音響導線是怎么做出來的？我們一邊訝異于電源線、訊號線、喇叭線，甚至小小一條數字線對于聲音所造成的變化，一方面又對越來越昂貴的高級線材望而興嘆。要報導線材的制造秘密，當然得找萬隆不可，這是我第一個浮現的想法。事實上，臺灣一直是全世界最大的高級音響導線OEM基地，而位于云林古坑的萬隆公司又是個中佼佼者，許多國外名廠的線材都是委由萬隆加工制造。礙于合約關系，我們無法告訴你哪些線是從萬隆出來的，不過希望你看過這篇簡單的報導后，對線材的神話與迷思可以有更進一步的認識與化解。

臺灣的唯一

  根據經濟部兩年前的一篇報告，指出從1970年起，全球銅消耗量以每年2.5％左右溫和成長，成為使用量僅次于鋼鐵及鋁的金屬。銅具有優(yōu)異之熱／電傳導性、良好之抗蝕性及良好之成形性等特性，為3C產品零組件之重要原材料。臺灣是世界第六大精煉銅消費國，十年來復合年增率達11％，居全球之冠，每人精煉銅消費量達28.4公斤，居全球第二，但是間接外銷比例大。銅半成品可分為電線盤條及伸銅品兩大產業(yè)，產值合占我國金屬制品業(yè)的17％，下游關聯產業(yè)主要有電線電纜、電子信息、家電、機械五金、建筑、飾品等。目前一貫作業(yè)制造廠商約有56家，1998年產值為555億元，總產量約77萬公噸，電線電纜占68％，伸銅品占32％。不過與其它工業(yè)國相比，臺灣的競爭力較差，專家推薦臺灣較具發(fā)展?jié)摿Ξa品包括電解銅箔、軋延銅箔、導線架銅片、精密黃銅片、磷青銅片、ACR內螺紋卷管、無鉛黃銅棒、銅包鋼接地棒、高純度線材（OCC）、高傳導極細線、161KV超高壓電纜線等。

  從這篇報告中我們可以發(fā)現，臺灣的銅制品產量相當的大，其中電線電纜又占了大宗，而且制造廠家眾多，不過整體競爭力卻不佳。OCC算是較高附加價值的技術之一，尤其是用在音響導線上。目前接受工研院材料所移植OCC制程（Ohno Continuous Casting Process）的公司有兩家，一家是上市公司臺一國際，一家就是萬隆。臺一國際成立有三十多年，目前在楊梅、新竹、觀音等地分別設有煉銅、漆包線、電線電纜、絕緣材料四個事業(yè)部。煉銅事業(yè)部主要產品包括從0.32mm-8mm的無氧銅線以及OCC 單結晶無氧銅線。臺一國際與太平洋電纜等是國內重要的光纖電纜廠商，對音響用線著墨較少，所以音響迷的焦點仍得放在萬隆公司身上。

什么是OCC？

  其實萬隆不單是臺灣第一家以OCC技術制造音響導線的廠商，在全世界也都算是少有。據我了解，除了萬隆之外，日本的住友 （Sumitomo） 及古河 （Furukawa）也都有類似產品。但古河只賣成品，不賣材料，而住友又對音響市場用力不深，因此萬隆一枝獨秀，吸引了許多國外的OEM訂單。OCC技術是日本千葉大學理工學院（Chiba Institute of Technology）大野教授所研發(fā)的「大野連續(xù)鑄造法」，可提煉出純度至少4N，最高達到6N的純銅或純銀線材，OCC的結晶長度比一般無氧銅（OFC）長達50-100倍以上，平均結晶長度為125m。由于這種鑄造法有十多國專利，因此后面必須加上OCC，前面則由生產商自訂，古河稱為PCOCC，而萬隆稱為UPOCC （Ultra Pure Copper by Ohno Continuous Casting Process）。

  OCC制程是一種熱模連續(xù)鑄造制程，與一般傳統(tǒng)連續(xù)鑄造最大差異在于利用加熱的鑄模，而非傳統(tǒng)所用的水冷模。鑄模內壁溫度保持在鑄造金屬的凝固溫度以上，使金屬凝固時不會從模壁凝固結晶，而是沿鑄?？谕庵T造拉引方向呈單方向組織凝固。此一制程技術可應用于生產純鋁、鋁合金、純銅、銅合金、純銀與其它合金及高溫合金（Tm>1200℃）。同時也可制造不同形狀的連續(xù)產品，例如線材（1.5-12mmψ）、板材（5-130mmω）、管材、異形材等。OCC材料的特色為單方向結晶或單晶組織，內部組織偏析少、雜質低，具有良好加工性（伸線、壓延），具有電子信號高傳真性，另外也適用于直接鑄造加工性困難的高合金線材及板材。在工業(yè)上，OCC材料的運用包括音訊、視訊導線、喇叭；IC所用連接材料；焊接及接點材料；高性能熱交換器管，以及高精密零件用材料（要求加工性）。

純度與結構

  最早萬隆是想向日本古河購買材料來加工，但古河只賣成品，不賣材料，迫使萬隆從1991年開始參與工研院材料所的研究，并完成技術轉移。從簡單的電解銅，進步到無氧銅OFC，大結晶的無氧銅LCOFC，以及今天的單結晶銅OCC，究竟這些材料與導線之間有什么關系？我們可以這么說，影響導線聲音表現的要素有三，分別是材料、絕緣與包覆，加上線材的結構。在材料部份，這些年來，設計者莫不把全力放在材料純度的提升與結晶結構的改良。

  以最常使用的銅來說，材料就包括便宜的電解銅TPC（Tough Pitch Copper）、進一步除去TPC內所含的氧化雜質等不純物的高純度無氧銅OFC、讓銅形成大的結晶，使其結晶粒子的界面空隙減少而成的LCOFC（線形結晶無氧銅）、以及訊號傳送方向的結晶粒子界面理論上為零的OCC（單結晶狀高純度無氧銅）。我愿意多花一點篇幅介紹萬隆，或者介紹OCC，主要也是想破除所謂高純度銅的迷思。

你要幾N？

  市面上有太多號稱6N甚至8N的線材，最離譜的還有所謂9N銀線。Ｎ是金屬材料純度的表示，與材料的種類無關，例如：99.99％即有4個9，稱為4Ｎ材質。OFC以上的銅大都為4Ｎ，這也是音響導線用得最多最普遍的材料，具規(guī)模的煉銅廠都可以生產4N銅。進一步以化學方式除去含氧量與其它微量金屬，是可以讓純度再提升，但儀器不一定測得出來。萬隆的高董事長就說，他們與工研院合作進行量測，但國家級的工研院也只能測量到5N，再來的誤差就太大了。那么6N或8N怎么來的？高董事長含蓄的表示，他個人對這些數據持保留態(tài)度。一般在科學量測時，有所謂的加法與減法，假設同樣的材質，以加法量測，將氫分子等微量元素按比例計算，得到其純度為5N。以減法量測，這些微量元素含量極低，幾乎無法計算，就當成零，于是最后其純度變成8N。一個5N，一個8N，但它們是同樣的東西哪！

  高純度的銅或銀，不僅制造困難，要保證在空氣中長期維持穩(wěn)定更加困難。事實上當銅從爐具拉出來的剎那，就已經開始氧化了，所以部份線材設計者對6N以上的材料不以為然。但一些日本廠商卻在這部份投入心血研究，例如高純度銅一拉出來就邊冷卻邊施以特殊包覆，減少氧化的可能性，日本能源Acrotec就是其中佼佼者，純度99.99997的6N銅就由他們領先世界生產出來。Acrotec所推出的8N銅線，其規(guī)格已經達到大氣中的極限，將不純物質及Stress排除殆盡，在絕緣體材質及構造上也運用了獨有的科技，Acrotec說8N銅線的不純物含量僅為6N的1/100，確實非常驚人。

  Stress理論也是由Acrotec提出來的，他們認為導線中有壓抑（Stress）的存在，在加工時會導致內部變形，這是除了結晶結構與純度之外材料的另一個重點。導線經過彎曲或加熱之后，導體內的結晶構造會產生變化，因此原子層次的歪曲、變形會造訊號傳輸上的障礙。Acrotec以特殊熱處理法把原子排列轉位的缺點減低，讓結構相當安定，而且變得柔軟有彈性，這是傳統(tǒng)OFC材料無法克服的缺點。免除加工變形的6N銅其結晶數僅有4N銅之1/80~1/100，銅原子成為Stressfree狀態(tài)，可以有較佳傳輸效果。

OCC的優(yōu)勢

  Acrotec可以說是高純度材料的代表，但在結晶結構上，Acrotec的6N銅是屬于LCOFC。Stressfree 6N線經過長達12個小時250℃加熱的結果，其氣體放出量遠比OFC少得多，低溫時的熱傳導率也比OFC高一個位數以上。同時，其柔軟似金的特性，使得6N銅得以取代半導體Bonding用的金線。此外，諸如殘留阻抗比、極低溫的磁場拒斥率等電氣特性，都比OFC強過甚多。Acrotec認為音響導線最重要的是在拉線后所進行的熱處理過程，他們將原子排列的缺陷減至十億分之一以下，機械歪斜極低，近乎于自然排列的狀態(tài)，這也就是為何稱之為 Stressfree的由來。銅結晶與結晶之間的雜質被濃縮時是很不好的現象，如果將結晶巨大化，結晶數不僅減少，雜質也相對地減少，這就是LCOFC的精神所在。沒錯，以電子移動的觀點來看，結晶間的不純物質減少，電子移動就阻礙少，原子排列也比較有規(guī)則，對電子訊號的傳遞是十分有利的，OFC材質有所謂「格子缺陷」的凌亂原子排列，并非最理想的材料。

  那么，OCC的一個結晶可長達一百多米，等于音響導線都只用到一個結晶而已，豈不是比LCOFC更好？我問過萬隆高董事長，他有沒有比較過彼此的差異，因為Acrotec的銅純度顯然要略勝OCC一籌。高董事長爽快的說沒比較過，因為自己做線的，他實在無法忍受市售發(fā)燒線的高昂價格，而且他以為線的結構遠比材料要重要得多。有關導線的結構與設計者有關，不在本篇討論，所以我們還是專注在材料部份。

  LCOFC有它的好處，OCC優(yōu)點又在哪里？傳統(tǒng)電解銅都是一邊冷卻一邊鑄造的，OCC則完全相反，先將鑄形加熱，于鑄出后再予冷卻，如此一來，銅的結晶連續(xù)成長，結晶粒界面的空隙不會成形。在萬隆的OCC熔爐內，溫度高達攝氏1160度，爐具為特殊耐高溫合金，爐心內灌入惰性氣體防止液態(tài)的金屬氧化。在爐心內另有多道過濾設備，除去金屬所含的雜質，因此金屬的純度可以達到6N的要求。利用地心引力讓液態(tài)金屬自然的流出來，形成直徑8mm左右的圓棒，一個小時只能鑄造六十米左右，速度非常慢。照高董事長的說法，OCC一方面是產量少，一方面是成本高（過去使用石墨棒加熱，一次就要六支，每支九千多元，現在改用合金加熱線仍然不便宜），所以價格也降不下來。OFC無氧銅與OCC單結晶銅成本大概相差八倍，如果是OCC銀線，成本更高達OFC銅的十五倍。不過OCC因為結晶長度很長，延展性特佳，加工后結晶不易折斷，因此很適合拿來做復雜的編織。

名牌音響線的真貌

  雖然OCC有很多好處，但萬隆幫忙代工的許多名牌音響線，只有極少數高價產品才舍得用OCC，絕大部份仍然以OFC材料為主。高董事長日前寄了一組超級喇叭線給我試聽，這是以OCC純銀線制成的，結構經過特殊設計，聲音非常的好，純凈度驚人，而低音又不會太輕。早幾年前，萬隆也嘗試用OCC純銀線制作各種產品，并以自有品牌Neotech推出，價格相當吸引人。不過我向高董事長坦承，那些線固然透明清澈，低音量感卻是不足，平衡性并不理想。說到這里，高董事長再次提醒線材結構的重要性，的確，使用的材料固然會影響聲音質素，但最終的聲音表現仍取決于結構。

  目前萬隆有五位研發(fā)人員，負責開發(fā)各種新的線材結構。高董事長說一條好的音響導線，應該具備低電容、低電感、低電阻與低集膚效應等物理性，但并非絕對的。例如卡拉OK或專業(yè)用的麥克風線，與電容量就沒太大關系，反而要求有更低的電感，才能降低干擾。而數字線呢，主要講求阻抗準確，導體中心也要正確。事實上設計線材時有一套公式可以依循，包括材料、絕緣體等可用對數公式計算，一般他們都是計算好后先試做樣品，再以儀器測量。

  部份國外廠商其實并不具備設計能力，他們請萬隆提供一些樣品，試聽后再修改塑造出自己的風格，名牌線就如此誕生了。還有更夸張的，某英國品牌連修改都省了，直接請萬隆在樣品上換個商標就推出市場。當然，仍有一些名牌是直接寄來設計圖，要求工廠按圖制造，這已經算是有本事的。高董事長也說，這些技術底子較強的廠商，確實有些關鍵是我們所不清楚的，一組喇叭線要賣幾十萬臺幣，真得有幾把刷子才行。至于那些不單委托OEM，連設計也假手他人的廠商，他們也會提出一套冠冕堂皇的理論與說詞，真假如何，就有賴消費者自己來判別了。


結構真正重要

  這么說好象很不負責任，也不盡然如此，因為音響導線的電氣特性不外就是電容、電阻、電感等幾部份，同樣一盤菜，就看大家怎么運用調理了，我們實在不能說有什么錯。有一次在工研院與幾個研究員閑聊，他們就開玩笑的說，想開發(fā)一些音響線材賺外快，結構由他們負責，說詞我來搞定，理論與實際是可以完全脫鉤的。明白這么回事以后，以后讀者在選購線材時，各種神妙理論不妨僅供參考，最終的聲音表現仍有賴耳朵來決定。有沒有一種線材能搭配所有的音響系統(tǒng)又有杰出表現的？看來不容易，不同的結構影響了導線的聲音表現，而不同的音響系統(tǒng)需要各異的調味，所以讀者在選購線材時，別忘了貴的不一定適合你。

  在還未參觀制線工廠之前，我對幾千條細線如何纏繞成一條較粗的導線，一直心存好奇?？催^之后，才發(fā)現纏繞線的工作已經全部機械化了，只要設計師想得出來，工廠就有辦法代勞，當然越復雜的結構成本越高。一般纏繞線的方法，不外乎有三種：以一條或三條裸線為中心，其余周圍之裸線以此為圓心向同一方向卷繞，稱為「同心繞法」；也有以全部的裸線為一體，向同方向卷繞的「集合繞法」；另外就是采取折衷的「復合繞法」，大部份歐美制造的線似乎以采用「同心繞法」居多。

  最早的訊號線，基本上都采用單蕊結構的同軸導線，這是1930年代為了電話的長距離傳送所開發(fā)出來的。由于低信號損失，一條導線上能傳送多數的信息，不易受外來噪聲的影響等，因此同軸導線能應用于所有的信號傳送上。不過后來發(fā)現，一般的同軸導線其中心導體為一條單線﹐單線太細會使電氣阻抗增加；太粗的話，則頻率高的訊號不易通過。因此有人將多數比頭發(fā)更細的導線束成一股﹐使低頻到高頻的傳送損失減少；但又有人發(fā)現，細線的截面積較小，中低頻段的信號「流通效率」較高頻差，所以他們利用不同粗細、個別絕緣的導體，負責不同頻段信號的傳輸，如此即可避免集膚效應，同時又能夠達到全面性的要求。了解材料的重要性，接著我們知道，原來結構也真的很重要，同樣的材質與同樣的屏蔽，但只要線徑粗細或纏繞方式有異，結果將相差十萬八千里。

包覆隔離也不能忽略

  美國NBS是線材結構的天才，據說NBS內部的單蕊銅線都是工業(yè)用的普通材料，但經過特殊的編織結構后，NBS發(fā)出別人望而興嘆的聲音，但也因材料先天受限，NBS的質感仍有可議之處。結構重要，隔絕外來噪聲的包覆處理也不能忽略，隔絕越好，訊噪比越佳。一般的多層同軸線，是將外部導體的外圍絕緣，再包以隔離網專用導體，藉此徹底的阻斷經由訊號線所混入的噪聲。影像的線則將復數的外部導體質直接卷繞而成﹐這是為了制定的75Ω規(guī)格。

  在一條線里面，除了最外層的隔離網或軟質PVC包覆外，里面最多可以有十多層各式各樣的填充與隔離設計。常見的填充材料有棉線、PE繩或PVC條等，由于絕大多數的導體截面積都是圓形的，因此必須藉由填充材料的填塞，構成緊密扎實的支撐，以避免線材在曲折時造成壓扁的現象。導體的絕緣處理，也有絕緣漆包、PVC以及鐵氟龍等不同方式，各種絕緣材質的電氣個性互異，設計者可按需求來選擇。一般說來，以價格最高的鐵氟龍效果最佳。至于隔離層，主要是防止大氣中的電磁波進入，使導線變成天線，常見的材料有鋁箔、鍍錫銅網等，甚至有用OFC無氧銅編織的隔離網。

  為了降低失真與隔絕干擾，音響用導線也有以平衡傳送的結構，對正半波、負半波與地線分別傳送，理論上，這是效果最好的方式。包覆與隔離多了以后，導線看起來都粗粗壯壯的，尤其是電源線，真的已經和蟒蛇看齊了。那么電源線、喇叭線等是否可以互通使用呢？比如把多出來的電源線拿來做喇叭線？理論上是可以的，但最好有一些另外的處理，因為音樂信號并非像電力一樣只有50或60Hz，在流動的過程中同時含有各種頻率成分的變化，不但要承受大能量，而且還要做到能無損失的傳送復雜的音樂訊號才行。