喇叭線的主要組成部份是哪些？每一部份的功用為何？
典型喇叭線組成包括「兩股銅蕊導(dǎo)體」、各自被「絕緣物質(zhì)」包覆、互相絞繞在「填充物」中、最后在外面穿上「被覆」層。
導(dǎo)體應(yīng)該要多大？
導(dǎo)體大小與三個(gè)要素有關(guān)：（1）負(fù)載阻抗（load impedance）；（2）所需 cable 長(zhǎng)度；（3）能忍受的功率耗損（amount of power loss）。每一項(xiàng)都與電壓（volts）、電阻（ohms）、電流（amperes）和功率（watts）之間的關(guān)系有關(guān)。這些關(guān)系被稱做「奧姆定律」（Ohm’s Law）。
喇叭線的工作在將大量的電流從擴(kuò)大機(jī)輸出搬到喇叭系統(tǒng)，電流量以 amperes 來(lái)度量表示。與樂(lè)器（instrument）cable 和 microphone cables 不同的是，它們只承載很小的電流量，約幾 milliampere（千分之一 ampere） 而已，要驅(qū)動(dòng)喇叭所需電流就大的多了。例如，一個(gè) 8-ohm 的喇叭，以 100-watt 擴(kuò)大機(jī)驅(qū)動(dòng)，會(huì)拉走約 3-1/2 ampere 的電流。相對(duì)地，600-ohm 輸入以 line-level 輸出驅(qū)動(dòng)，只會(huì)被拉走約 2 milliampere 的電流。擴(kuò)大機(jī)的輸出電壓，除以負(fù)載阻抗（ohms），決定了多少電流被負(fù)載 “拉走” （pulled）。
電阻限制電流流動(dòng)，降低電阻會(huì)增加電流量。假如擴(kuò)大機(jī)的輸出電壓恒定，遞送到 8-ohm 喇叭的電流，會(huì)是送到 16-ohm 的兩倍；送到 4-ohm 的電流則會(huì)是 16-ohm 的四倍。負(fù)載阻抗減半，負(fù)載電流加倍。例如，兩個(gè) 8-ohm 喇叭并聯(lián)，會(huì)較一個(gè)時(shí)拉走兩倍電流，因?yàn)椴⒙?lián)使負(fù)載阻抗變成 4-ohm（一半）。
（為了簡(jiǎn)單，這里我們將「電阻」與「阻抗」的名詞交互應(yīng)用。實(shí)務(wù)上，一個(gè)名義上阻抗 8-ohm 的喇叭，可能會(huì)有一個(gè)音圈直流電阻（voice coil DC resistance） 約5 ohm，和一個(gè)交流阻抗曲線（AC impedance curve），從 5 ~ 100 ohm，隨喇叭的頻率、構(gòu)成型態(tài)、環(huán)境的聲音負(fù)荷而變。）
電流對(duì)喇叭線導(dǎo)體的要求有什么影響？
記住一個(gè)簡(jiǎn)單的事實(shí)：「Current needs copper，volatge needs insulation」。打個(gè)比方，如果電子是水，電壓就像系統(tǒng)里的「壓力」，而電流就像水的流量。即使水龍頭是關(guān)著的，里面的水沒(méi)有流動(dòng)，它還是存在著一個(gè)壓力。同樣的，不管有沒(méi)有電流，電壓始終是存在著的。電流是電子在不同電位的兩個(gè)點(diǎn)間移動(dòng)形成，所以越多電子需要移動(dòng)，就需要越大的導(dǎo)體（電子水管）。在 AWG 系統(tǒng)中，每遞減 3 個(gè)號(hào)數(shù)，導(dǎo)體截面積加 1 倍；13 AWG 導(dǎo)體的銅是 16 AWG 的兩倍，而 10 AWG 的銅量是 13 AWG 的兩倍，依此類推 …
但是功率擴(kuò)大機(jī)的輸出是以 watts 度量，電流跟它有什么關(guān)系？
奧姆定律說(shuō)電流（ampere）x 電壓（voltage）= 功率（watt），所以如果電壓不變，功率直接與電流成正比，電流大小由負(fù)載阻抗決定。（這就是為么當(dāng)負(fù)載阻抗由 8-ohm 降到 4-ohm 時(shí)，功率擴(kuò)大機(jī)要送出約兩倍的額定輸出。）簡(jiǎn)單說(shuō)，4-ohm 負(fù)載導(dǎo)體需用的銅，是 8-ohm 負(fù)載所用的兩倍，假設(shè)到喇叭的距離相同。2-ohm 負(fù)載所需銅量就是 8-ohm 負(fù)載的四倍了。解釋這一點(diǎn)，就引出下一個(gè)常被問(wèn)到的問(wèn)題：
在對(duì)性能表現(xiàn)產(chǎn)生影響之前，喇叭線可以有多長(zhǎng)？
丑陋的事實(shí)是：任何長(zhǎng)度都會(huì)減低喇叭線的性能與效率。就像樂(lè)器 cable 里的并聯(lián)電容，mic cable 中的串連電感效應(yīng)一樣，喇叭線連接，多少會(huì)降低信號(hào)質(zhì)量，而喇叭線越長(zhǎng)，情況就越差。最明顯的負(fù)面效果，就是擴(kuò)大機(jī)功率的浪費(fèi)損耗。
Cable 如何浪費(fèi)功率呢？
銅（copper）是一個(gè)非常好的導(dǎo)體，但并非完美。它還是有一些電阻，主要來(lái)自于截面積（以及雜質(zhì)和溫度）。此種導(dǎo)線電阻被擴(kuò)大機(jī)輸出「看」作是負(fù)載的一部分；假如 cable 有 1 ohm 電阻，連接到一個(gè) 8-ohm 喇叭，從擴(kuò)大機(jī)看會(huì)當(dāng)作是一個(gè) 9-ohm 的負(fù)載在那里。因?yàn)樵黾迂?fù)載阻抗會(huì)降低電流、減少功率傳遞，只要增加一點(diǎn) cable 的串連電阻到負(fù)載，我們就會(huì)損耗一些擴(kuò)大機(jī)輸出的功率了。此外，既然 cable 被當(dāng)作負(fù)載一部分，傳送到負(fù)載的功率，有一部分會(huì)被 cable 以「熱」的型態(tài)消耗掉。（這也是電熱器的工作原理。）
奧姆定律讓我們能夠從橫跨「已知阻抗」兩端的「已知電壓」，計(jì)算出其中電流；也可以在「已知電流」的情況，告訴我們負(fù)載兩端（或一部分）的壓降。這可以很方便地用全部功率的百分比來(lái)表示。
如何可以讓功率損耗減至最低？
有三個(gè)方法可以讓喇叭接線功耗減少：
首先，Cable 接線電阻最小化。用大一點(diǎn)的導(dǎo)體、避免不必要的接頭、確認(rèn)機(jī)械連接干凈牢靠，以及焊點(diǎn)滑順明亮。
第二，接線長(zhǎng)度極小化。Cable 電阻與長(zhǎng)度成正比，所以 cable 越短，電阻越小，功率傳送越多，擴(kuò)大機(jī)放置實(shí)質(zhì)上要盡可能靠近喇叭。（情況好的話，與 line out 連接的信號(hào)損失有機(jī)會(huì)降至可忽略的地步。）20 呎 距離，別用 50 呎 cable 來(lái)連接！
第三，負(fù)載阻抗極大化。當(dāng)負(fù)載阻抗增加時(shí)，它占有全部阻抗很大的比例，能相對(duì)地同比例降低接線電阻所占的百分比。避免雛菊花環(huán)式的喇叭連接，因?yàn)椴⒙?lián)方式會(huì)降低總負(fù)載阻抗，功耗百分比將大幅提升。理想狀況是每個(gè)喇叭一對(duì)線，從擴(kuò)大機(jī)分別連接起來(lái)。
喇叭線長(zhǎng)，真的會(huì)降低擴(kuò)大機(jī)的性能嗎？
喇叭接線引起的電阻 / 阻抗，對(duì)擴(kuò)大機(jī)的阻尼系數(shù)（damping factor）有很明確的影響。阻尼（damping），擴(kuò)大機(jī)控制喇叭動(dòng)作的能力，在具沖擊性低頻節(jié)目演出的器材如：腳踩大鼓、bass 吉他和定音鼓等，特別明顯。干凈、「結(jié)實(shí)」的 bass，是好阻尼呈現(xiàn)的參考指標(biāo)。模糊不清、軟趴趴的 bass 是阻尼不好的結(jié)果：喇叭原本被設(shè)定該有的動(dòng)作，但是擴(kuò)大機(jī)無(wú)法實(shí)時(shí)讓它停止，精確跟著波形運(yùn)動(dòng)。最終，阻尼不好將引致振蕩，摧毀喇叭。
「阻尼系數(shù)」（damping factor）是喇叭阻抗除以擴(kuò)大機(jī)輸出阻抗的一個(gè)商數(shù)。超低輸出阻抗例如約 40 miniohm 左右，在現(xiàn)在的直接耦合晶體擴(kuò)大機(jī)中常見(jiàn)，所以 8-ohm 負(fù)載的阻尼系數(shù)通常會(huì)標(biāo)示在 100 ~ 200 之間。不過(guò)，這些規(guī)格是在測(cè)試臺(tái)上，以一個(gè)無(wú)感假負(fù)載直接連接到輸出端取得的。在真實(shí)世界里，喇叭會(huì)將 cable 連接電阻視作輸出阻抗的一部分，擴(kuò)大機(jī)輸出阻抗因而增加。即使只考慮 cable 中的 DC 直流電阻，也會(huì)大大降低了阻尼系數(shù)。如果將 cable 上的 AC 阻抗也加進(jìn)去的話，阻尼 loss 就更大了。
雖然管機(jī)的阻尼系數(shù)通常遠(yuǎn)小于晶體機(jī)，它們的聲音還是可以藉由使用較大(粗)的 cable 加以改善。在 DC power 控制的混音臺(tái)，阻尼也會(huì)影響表現(xiàn)，將電源線縮短，在低頻的展現(xiàn)會(huì)有明顯的改進(jìn)效果。
還有其他 cable 問(wèn)題會(huì)影響表現(xiàn)嗎？
雙胞胎精靈「串連電感」（series inductance）和「集膚效應(yīng)」（skin effect），也是喇叭線的影響因素。串連電感和所引起的「感抗」（inductive reactance）加上「直流電阻」（DC resistance），增加了 cable 的 AC 阻抗。電感可以看成是一個(gè)隨著頻率增加改變阻值的電阻，因此，電感有著低通濾波（low-pass filter）的特性，漸進(jìn)地（隨著頻率增加）把高頻衰減掉。圓形導(dǎo)體的電感，與它的直徑或大小沒(méi)有關(guān)系，與它的長(zhǎng)度也沒(méi)有正比例的關(guān)聯(lián)。
「集膚效應(yīng)」是一種現(xiàn)象：圓形導(dǎo)體在高頻時(shí)，電流會(huì)比較集中在導(dǎo)體表面流動(dòng)，幾乎像是變成一個(gè)中空的管子。這會(huì)使得導(dǎo)體高頻時(shí)表面電阻增加，也會(huì)帶來(lái)顯著的相位偏移（phase shift）。
兩個(gè)湊在一起，會(huì)形成多種動(dòng)態(tài)、時(shí)間關(guān)聯(lián)的信號(hào)失真，這些很難用簡(jiǎn)單的正弦波形來(lái)量化測(cè)量。當(dāng)復(fù)雜波形的和諧架構(gòu)被改變的時(shí)候，那種立即、臨場(chǎng)的感覺(jué)就會(huì)減少。人的耳 / 腦組合是難以置信地的敏感，能夠察覺(jué)出這種相位失真的效果，不過(guò)通常需要實(shí)時(shí)的AB test ，直接做比較才好辨識(shí)。
要怎么對(duì)付這些問(wèn)題呢？
喇叭線奇奇怪怪的設(shè)計(jì)數(shù)量多到驚人。其中有同軸，加兩個(gè)絕緣的螺旋式遮蔽（spiral shield）好像當(dāng)導(dǎo)體使用；四芯導(dǎo)體，兩芯當(dāng)「正」，兩芯當(dāng)「負(fù)」；zip-cord 用特級(jí)的“rope-lay”導(dǎo)體與表層被覆；多導(dǎo)體，據(jù)說(shuō)用大的導(dǎo)體給低頻、中的導(dǎo)體給中頻、細(xì)小導(dǎo)體給高頻；4 AWG 熔接 cable；用多個(gè)絕緣導(dǎo)體，編織成扁平 cable；以及許多其他的。這些大都是以使用多導(dǎo)體來(lái)對(duì)付電感問(wèn)題，和把導(dǎo)體變小來(lái)對(duì)付集膚效應(yīng)。
許多秘傳 cable 非常貴，它們可能只比一般普通的絞線對(duì) cable，提供好一點(diǎn)的表現(xiàn)，特別是在嚴(yán)苛的監(jiān)聽(tīng)?wèi)?yīng)用與高質(zhì)量的音樂(lè)系統(tǒng)里。大部分情況，這種線的成本和通常伴隨的組裝與結(jié)構(gòu)容易受損，嚴(yán)重限制了它們的實(shí)用性，特別在可攜式場(chǎng)合。簡(jiǎn)單說(shuō)，太貴、太硬難使用，基本上不是為耐操設(shè)計(jì)的。不過(guò)在聲音上，用開(kāi)放心情去聽(tīng)，是可以忍受的；其中差異可以是非常大的。
電容問(wèn)題會(huì)影響喇叭線嗎？
喇叭電路極低的阻抗設(shè)計(jì)，使 cable 電容在整體表現(xiàn)上，影響非常次要。在早期的晶體擴(kuò)大機(jī)，高電容性的負(fù)載（如大型靜電喇叭系統(tǒng)），會(huì)造成輸出晶體管爆裂或其他問(wèn)題。不過(guò)，熱、短路、高電感性負(fù)載、簡(jiǎn)陋電源供應(yīng)設(shè)計(jì)，也會(huì)造成同樣的狀況。
因此，絕緣介質(zhì)的使用，就不像高阻抗設(shè)計(jì)的樂(lè)器 cable 那樣嚴(yán)苛要求。喇叭 cable 最主要的絕緣考慮因素，大概是耐熱性（heat resistance），特別是因?yàn)槭芟抻诔Ｓ媒宇^的尺寸，例如普遍可以看到的 1/4 吋插頭，嚴(yán)重限制了 cable 的直徑大小。這需要絕緣被覆薄、但是堅(jiān)韌，能禁得起大量銅帶來(lái)的高溫，甚至到達(dá)焊接時(shí)的溫度。Polyethylene（聚乙烯）容易被融化，熱固型材料如橡膠（rubber，neoprene）貴又不可預(yù)測(cè)。考慮到壁厚，PVC 便宜又可以多種方法混合，加強(qiáng)收縮阻力與彈性，讓它在多數(shù)應(yīng)用上變成一個(gè)好的選擇。
為什么喇叭線不需要遮蔽？
事實(shí)上有一些情況下喇叭線是需要遮蔽的。某些區(qū)域有著極強(qiáng)的 radio frequency interference（RFI），喇叭線會(huì)變成天線，接收到不需要的信號(hào)，從輸出晶體管進(jìn)入系統(tǒng)。當(dāng)喇叭線和 mic cable 需要長(zhǎng)距離靠近的場(chǎng)合，例如 cue（片場(chǎng)信號(hào)）要被送進(jìn)錄音室，采用遮蔽喇叭接線是一個(gè)好主意，等于是一個(gè)保險(xiǎn)，避免串音進(jìn)入麥克風(fēng)線。在絕大部分的場(chǎng)合，超低阻抗與喇叭信號(hào)的高電平輸出，使 local 的干擾影響不那么重要了。
為什么我不能用有遮蔽的樂(lè)器 cable 連接擴(kuò)大機(jī)與喇叭，假如接頭適合的話？
在走投無(wú)路的情況下，你可以這樣使用。不過(guò)，小的導(dǎo)體（通常20 awg 居多），對(duì)電流有很大的電阻，在極端的狀況下，會(huì)發(fā)熱、高溫甚至融化絕緣物質(zhì)，使導(dǎo)體與遮蔽短路，或者融化變成斷路（open），這會(huì)摧毀一些真空管擴(kuò)大機(jī)。長(zhǎng)距離的同軸 cable，會(huì)有很大的電容，可能足以搞亂擴(kuò)大機(jī)的保護(hù)電路，造成不合時(shí)宜的當(dāng)機(jī)。當(dāng)然還有因?yàn)?cable 的高阻抗，導(dǎo)致的功率損耗和阻尼下降。
本文譯自 Pro Co Sound 的 “Cable Anatomy：Understanding the speaker cable”
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