ＥｌｅｃｔｒｉｃＦｉｅｌｄＳｔａｂｉｌｉｚｉｎｇＳｙｓｔｅｍ

【課題】ケーブルの行き線と帰り線の間に電位差が生じることで起こる被服材料の分極を最小限に抑えること。
【解決手段】ケーブルの構造を中心導体１、中心導体用被覆２、金属筒３、ドレイン線４、外部金属筒用被覆５で構成された二重被覆構造のものとし、ドレイン線４は中心導体１と片側のみで接続する。これにより中心導体と金属筒間の電位勾配はなくなり、中心導体用被覆の分極を最小限に抑えられる。また、この構造の被覆をケーブル内の掛かる電圧が異なる導体に対してそれぞれ独立に施す。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被服に特殊な構造を用いたオーディオ用ケーブル関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多くのメーカーから被覆材料の音質への影響を考慮してフッ素樹脂など低誘電率の材料を被覆材として使用しているケーブルが発売されている。単純な静電容量の増加ではなく誘電体のダイポールと金属中に流れる自由電子との結合に着目した場合、信号線に流れる信号によって被覆材のダイポールは分極し、自由電子との間に一定の結合力が生じる。この結合力は常に一定ではなく音楽信号のように大小さまざまな信号成分が流れる場合、被覆材のダイポールは大きな信号成分に従って分極するので、微小信号から見た場合、自由電子とダイポールとの結合力は全くリニアな関係にはないということになる。
【０００３】
この問題に対する対策のひとつには低誘電率の材料を被覆材として使う方法が上げられるが、この方法では結合力の軽減は出来てもダイポールの回転から逃れることは出来ない。ダイポールの回転から逃れるひとつの方法としてａｕｄｉｏ−ｑｕｅｓｔ社のＤＢＳ（米国特許７１２６０５５）のように誘電体に直流電圧をかけてダイポールを固定してしまう方法が上げられる。この方法では信号線の電圧よりも強力な直流電圧によって被服材料のダイポールを固定するので、信号線の電圧によって被服材料のダイポールが回転することは無い。
【０００４】
本発明では、ａｕｄｉｏ−ｑｕｅｓｔ社のＤＢＳとは異なった方法による上記の問題に対する対策方法として、特殊な二重構造の被服を施したケーブル構造を考案した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓＰａｔｅｎｔ７，１２６，０５５
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】大沼俊朗著「最新電磁気学」朝倉書店１９９２年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、ケーブルの行き線と帰り線の間に電位差が生じると被服材料のダイポールが回転してしまい、信号線を流れる自由電子と被服材料のダイポールとの結合力が常に均一ではないという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】

本発明は被服材料のダイポールの分極を最小限に抑えるケーブル構造で、中心導体１を覆う被覆材２の周りを金属箔で覆い、被覆材を覆う金属筒３を形成する。この金属筒３は静電容量の増加を抑えるために極力薄い箔が望ましく、メッキで代用することも可能である。この被覆材を覆う金属筒３からドレイン線４を引っ張り、伝送線１の片側のみに接続する。図2のように接地するのは片側のみでもう片方は接続しない。
【０００９】
この方法により伝送線１と金属筒３には同等の電圧が掛かることで、金属筒３内部の電位勾配はほぼ0になる。これによって中心導体用被覆２の被服材料のダイポールの分極を最小限に抑えられ、被覆材のダイポールは自己分極のみになる。
【００１０】
当然ながら外部金属筒用被覆５は帰り線との電位差の影響を受け分極するが、ドレイン線４を片側のみに接続することで金属筒３は信号の伝送路としては使われていない。これによりこの影響を最小限に抑えられる。
【００１１】
このケーブルの構造では被覆材を覆う金属筒３からドレイン線４を片側のみ信号線と接続するが、接続するのは信号の送り側でも受け側でもどちらでも構わない。例えばスピーカーケーブルにおいてはアンプ側、スピーカー側どちらに接続しても構わない。重要なのは被覆材を覆う金属筒３を伝送路として使用しない点にある。
【００１２】
またケーブルには行き線と帰り線があり、その電位差によって信号を伝達するが、帰り線も行き線と同様に金属筒を使った二重被覆で覆い、ドレイン線で帰り線と接続する。当然ながら、行き線を覆う金属筒から引っ張ってきたドレイン線は行き線と接続し、帰り線を覆う金属筒から引っ張ってきたドレイン線の場合は帰り線と接続することで、それぞれ独立して行う。
【発明の効果】
【００１３】
・被服材料のダイポールの分極を最小限に抑えられる。
【００１４】
・ａｕｄｉｏ−ｑｕｅｓｔ社のＤＢＳのような機構はバッテリーかもしくは電源回路といった電圧源が必要だが、この発明では電源を必要としない。
【００１５】
・電源を必要としないので、比較的容易にスピーカーやアンプなどの内部配線等にも使用可能である。ＤＢＳのような機構は電源ケーブルのような高電圧の電線の場合さらに高い電圧源が必要になるが、本発明の場合その必要が無い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１はケーブルの構造を示した拡大図である。（実施例１）
【図２】図２はケーブルの実施方法を示した全体図である。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【００１７】
ケーブルにおいて伝送線を覆っている被覆材料の分極を最小限に抑えるために、伝送線を覆う被覆材の周りを金属箔で覆い、その金属箔をドレイン線で伝送線の片側にのみ接続することで実現する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明のケーブル構造を示した拡大図である。図２はドレイン線４を片側のみ信号線と接続することを示した全体図で、１〜６まで各部は図１と同じである。
【００１９】
伝送線１を覆う被覆材２の周りを金属箔で覆い、被覆材を覆う金属筒３とする。また、金属筒３はメッキで代用も可能である。金属筒３はドレイン線４によって伝送線１と接続されるので、当然伝送線１と同じ電圧が掛かる。金属筒３と外界を絶縁するため、外部金属筒用被覆５を備え、二重被覆構造としている。
【００２０】
図１では一般的なツイステッド線の場合を示しており、信号の行き線と帰り線、２本の信号線があるが、帰り線の場合も行き線の場合と同様に金属筒とドレイン線を内蔵した二重被覆を施し、ドレイン線と帰り線を接続する。この金属筒とドレイン線を内蔵した二重被覆は必ず行き線と帰り線それぞれ独立して施す。もちろんスターカッド構造のように、行き線と帰り線が複数本ずつある場合も金属筒とドレイン線を内蔵した二重被覆は必ず行き線と帰り線に独立に施す。
【実施例２】
【００２１】
図２はドレイン線４を片側のみ信号線と接続することを示した全体図で、１〜６の各部は図１と同じである。図２の上の部分はドレイン線と伝送線は接続されていないが、図２の下の部分ではドレイン線と伝送線が接続されている。
【００２２】
この構造ではドレイン線４を片側のみ信号線と接続しているので、金属筒３は伝送線と同じ電圧ではあるが、信号の伝送路として使われることは無い。この構造は金属筒３と伝送線１の間にある被覆材２の分極は最小限に抑える事を目的としている。
【００２３】
被覆材２の分極を抑える原理は誘電体の誘電分極にある。一般的に誘電体の分極率は数式１のように誘電体に掛かる電界に比例する値として定義されている。
【００２４】
また、電気ダイポールとその空間に生じる電位との関係は数式２によって表されることが分かっており、大きさ＋−ｑの電荷が、距離Ｌで分極した場合、そのダイポールの中心から上下に１／２ｄずつ離れた空間に生じる電位差は式３のようになる。つまり、コンデンサーなどの場合、掛けられた電界によって誘電体の分極が起こり極板間に電圧降下が生じることを意味する。
【００２５】
【数１】

【数２】

【数３】

【００２６】
上記の数式１に示したように、誘電体に電界が掛かると分極が起こり、分極率は誘電体に掛かる電界に比例する。これより電界が誘電体に掛からなければ、分極率は０になることが分かる。本発明ではこの原理を用いて、金属筒を使った二重被覆とした。金属筒には内部伝送線と同じ電圧が掛かるようになっており、金属筒と内部伝送線間に電位差は０である。電界とは電圧を距離で微分したもの、単位距離あたりの電圧変動なので、金属筒と内部伝送線の間にある被覆には電界が掛からない。これにより被覆の分極を最小限に抑えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
ケーブルの信号もしくはエネルギー伝送線路において、被覆材料の分極が問題になる場合その解決方法として適用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１中心導体
２被覆材
３金属筒
４ドレイン線
５外部金属筒用被覆
６外装用ジャケット

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルの導体を覆っている被覆を金属箔もしくはメッキなど電気伝導体で覆いドレイン線で導体と片側のみ接続し導体と同じ電圧を掛ける。それに金属箔もしくはメッキを絶縁するための被覆を備える事を特徴とするケーブル。
【請求項２】
請求項１を特徴とする被覆構造を掛かる電圧が異なる導体に対してそれぞれ独立に施した事を特徴とするケーブル。

【図１】