聆听室处理专辑——音響用電十三問

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問一：為何音響開機時，電燈會閃一下？

答：這是因為音響器材開機時，由於器材內部大容量電容，在關機前處於空載的放電狀態，按下電源開關時，電容馬上從變壓器吸取電力，由於吸取的電流極大（稱為充電電流），以致於電力突然下降，日光燈自然會暗一下了。

一般的後級只要濾波電容容量總和超過20,000μF，開機時就會發生此現象。因此部份設計完善的大功率擴大機，在開機時具有「緩衝電路」，也就是說開機時會經過大型水泥電阻緩衝，讓內部電容慢慢充電，一段時間後（約幾秒鐘）再以繼電器接通，如此既可以保護保險絲不會一下子燒斷，也可以避免電燈閃一下的困擾。

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問二：台電的供電真的很爛嗎？

答：當大家遇到電源不穩定時，總不管三七二十一先把責任怪到台電再說。如果了解台電的人，則一定會大力辯解，並且提出合理的解釋。事實上，台電的供電一點問題也沒有，電力不穩定的現象，是配送過程中受到干擾而來的。

先從發電廠說起好了，目前台彎主要的發電廠分成兩大類，其一是核能發電，另一則是火力發電廠。不論是核能發電或火力發電，他們皆採用蒸氣的力量，驅動蒸氣渦輪帶動發電機。這是一套極為精密的發電設備，渦輪的轉速關係到頻率的穩定性，大型的發電機與渦輪之間，具有電腦控制的變速系統，以確保在各種負載下維持穩定的輸出頻率（60Hz）。再者，渦輪發電機輸出的電壓絕對是穩定的正弦波電壓，這是基本的物理原理，換句話說，要製造出扭斜的正弦波還有問題呢！所以，從台電送出的電力絕對是穩定的60Hz正弦波電力。至於干擾及電壓不穩的問題，請見下題。

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問三：為何電力傳輸時，總是使用高壓電，這不是很危險嗎？

答：電壓超過100V時，就存在著危險性，但為何台電的配送電力總在22KV以上呢？這不是很危險嗎？

當然危險，所以高壓電塔上總是掛著醒目的招牌，警告閒人勿近，否則容易發生觸電的危險。使用高壓傳輸，最主要是為了節省配線時電纜的用銅量，同時也降低電力傳送時的損耗，因此從發電廠送出的電力是以超高壓的方式傳送。超高壓傳送的最大好處，就是電壓高、電流小，電子流經導體時，發熱量是以電流的比例計算，而不是以電壓計算，因此有效降低導體的電流量，就能降低損耗，因此雖然危險，但只要做好防範措施，就可以避免危險發生。以高壓傳送的另一個理由，是為了降低用戶端的電壓變動率。如果以1:1傳送，也就是說台電送出110V的電力直接到家庭，台電每降低1V電壓，用戶端的電壓也會隨之降1V。但如果以目前普遍使用的22KV傳送，當電廠送出的電壓有1V的震動時，用戶端幾乎沒有任何感覺。

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問四：為何我家的電壓經常不穩定？

答：電壓不穩定的情形經常發生在各種用電戶，尤其是工業區附近。當建築物申請台電配接管線時，會依照申請表格的數字，配接適當的電力給建築物，但這只是一個預估值，如果用電戶的用電量超過當初申請的電力容量，則容易產生電壓下降等電力不足的現象。這不是台電不給你充足的電力，而是用戶應該提出更大的用電申請。例如，某工業園區原來申請一萬千瓦的用電量，台電當然依照申請配接一萬千瓦的用電供應，如果工業園區的用電量超過額定負載，電力當然會發生吃緊的現象，電壓自然會不敷使用而下降了。光口頭罵罵沒有用，其實只要向台電提出更大的用電申請，供電不足的情形就容易解決。所以下次電力下降的時候，請不要動不動就咒罵，趕快衡量自己的用電量，看看是不是超過了用電契約上的額定供電量？如果長期處於低壓狀態（例如電壓低於100V），也可以向台電反應，他們會派員改變用戶變壓器的抽頭，讓您的電壓恢復正常。

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問五：一般家庭使用的電力供應如何？

答：家庭用電與工業用電不同，不但供電的形式不同，用電容量也不同。一般家庭沒有大型電器設備，最耗電的電力器材頂多是冷氣機或電熱器，這些器材使用的電壓不會超過220V，因此一般家庭用電多為乙類用電，110V單相三線供應。如何判斷？看看自己的電表是不是圓形的？如果是，就表示為110V單相三線供應，如果是方形電表，則是最普通的110V單相雙線供應。

單相三線具有兩條火線及一條水線，兩條火線是互為反相的110V/60Hz，經過適當的連接，可以分別拉出兩股100V或一股220V的電線，其中110V供應一般電器使用，而220V則提供冷氣機及電熱水器使用。使用單相三線供電方式的理由，最主要還是為了節省電力傳送過程的損耗。經由適當的配線，從兩條火線拉出去的兩股100V電線，如果兩邊用電量均等，則依照相位抵銷的原理，水線將不會產生任何電流，這就表示可以降低水線的線徑，也可以避免無謂的電力損耗。換句話說，如果您家中維持固定的電力消耗量，在最理想的配線組合下，還有機會節省用電度數。

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問六：電力干擾哪裡來？

答：剛剛說道，台電送出的電力為完美的60Hz正弦波，但干擾從哪裡來？其實，最主要的干擾源，仍然來自用電戶本身。試著想想看家中有多少電器用品？當這些電器用品全部插上插頭使用時，會產生多少干擾？冷氣機、電風扇、日光燈等，沒有一樣是純電阻負載，它們具有感抗也有容抗，只要開啟就會迴授干擾電力系統，將雜訊寄生在電源上。開日光燈時音響會傳來「啪啪」的聲響，這就是日光燈的干擾。

即使自己非常潔身自愛，聽音響時盡量不開其他電器使用，也不能保證用電一定乾淨，因為您府上電表的前端，仍然與其他用電戶連接在一起，別人家裡只要使用電器設備，也會對您產生干擾，程度則視情況而定。運氣好者沒有感覺，運氣不好者嘆氣也沒用，除非您自行申請一顆用戶變壓器使用。

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問七：如何避免干擾？

答：這是大家所關切的問題，如何避免干擾？最直接有效的方法就是隔離。隔離別人對你的干擾，隔離自己家中電器彼此間的干擾。大型用電設備以及電腦最容易產生干擾，它們會產生高頻雜訊，也會產生電源諧波，寄生在電力系統中干擾其他電器產品。如果要獲得乾淨的電力，使用隔離變壓器或電源濾波器是一個好方法，利用變壓器頻寬不足的原理，濾除高頻雜訊，只讓頻率較低的60Hz電力通過，如此即可有效濾除高頻雜訊或頻率較高的電源諧波。但隔離變壓器也並非萬靈丹，請見下題分曉。

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問八：電源濾波器有用嗎？

答：我比你還關切這個問題，如果家中有太多因素無法克服干擾，市售的電源濾波器有用嗎？先說說電源濾波器的工作原理。簡單的講，電源濾波器所使用的材料多為電感、電容等材料，將電容與電感組裝成一個「低通濾波器」，只讓60Hz左右（或以下）的頻率通過，即可阻擋60Hz以上的訊號（或稱為雜訊），進而達到濾除雜訊的目的。

電源濾波器有好幾種，有的有附設穩壓功能，並且具有自動調節輸出電壓的能力，利用變壓器抽頭不同的搭配組合，以偵測電路配合繼電器，連接不同的抽頭，即可達到即時調整輸出電壓的目的，大多數的電腦用穩壓器皆為此工作原理。但請別忘了，繼電器連接抽頭的瞬間，也會產生突波，這對電源又是另一種干擾。還有，低通濾波器的特性，就是阻擋較高頻率的訊號通過，如果擴大機對電力供應需求的速度大過低通濾波器的供電能力，則會形成一個瓶頸，反而造成阻礙。例如：某某電源濾波器對於濾除60Hz以上的雜訊非常有效，但如果此時擴大機抽取的電流量大過濾波器的供電能力，或擴大機需要快過於60Hz以上的供電速度，電源濾波器反而成為絆腳石。

一般而言，電源濾波器適用於用電穩定、電力消耗較小的器材，如訊源、前級等，而功率後級及超低音，則直接插在牆壁上為佳。無論如何，不要以為加裝電源濾波器就有正面效果，自己試試看最重要。

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問九：如何為音響準備一套理想的電源？

答：自己蓋一座電廠嗎？當然不可能，不過要準備一套理想的電源倒沒有想像中的困難，只要為它拉一條獨立的電源線就解決了大半問題，剩下的還可以靠電源線及適當的小道具進行微調的動作。關於拉電源線的方法，請參閱上一期的專題以及本期的內文，尤其是這一期的曹先生家中的電源處理，可以說是一個理想的實現，如果您真的有心，不妨進行規劃設計。您也許沒有那麼好的運氣可以獨自使用一個「桿上變壓器」，直接獲得從台電來的乾淨電源，但如果您住在公寓大廈，最起碼也可以從電表處拉一條至少22mm平方以上的電源線給音響使用，這樣一來就說得上盡心盡力了。信不信，花八千元換裝一條獨立電源線，比換一條八萬元的電源線還有實質效果。還有，拉線時請一鼓作氣，一定要拉22mm平方以上的，苦差事做兩次是很累的，千萬別相信水電行老板說3.5mm平方就夠用了。

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問十：訊源器材與後級需要分開處理嗎？

答：最好是分開處理，最好的方法是拉兩條電源線，一條給消耗電力較小的訊源器材、前級等使用，另一條則給消耗電力較大的功率擴大機、超低音等使用，雖然電源線的源頭都是同一條，但仍然聽得出效果。至於拉了電源線之後還需不需要電源濾波器，則請自行試試看，通常我的經驗是：只要有充足的電力供應，濾波器不一定有正面效果。