在我們使用電器的過程中,干擾都無所不在,比如雷電、比如wifi信號,比如其它用電器,如冰箱洗衣機等。它們都會或多或少的影響用電器的工作,嚴重時甚至可能損壞用電器。因此RFI(射頻干擾)和EMI(電磁干擾)都是電路設計必須考慮的。這是用示波器測量地線時得到的干擾信號:
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它們的存在,會劣化音響的聲音表現,帶來噪聲以及聲音不干凈,高頻毛刺等問題。因此,對電源進行處理是能有效提升音響表現的方法之一。
自己最近做了一臺電源處理器,也就是自己的PS4000。它采用有源器件(三極管)濾波的方式進行電源濾波,從而避免了無源LC濾波采用電感所帶來的副作用。同時搭配RC濾波,能有效的減少電網中的干擾(經測試大約能從1800mV水平降到300-400mV左右)。
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一經推出,它立刻受到廣大音響發燒友的期待,首批30臺直接售罄了,還沒有正式上市呢,哈哈。在PS4000開始銷售后,自己立刻被提醒,能不能搭配一個接地盒。正好自己有些電氣方面的基礎,于是俺的新產品研發,就開始了。暫時命名為FG-1(浮地的英文簡寫,Floating Ground)吧。經過一系列的各種準備動作,具體詳見自己前些時間的系列文章:
拓展閱讀:用科學的精神,干玄學的活—為什么音響需要接地盒?(六) - 今日頭條
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在此也簡單科普一下,浮地是一個常見的加強接地性能的裝置,在電氣或電子行業并不是什么稀奇事,它能有效的減少地線中的干擾,從而改善電子器材的工作狀態,減少噪聲,提高其抗干擾能力。把它看成玄學,那對電氣方面的知識是不足的。
在準備了一段時間后,自己制作出來了三種樣品,分別采用不同的方案。測試則選擇了自己的某位資深燒友,由他進行盲聽(他不知道我內部是怎么的),然后根據試聽結果,為下階段的進一步改進提供思路和方案。
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很高興的是,朋友給予自己的初代產品評價很高:
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于是自己再接再勵,又做了三只不同方案的改進型號:
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再給朋友聽后,再次得到了朋友的肯定:
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這里要多說一句,自己也是聽了的,但怕心理干擾,因此給朋友聽,他不知道內部的結構,能更為客觀公正的得出結論。很幸運的是,我們的聽感高度吻合。
經過六次實驗,自己也算是摸清了浮動接地盒里面的門道了。技術含量說高不高,說低不低。說高吧,它內部就那幾個決定的因素(我在后面會附表),難度并不算高。但說低吧,最后自己的最終版本,居然用到了兩種納米材料了,甚至都用到了碳納米管和石墨烯了。可以說是做個接地盒,做成真正的高科技了。
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當然,這段時間自己買了好幾十種各類材料,甚至找到各材料研究所了。幸運的是,中國的制造業太強了。這類戰略級的產品,居然可以輕松的買到了。自己也就把它做到了頭,不留遺憾,也不會有什么升級了。
當然,這些材料都非常昂貴,這讓自己接地盒的成本一升再升,高到自己都有些怕怕了。幸虧自己以前的版本朋友一樣非常肯定(見前面的評價),因此,自己最終得到了兩個接地盒以及三個可用的版本:
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經過一段時間的準備,自己的接地盒終于誕生了。它的命名為FG-1,取英文名Floating Ground Box的英文簡寫。最終的三個版本分別為:標準版FG-1、增強版FG-1S和終極版FG-1U。它們的性能依次遞增,成本也一樣。
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正式成品會采用激光雕蝕圖案及絲印logo及使用注意事項
首先是接地盒的材質,FG-1采用的是鑄鋁材質的盒子,厚度3-5mm,是電工行業常用的接地或其它用的盒子。其中FG-1及FG-1S采用200*130*60(mm)的鋁盒,FG-1U采用220*145*60(mm)的鋁盒。表面噴涂層絕緣,能提供非常良好的屏蔽性能和導電性。我的試驗表明,金屬盒的各種性能遠勝過市面上常見的木盒或竹質盒子。不過,如果采用鋁板這類產品,成本要遠高于木質盒子。而且表面不絕緣,如果漏電或感應帶電,可能有安全問題。鑄鋁的殼子加上噴涂剛好能兼容兩者的優點,而且成本還不高(大約只比竹盒貴20-30%)。
以下是鑄鋁盒子和市面常見的木盒或竹盒的優缺點:
表面絕緣(安全性)
電氣性能
屏蔽性
成本
外觀
其它
竹盒或木盒
絕緣
漂亮
FG-1鑄鋁盒+噴涂
絕緣
極佳
極佳
一般
提供防震腳釘
除了外殼材質,接地盒內部電極的采用是干擾性號釋放的關鍵因素,FG-1標準版和增強版和終極版的區別如下:
電極材料
材質
長度
接頭
其它
FG-1標準版
1米
一個
內貼鋁箔增加導電性
FG-1S增強版
紫銅
1.5米
一個
內貼紫銅箔增加導電性
FG-1U終極版
紫銅+鋁
2米+1米
二個
內貼紫銅箔增加導電性
填充材料是決定接地盒接地性能的關鍵,FG-1三個版本區別如下:
填充材料
基本材料
材料1
材料2
材料3
吸收電符能力
接地性能
FG-1標準版
精細導電石墨
5倍吸電符能力材料
相當于5kg石墨吸收電符的能力
滿足電氣行業標準
FG-1S增強版
超細導電石墨
5倍吸電符能力材料
300倍吸電符能力的納米材料
相當于35kg石墨吸收電符的能力
滿足高一級的電氣標準
FG-1U終極版
納米級導電石墨
5倍吸電符能力材料
300倍吸電符能力納米材料,增加一倍
石墨烯
相當于65kg石墨吸收電符能力
滿足最高等級的電氣標準
可以說,FG-1標準版是傳統方式下接地盒的上限;而FG-1的增強版(S)和終極版(U)則是一個不折不扣的高科技產品了,由于納米材料的加入,以及高吸電符新型納米材料的加入(增強版),以及石墨烯的加入(終極版),FG-1S/U擁有相當良好的接地性能。因此,它在試用過程中獲得了朋友非常高的評價(碾壓,我也因此得到了增強版和終極版的兩個版本。尤其是最終版,由于石墨烯的電性能極佳,因此它擁有能滿足最嚴格電氣性能標準要求的接地能力,可以說完全消除接地干擾的問題了。當然,成本也驚人,新型納米材料很貴,而石墨烯真的太貴了。、
再后是接地線,我在里面加了一個小型的濾波網絡,將零火一些共模干擾也導入接地盒,以進一步提升接地盒的效果。
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So,FG-1接地盒終于誕生了。它創造了自己的最快研發產品的記錄,從6月20號開始,到推出來也就2個半月,我覺得自己又回到年輕時干研發那會兒了,哈哈(我曾經在2000年左右在著名的美資PerkinElmer干過幾年的光電產品研發)。它也真的是高科技,納米材料和石墨烯都用上了,這是地球上最強材料了。工業強國的實力就是恐怖。這些東西如果靠進口,那價格我都不敢想。
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最后,是定妝照一張,以及規格:
型號規格:自然聲FG-1/S/U型浮動接地盒
電極材質:鋁1.0米/紫銅1.5米/紫銅2米+1米(雙接線柱)
等效石墨吸收電符能力:標準型 5kg;增強型35kg;終級型65kg
尺寸:標準型/增強型S:200mm*130mm*60mm;終極型:220mm*145mm*60mm
重量:標準型/增強型:2.2kg;終極型:3kg
優點:電氣性能優良,接地效果好,提升明顯;
缺點:外觀一般,做工一般,無法開腦放;成本昂貴。
適合于:想要提升音響表現的燒友;
不適合:顏值控、做工控、品牌控,科學控(雖然這個絕對科學,但高中知識是理解不了的)
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