在我们使用电器的过程中,干扰都无所不在,比如雷电、比如wifi信号,比如其它用电器,如冰箱洗衣机等。它们都会或多或少的影响用电器的工作,严重时甚至可能损坏用电器。因此RFI(射频干扰)和EMI(电磁干扰)都是电路设计必须考虑的。这是用示波器测量地线时得到的干扰信号:
它们的存在,会劣化音响的声音表现,带来噪声以及声音不干净,高频毛刺等问题。因此,对电源进行处理是能有效提升音响表现的方法之一。
自己最近做了一台电源处理器,也就是自己的PS4000。它采用有源器件(三极管)滤波的方式进行电源滤波,从而避免了无源LC滤波采用电感所带来的副作用。同时搭配RC滤波,能有效的减少电网中的干扰(经测试大约能从1800mV水平降到300-400mV左右)。
一经推出,它立刻受到广大音响发烧友的期待,首批30台直接售罄了,还没有正式上市呢,哈哈。在PS4000开始销售后,自己立刻被提醒,能不能搭配一个接地盒。正好自己有些电气方面的基础,于是俺的新产品研发,就开始了。暂时命名为FG-1(浮地的英文简写,Floating Ground)吧。经过一系列的各种准备动作,具体详见自己前些时间的系列文章:
拓展阅读:用科学的精神,干玄学的活—为什么音响需要接地盒?(六) - 今日头条
在此也简单科普一下,浮地是一个常见的加强接地性能的装置,在电气或电子行业并不是什么稀奇事,它能有效的减少地线中的干扰,从而改善电子器材的工作状态,减少噪声,提高其抗干扰能力。把它看成玄学,那对电气方面的知识是不足的。
在准备了一段时间后,自己制作出来了三种样品,分别采用不同的方案。测试则选择了自己的某位资深烧友,由他进行盲听(他不知道我内部是怎么的),然后根据试听结果,为下阶段的进一步改进提供思路和方案。
很高兴的是,朋友给予自己的初代产品评价很高:
于是自己再接再励,又做了三只不同方案的改进型号:
再给朋友听后,再次得到了朋友的肯定:
这里要多说一句,自己也是听了的,但怕心理干扰,因此给朋友听,他不知道内部的结构,能更为客观公正的得出结论。很幸运的是,我们的听感高度吻合。
经过六次实验,自己也算是摸清了浮动接地盒里面的门道了。技术含量说高不高,说低不低。说高吧,它内部就那几个决定的因素(我在后面会附表),难度并不算高。但说低吧,最后自己的最终版本,居然用到了两种纳米材料了,甚至都用到了碳纳米管和石墨烯了。可以说是做个接地盒,做成真正的高科技了。
当然,这段时间自己买了好几十种各类材料,甚至找到各材料研究所了。幸运的是,中国的制造业太强了。这类战略级的产品,居然可以轻松的买到了。自己也就把它做到了头,不留遗憾,也不会有什么升级了。
当然,这些材料都非常昂贵,这让自己接地盒的成本一升再升,高到自己都有些怕怕了。幸亏自己以前的版本朋友一样非常肯定(见前面的评价),因此,自己最终得到了两个接地盒以及三个可用的版本:
经过一段时间的准备,自己的接地盒终于诞生了。它的命名为FG-1,取英文名Floating Ground Box的英文简写。最终的三个版本分别为:标准版FG-1、增强版FG-1S和终极版FG-1U。它们的性能依次递增,成本也一样。
正式成品会采用激光雕蚀图案及丝印logo及使用注意事项
首先是接地盒的材质,FG-1采用的是铸铝材质的盒子,厚度3-5mm,是电工行业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)的铝盒,FG-1U采用220*145*60(mm)的铝盒。表面喷涂层绝缘,能提供非常良好的屏蔽性能和导电性。我的试验表明,金属盒的各种性能远胜过市面上常见的木盒或竹质盒子。不过,如果采用铝板这类产品,成本要远高于木质盒子。而且表面不绝缘,如果漏电或感应带电,可能有安全问题。铸铝的壳子加上喷涂刚好能兼容两者的优点,而且成本还不高(大约只比竹盒贵20-30%)。
以下是铸铝盒子和市面常见的木盒或竹盒的优缺点:
表面绝缘(安全性)
电气性能
屏蔽性
成本
外观
其它
竹盒或木盒
绝缘
漂亮
FG-1铸铝盒+喷涂
绝缘
极佳
极佳
一般
提供防震脚钉
除了外壳材质,接地盒内部电极的采用是干扰性号释放的关键因素,FG-1标准版和增强版和终极版的区别如下:
电极材料
材质
长度
接头
其它
FG-1标准版
1米
一个
内贴铝箔增加导电性
FG-1S增强版
紫铜
1.5米
一个
内贴紫铜箔增加导电性
FG-1U终极版
紫铜+铝
2米+1米
二个
内贴紫铜箔增加导电性
填充材料是决定接地盒接地性能的关键,FG-1三个版本区别如下:
填充材料
基本材料
材料1
材料2
材料3
吸收电符能力
接地性能
FG-1标准版
精细导电石墨
5倍吸电符能力材料
相当于5kg石墨吸收电符的能力
满足电气行业标准
FG-1S增强版
超细导电石墨
5倍吸电符能力材料
300倍吸电符能力的纳米材料
相当于35kg石墨吸收电符的能力
满足高一级的电气标准
FG-1U终极版
纳米级导电石墨
5倍吸电符能力材料
300倍吸电符能力纳米材料,增加一倍
石墨烯
相当于65kg石墨吸收电符能力
满足最高等级的电气标准
可以说,FG-1标准版是传统方式下接地盒的上限;而FG-1的增强版(S)和终极版(U)则是一个不折不扣的高科技产品了,由于纳米材料的加入,以及高吸电符新型纳米材料的加入(增强版),以及石墨烯的加入(终极版),FG-1S/U拥有相当良好的接地性能。因此,它在试用过程中获得了朋友非常高的评价(碾压,我也因此得到了增强版和终极版的两个版本。尤其是最终版,由于石墨烯的电性能极佳,因此它拥有能满足最严格电气性能标准要求的接地能力,可以说完全消除接地干扰的问题了。当然,成本也惊人,新型纳米材料很贵,而石墨烯真的太贵了。、
再后是接地线,我在里面加了一个小型的滤波网络,将零火一些共模干扰也导入接地盒,以进一步提升接地盒的效果。
So,FG-1接地盒终于诞生了。它创造了自己的最快研发产品的记录,从6月20号开始,到推出来也就2个半月,我觉得自己又回到年轻时干研发那会儿了,哈哈(我曾经在2000年左右在著名的美资PerkinElmer干过几年的光电产品研发)。它也真的是高科技,纳米材料和石墨烯都用上了,这是地球上最强材料了。工业强国的实力就是恐怖。这些东西如果靠进口,那价格我都不敢想。
最后,是定妆照一张,以及规格:
型号规格:自然声FG-1/S/U型浮动接地盒
电极材质:铝1.0米/紫铜1.5米/紫铜2米+1米(双接线柱)
等效石墨吸收电符能力:标准型 5kg;增强型35kg;终级型65kg
尺寸:标准型/增强型S:200mm*130mm*60mm;终极型:220mm*145mm*60mm
重量:标准型/增强型:2.2kg;终极型:3kg
优点:电气性能优良,接地效果好,提升明显;
缺点:外观一般,做工一般,无法开脑放;成本昂贵。
适合于:想要提升音响表现的烧友;
不适合:颜值控、做工控、品牌控,科学控(虽然这个绝对科学,但高中知识是理解不了的)
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