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线材大讲堂-2:绝缘体或电介质的重要性和为什么线材的“速度”尤... [复制链接]

富盛淘宝
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富盛

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发表于 2013-06-03 11:22 |只看楼主
绝缘体或电介质的重要性
    完美的线材是一种在自由空气中无需绝缘的导体。这样，如同教科书中所描述的那样，它性能完美，并且该线材只是一个简简单单的电阻器而已，没有复阻抗部件，亦或是没有频率响应变化。不过，这只是理论中的线材，并不切实际，或是至少不便使用，因此就以电介质层的形式添加一层绝缘体。这样，线材就有了复阻抗；电容产生电荷存储效应；于是，线材就具备了定义的频率响应，等等。
        电介质的质量在很大程度上决定了线材的性能，因此Atlas Cables注重使用那些接近于符合给定电缆要求的电介质材料。为获得最佳线材，Atla 设计了一种电介质构造，这一设计向前迈进了一大步。与其他材料相比，更接近了完美的“无电介质”构造。Atlas Asimi和Mavros互连线和扬声器线材上首次采用了这种新材料。这种线材电介质的影响相当可观，因此，几乎确定音效相当理想。所以，使用性能接近空气的电介质是一件不错的事情。
    新型多微孔PTFE泡沫(多孔聚四氟乙烯)的电介常数约1.2，而先前备受青睐的高性能材料PTFE的电介常数为2.3或更高- 电介常数越低越好。事实上，利用此材料，就可以构建接近于理想的“无绝缘体”的线材，其多孔PTFE泡沫主要由空气组成。下图显示的是与固体材料进行对比的典型多孔材料的截面。显然，多孔材料绝大部分都是空气，带有固体PTFE材料少量的“蜂巢”状连接。



为什么线材的“速度”尤为重要？
    我们知道，从理论上来看，优良的线材仅仅由一对自由空气中的纯导体组成；事实上，这几乎是一种完美的互连线了。不过，实际使用中，导体应敷上一层绝缘材料，通常是塑料，以防止两个导线短路，同样也是为了保护导体免受腐蚀；在这方面，铜&银尤为容易受到侵蚀。但现在，取代自由空气的是，两个绝缘“管”在导体之间构成了一个电介质，使得线材成了一个电容器或是沿纵向排列的一系列小电容器。如果线材是同轴互连，则内导体和屏蔽或编织之间存在电感。由于电感非常小，线材成为一系列小型的滤波器网络，衰减较高的频率。


    根据经验，电容越高，信号通过线材所花的时间就越长，而电容越低，所花的时间就越短。提及线材“速度”时，我们到底是指什么呢？最常使用的属于莫过于传播速度 (VOP)了；即信号沿着导体传播的速度。VOP的定义是：相对于真空中的光速的数值(C=299792458米/秒)。我们也可以说光在10纳秒 (1纳秒是十亿分之一秒) 中传播约3米，因此，如果我们测量脉冲沿导线传播时所花的时间时，我们可以将该脉冲的传播速度或VOP定义为光所花费时间的一部分，将光定义为1.00。测量时采用时域反射法 (TDR)。TDR以下列事实为依据：即当你引发脉冲沿开口线材传播时，开口端会将脉冲反射回来，并返回至起始端。通过以下图例，可发现时间T表示脉冲沿整个线材传播并随后返回的时间。


    此次测量很难确保精确度，因为测试脉冲需尽可能的窄，否则它会遮掩返回脉冲的起点。测量较窄的脉冲时，应采用音频实验室中少见的特高速示波器。下列波形照片显示，测量时延时19.1纳秒，线材长度测定为2.14米。因此，该特定线材的测定VOP值为0.75，作为音频线材来说该数值较高。




    很难将电容降至高VOP线材所需的低电容水平，而Atlas Cables正是通过大量而广泛的开发工作，使用新的电介质材料，最终才得以成功。成功示例之一就是上述多孔PTFE泡沫。与先前使用的具有最高性能的绝缘体、固体PTFE或Teflon相比，使用多孔PTFE泡沫的信号传播速度要更快。


    这些高速线材又如何让听众受益呢？显然，高速（高VOP）线材的带宽比较宽，因此能传输所有的所需信号频率，没有任何频率损耗。相同的较宽带宽可以确保所有音频频率在传送时不会出现任何明显的振幅或相位误差，因此，可以很好地保留音频信号。此外，我们还可以借助不同但同样有效的方式去发现高速线材带来的益处，这是因为正如本文开篇所述，理论上完美的线材仅有两个纯导体，没有任何电阻、电感或电容。实际上，只有后两个参数才会存在些许问题，因为任何电阻都只会等量衰减所有的信号，而电感和电容的影响则具有频率依赖性。持续进行的研究工作得出的结果是，Atlas 的“HighV”系列互连线和扬声器线材都具有非常低的电感和电容值，因此VOP数值较高。这样，这些线材距离理论上完美的线材就更近了一步。只要你走近一步体验这些线材的性能，你就可以感受到这些线材，尤其是性能卓越的Ascent, Mavros 和Asimi系列带来的众多畅听益处。
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jpg(2013/6/3 11:22:10 上传)

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最后编辑富盛淘宝 最后编辑于 2013-06-03 11:26:38
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发表于 2013-06-03 12:22 |只看该用户

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