只选对的不挑贵的――发烧感言电容篇

forestgump

  按：小烧五、六年，花费了N多时间精力和人民币，经验不多，教训一大堆，现将体会感受整理成篇（op篇、电容篇），供初烧者参考。内容不一定很理论很准确但绝对真实，至少比那些自诩为高手大师的枪手文更具参考价值。
  感言主要针对电脑耳机系统（声卡－DAC－耳放－耳机），信号路径上的输入或输出交连（耦合）电容用得不多，体会不深，所以本文所谈电容，全指使用在电源端而非信号端。
  正文：电容是音频系统不可或缺的基本元件，但其作用往往被夸大。尤其diy摩机改机，动不动一来就换电容，我也犯过这种错误，深信“RIFA电容不费吹灰之力将日制补品电容打得落花流水；SPRAGUE是补薄声机器的极品； Black Gate電容的高貴音色无可替代……”一度时间，基本陷入换电容的瞎折腾中，折腾了一两年，花费了大把时间与精力，也没通过换电容听到传说中的天籁之音。后来看到一些理性文章，学了点基本知识，静下来想了几个问题：
  1、那么优秀的RIFA、SPRAGUE为何被收购？ 那么出众的Black Gate为何早停产？2、确有少数名机使用顶级发烧电容的，但更多的是使用非顶级发烧电容甚至普通电容照样出好声的，音响厂商厂机中，有使用epcos出好声的，有使用Vishay BC出好声的，有使用elna出好声的，有使用ncc出好声的……3、截至目前，我看到的谈某某发烧电容如何神勇的文章，基本上是建立在作者一副肉耳朵的“听感”基础上，而且他们极端鄙视试验条件之类的客观数据，认为“数据抵屁用”。这就麻烦了――要比较巩俐与章子怡谁胸大，很简单，拿胸围数据一比结果立马显现；但非要比她两谁更魅力，就是争论到她两满脸皱纹头发掉光时也不会有结果，电容同理！我说rifa长寿命，因为我可以拿数据说话：直径20mm的peg124的operational life time是27500 h at 105°C，shelf life是5000 h at 105°C or 10 years at 40°C，elna、nichicon官方文档里没有operational life time等详细数据，只有shelf life，KG的是85°C for 1000 hours，RFS（SILMIC II）也是1000 hours 85°C，更不用说peh169了，85°C的peh169 operational life time是78000 h at 85°C。显然，elna、nichicon的最高端的audio电解没有非audio的peg124长命。
  当然，数据不代表全部，音乐毕竟需要用耳朵听。世上没有金耳朵，只有肉耳朵。就我的正常耳朵而言，感觉电源端上换电容，对音色有一定影响，但远没有信号路径上换耦合电容、换op那么明显、那么确定。我的真实体会是：
  一、lm317/337稳压电源（供op耳放、DAC用）换电容：
  1、整流管并小电容。每个整流二极管并或不并西门子、ero的mkt、mkp小电容，试过0.047uf、0.01uf、470pf、330pf，差别听不出来。
  2、主滤波电容。1000uf换到3300uf，差别听得出来，前者有轻微底噪，后者基本没有；3300uf换到4700uf，差别听不出来。换不同牌子的，NCC ky3300u/35v，松下FC4700u/25v，nichicon KG Gold Tune 4700u/50v，思碧(美国化工)81D 2200U/63V，差别听不出来。同型号同容量换不同耐压值的（25v换到63v），差别听不出来。
  3、稳压输出电容。容量由220u换到1000u，差别听得出来；换不同牌子的，差别有一点。
  4、调整端ADJ对地电容。容量10u换47u，听不出来；47u换100u，有一点；换不同品牌，不明显。
5、大电解并联小电容。上述三处大电解并小电容，试过wima的mkp4、mkp10、mks4，ero的mkt1817、1826，rifa的phe426，容量0.1u、0.047u、0.015u、0.01u，差别基本听不出来。
  二、声卡换电容。
  摩过两张声卡，Turtle Beach Santa Cruz（乌龟卡）和EMU0404，把卡上原来那些小得可怜的普通电容换成品牌电容，数字部分换oscon，模拟部分dac芯片旁路容量升至47u-100u，+5v稳压输入换1000u，输出470u，RMAA测试成绩有所提高，差别也听得出来，但绝非脱胎换骨；电容换不同品牌的，elna Silmic II、松下FM、NCC kze、飞利浦bc116，RMAA测试数据差别很小，也基本听不出差别。模拟部分换上号称去除数码味利器的rifa PEG124，听不到差别。最后把0404卡上的78m05（500ma输出）换成摩托罗拉的LM340AT（1A输出），比换电容提升明显。不过新手勿学，拆那个78m05超难，搞不好整张卡就报废。
  三、op耳放换电容。
  换op电源脚旁路/退耦/去耦（说法多，其实就是bypassing）电容，电解从10u换至47u-100u，差别较明显；换不同品牌型号的，差别有一点；小电容从0.1u换到0.047u、0.01u，差别不明显；瓷片换mkt、mkp，差别有一点；品牌换日精、wima、ero、rifa，差别不明显。
总体而言，我的体会是：大多数在较公平的前提下换电容，对音色的影响都是轻微的。我说较公平，是因为电容不仅仅有容量一项关键指标，还有一大堆呢。同容量耐压条件下，peh169、sikorel的ripple current（100 Hz-120Hz）基本上是日系音频电解的两三倍，但块头也大了一倍以上。80公斤级的拳击手与50公斤的同场竞技，公平否？
  啰嗦这么多，并不是说电源端电容不重要。电子技术理论通常的解释是：滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分，使输出的直流更平滑。去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激，使放大器稳定工作。滤噪声、保稳定应该是滤波或旁路电容的主要功能，音响领域也不例外，只不过对滤波频率等要求更高，所以一般都建议使用低tan、低Impedance、高Ripple Current、低Leakage Current的电解。能满足这个条件的，欧美日大厂中起码有近百品种能胜任。
  可靠性才是选音响电源端电容的首要。
  1、欧美大厂的旗舰产品虽好，但国内这种消费环境，要买到正品很难。淘宝上那些标称全新库存品或二手拆机电容，最好远离之――除非你有好仪器，而不是像某些人吹的，摇一摇，有水流声的就没问题。即便是库存正品，也大多是停产10年甚至20年以上的东西，尤其是Sprague的，不要怀疑技术进步的力量，二三十年前的老电解比现在的好。新品多半为普通工业品。我在淘宝上买的七种欧美电容，的确听得出来音色很好的只有epcos的b41858一种，官方文档称“Long-life grade capacitors for professional applications”，可惜只有180u/35v的一种，体积也不大，用在耳放扩流缓冲op的旁路，中频很不错。
  2、elna、nichicon的顶级，建议小心之。三个原因：一是千万不要低估国人的造假能力，上千亿的GDP数据都可以随意造，何况小小的电容。而奸商向来都喜欢造高价顶级货。二是大厂中，标称专门For Audio的，elna、nichicon的系列最多最复杂，elna的就有rvo、rvw、rfs、ros、roa……nichicon有uq、es、fw、sw、mw、kw……单是elna的rfs（SILMIC II），又可以细分为若干种，简直看得眼花缭乱。淘宝上能查到的SILMIC II，表皮印刷也有很多种，谁能说清那种是正品？三是elna、nichicon声称其Audio电容如何如何更音乐性，但根本没解释清Audio电容与非Audio电容的差别。官方文档中重要参数少得可怜， For Audio的电解就只有Rated ripple current @ 85°C, 120Hz一项，peg124则有Irac @125°C/100 hz、60°C /≥5 khz、125°C/≥5 khz、esr@20°C /100hz、esr@ 20°C/ 100khz 、esl六项。Vishay BCcomponents、epcos等提供的数据也多。Elna、nichicon是不是担心说多了会透露商业机密？
  3、既然不能放心地买欧美好货，就选点较可靠的平价货吧。推荐NCC的Kze系列、松下的FC、FM。理由：一是平价的造假可能性小，全新kze、fc几十UF的0.4-0.5元一个，数千UF的1-2元一个；二是有口碑，尤其海外。台湾音乐大厅ucc版主更是力推kze系列，“目前最愛用NCC KZH，體積小，性能佳，沒明顯個性，不用併東併西就有均衡高昂的音域”，这是他原话。淘宝上kzh少，kze性能其实也差不多。三是性能佳。FC是Low impedance，FM是Low impedance(40to70% less than FC Series)，kze是Ultra Low impedance，且kze系列本身就是“电源输出平滑用”。体积小同时保持较高电流，尤其适用于声卡、op耳放上使用。0404卡为例，ak4395芯片上面那三个模拟端电解位置，装100U/25v的kze、fm完全没问题，要换同容量peg124、SILMIC II之类，非把引线拉很长不可，引线一长，不仅仅影响美观，akm官方建议“Placement of the capacitor near the converter is very important.”其他op厂商都会建议“Keep these capacitors as close to the opamp pins as possible.”四是我的真实实践，lm317/337主滤波用ky3300uf/35v，稳压后输出用kze 470u/35v两两并联，adj对地用kze 82u/100v，op旁路kze56u/50v，声卡上模拟电源端也全换kze，的确效果很好，虽然没听出什么低频有力、中频厚实、高频纤细，但正如ucc老大说的：均衡！背景很宁静，该有的音乐细节听得出来，低频不浑，高频不燥，整体决不比SILMIC II和muse差。说Fc质量好也有实践，一次在lm317/337电源板主滤波换上两个fc4700u/25v，焊上就直接上电试听，zzzzzzzzzzz噪音，断电查看没发现问题，又上电，又是zzzzzzzzzzzzz。断电细查，才发现两个fc都+-端都接反了。My god！居然没爆（整流后直流实测值±20.5v）。拆下重焊上，照样出声，使用很长也没听出任何负面问题。纯属偶然，新手切勿用此方法来测试电解质量！
  最后，我还是衷心希望得到电容高手赐教，电源滤波、旁路上，如何通过换电容来达到特定音色，比如让人声更暖更甜、高频更柔顺等？是不是非要顶级的天碟+顶级的信号线+顶级的电源线+顶级的CD机+顶级的耳放+顶级的耳机+顶级的耳朵+顶级的视听室……才能听出明显差别？
  谢谢观赏！

farley2k

楼主说得比较客观，虽然电容调音有一定效果，但无非是锦上添花，如果电路有问题，即使用尽天下发烧电容也无力回天。评论里面两级分化其实也是因为玩得设备不同，老电路用电容调音效果比较明显，而新电路效果较弱，楼主玩的声卡属于数字时代的产物，属于数模混合电路，估计是4层板起步了，用那些玩纯模拟电路的电容调音大法当然不怎么管用。

实际上电容调音一说，源于电子管时代，那个时候电路简单，电源抑制比也低得可怜，而且一共没几个元件，任何一个元件都能对音色产生明显影响，而电容确实能大幅改变电路的电源抑制比，所以出现了电容调音这一流派；
后来进入了晶体管时代，电源抑制比得到了大幅提升，电容的作用虽然没有电子管时代那么强烈了，但依然有一定的效果；
最后是现代超大规模集成电路时代，电源抑制比早已突破模拟音频上限，电容调音的效果被进一步压缩，以至于逐步退出市场；
所以一些大厂包括化工，红宝石，松下……早早就关闭了音频系列电容的生产线，而ELNA等也压缩了产品系列，只保留了几个经典系列。如果现代电路里面音频电容依然效果明显，销量自然也有保障，为何大厂纷纷停产或减产音频电容？

音频电容的没落，归根到底是芯片性能的大幅提升所导致的必然现象。
远古时代的胆机电源抑制比暂且不提，以几十年前沿用至今的老款稳压管78xx系列为例，纹波抑制比的典型值为70dB，但这个参数其实是70dB@120Hz，实际抑制比在120Hz达到峰值后就开始下降了，1KHz掉到60dB，10KHz掉到50dB，在那么音频段10K～20KHz部分的纹波抑制比单靠稳压管已经不再给力，就得靠稳压后的输出电容以及薄膜电容的高频退耦能力来分担压力。所以音频电容对稳压后的中高频部分音色影响还是有一定效果的。
而现代高性能LDO之中的强者LT3045，抑制比有效范围直达1MHz（76dB@1MHz）完整覆盖了全部音频段的频率，所以LT3045这种新一代稳压芯片只要一个普通的输出电容+一个输出104退耦就完全能担负起音频供电的质量。即使如此低的电容配置，其性能也能把78XX系列+发烧音频电容的组合秒得灰飞烟灭。
还有现代PCB技术里面的多层板工艺，大幅提升了电容的退耦范围，因为电容的大小与退耦频率和退耦范围有关，104小薄膜之所以要靠近引脚也是因为104的退耦频率虽然高，但有效半径也小，离芯片远了，退耦效果就消失了，所以那些非要拿巨型体积的古董薄膜飞线到板子上退耦的玩法其实是个笑话。而PCB做到4～6层板以上时，由于有了完整的电源层和参考地层，使得电容出现了全局退耦的可能性，即使电容隔得稍远也能随着参考地与电源地的耦合效果扩展到了整板范围，几颗普通电容就完成了以前各区域局部退耦的多电容组合效果。电容的退耦效率大幅提升，进一步压缩了音频电容的生存空间，音频专用电容逐步退出市场也只是个时间问题。

这里也要说一个不好的现象，也有无良厂商利用芯片和PCB性能提升为基础，过度消减电容的成本，在“音频线路”中使用廉价陶瓷贴片(不包括电源中使用，电源中使用陶瓷只要注意耐压和扩大容量即可)，“音频线路”使用低等级陶瓷电容实属音质毒药，主要原因不是什么压电效应，而是除了NPO/C0G型陶瓷电容外，其余陶瓷电容都有明显偏压效应，也就是容量随电压变化而变化，而且幅度非常大，以16V10U的Y5V型陶瓷电容为例，0V时是10Uf容量，而16V时容量下降得连2Uf都不到了。音频信号的电压会随音频信号幅度而波动，这时陶瓷电容的容量也会跟着时大时小，容量不停的变化，使得电路的工作状态也不停的改变，好音质无从谈起。

PS：那些狂炒冷饭，把停产古董电容当成宝贝的朋友无非3种：
1是怀旧老年烧友，就像小时候吃妈妈做的菜习惯了，音乐也只听几十年前的老歌，电路和电容都用几十年前的老产品，老人+老歌+老设备=老音色，搭配起来非常合适。
2是无良JS，因为停产了，市场上的库存有限，于是囤货+枪文炒作=涨价+暴利。
3是小白新烧，没听过几个监听级别的设备，音乐审美尚未定型，被老烧和JS的双重夹击之下，脑放大开，放弃理智。明明只听现代音乐，却被老烧带偏了，非得用什么 妖舞似妖，拿失真当好听，音质都没保障却一味追求什么韵味。
最后提醒一下，年轻的新烧友尽量不要碰古董发烧电容，那些更适合上了点年纪比较怀旧的老烧们，如果实在要用的话，也得有所选择，那些古董薄膜电容一般来说尚可使用，古董电解得看电解液干涸程度，而古董钽电容千万要慎重，尤其是什么银壳液体钽，那玩意当年停产是因为不安全，大量爆炸引起了火灾，当年全新时就已经不安全了，几十年过去了，现在使用更加危险，实在要用的话，耐压最少也得翻倍。而诡异的是前段时间还看到烧友在发帖推荐这玩意，吹得能秒天秒地秒空气似的……我怀疑就是以前胆机时代那些卖剧毒的老式油浸电容（氯化联苯）的JS们，毫无底线，为了赚钱而置烧友的安全于不顾。

mayapop

松下FC4700u/25v，nichicon KG Gold Tune 4700u/50v，
这两个电容你都听不出来区别，后面的字都不用看了。

要么是你的器材不行，要么是你的耳朵不行。

benjaminre

引用第4楼meijielove于2010-01-15 14:20发表的 :
就目前 我觉得我感受最大的就是信号耦合电容了。

另外想问LZ，如何识别nichicon真假 最近买了很多KZ还有几个BP-S，BP-S用在耦合听起来不像假的。我都是在TAOBAO一个叫精全店子那买的，信誉倒是100%，不过这年头啥都不大可信啊

100%的才要小心

西皮

坐下来静静的学习几分钟！！

piaoguo778

要比较巩俐与章子怡谁胸大，很简单，拿胸围数据一比结果立马显现；..

比喻精辟

牛耳朵

问个问题：信号输入路，换了个电容（耦合电容），三频变换没多少，比较平衡，但是齿音出来了，尤其是女生更严重，有没有什么什么方法可以磨掉齿音？ 我的信号输入线用的的特佛龙的银线，猜想是不是也有关，难不成解析力太高了？

magadeath

引用第19楼maxyeah于2010-01-19 19:57发表的 :
问：非信号通道上的电容是怎么样影响音色的？

这个我回答你，任何功放本质上相当于一个阀门，把来自电源的电能，适时适量的释放到输出端。但是整流电源的频率只有100HZ，显然，这个能量的释放完全是靠储能电容来完成，电容又不可能都是理想电容，当阀门打开的时候不可能完美的提供稳定的电压，0内阻，自然就造成了声音的差别。

其他地方各有各的道理，不一一说了

lostking

支持搂主，很多人说自己是金耳，我能保证，能听出32000和44100采样率区别的人都了了无几。相同容量下的电容，仅仅换品牌，很难分辨有音质上的区别。

franky0182

要比较容易的辨别一个电容的音色特点, 最好的办法是把他串到音频电路中, 就是耦合, 这个时候你就发现有什么不一样了. 一般为什么讲电容讲的这么多, 是因为电容是一个离C理想参数最远的原件, 对电路的影响也是最大的. 电阻电感, 就单纯的多. 因为电容的复杂性, 所以他产生的谐波就很不一样, 即使每个电容的datasheet也不能完整的描述一个电容完整的参数. 不同电容产生的不同谐波就是你所听到的不同的声音.

最近有时间刚刚好好听了下一些电容的声音, 确实体会到了. silmic2很早以前用个几个, 声音不是很喜欢,后来就没有再买了. 比较喜欢elna中的silmic, 确实甜美, 音染讨人喜欢.

xuyt

仔细看了，切实的语言。学习了。

张先生

看了2遍了

kjj10

好文，顶一个，而且LZ写得很细心，不少地方也解开了我的疑惑。

ynqs

引用第25楼confucius于2010-01-21 11:16发表的 :
无氧铜纯粹是假的，磁铁不吸引的应该是铜、斤斤计较 这些没有一点意思。螺丝引脚的大多是铝的

磁铁不吸的大多也不是铜，吕合金占多数！

zorrofox

好文帮顶

javelin167

引用第31楼hwh0823于2010-02-04 18:21发表的 :
    另外,稳压电源还有一个很重要的指标----Load transient response(瞬态响应),是指负载电流变化时,输出电压会相应的变化,负载变化越快,变化值越大,输出的纹波也越大,影响瞬态响应指标的最主要的是稳压电源自身的响应速度,其次是输出滤波电容.
    做得好的电源,负载从0-0.5A瞬变时,输出电压的纹波只有200mV(峰峰值),117可能有1V.

根据公式：T=RC，电容的充放电时间等于电容的内阻乘以容量，那么，在容量一定的前提下，内阻越小，电容的充放电时间越短，瞬态响应就更快。
比如红宝石的主板电阻：MCZ 16V/3300uf，在100KHZ时内阻只有9毫欧。而NCC的KZE 16V/2200uf，在100KHZ时内阻是18毫欧。

javelin167

话说楼主焊完机之后都不复查一次就通电上机啊？
这是我30年前焊矿石收音机和单管收音机时候的作风。现在改过来了，给一个PC电源换电解和小瓷片，换完之后还要花几个小时再跑一次线路，确保没有误焊错焊。

hwh0823

给hifidiy打个广告,我模拟过他们的1798 升频版DAC的稳压电源,他们的瞬态响应做得很好,完全能做到200mV以下

hwh0823

另外,稳压电源还有一个很重要的指标----Load transient response(瞬态响应),是指负载电流变化时,输出电压会相应的变化,负载变化越快,变化值越大,输出的纹波也越大,影响瞬态响应指标的最主要的是稳压电源自身的响应速度,其次是输出滤波电容.
    做得好的电源,负载从0-0.5A瞬变时,输出电压的纹波只有200mV(峰峰值),117可能有1V.

hwh0823

引用第19楼maxyeah于2010-01-19 19:57发表的 :
问：非信号通道上的电容是怎么样影响音色的？

    理想的电源给放大器供电,对于任何频率的信号而言,内阻都是0欧姆,输出电压都是一样的,那么这个电源就像纯净水一样,没有味道.

    可是,没有理想的电源存在:市电存在各种干扰,变压器在不同的频率下其阻抗也不一样,加上导线,整流二极管的影响,从20Hz到20KHz的交流负载,变压器整流滤波的电源输出电压其实是不同的,电容作为一个滤波器件,它对于不同频率的负载,其阻抗也不一样,不同品牌的电容有不同的阻抗曲线,这个曲线对于电源的输出特性曲线起到很关键的作用,所以就有滤波电容影响音色这一说法.

    可是,滤波电容对音色到底有多大的影响?
   答案是影响是次要的,滤波电容对音质的音响远没有耦合电容那么大.
   以LM117稳压电源供电的耳放为例,117在0.2A 10KHz负载时PSRR(纹波抑制比)为50dB,相当于稳压前300mV的纹波,稳压后只有1mV,缩减了300倍;
   还有,耳放电路本身会对电源纹波具备抑制作用,做到40dB还是很容易的,也就是缩减了100倍.
   实际上由于PCBlayout的影响,PCB铜箔存在走线电阻,和寄生电感,这个对不同频率的信号阻抗也不一样,所以纹波抑制比做不到那么高.

   总之,可以这样理解,LM117之前的滤波电容对音色的影响不到1/200,不知道有多少金耳朵可以听出这个差别.
  117的输出电容对音质的影响不到1/15;
  运放的退耦电容对音质的影响不到1/10;
  信号通道的电容对音质的影响是100%.
  好钢用在刀刃上,大家知道哪些地方该用好的电容了吧.

  以上数据是我从datasheet上查到,影响力是我自己的大概估算结果,欢迎高手指点.