關於平衡式線纜如何焊接“權充”非平衡使用?

這個問題困擾行業非常久了.....
許多人都會說:
截面積大就是好!
所以許多人會把內蕊並接
作為內導體
可是這樣並不是好的做法:
我們經過多種連接方式對比之後
透過數據告訴您這是很糟的做法!!
並且從物理數據跟您分析原因!
我們先看到這個帖子 討論平衡線作非平衡連接

我們設計了五種平衡線接法
並且與非平衡兩款線對比
透過檢視四個指標整理成下面的表格
測試儀器:Ap Audio Analyzer apx515
信號位准:選擇了RCA 的電平-10dBv
平衡線纜:
日昇電子 3070101710 2m長
安排了ABCDE 五種接法
非平衡線纜:
日昇電子3070100132 GT-6 編織吉他線 2m長
日昇電子3070100031 繞包吉他線 2m長
各種接法的電容與電阻列表
D 發送端屏蔽不接接收端冷端與屏蔽並接
低頻表現較佳
316HZ以下衰減最少
A 內蕊並接
平均最差
7khz 以上高頻衰減最多
內蕊與外緣的電容值(較高)
雖然電阻值降低50%
但是電容較高導致了截止頻率下降
*內蕊-內蕊電容55pf/1m
*內蕊並接-屏蔽電容185.8pf/1m
表格上面我們可以看到對照組非平衡的132
電容值雖然高
但是因為導體粗達0.989mm2 因此高頻衰減少
但是卻耗費了大量的銅絲彌補了電容的缺點
扣除最差連接方式
所有數據THD+N 差距極小
所有數值
最佳值0.0020310 % 最差值0.0021676%
各種連接方式良莠互現
整體偏離值僅0.0000708%
差距接近沒有明顯差別
1. 地線較細接地環路形成時會造成較大的壓差
2. 僅用內蕊傳輸 屏蔽層懸空不接
實際上對外的磁場會被反射回到線對造成進一步劣化
因此最差
下面是磁場示意圖:
B 冷端並接屏蔽(接地面積最大電阻最低) 雖然不完美
但等效磁場近似於同軸線 對於外部干擾較少

C/D 屏蔽僅單端接地
外層帶有"0"電壓但沒有實際流動
分析時需另外看待

D 發送端屏蔽不接 接收端冷端與屏蔽並接
THD+N 表現較佳
失真產物也小
許多人都會說:
截面積大就是好!
所以許多人會把內蕊並接
作為內導體
可是這樣並不是好的做法:
我們經過多種連接方式對比之後
透過數據告訴您這是很糟的做法!!
並且從物理數據跟您分析原因!
我們先看到這個帖子 討論平衡線作非平衡連接

我們翻譯如下:
您好!
從你最初的問題來看,如果你的系統只是不平衡的,
那麼你應該有一根電線作為“熱的”,把屏蔽和“冷的”電線連接在一起。
這是為了減小接地電阻。這一點很重要,因為地面需要緊密連接以減少嗡嗡聲,
因為這主要是一種“暴力brute force”連接。
在某些方面,使用只有少量銅作為屏蔽的電纜是個壞主意,因為它的電阻應該盡可能低。
當然,這完全取決於你連接的是什麼,所以效果會因條件不同而不同。
使用單芯“熱”也會稍微降低對地電容,但不會太大。
“Telescoping ground”是一種使用平衡信號的“技術”,也是一種“sop標準操作程式”
以應對設計糟糕、地面管理不正確的gear。
馬特S
這位前輩說到了兩個重點
1. 增大接地面積
2. 降低電容
這邊也有一帖討論用話筒線製作吉他線的
許多用戶反應還是使用非平衡吉他專用線來得好些
當然我們知道市面上有些 RCA 蓮花線
也是用類似平衡式結構做的
例如 AT-EA1000 用做 RCA 蓮花線
或是某牌的吉他導線會用類似平衡式結構
將屏蔽接到發送端另一端屏蔽懸空
當然各家接法各有巧妙
那怎麼接會最好
我們就把排列組合全部做過一次
您好!
從你最初的問題來看,如果你的系統只是不平衡的,
那麼你應該有一根電線作為“熱的”,把屏蔽和“冷的”電線連接在一起。
這是為了減小接地電阻。這一點很重要,因為地面需要緊密連接以減少嗡嗡聲,
因為這主要是一種“暴力brute force”連接。
在某些方面,使用只有少量銅作為屏蔽的電纜是個壞主意,因為它的電阻應該盡可能低。
當然,這完全取決於你連接的是什麼,所以效果會因條件不同而不同。
使用單芯“熱”也會稍微降低對地電容,但不會太大。
“Telescoping ground”是一種使用平衡信號的“技術”,也是一種“sop標準操作程式”
以應對設計糟糕、地面管理不正確的gear。
馬特S
這位前輩說到了兩個重點
1. 增大接地面積
2. 降低電容
這邊也有一帖討論用話筒線製作吉他線的
許多用戶反應還是使用非平衡吉他專用線來得好些
當然我們知道市面上有些 RCA 蓮花線
也是用類似平衡式結構做的
例如 AT-EA1000 用做 RCA 蓮花線
或是某牌的吉他導線會用類似平衡式結構
將屏蔽接到發送端另一端屏蔽懸空
當然各家接法各有巧妙
那怎麼接會最好
我們就把排列組合全部做過一次

我們設計了五種平衡線接法
並且與非平衡兩款線對比
透過檢視四個指標整理成下面的表格
測試儀器:Ap Audio Analyzer apx515
信號位准:選擇了RCA 的電平-10dBv
平衡線纜:
日昇電子 3070101710 2m長
安排了ABCDE 五種接法
非平衡線纜:
日昇電子3070100132 GT-6 編織吉他線 2m長
日昇電子3070100031 繞包吉他線 2m長
各種接法的電容與電阻列表

物理指標結構說明
- 部分連接方式因為屏蔽層沒有實際導通,所以電阻值不計入屏蔽層
- 並接狀態電容與電阻與一般平衡式不同需特別注意
頻率回應分析

頻率響應 數據分析:
*所有接法200HZ~10KHZ 傳輸衰減為正值
(因為線纜極短)
*所有接法200HZ~10KHZ 傳輸衰減為正值
(因為線纜極短)

132 非平衡
平均最佳
高頻表現良好2.5KHZ 以上高頻衰減最少
031 非平衡
低頻衰減多
平均最佳
高頻表現良好2.5KHZ 以上高頻衰減最少
031 非平衡
低頻衰減多

D 發送端屏蔽不接接收端冷端與屏蔽並接
低頻表現較佳
316HZ以下衰減最少
A 內蕊並接
平均最差
7khz 以上高頻衰減最多

疑點釋疑:
內蕊並接時等於僅利用了內蕊與外緣的電容值(較高)
雖然電阻值降低50%
但是電容較高導致了截止頻率下降
*內蕊-內蕊電容55pf/1m
*內蕊並接-屏蔽電容185.8pf/1m
這邊再次證明了
我們一直強調的
電容值太關鍵!!
除了看粗細更要看電容值!!
表格上面我們可以看到對照組非平衡的132
電容值雖然高
但是因為導體粗達0.989mm2 因此高頻衰減少
但是卻耗費了大量的銅絲彌補了電容的缺點
THD+N 總諧波失真+噪音

總諧波失真+ 雜訊數據分析:
E 屏蔽兩端都跳空 數據最差予以排除扣除最差連接方式
所有數據THD+N 差距極小
所有數值
最佳值0.0020310 % 最差值0.0021676%
各種連接方式良莠互現
整體偏離值僅0.0000708%
差距接近沒有明顯差別
疑點釋疑:
E 屏蔽兩端都跳空 有兩大缺點1. 地線較細接地環路形成時會造成較大的壓差
2. 僅用內蕊傳輸 屏蔽層懸空不接
實際上對外的磁場會被反射回到線對造成進一步劣化
因此最差
下面是磁場示意圖:
A 內蕊並接的結構雖然接地很粗 但是
實際上內蕊在內部磁場會產生自行抵銷
屏蔽也與線蕊形成抵銷
整體磁場將形成一個交錯的上下8字不穩定態實際上內蕊在內部磁場會產生自行抵銷
屏蔽也與線蕊形成抵銷

B 冷端並接屏蔽(接地面積最大電阻最低) 雖然不完美
但等效磁場近似於同軸線 對於外部干擾較少

C/D 屏蔽僅單端接地
外層帶有"0"電壓但沒有實際流動
分析時需另外看待

D 發送端屏蔽不接 接收端冷端與屏蔽並接
THD+N 表現較佳
失真產物也小

THD 總諧波失真分析

總諧波失真數據分析:
所有數據THD 差別
最佳0.001411 %
最差0.004159 %
*最差發生在D 發送端屏蔽不接 接收端冷端與屏蔽並接 5k23Hz
但是最佳與最差數值與平均值偏離值僅有
0.0000505%
各種連接方式良莠互現
差距接近沒有明顯差別
132 導體最粗
THD平均值次差
沒有嚴重偏離不予以特別解釋
E 屏蔽兩端都跳空 THD 最大偏離值0.0029273%
屏蔽層懸空不接,對外的磁場會被反射回到線對
造成進一步劣化,因此最差
說明:
此處較為特別THD 數值高於THD+N
這是由於使用%百分比模式+四捨五入進行檢視
如果使用LEVEL查看絕對值THD+N 數值高於THD
可以確認沒有問題!!
- 頻率越高 THD失真越高
- 最差連接方式同樣是 "E 屏蔽兩端都跳空"
- 扣除最差連接方式 E 屏蔽兩端都跳空
所有數據THD 差別
最佳0.001411 %
最差0.004159 %
*最差發生在D 發送端屏蔽不接 接收端冷端與屏蔽並接 5k23Hz
但是最佳與最差數值與平均值偏離值僅有
0.0000505%
各種連接方式良莠互現
差距接近沒有明顯差別
132 導體最粗
THD平均值次差
沒有嚴重偏離不予以特別解釋
E 屏蔽兩端都跳空 THD 最大偏離值0.0029273%
屏蔽層懸空不接,對外的磁場會被反射回到線對
造成進一步劣化,因此最差
說明:
此處較為特別THD 數值高於THD+N
這是由於使用%百分比模式+四捨五入進行檢視
如果使用LEVEL查看絕對值THD+N 數值高於THD
可以確認沒有問題!!
失真產物分析

失真產物數據分析:
頻率越高失真產物越高
失真產物最差連接方式同樣是
"E 屏蔽兩端都跳空"
"A 內蕊並接" 平均次差
扣除最差連接方式
所有失真產物數據
最佳-134.3289164dB
最差-112.9324065 dB
*發生在 B 冷端並接屏蔽 20kHz
平均值最大偏離值6.709dB @500Hz
*發生在 C 發送端冷端與屏蔽並接接收端屏蔽不接
E 屏蔽兩端都跳空
失真產物平均值差距12.76dB
屏蔽層懸空不接,對外的磁場會被反射回到線對
造成進一步劣化,因此最差
頻率越高失真產物越高
失真產物最差連接方式同樣是
"E 屏蔽兩端都跳空"
"A 內蕊並接" 平均次差
扣除最差連接方式
所有失真產物數據
最佳-134.3289164dB
最差-112.9324065 dB
*發生在 B 冷端並接屏蔽 20kHz
平均值最大偏離值6.709dB @500Hz
*發生在 C 發送端冷端與屏蔽並接接收端屏蔽不接
- 平均值最佳與最差值0.75dB
- 全部數據落差高達21dB
- 各種連接方式良莠互現
- 中低頻失真最少高頻最多
E 屏蔽兩端都跳空
失真產物平均值差距12.76dB
屏蔽層懸空不接,對外的磁場會被反射回到線對
造成進一步劣化,因此最差
各種指標排名匯總

建議聚焦在 頻率回應 與 THD+N
因為:
THD+N數據向下涵蓋THD
失真產物最高是-112.9324065 dB
(相對於 -10dBv))相對非常低
影響非常輕微
我們拆成非平衡線與平衡當非平衡用來看:
1. 非平衡連接請盡可能使用標準的非平衡式線纜
由於結構正確能獲得正確的電磁場在適當距離之內
THD+N 都能保持在一定水準之上
3. E屏蔽不用只用內蕊做為內外導體
平衡線當非平衡線的連接方式
不建議使用

4. D 發送端屏蔽不接 接收端冷端與屏蔽並接
失真產物最低
低頻回應良好
THD+N 也不差
如需使用可以嘗試

談論如何用平衡線焊接非平衡線
因為:
THD+N數據向下涵蓋THD
失真產物最高是-112.9324065 dB
(相對於 -10dBv))相對非常低
影響非常輕微
我們拆成非平衡線與平衡當非平衡用來看:
非平衡線兩條各有優點 | ||
非
平
衡 線 |
132 由於高頻衰減少 中高頻會較通透 |
|
031 低頻弱但總諧波失真低 投入成本低 |
平
衡 當 非 平 衡 用 |
E 屏蔽不用只用內蕊 這一結構頻率回應差 THD+NTHD 失真產物均為最差 不能用 |
A 內蕊並聯 頻率回應最差 THD+N 差 失真產物高 不建議使用 |
|
D 發送端屏蔽不接 接收端冷端與屏蔽並接 頻率回應低頻表現較佳 THD+N 低 失真產物最低 |
|
數據表明指針略優於其他平衡當非平衡的連接方式 *目前手邊的知識面無法很好的說明原因 懇請行業前輩不吝來函指教分享 |
結論
統合上述數據本次報告結論如下:
1. 非平衡連接請盡可能使用標準的非平衡式線纜
由於結構正確能獲得正確的電磁場在適當距離之內
THD+N 都能保持在一定水準之上

2. A 內蕊並接
平衡線當非平衡線用的連接方式
不建議使用
平衡線當非平衡線用的連接方式
不建議使用

3. E屏蔽不用只用內蕊做為內外導體
平衡線當非平衡線的連接方式
不建議使用

4. D 發送端屏蔽不接 接收端冷端與屏蔽並接
失真產物最低
低頻回應良好
THD+N 也不差
如需使用可以嘗試

上述內容基於數據實驗進行分析與表述
如有建議或其他使用經驗 懇請行業前輩不吝來函指教分享
感謝!!
寧波日鼎同事 周華來與程美琴
協助製作樣品
測試線纜電性能
寧波日鼎同事 周華來與程美琴
協助製作樣品
測試線纜電性能
延伸閱讀
談論如何用平衡線焊接非平衡線
非平衡信號如何針對平衡輸入端進行連接的