劉漢盛《音響調聲學》正本清源:市電電源的處理

小家電 空調 家居 潤豐名線坊 2018-12-09

音響器材是要靠電才能運作的,除了極少數使用電池,大部分音響器材都必需仰賴家裡牆上插座的市電。而市電並不是您自己獨享,而是跟整棟公寓的人分享。市電也不是設計來讓您專門聽音響用的,所以也不會太在意電壓是否穩定,是否有雜波混在裡面。因為跟很多戶家庭分享,所以電壓可能會不夠或不穩,尤其在夏天大家都開冷氣時。也因為跟大家分享市電,所以整棟公寓裡面各種家電使用時的雜波都會串門子。而對這二大問題,到底要怎麼辦呢?可別認為電壓不夠沒關係,事實上電壓如果太低,有些IC會無法正常工作。而且,如果電壓太低,擴大機內部的電源供應的電壓也會不夠,嚴重劣化了聲音表現。想要讓音響好聽,第一個要注意的就是電源處理。


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KECES BP600電源處理器


說到電源,音響迷個個不知通其重要性。但是,在電源這方面我們卻無法自己動手「調聲」一般人頂多就是買穩壓器(也就是電源再生器、或稱發電機者)、隔離變壓器、電源濾波器、附帶濾波器的電源排插等使用。比較發燒的就會請人改電箱,拉專線,換插座(超低溫冷凍處理),甚至打地捧接地。這麼費事的做法不外乎二個目的:第一、獲得足夠且穩定的電源。第二、取得乾淨的電源。所謂足夠而穩定的電源,以臺灣來說。就是110V-120V之間穩定不變的交流電壓。而所謂乾淨的電源則是不受家裡各種電器用品影響,不受RFI(射頻干擾)、EMI(電磁干擾)影響,沒有雜波的純淨電源。

讓我先說比較豪華的電源處理方式吧,那就是從整棟大樓的總電源供應處拉一條專線到自己家裡,再請專人做一個電源箱。這個電源箱內的各式無溶絲開關、接頭、電線等等都是特別訂製者。而且更重要的是,這個特製電源箱只給音響器材專用。假若無法從公寓總電源處拉專線,至少也要從自己家裡的電源箱拉幾條專線給音響器材使用。

即使請專人做了這麼一套最豪華的電源供應箱,但是您能保證從電線杆上送來的交流電夠乾淨嗎?您能保證整棟公寓那麼多戶分用之後,您的市電電壓夠穩嗎?所以,即使您已經擁有豪華電源箱,或已經從自家電源箱拉室內專線給音響器材使用,如果考慮到電源的乾淨與穩定,還是不得不使用相關電源處理器。

電源處理器(Power Conditioner)只是一個通稱,主要包括三大項產品,一種是濾波器(Power Filter),一種是穩壓器(Power Regulator、Power Generator),最後一種則是隔離變壓器(Power Isolator)。如果還要說得更多些,就要把電源相位波形修正器與功率因子修正器也列入(其實相位波形修正看起來類似功率因子修正),不過後二者產品較少見。


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KECES BP2400電源處理器


電源濾波器

電源濾波器採用各種濾波線路,把存在於市電中的雜波濾除,通常這些雜波都是極高頻率,早已超出人耳可聽範圍。不過,濾波器把這些極高頻率的雜波濾除之後,卻可以影響到人耳可聽頻域的聽感。如果用在電視上,還可以清楚看出雜訊降低,畫質變更乾淨。濾波器最讓人起疑慮的地方不在於能否乾淨濾除雜波?而是在於能否不壓縮音樂的動態範圍?以及是否不會劣化音質?

一般的電源濾波排插,就算是音響級的產品,多半是利用電容並聯來濾除雜訊,接地方面做的較差,有的僅是利用排插外殼來「假接地」。這樣的電源排插,在抑制雜訊上的表現往往並不理想。有的用家則擔心濾波排插的供電不足,會造成動態壓縮,因此直接將器材電源接在壁插上,或使用完全沒有濾波線路的純電源分配器,這也有問題。


穩壓器

穩壓器這個名詞看起來好像跟擴大機有關?沒錯,事實上穩壓器就是一個擴大機,只不過擴大機再生的是輸出功率,而穩壓器再生的是乾淨的120V交流電源,所以這類產品也稱為電源再生器,或乾脆稱為發電廠,專門為您的音響系統發電。穩壓器怎麼再生電源?如果您有看過Pass Labs Xs150或Xs300後級的電源箱,就可以看到那裡面充滿了功率晶體,這些功率晶體的作用就是再生一個穩定乾淨的120V電源,所以它是穩壓器,也是另類的「發電機」。Xs150或Xs300的穩壓器只供自家擴大機使用,而市售的「發電機」則附有好幾個插座,可以讓好幾件器材同時使用。一般這類穩壓器同時都還會具有防止突波的功能,保護脆弱的前級或數字訊源。

各廠牌的發電機、穩壓器構造與功能類似,最大的分別在於能夠提供多少安培的交流電?一般提供10安培左右的僅能讓訊源與前級使用,如果想要讓後級使用,能有20安培最好,不過這麼大的穩壓器售價肯定不會便宜。或許有些人會認為20培那麼小怎麼夠,很多後級擴大機不是號稱可以輸出60安培的電流嗎?那是理論值,而且跟電源無關。我們擴大機所附電源線規格一般都是15安培的,最大就是20安培規格。一個穩壓器如果能提供20安培的交流電,怎麼會不夠用呢?


隔離變壓器

隔離變壓器構造比起穩壓器簡單,裡面主要就是一個超大的變壓器,再附加濾波效果。變壓器的初級線圈連接牆壁市電,次級線圈則連接輸出插座,提供乾淨的電源給音響器材。顧名思義,隔離變壓器就是藉著變壓器初次級線圈所具有的隔離能力,把市電中的雜訊隔離。原理雖然很簡單,但是成本就在那個超大的變壓器上,一般而言變壓器的容量至少都要達到後級擴大機本身電源變壓器容量的二倍以上。試想,如果您有一部後級擁有1,000VA容量的變壓器,想要買一部適用的隔離變壓器,那豈不是要選2,000VA的隔離變壓器嗎?沒錯!就是這麼巨大的傢伙才有效。所以,真正名廠所製造的隔離變壓器也不會便宜。


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KECES BP2400內部


廉價隔離牛一般採用單臂式為0-230V這樣會極大的遏制電流通過量,動態及音樂信息量也被嚴重損耗,但造價便宜可以靠理論數據欺騙燒友。KECES凱樂通過多種實驗研究,採用了雙臂式,即115V-0-115V這樣的好處是隔離牛通電時內部升溫小且穩定(內部穩度越高電阻就越大,熱噪聲也越大),能量供應充沛反應迅速。能為音響設備提供充沛的電流供應和極佳的音樂瞬態反應,清晰的線條感和開闊穩健的聲場。

老實說,無論使用哪種電源處理器,音響迷唯一擔心的就是:第一、是否會劣化音質?第二、是否會有壓縮感?至於電源波形相位修正器與功率因子校正器。它們沒有穩壓與隔離功能,而是純粹把電源的相位與波形做修正,有的同時還帶有濾波功能。這類產品對於劣化音質或動態壓縮的疑慮較低。另有少數廠家推出同時具有隔離變壓器、濾波器以及電源波形相位修正器的電源處理器,當然這種東西就更貴了。

到底這些通稱的電源處理器有沒有效?會不會劣化音質?會不會讓音樂動態有壓縮感?我第一個要說,這些電源處理器應該通通都有效,關鍵在於您是否聽得出來有效或無效?第二個要回答的是,每家廠商都信誓旦旦的說自家產品不會劣化音質,也不會讓音樂產生壓縮感。我的看法是:如果您聽起來並沒有覺得劣化音質,也沒有壓縮感,那就使用吧。反之,如果您能聽出有劣化音質,也對音樂動態產生壓縮,那就不要用。為何我會有這麼阿Q鴕鳥式的回答呢?因為個人的音響系統等級不同,每個人的耳朵靈敏度不同,每個人對音質的要求也不同。既然如此,如果電源處理器能夠為您濾掉雜波,提供穩定的電源,而您又聽不出有什麼負面影響,為何不使用呢?

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KECES BP1200電源處理器


除了購買市售現成各類電源處理器之外,在此我想與讀者們分享我自己對室內電源的經驗與看法。不過,您可別期望過高。因為,我也是與您一樣。面對電源,可用的籌碼很少。不過,我比各位幸運的是我有過許多次裝潢的經驗,每次都會遇上不同的情況。累積起來,我的經驗可能就比您豐富了。以下,是我認為一般人可以做到的幾個原則。


模擬與數字分道

首先,電源第一要務就是「人車分道」,對不起,是「模擬與數字」分道。而這模擬與數字的含意很廣,不僅代表音響而已。這話怎麼說呢?先來看看室內的照明設備。在一般家庭中,大概會有日光燈、鹵素燈、省電燈泡(假的白熱燈泡。其實也是日光燈)、LED燈以及白熱燈泡等幾種。這幾種中,除了白熱燈泡是靠燒鎢絲來發光之外,其他都要藉助於變壓器與電子線路,以另類方式方光。這也就是說,除了白熱燈泡之外,其他的燈具都可能會因為60Hz的閃爍動作或變壓器發熱之後所產生的雜訊而影響到電源的純淨。此外,一般家裡常見的調光器本身也會發出雜訊。像這些不夠乾淨的照明用具不僅影響電源而已,它們還會發出噪音,影響聆聽音樂的安靜程度。如果您不信,請在夜深人靜時打開日光燈,聽聽看是否有很小聲的雜訊。從以上的敘述中,您會發現白熱燈泡的發光狀況是連續性的,也就是模擬的;而日光燈等所發出來的光線是不連續的快速閃爍,它是數字的。所以我說,在照明上,模擬與數字也要分開。我的意思是:如果您在聽音樂時,最好只開白熱燈泡。等到要享受其他氣氛時,才把其他的燈具打開。

此外,我也說過多次,凡是有馬達的電器用品都不要與音響電源串在一起。因為只要這些電器用品一啟動,雜訊就源源不斷的進入您的音響電源中。或許您沒有試過這樣會有什麼影響,在此我舉另一個例子來說明:我的真空管後級曾經因為某個開關接觸有問題而讓喇叭發出很小聲的雜訊,當我把筆記本電腦電源插上同個插座、並打開計算機電源時,喇叭裡的雜音馬上就增強了。關掉計算機電源,雜音又恢復小聲。您看,即使是高級的筆記本電腦,把它的電源與音響接在一起,都會產生這種影響,更不要說冰箱洗衣機烘衣機冷氣之類的東西。

再來說到音響器材的模擬數字分道。由於數字線路很怕干擾,而且它們也會干擾別人。這也就是說,數字器材很孤僻,所以,孤僻的人就讓它孤單。以免它不合群。音響的數字器材就是這樣,最好給它們一條獨立的電源。不要與其它的音響混在一起,免得自誤誤人。


劉漢盛《音響調聲學》正本清源:市電電源的處理


大人與小孩分桌

所謂大人,就是大功率的後級;所謂小孩,就是前級。大人與小孩如果同一桌吃飯,大人總是吃得又多又快,小孩永遠只能撿剩的。雖然說前級所耗的電源很小,怎麼樣都夠用。不過,當有些純A類大功率後級隨時都在吸食電源時,家裡供電緊張的時候的確也會影響前級。所以,前級單獨拉一條線給它用,後級單獨也給它一條,這樣彼此不會搶食,大家相安無事。


電源箱越遠,電源線要越粗

一般人家裡的電源箱與您的音響室應該不會再一起,有時候,電源箱在客廳,音響室在最遠的房間裡,二者海角天涯各據一方,此時就是音響迷最頭痛的時候。想要從電源箱拉電源過來嘛,路途遙遠,而且還要穿牆打洞,既不美觀工程又浩大。如果委屈自己用牆上的插座嘛自己明知道根本不夠用。怎麼辦?當然只有二個作法,聰明人看開一點,就把牆上的插座改為發燒級產品,這也是無奈中的好辦法。然而,有些人偏偏就是追求Hi End精神,一定要把電源弄到自己滿意為止。此時,唯一的辦法當然就是請電匠來拉線了。

臺灣一般電匠對於電源線徑的大小都會以「多少平方」來稱呼,例如14平方,22平方。所謂平方就是mm平方。也就是線徑的「截面積」。一般來說22平方就很粗了。有些特別發燒的甚至要求拉38平方的電源線。老實說我自己也拉過,光是電源線的重量就嚇死人。22平方的電線線到底有多粗?等於美國AWG(American Wire Gauge)的四號線,直徑5.189mm(AWG編號越小線徑越粗),1號線約等於42平方,直徑7.348mm)。您知道嗎,光是14平方的線就能承受50安培!22平方能夠承受的電流更大,所以,當我們跟電工說要拉22平方甚至38平方的電源線時,他們多半都會認為你瘋了。

由於線要拉得很長,很多人想象阻抗一定很高,耗損大,其實對家庭這棟Size而言並不會。10 AWG的電源線直徑2.588mm,長度1000英尺阻抗也才大約1歐姆,更不要說更粗的線了。當然,線徑粗一定有好處。到底要多粗比較適當呢?我的經驗是:如果電匠告訴「一般多粗就夠」,您就加上3倍粗,這樣一定夠用。

電源線要怎麼走?由於您的電源專線比建築時所用的配線粗很多,不可能走牆內管線。為免影響觀瞻,我的經驗是走地板牆邊比較不顯眼,而且最好是把電源線用電工用的軟鐵管保護起來,以免自己把電線弄破皮;或者被老鼠當作磨牙工具。由於這種軟鐵管直徑有限,如果用它,您就無法拉很粗的電源線。其實,我認為不必很粗也已經夠用了。通常,您告訴電匠要多粗,電匠就會告訴您,電力公司都沒有給您那麼大的電,用了那麼粗的線也是白用。這話是真正有道理的,不過音響迷大部份聽不進去。我的看法是:電匠根本不瞭解音響迷所需要的除了實用價值之外,還有心理安慰補償的作用。


電源線不要首尾串起來

我的意思是,電源線不要從電源箱拉一條出來後,就一路分了很多插座,這樣的話到了管線末端,電壓就會不夠。最好的方法就是從電源箱中一齊拉出幾條線,每條線就是做一個插座,您的電源處理器就插在這個插座上。這樣一來,每個插座的電都是足夠的。當然,如果您要這麼做,必須有一個先決條件,那就是您的音響室與電源箱在一起,才有辦法這麼拉。否則,一次拉那麼多組線出來,我看這些線要怎麼走?當然,您也可以只拉一條專線,安裝二個插座,至少您還可以用二套電源處理器。一般電源處理器都會有好幾個插座,應該夠您使用了。

我的意思是,電源線不要從電源箱拉一條出來後。就一路分了很多插座,這樣的話到了管線末端。電壓就會不夠。最好的方按就是從電源箱中一齊拉出幾條線,每條線就是做一個描座。您的電源處理器就插在這個插座上。這樣一來。每個插座的電都是足夠的。當然。如果您要這麼做,必須有一個先決條件。那就是您的音響室與電源箱在一起,才有辦沃這麼拉。否則,一次拉那麼多組線出來,我看這些線要怎麼走?當然,您也可以只拉一條專線,安裝二個插座,至少您還可以用二套電源處理器。一般電源處理器都會有好幾個插座,應該夠您使用了。

以上我所說的,都是一般人可能可以做到的。其他像打地棒拉真正的地線,根本就沒有幾個人能做到。或者是向電力公司申請一個電桶,那非得特權階級才有辦法。可能有人會說,就算我自己把家裡電源弄好,但是鄰居的電源噪聲就不會串到我家裡嗎?在公寓內,我想這是難免的。既然這樣,上面我所說的豈不是白說了嗎?話不是這麼說,如果您做了,事情可能不會那麼糟。如果您不做,事情就會更糟。何況,這樣做也花不了多少錢,說不定少買一條昂貴訊號線費用就有著落了。像我,由於擁有二個獨立的電源箱,所以我拿一個來給音響專用,另一個則給家裡所有的電器用品、照明、冷氣使用。我想,不會有多少人家裡擁有二個電源箱的吧?不過不必羨慕我,我住的也是公寓,您有的問題我還是會有。