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供电极性之解 转 [复制链接]

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发烧之道
    返本归源,什麽是发烧之道?这不能简单地等同是有能力或愿意拥有昂贵的音响器材。要知道,只胡乱地把一大堆贵价的东西接上,往往出来的只是一些很平凡的效果。发烧需要一些基本的条件, 有客观的,如有一定水准表现的器材和合理的聆听环境,有主观的,如对音乐的热爱,对音响完美的追求,而最重要的是掌握一定的调音校声的本领,和一双能与此相辅相成的耳朵(监听能力)。谈到调音校声本领,就不得不谈到一个专用名词TWEAK,在GORDON HOLT的 经典力作“THE AUDIO GLOSSARY"中,TWEAK解释为把东西微调 到完美的极至(to fine tune something to the nth degree of perfection)。 这说得很对,发烧友的冲动源於对完美极至的追求。这里我们可以把 TWEAK 解释为把重播系统或聆听环境加进任何改变而导致你对音乐 享受的增加。这些改变可以是把音箱在室内不断左右前後推移去寻找一个理想的位置,也可以是打开机器进行摩机,如电源部份换大水塘, 或更换各种交连电容。

    把音箱推前移後,可能只花几分钟时间,但如在高手主理下,出来的效果会是惊人的。因为高手是了解这套重播器材和聆听环境间出现矛盾和不协调的症结所在,移到新的位置後面是有一定的理论根据的, 譬如是用以压抑某个频率的响应波,或用以破坏某个初次反射面的作用等。要摩机,所花的时间更多更长,动辄以小时计。当然前者可 能只用几分钟而不用花任何金钱,後者要用上几个小时,而所花金钱则可以丰俭由人。这两者不能简单以经济效益来衡量,因为比较的另 一个重要指标,这就是改变的幅度,至今没有一个客观公认的基准。但两者都有一个共同点,这就是发烧友在过程中所得到的兴趣和享受, 是非笔墨所能形容的,再者,在经历各种改变的过程,是一种很好的学习,所得到的经验对提高自身的监听能力很有帮助。

    提出关注电源极性的影响的,记得十多年前,有一班前辈就懂得用耳朵在监别每件器材的电源极性, 这可以说,当年闹过不少是非,因为电源极性的影响,因器材而异,有些很明显,有些可以是根本察觉不到,由於当年没有人系统地去解释,金耳朵以此大吹法螺,引起了不少无谓的争端,现在回想起来,会觉得好笑;可是你可曾理解到当年一些耳朵没有修炼到那麽好的发烧友所曾面对过因自己听不到分别而感受到的苦恼?到今天,一切都可以解释的,有些器材,更换电源极性,变化很大,是有原因的;另 一些器材,更换电源极性,没有任何分别,也是有原因的。问题是,当年的大师辈,面对根本分别不到的情况时,奈於面子,便胡乱硬说某个改变是正确,而声音又怎样怎样变化,旁边一些“擦鞋仔"推波助澜,结果是Hi Fi圈风云变突起。

    今天,我们可幸福得多了,要练就这基本功,你只要买一件廉价的道具就可以了。首先为求显浅,多说几句有关电的基本常识。目前我们接触到作为能源的电,有直流(DC)及交流(AC)两种。 我们日常用的乾电池,它的极性是不变的,正端永远是正端,负端永远是负端,这种供电方式我们叫它做直流(DC),而一般乾电池 的电压很低,电压的单位叫Volt(伏特),乾电池一般是1.5V,汽车的电池是12V或24V,电压一般要到 80V左右才开始对人类安全构成 威胁。另一种我们家里各种电器使用的电源,一般叫市电,香港俗称湿电,电压很高,香港是220V,而它的极性不断改变的,即电线的一端不断地正负交替,也因为这样,这种供电方式叫交流电(AC),交流电极性每秒钟内变化若干次,这次数便被称为频率,香港市电 是50频的,就是说它每秒钟正负交替50次。由於效率的关系,要输送电力,都是以高压交流形式进行的。而大部份电子器材,它机内实际 用电却是以直流进行,於是每部器材都需要把高压的市电变成低压的直流。要实现这一点,每台电子器材都需要设置一个变压器(香港俗 称火牛)和一组整流电路。变压器的作用是把市电的220V交流电压改变到一个合适的工作电压,通常是降低,但在胆机中和电视机中也有 升高的。而整流电路就是把交流电变成直流电。

    现在谈交流市电的极性,大家不要混淆,这里不像直流电那样,谈它是属正还是负,因为先前已说过它是不停交替地改变正负的。这里说的是Polarity,一般称为极性,但不要习非成是地跟一些发烧友学坏师, 称之为Phase(相位)。相位是电声学的一个很重要的东西,但并不是这里谈的。对初哥来说,极性和相位同样深奥难明。可是在这十多年间我不断听到不少资深发烧友把电源极性误称为相位,这就贻笑大方了。

    这里说的电源极性,其实是指供电引线的属性。香港的一般家用市电, 大部份是单相的(single phase),当然小部份也有用上三相的(3 phase) ,这些发烧友暂时不需管。以目前的用电安全条例规限,一般电器都要用上三脚插,我们把三脚插或座拿来研究,不难发现,三脚中在品 字形上方的有E的标记,E代表地线EARTH,是和大地相连接,作用是在电器万一漏电时对使用者起安全保护。另一脚是L(LIVE),是带电 的,叫活线,也有俗称火线,在国外也有称之为热(Hot)端,它一般带有距离地线接近供电标称的220V电压,我们现在使用一切入墙开关都 是以开关活线的。另一脚是N(NEUTRAL),正名是回路线,国外也有人称它为冷(Cold)端。回路线一般和地线间不带有电压,但实际上由 於感应作用,我们还可以量出几伏,十几伏甚至几十伏的电压。L线和N 线不难分别,只要用测电笔(俗称他笔)分别接触它们,测电笔亮起氖 胆的就是L线。

    需要注意供电极性,究其原因是在现实生活中根本没有变压器在绝缘方面是完美的。先前说过每台电子器材都用变压器改变电压,变压器的构造是在一个铁芯上有两个绕组,一个叫初级,一个叫次级。市电一般流 通初级绕组。由於变压器的不完美,微量漏电是不可避免的,这微量漏电对人体不构成安全问题,但对音频讯号而言,有时会有很大影响的。 又由於绕组是由内至外,在内的较接近铁芯,也较易漏电,於是初级绕组较近铁芯的一端,当接上L线或N线时,漏电表现就有很大分别。变压 器的铁芯一般和器材的底盘和机壳连接,而底盘同时是音频讯号的负端,故当不同的漏电到底盘,就会不同程度上干扰音频讯号,也就是改变了 声音。过去一度被神化的谜现在解开了,如果一台机器的变压器漏电高,那改变电源极性带来的声音改变就大,相反如果漏电低,甚至测不到漏电,那改变带来的声音变化就小,甚至听不到。

    明白了这道理,要分辨电源极性就简单得多了,初哥也不用因耳朵还未 修成正道而烦恼。你只需要一枝测电笔和一个数字万用表。在鸭寮街,这用几十块钱就可办到。现在有一款巴掌大小的微型万用表,四、五十元有交易,这就犯不多花钱买一些巧立名目的东西。我在Internet上就见过一种叫Polarity Meter的东西,叫价三十美元。

    测试很简单,只需把万用表拨到AC 250V档,将电表测针一端接地线E,另一端接机壳或底盘,为方便计,请先用三脚转两脚的电源adapter,这是为了使待测器材暂时不接E线;一切妥当,开机,看看电表读数,然後关机,把电源插反接,再开机,再看电表读数。电表读数小的接法,就是正确的接法。跟用测电笔确定火线位置,再在接火线的插的一端做个标记,这样测试便完成了。入门的发烧友,你不妨把你的所有的影音器材都测试一下,这样不用花多少钱,你会看到听到所带来画面和声音的改善。
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漫谈隔声
    很多年以来,大凡是发烧友,或自命为发烧友的,都会为自己的听音环境作一些处理,为的是改善听音条件,以及把它搞得美观一点。於是有人在墙挂上挂毡,在墙角放两根SOUND TUBE。也有一些买来几块贵价的SONEX左放右放。而一些又会买些“海马"海棉垫(当然便宜得多啦)却又能搞出差不多的效果。更有一些,像笔者十多年前那样,拾来一大堆盛蛋用的纸卡,再把它们喷上不同的颜色,然後在墙身呀,天花呀,一一贴上,效果也相当不错。也有朋友听我说,在家中不同位置, 放几盆植物,如果弄得声音不错时,其它家庭成员的接受程度也会高一些。好了,这一切举措,基本上是起调音的作用, 极其量来说,也只能是吸音作用,而决不能起隔声的作用。为什麽这样说?因为这确实是很多发烧友的错觉,大家一心以为既然把声音吸去了,它不就是跑不远了吗?但残酷的现实却是这样:声音吸去了只是人们的一厢情愿,是的,上述的各项举措,真的会吸去“一点儿"声音,但吸去的量和余下的比较,却是微不足道。严格来说吸去声音是把声音由声能转换成另一种能量(通常是热能),在听音室内,如果谈到吸去声音的能量,工程师会笑着对你说,这点可以不理了。
    但如果你是较认真的发烧友,隔声可能对你有深一层的意义。在专业的录音和监听场合,隔声是一个很重要的课题,里面也有很多大学问。这里我举一个简单的例子,当我们用耳机监听音乐时,除了声场这一项指标外,大家会发现,无论是频域,或是瞬变、动态、音乐的纤细度等等都能够轻易胜过我们家里的音箱。这两者为什麽会这样大差别?里面牵涉很多原因,而其中一项,就是两者的隔音条件相距很大。

    我们一般在家里听Hi Fi,声压一般维持在90到一百零几dB,再大声家人或邻居便会投诉。这里说的,一方面是放声的声压,接近110dB已是一般家居的上限,在这个范围器材已很容易出现 疲态,而另一方面,作为听音者可能自得其乐,但一旦较长时间暴露在强声压下,我们的耳朵已处於能承受声压的极限,这样我们的听觉的灵敏度,诸如分析能力等,都会变得迟钝了。在一般的城市家居中,本身的环境噪声已不低,最小的也有大约40dB,如在香港这样繁华和人口稠密的,就更不止此数。於是我们看看,如果我们在家听音乐,声压维持在100dB而邻居可以接受,减去噪声台阶(Noise Platform)40dB,於是剩下的可用上动态就只有60dB了。一般来说有60dB的可用上动态已相当不错,只是器材,特别是音箱,在处於极限时往往有失准的表现,於是我们会感觉到声音不太好。如果要提高上动态,譬如增加到65dB,这时声压上限便得提升到105dB了,这时候器材的非线性失真会以几何级数递增,而你的听觉在105dB下变得更不灵光,这样两者加起来,你便会感觉到烦噪了。到这里,聪明的读者可能已经想到,为什麽不能把噪声台阶降低?对,如果把噪声台阶降低5dB,即35dB,这样维持100dB声压上限时,上动态就有65dB ,这时和上例105dB相比,器材和我们的听觉并没有处於疲劳状态,所以听音质量就会比在40dB噪音台阶和声压上限105dB时有起码一个数量级的改善。读者们也就很清楚在那种情况下声音会较好。要降低噪声台阶,便得要谈到隔声了。

    我们知道,在这个星球上,声音传导基本上是在空气中进行的。 所以在没有空气的真空中一切都会变得死寂了。有读者会不同意,因为在他的Dolby Digital 5.1体系,欣赏《星球大战》时是地 动山摇。很抱歉,你给电影骗了。真正的星球大战,仍然只能默默地在死寂中进行。

    要隔声,简单地说,就是要斩断声音传导的路径。这点,道理显浅易明,可要做得好,就不容易了。既然声音是靠空气传导的,要隔音首要的条件是把听音室内的空气和外间的空气隔断,换言之就是把听音室密封起来。但人要进入听音室,而人又需要流动的空气,这样隔声和空气流通成了一个最大的矛盾。听音室的空 气应尽量和街上空气远离,所以大家会发现专业的录音室或监听间都是不见天日的,很多都是屋内有屋的。专业录音室是没有窗的,但在我们的家居这是不可能的,这也是隔音的第一课题。幸好现代城市空调已变成必需品,对实现有效在家居隔音变得可行 了。听音室基本上只能用分体式空调。但对窗门还是需要花点心思,我想最低限度应采用铝窗,一般钢窗木窗都不行。当然更讲究的,就要采用北美流行的双层玻璃兼中间抽真空的结构,你每天乘搭的地铁,窗户也用同一种结构。如果消防条例许可的情况下,把窗用双层玻璃砖封结了,隔音效果便接近理想了。

    分体空调应尽量安装匹数大一点的,这样机器长期在慢速的情况下都能应付裕如,因之而产生的机械噪声也会少一点,另一方面要维持听音室内的新鲜空气供应,空调机的制冷量更要大一点。大家要注意,一般窗式空调都有鲜风供应设备,可是分体的就没有这种设备,更甚的是一般人家压根儿没有这样想过,故此为了你的健康想,在安装分体空调时应叫师傅注意解决这问题。一般来说,师傅会在你苦苦要求下,勉为其难地在房间某处装上抽 气扇,便向你收钱了。这样做,你的健康会有保障,因为听音室有鲜风供应,发烧几小时不成问题。可是你花了大量金钱以期收 到的隔音效果,就给这把小小的抽气扇破坏殆尽了。正确的做法是你要安装一个专业级的抽风系统,它包括一台口径大却工作在 慢速的抽气扇,这是为了确保它的噪声低,另外送/抽风管道要相当长和具有消声功能,它的结构会像迷宫式音箱的结构,管璧粘上吸音材料,原理就跟汽车的消声器(死气喉)一样。最後,安装空调要注意的,是出风口应装在主音箱背後的墙,离听音者最远。

    跟著的是要把听音室的门换上不小於50mm厚的实心木门,最好不用金属门,而且门框要粘上密封胶条。如果条件许可的话,更可效法专业录音间的双门处理,即推开外门只进入一个小储物间,要再推开内门才能进入听音室。接着谈的是墙的结构,这点在城市,只要是砖墙或混凝土墙都没有问题。作为听音室已完全可接受。当然专业的,墙身的结构还有一定的规定。

    最後谈的是放音装置(主要是音箱)和听音室的退交连 (de-coupling)。这点也很重要,原来声音在固体的传导比在空气中要来得快和效率更高,如果你把音箱直接放在地上,你的邻居仍有机会受到骚扰。有朋友试过这样的经验,每晚睡上床时便听到吵耳的乐声,不能成寐,向管理处投诉楼上的住客,管理处却回答楼上是空置的。最後苦苦追查,原来是三层楼上的一个和他的单位共用同一承力墙的单位发出来的声音。要把音箱退交连现在变得简单了,只要你用上由多重材料造成的钉脚来垫起音箱便行了。你楼下的邻居会为此而多谢你。

    当你把上面各项全办妥之後,会把噪声台阶下降多少?大约10dB 吧?!这太昂贵了吧!答案是见仁见智了。
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这个说得透彻了吧:)
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此等好文,建议斑竹置顶。
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本来闪过、还是顶一下、好文!
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^_^搞了半天是变压器漏电,我也想呢,图纸上的设计如果完美实现的话,不可能会出现这种问题,初步的整流,滤波这是玩电的常识,不管怎么插,输到负载端的波形应该是一样的。
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极性还是重要的
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我到是觉得对漏电的解释又象是没读过书的外行说的话. 测出几十伏的电压的变压器早该去火葬场.
最后编辑chen20034u
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