從源頭搞好聲音
PS Audio Power Plant P5 的大發現...Part I
企劃．撰文 / 韓享良
【原文刊載於Prime AV新視聽雜誌255期】
為什麼要做電源處理？
基本上，要讓音響器材能夠發揮出最全面、最穩定的性能，輸送給音響器材的電力必須是良好而健康的，也就是：電壓穩定、頻率穩定、無雜訊或突波的交流電，以台灣地區來說，也就是穩定的60Hz正弦波交流電，而各種家用器材（包含音響）也是因應這樣的交流電來設計的。而我們要做電源處理的目的，是因為從插座上取得的市電往往並不是這麼理想，有些人以為是台電送出來的電力有問題，其實並非如此，台電從頭端所送出的電力都是穩定的60Hz正弦波交流電，然而在經過了長距離傳輸，沿線的許多因素會影響電壓的穩定性或沾染雜訊，讓電變「髒」。
這樣的情形其實會影響所有的電器設備，降低表現或影響壽命，只是程度輕微時我們未必察覺得出來，例如洗衣機有沒有達到設計師所期望的效能，達成百分百的運轉，對我們來說可能不重要，只要能運作，最後能把衣服洗好就好了。然而音響系統的功能就是「發出聲音」一項而已，電力上的缺陷就會反應在聲音上，降低表現。有些人家裡的電力狀況不良，系統長期只發揮出可能80%的效果，玩家卻不斷花大錢希望彌補聲音上的缺陷，成效自然不彰，這就電源處理重要的原因。
那是什麼原因讓電變「髒」呢？前面說過，台電發出的電力並不是直接送到你家，中間除了會經過各種輸配電線路、各種變電所之外，還會經過大量其它用戶的廻路，電力就會受到各種程度的污染。這就像河水的源頭水質是很清澈的，經過河道的不斷分流，中下游沿線用戶的使用，就會讓水質受到污染。這樣的污染可由廻路上的電器或機具產生，也會由外部的EMI電磁干擾（Electromagnetic Interference）或RFI微波干擾（Radio Frequency Interference）而產生。
居住在重工業地區附近的民眾，就比較容易感受電力污染的情形，例如在白天用電尖峰時間，電壓的穩定度就可能受影響，同時有各種雜訊串入或干擾。還有，電力路徑上的各種機具設備、電子電路，亦可能在60Hz正弦波的交流電上施加不同頻率的正弦波，扭曲交流電的波形，就是所謂的「電源諧波」。住在工業區附近的音響迷，很可能會發現晚上音響比較好聽，就是因為晚上工業區的用電量降低，許多設備關機之後，各種雜訊、諧波、突波的干擾也降低了。
更嚴重的干擾其實在身邊
然而除了這些「遠因」之外，對我們影響更切身的其實還有「近因」，就是當電力來到住家之後，也會受到同棟住戶及自家電器設備的干擾，尤其是內含馬達、變頻設備、交換式電源的家電（例如冷氣、冰箱、電熱器、電腦等等），也會影響電力的穩定度，這類家電不僅會影響電壓、產生電源諧波，還會產生高頻雜訊，透過電力廻路流竄，寄生在電源中干擾音響系統，最終影響聲音表現。
除了其它家電之外，當電力從牆壁上的插座送出來之後，與音響系統有關的器材也會有影響，這裡指得是：壁插、排插、電源線等等部份，例如壁插採用的導體材質不良，插孔的夾力不夠，都會提高阻抗、降低傳輸效率。排插部份，也有導體材質和接觸效果的問題，如果你又將多組電器插在同組插排上使用，那麼電器間的噪訊就可能透過插排互相干擾。電源線部份，如果導體（傳導線芯、端子頭）的材質不夠好，一樣會降低傳導效率。此外，如果屏蔽沒做好，則是會沾染空氣中的EMI和RFI，也就是電器發出的電磁波與射頻干擾。所以有些講究的音響迷會選擇在夜間聽音響，並把所有無關的電器關閉，就是希望降低同大樓、或同戶內其它設備的干擾。
這樣看下來您就能瞭解，電力從發電廠送出一直到抵達音響系統，過程中有太多因素會影響電力，如果直接使用一般建商所提供的壁插、電力線，通常品質有限，因為對於建商來說，電力系統只要能滿足一般的家電，能讓家電設備動作即可，然而敏感的音響系統會直接反應電力品質的狀況，也因此廠商們推出了大量電源處理產品。
不同產品處理重點不同
電源處理產品多半能帶來正面的效果，不過產品的種類繁多，出發點各異，各廠家關心的重點也不同，價格更是天差地別，怎麼分辨呢？您只要瞭解前述「電力的污染過程」，就能理解每種產品所能處理的部份，以及可能產生的效果，列舉幾項最常見的電源處理產品。
升級插頭、壁插：通常是以較好的導體來提升傳導效率，同時創造更平滑、更大夾力的接觸面，讓插頭與插孔之間更緊密、更接觸，降低阻抗，提升傳導效率。
升級電源線：一樣是以較好的導體材質來提高傳導效率，或是採用更粗的線徑，降低阻抗，讓電流傳送有更大餘裕。除此之外，透過導體材料的搭配，線芯的絞繞方式等作法，有時還能改變聲音的表現，達到「調音」的目的。另外屏蔽也是重點，透過各種屏蔽材質的使用，或線身導體的配置，來提升屏蔽雜訊的能力。
電源濾波器：簡言之就是濾除電源裡面的雜訊。一般來說，電源雜訊的頻率通常比交流電的60Hz更高，而電源濾波器多半是以電感與電容構成的低通濾波器，將60Hz以上的訊號進行衰減，以達成濾除雜訊的目的。
突波吸收器（Surge Absorber）：正常狀況下，電力公司輸送到用戶家中的電源電壓應為110V，但因為電力路徑中的某些狀況會造成瞬間過高的電壓，例如電源開關瞬間、電力系統故障，甚至於雷擊等等，雖然電力公司都有保護措施，但有時無法做到完美，部份突波仍可能瞬間傳送到用戶家裡，為了因應這樣的狀況，坊間有不少專門處理突波的器材，而在音響用品的領域中，許多電源排插或電源處理器會標榜內含突波處理功能。
電源排插：有許多是合併上述的做法，例如插座採用較好的導體，排插本身亦有防磁處理或屏蔽結構等等，同時再附帶濾波線路濾除高頻雜訊，也有些宣稱內含防突波效果。前面說過，如果電器都是接在同一組排插上會讓雜訊串來串去、互相干擾，所以有些排插會講究線路的配置，將插座分成好幾組，標榜數位器材、類比器材分開插，便能減少雜訊互相干擾。
隔離變壓器：電源在進入電器產品之前都會經過變壓器，這類變壓器的功能主要是將電源改變成適合器材使用的狀態，通常沒有理想的雜訊隔絕效果，高頻雜訊仍然會因為變壓器初級圈與次級線圈之間的電容效應、磁性耦合或輻射等方式通過次級圈，進到電器產品的線路內。而隔離變壓器就是強化絕緣或加入遮罩結構等方式，來強化雜訊濾除與衰減能力，避免雜訊進入音響系統，同時對瞬間突波也有很好的抑制效果。
電源接地處理：透過完善的接地處理，可以提供電源基礎的零電位，讓雜訊能透過接地線導出。接地的原理乍看簡單，要真正做好其實並不容易，因為現在一般人居住的多是集合式大樓，要達到真正完美的妥善接地有許多挑戰。
進階玩法：拉專線
從以上的分析你就能看得出來，不同的電源處理器材各有不同的角色，各有能達成的效果，產品設計得好，確實能達成很好的改善。不過你也能看得出來，它們多半只能處理「從牆壁插座出來之後的電力品質」，多半偏重提高傳導特性與屏蔽性能，有沒有機會從更源頭的部份改善電力品質呢？事實上，只要你是從牆壁上的插座取電來用，就很可能讓音響器材和其它家電共用同一組電力廻路，其它家電就有機會干擾音響系統的用電。所以兩聲道音響玩家許多會考慮「拉專線」的作法，從家中的電箱拉一條給音響系統專用的廻路，就能讓廻路獨立，和其它家電分開，降低雜訊的干擾。
不過這樣也只解決「戶內」的問題，只要您府上電源的前端，仍然與同棟其他用電戶連接同一個電源箱，基本上還是和整棟大樓所有用戶共用電力廻路，別人家裡使用電器設備一樣有機會干擾室內用電，所以更終極的作法，也有人直接從樓下的電源箱拉一條專線上來使用，讓迴路與其它住戶分開，自然也能更進一步降低同棟住戶的設備干擾。
拉專線的好處不難瞭解，但真正能執行的人並不多，問題不在金額，和許多高階器材相比，拉專線的付出其實不算多，問題在於拉專線有時候必須要打牆穿孔，破壞原有的裝潢，除非是自己住，否則不容易獲得家人的支持。如果要從大樓的總電箱拉專線，還必須可能要跟台電申請，而且還必須請得動專門的電工來來配線，就看你有沒有這樣的條件跟足夠的熱忱了。
直接提供乾淨電源的PS Audio Power Plant
如果無法拉專線，還有什麼比較徹底的辨法呢？而且，與其做各式各樣事後處理，有沒有機會直接取得純淨的交流電呢？其實是有的，市場上有一種比較特殊的設計能達成這樣的效果，就是電源再生器，而在這個領域中現在最成功的就是PS Audio。這種電源再生器，與一般電源處理器的防堵或抑制的概念不同，它是直接生成純淨、穩定的交流電讓音響器材使用，自然就不用再受電源雜訊、電壓浮動、電源諧波等各種狀況干擾。也因此，該廠稱這種產品為發電廠（Power Plant），與一般的電源處理器（PowerConditioner）是不同的。
它是怎麼辨到的呢？當然, PS Audio Power Plant不可能真的是發電廠，能無中生有的發出電來，它的原理據說是類似UPS不斷電系統的概念，運用的是UPS內的Inverter電路。UPS的工作原理，是先將110V的交流電變成較低電壓之直流電，其中一個迴路傳送至UPS內的電瓶進行儲能，另一個廻路則送至Inverter電路再轉換成110V交流電，持續供給器材使用。一旦遇到停電就改由電瓶繼續供電給Inverter電路，讓器材能持續有交流電可用，以達到不斷電的效果。
而PS Audio的Power Plant產品則是省略了電瓶裝置，電源一樣從交流電轉換成直流電，再從直流電轉換成交流電，電源等於經過了重新整理、重新產生，創造出最穩定、最完美的交流電。講起來簡單，當然實際狀況是更複雜的，內含許多PS Audio優化電源的設計，有些還是獨家專利。
有沒有效呢？非常有效，PS Audio的Power Plant並不是新技術或新產品，事實上早在1997年PS Audio就推出了第一代的電源再生器（P300），從那時候開始就成為PS Audio最重要的招牌，甚至因為銷路太好，PS Audio連自家有名的後級擴大機也不生產了，把主力放在電源再生產品上。全世界各地評論員報以不斷好評，在台灣也有許多音響迷是它的擁護者，包括本刊的資深編輯、本刊的廖斐森主筆（Hi-AV影音網總編）皆是用家，還有其它專業媒體也是拿Power Plant作為長期參考器材。
搭配最強器材，從不同角度進行實驗
任何型態的電源處理產品我們都想要探討，然而在各類產品中，PS Audio的Power Plant顯然是最值得優先探討的一部，因為從理論上來說，它是直接再生出純淨的交流電供音響器材使用，對於「改善電源」的實驗來說效果應該是最大的，最能讓我們感受電源對聲音的影響。
而且從學理上來看，Power Plant的做法甚至會比拉專線更有優勢，因為拉專線只是隔絕同一住戶內其它電器，或同一棟大樓內其它住戶的雜訊干擾，然而針對更源頭的電壓變化、電源諧波未必能徹底排除，而Power Plant是直接再生電源，自然連電壓浮動、電源諧波的干擾都可以排除。直接由Power Plant供電，自然也不會有共用電力迴路、遭其它家用電器互相干擾的情形。
過去已經有很多媒體報導過Power Plant相關產品了，有些音響迷應該已經很熟悉，不過這些報導都是圍繞在兩聲道器材上，我們很好奇它在多聲道系統上能帶來哪些影響。首先，我們想看看它對於顯示器材能帶來什麼影響，所以這期我們借來了Sony先進的4K機種KD-65X9300D，用到這麼高階的顯示器材，相信能看出影像上的變化。
在多聲道音效方面，我們借來了Pioneer BDP-LX88藍光播放機、Integra DHC-60.7環繞解碼前級、YamahaMX-A5000多聲道後級，器材全部是一時之選，組成一套實力堅強的多聲道系統來進行測試。除了實驗全套系統都接上Power Plant產品之外，也實驗「個別器材」接上PowerPlant的效果，看看系統中哪一個環節對電源的改善最敏感，也可以作為日後其它電源產品的實驗參考。
當然，能使用分體式前後級的消費者還是少數，多數人還是用一體式的環繞擴大機，所以我們也借了Denon今年最高階的環繞擴大機AVR-X7200W，用它來測試改善環擴電源的狀態，這部機器一樣是一時之選，曾獲得本刊最佳推薦的肯定。而搭配的超低音是本刊長期的參考M&K Sound X10，喇叭部份則是本刊的兩組參考喇叭PioneerExcellence系列和Sound Faber Chameleon系列，視狀況使用，它們代表兩種不同的價格級距。
至於主角的PS Audio Power Plant產品部份，現在已經來到第三代產品了，旗下共有P10、P5以及最小的P3三款產品，每款產品有不同數量的插座和電源輸出能力，消費者可以依自己的需求選擇，而我們這次選擇的是P5，價格不是最貴，然而電源供應能力不凡，而且插座數量對應劇院系統綽綽有餘。
P5性能簡介
P5除了工作方式與眾不同之外，它的操作與功能性也值得一提，在此簡略介紹。P5連續負載容量高達1000VA，輸出電流峰值有50安培，輸出阻抗低於0.015歐姆，降低雜訊的能力高於80dB（100kHz-2MHz），同時輸出的總諧波失真低於輸入的十倍以上。其背板有8組插座，可以供電給8部器材，原廠將這8組插座分成Zone A至Zone D四組，原廠宣稱這四組電源插座是獨立隔離的，建議消費者把數位、類別器材連接在不同組別上，能夠避免數位與類比器材之間的雜訊干擾。其中Zone D組標示著「High Current」（高電流），原廠建議優先給需要大電流的後級擴大機使用，不過它的輸出電流並沒有比較大，而是多了保護線路可以避免瞬間強勁電流需求去影響到其它的設備。
有意思的是，P5的前面板還有巨大的液晶顯示幕，而且是觸控的，上面就有Zone A至Zone D四組電源插座的圖案，只要觸控就可以開關各區電源，綠色就是開啟、紅色就是關閉，而如果負載達到90%則會呈現橘色。下面則還有許多功能，包含了SCOPE（圖形）、SETUP（設定）、WAVEFORM（波形）與CLEAN（消磁）等等。
SCOPE可以讓你看到輸出入電壓的波形狀態，和電源狀況的各種數值。SETUP可以讓你設定輸出電壓、運作模式。另外還能為各組電源設定延遲供電及延遲關閉時間，這項功能在劇院系統上非常有用，因為我們常會希望某些器材可以依續開啟或關閉，可以避免開機時湧浪電流所產生的噪音，以保護器材。
WAVEFORM可以選擇標準的「正弦波」（Sine Wave）輸出或PS Audio獨有的「多重波」（Multi Wave）輸出,，有1~6
檔選擇。所謂的多重波模式，就是擴展正弦波的峰值充電時間，以達到更大的電力輸出，這樣的作法也會形塑出不同的波形，產生不同的聽感，使用者可作為調音之用。不過多重波的作法也會增加Power Plant
的負擔，所以高負載的狀況時不建議使用。
而CLEAN則是能對P5後端所連接器材的電源電路消磁，因為音響器材使用一段時間之後，電路會有磁化現象，降低電源處理效能，只要啟動這項功能，就會恢復到最佳狀態。
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