兄谈及Dynaudio音箱的音箱线搭配问题，应天神兄的要求，要我发表一些有关Dynaudio指定OCOS音箱线的资料，下面便是90年代我翻译OCOS原厂发表的数理论证资料：

市面上的每一种喇叭线，在输送音响讯号时，都有自己的突波阻抗，因它是随看导线本身的特性而有差异，故又称为「特性阻抗」或「波动阻抗」。

突波阻抗跟随着它所输送的音频讯号频率下降而上升，不因导线的材料及结构的不同而变化，仅在突波阻抗的斜率上升点，受到结构和导体的截面积大小的影响，突波阻抗的上升点向较低频率区域移动。实验证实，突波阻抗若能保持比较宽阔频域的线性，则会有较好的音质。换言之，截面面积愈大的音箱线，所再生的声音音质会较佳。

OCOS公司考虑及既往所有喇叭线，都在传送次中频及低频时，遭受到突波阻抗的升高而输送困难（需要较大功率，因低频输送时，有些导线的突波阻抗高达数千欧），音响讯号
便会有所失落，群波讯号波形畸变而产生失真。因此， OCOS要设法拓展出一条特性（突波）阻抗不会因被输送的频率变动而改变的喇叭线。

经过不断的实验，发觉导线的电感和容抗的改变，仅对传输高频（如铺设长程电话线，可改善说话的清晰度）有好处，假如应用在助HiFi领域，就抑制了传输讯号的频率范围的宽度。几经从各方面对影响导线传输音响讯号的参数，发觉影响最严重的，是导线的突波阻抗。OCOS认为在高频频域中，突波阻抗是一个常数，可用下列公式计算：

[upload=jpg]Upload/200572811572396427.jpg[/upload]

|Z|：突波阻抗的数值 (欧) ；
R： 电阻 (欧) ；
C： 电容 (微法拉) ；
在音响频域中，基本公式应该考虑为：

[upload=jpg]Upload/200572811581830833.jpg[/upload]

L： 电感 (微享) ；
G： 绝缘材料的导电率
将L²和C²从公式抽出，可得下式：

[upload=jpg]Upload/200572811585682013.jpg[/upload]



[upload=jpg]Upload/20057281223639492.jpg[/upload]

现在可以以将上式简化为：

[upload=jpg]Upload/20057281244984635.jpg[/upload]
[upload=jpg]Upload/20057281252573529.jpg[/upload]

由此，可以看到高频频率传输时的突波阻抗，是一个因子与声音频率的乘积。

要弄清楚究竟突波阻抗在音响讯号传输时，是不是一样，只需令该因子 = 1，则：


[upload=jpg]Upload/20057281220032658.jpg[/upload]

1  线蕊导体；2  特别绝缘体； 3  外部导体； 4  外表皮绝缘体

这条 OCOS喇叭线的外径仅得6毫米，便能获得最佳的特性，其突波阻抗曲线，约在10欧处，横跨整个音响频域，像尺一般平直。与市面上能够买得到的（甚至十分昂贵的）导线比较，有戏剧性的差别。在音响频率的传输中，它是唯一能保持突波电阻恒定的导线。

此外，OCOS技术的基础，是讯源阻抗（放大器），突波阻抗（导线），和负载阻抗（扬声器）顺应性。由于每个扬声器都有自己独特的阻抗特性，它随着回放的频率而变化，令放大器的运作十分困难。OCOS针对这个事实，设计了一套射频滤波集成电路适配器( RFC Adapter )和一套高频滤波集成电路适配器（ HFC Adpater ），依次装嵌在OCOS喇叭线的两端，一端连接功率放大器，另一端连接扬声器。RFC是过滤周遭环境的射频讯号对音响讯号的干扰，HFC是将扬声器的高频阻抗特性加以顺应。下图所示，便是一个半球体高音单元的典型阻抗曲线（上部分），与连接上 OCOS HFC适配器（下部分）的显着区别。

[upload=jpg]Upload/20057281224399034.jpg[/upload]

图中明显地看到采用了 HFC适配器后，半球体高音单元的阻抗，自20,000周后，有显着的降低。这说明HFC的应用，能令高次谐波（泛音）更易发挥，音色因而更加丰满，更接近现场情况。瑞士 OCOS公司花了三年时间研究试验，才一一克服一切影响参数的新意念喇叭线结构，已经在全世界申请专利。

[upload=jpg]Upload/200572812263944421.jpg[/upload]


此图显示波形阻抗与频率的关系，三条曲线有不同的导体截面积，可清楚看到截面积越小性能越差


[upload=jpg]Upload/200572812294175244.jpg[/upload]

由此图可见部份上图加以放大多倍，由0-400 欧的OCOS导线的波形阻抗曲线，它像尺一般毕直


OCOS音箱导线是丹麦DYNAUDIO音箱厂，首先指导用它们的音箱者采用的音箱线。因此Dynaudio的音箱出厂时，已经附设了有OCOS音箱线的插座。笔者采用Dynaudio的Consequence音箱，亦附设了有OCOS音箱线的插座。因此笔者也是用OCOS音箱线，沿用到现在，已经历20多年。不同的地方仅是由最初的一对，增加到现在的六对吧了。我觉得OCOS音箱线的音色平衡 ( tonal balance ) 、纯度、分析力、通透度等等，是手屈一指的，绝对没有一点音色染( coloration ) ，传真度很高。笔者喜欢纯美、纤细、透明、晶莹……的音乐，OCOS音箱线正合我的所好。笔者在1992年间主理「卓尔」音响有限公司时，曾分销Dynaudio音箱及OCOS音箱线。记得曾经有位顾客买了一对Dynaudio音箱Contour 1.8。

翌日，他再光临，说：「这对音箱在我家里听到的声音，怎的与在这里听到的完全不一样？」我回答：「音箱必须要经过一段时间去run-in才开声，同时不同聆听环境当然声音会有差异的。」他说：「这种情况我知道，我指的是音质全变了、Dynaudio的音质丧失了。」这是大问题，我翻看他的发票，发现他仅买了一对音箱，没有买OCOS音箱线。便说：「Dynaudio厂方推荐他们的音箱，最好采用OCOS音箱接线。千多元一对吧了，不妨一试。」「我现在用着的，时值两万多元。」他有点拜金主义思想，千余元一对的怎么能与两万多元的比较？结果他怀着满脑子疑惑，买了一对回去。过了两天，他再光临时，显得心情愉快，说：「声音找回来了，想不到OCOS的质素，较 Cardas更好！」资本主义社会里，根据市场法则，本该是一分钱一分货，但别忘了社会里亦存着不少奸商。被骗的事例，每天不知发生多少起。

事实上，笔者在决定采用OCOS音箱接线前，也曾托朋友借来一大批的各种牌子著名音箱线，也仔细地花了不少时间和精神，一一的作了严格的聆听测试，如Cardas、Sigma、Space & Time……等，各个牌子各自有它们的特点：这款频域延伸较好；那款动态弹跳力好；另一款丰满度却很惹人喜爱……总言之，它们或少或多的都有自己的音色，我认为这是一种音色染，都加上了「味之素」。这是选用的主要原因，况且，它的价格合理，可以说很便宜( 3米长度的仅千多元港币一对 )。
TOP
harvey
头像

harvey

  • 论坛发烧友
  • 19720110
  • 1250
  • 0
  • 2004-10-28
9#
t T
发表于 2005-07-28 12:15 |只看楼主

harvey 在 2005-7-28 12:06:22 发表的内容
harvey 在 2005-7-28 11:59:26 发表的内容
Dynaudio音箱的OCOS音箱线的数学理论基础

在另外一个帖子里与天神兄谈及Dynaudio音箱的音箱线搭配问题，应天神兄的要求，要我发表一些有关Dynaudio指定OCOS音箱线的资料，下面便是90年代我翻译OCOS原厂发表的数理论证资料：

市面上的每一种喇叭线，在输送音响讯号时，都有自己的突波阻抗，因它是随看导线本身的特性而有差异，故又称为「特性阻抗」或「波动阻抗」。

突波阻抗跟随着它所输送的音频讯号频率下降而上升，不因导线的材料及结构的不同而变化，仅在突波阻抗的斜率上升点，受到结构和导体的截面积大小的影响，突波阻抗的上升点向较低频率区域移动。实验证实，突波阻抗若能保持比较宽阔频域的线性，则会有较好的音质。换言之，截面面积愈大的音箱线，所再生的声音音质会较佳。

OCOS公司考虑及既往所有喇叭线，都在传送次中频及低频时，遭受到突波阻抗的升高而输送困难（需要较大功率，因低频输送时，有些导线的突波阻抗高达数千欧），音响讯号
便会有所失落，群波讯号波形畸变而产生失真。因此， OCOS要设法拓展出一条特性（突波）阻抗不会因被输送的频率变动而改变的喇叭线。

经过不断的实验，发觉导线的电感和容抗的改变，仅对传输高频（如铺设长程电话线，可改善说话的清晰度）有好处，假如应用在助HiFi领域，就抑制了传输讯号的频率范围的宽度。几经从各方面对影响导线传输音响讯号的参数，发觉影响最严重的，是导线的突波阻抗。OCOS认为在高频频域中，突波阻抗是一个常数，可用下列公式计算：

[upload=jpg]Upload/200572811572396427.jpg[/upload]

|Z|：突波阻抗的数值 (欧) ；
R： 电阻 (欧) ；
C： 电容 (微法拉) ；
在音响频域中，基本公式应该考虑为：

[upload=jpg]Upload/200572811581830833.jpg[/upload]

L： 电感 (微享) ；
G： 绝缘材料的导电率
将L²和C²从公式抽出，可得下式：

[upload=jpg]Upload/200572811585682013.jpg[/upload]



[upload=jpg]Upload/20057281223639492.jpg[/upload]

现在可以以将上式简化为：

[upload=jpg]Upload/20057281244984635.jpg[/upload]
[upload=jpg]Upload/20057281252573529.jpg[/upload]

由此，可以看到高频频率传输时的突波阻抗，是一个因子与声音频率的乘积。

要弄清楚究竟突波阻抗在音响讯号传输时，是不是一样，只需令该因子 = 1，则：


抱歉，我不知道为什么上图时会忽大忽小的原因所在，相信下面再有很多图会重复出现这问题的。

[upload=jpg]Upload/200572812131339923.jpg[/upload]

音响频率视乎4π²f²的比例能不能在等式的两边被减掉，若能减去，上数式可变作：

[upload=jpg]Upload/20057281214141111.jpg[/upload]

解决办法已经计算出来，这就是修正讯号传输的突波阻抗钥匙。

可能性解决办法

既然导线的电容 ( C )和电感 ( L )的改变，会带来很多问题；余下唯有从导线的电阻值 ( R )，和绝缘体的导电性（G）着手。

要将突波阻抗做到接近8 欧，R / G应该约是64。这样的话， R值必须非常小，或 G值必须高于一般的导线。细小的 R值后果会导致导线的直径增大。想利用导体直径去获得 8欧的突波阻抗，其截面积该是2 × 500平方毫米，导体的截面直径会是 45毫米。实际上没法做得到。

余下唯一的参数是从 G值上去想办法。 G值变大，结果会是绝缘体电阻值变小，亦即是说绝缘体不单有着绝缘作用，同时也以一定的电阻值，与传输导线的另一极（负极）构成电路（导电）。 OCOS根据这个推论，以某种间隔，将导线两极并联上很多电阻作实验，结果音质得到明显的改善。

[upload=jpg]Upload/200572812145817150.jpg[/upload]

讯号线中心导体(火线) 与屏蔽金属织网之间，联接上无限多电阻，藉以改善讯号传输的突波阻抗。

这个实验仅在理想条件下进行，当电阻并联的数目（密度）愈多，效果变得愈好。但实用上受到抑制——导线上的焊接口和间断愈多，导线本来的性能丧失也就愈大。理论上，无限小的间距，和无限多的电阻数目，效果会是最好。OCOS本着这项理论，从事于一项彻底性的解决方案：要将容抗的分布与绝缘体的导电性，加以均衡及调整，必须研究出一种全新观念的绝缘体，它一方面能可靠地绝缘，另一方面又能按规定的方式导电。

由于上述每一项参数，均是相互依赖的；同时取决于频率的变化，也随着温度、压力、电压和时间的变化而变化，令到这项任务显得更复杂。经过无数次试制和实验，后来与瑞士的Huber & Suher公司合作，以这家有长时间生产高科技应用的高质素导线的经验和设备，终于制造出一条在输送音响低频时，突波阻抗不会突增的喇叭线，这是以往所没有的。

OCOS解决并联无数电阻于导线来回线路之间的办法，是借着绝缘材料中，搀和入一些分子大小的铅质微粒加以丰化，因而构成了所需额定数值的无限个电阻，与导线的同轴两极并联。电阻值的控制，通过所搀入的铅微粒数量和生产过程的处理，把要求参数确定。
TOP
harvey
头像

harvey

  • 论坛发烧友
  • 19720110
  • 1250
  • 0
  • 2004-10-28
10#
t T
发表于 2005-07-29 10:13 |只看楼主

[upload=gif]Upload/200572910123982006.gif[/upload]

[upload=gif]Upload/200572910131367933.gif[/upload]
TOP
上一主题| 下一主题
返回列表 1234
发新话题 回复该主题
高级编辑器高级编辑器