DE4120773A1 - Signaluebertragungskabel, insbesondere lautsprecherkabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Signalübertragungskabel, insbesondere Lautsprecherkabel, mit zwei parallel zueinander verlaufenden sowie jeweils mit einer Iso­ lierhülle umgebenen Adern für die Hin- und Rückleitung der elektrischen Signale.

Signalübertragungskabel insbesondere in Form von Laut­ sprecherkabel sind bekannt. Sie haben den Zweck, die vom Verstärker abgegebenen elektrischen Signale durch einen entsprechenden Stromfluß den Lautsprechern zuzu­ führen. Zu diesem Zweck weisen die bekannten Lautspre­ cherkabel zwei mit Abstand parallel nebeneinander verlaufende und jeweils mit einer Kunststoff-Isolier­ hülle umgebene Adern für die Hin- und Rückleitung der elektrischen Signale auf.

Nachteilig bei den bekannten Lautsprecherkabeln ist, daß der Abstand zwischen den beiden Adern für die Hin- und Rückleitung der elektrischen Signale nicht beliebig vergrößert werden kann. Bei den Leiterabständen zwi­ schen Hin- und Rückleitung, die bei Lautsprecherkabeln üblich sind, tritt zwangsläufig der sogenannte Proxi­ mity Effekt (Effekt der Nähe) auf. Er bezeichnet den störenden Einfluß, der durch die durch den Stromfluß erzeugten Magnetfelder der einzelnen Adern hervorge­ rufen wird und den Stromfluß der jeweils anderen Ader beeinträchtigt. Durch diese elektromagnetisch hervorge­ rufene elektrische Stromverdichtung an den jeweils gegenüberliegenden, innenliegenden Leiterseiten resul­ tiert eine meßtechnisch nachweisbare Widerstandser­ höhung, die sich negativ auf die Leitfähigkeit in der jeweiligen Ader des Kabels auswirkt. Die Folge des Störfeldes ist eine verschlechterte Klangqualität des Lautsprechers, da die von dem Verstärker stammenden Signale durch das Lautsprecherkabel verschlechtert an den Lautsprecher übertragen werden.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Signalübertragungskabel, insbesondere das Lautsprecherkabel der eingangs angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, daß die Signalübertragung verbes­ sert ist.

Als technische Lösung wird mit der Erfindung ein zwischen den beiden Adern verlaufender und von diesem elektrisch isolierter elektrischer Leiter vorge­ schlagen.

Ein nach dieser technischen Lehre ausgebildetes Signal­ übertragungskabel, insbesondere Lautsprecherkabel hat den Vorteil, daß der zwischen den beiden Adern des Kabels angeordnete elektrische Leiter Störfelder redu­ ziert und somit bei Lautsprecherkabeln den Klang opti­ miert. Der zwischen den beiden Adern für die Hin- und Rückleitung liegende elektrische Leiter vermindert drastisch die gegenseitige Beeinflussung und Störung der Kabeldoppelleitung.

Insbesondere bei den Leiterabständen zwischen Hin- und Rückleitung, die bei Lautsprecherkabeln üblich sind, wird der bereits erwähnte Proximity Effekt auf ein Minimum reduziert. Der zwischen den beiden Adern ver­ laufende zusätzliche elektrische Leiter hat dabei die Funktion eines sogenannten Magnetstromreflektors, der wie ein offener MU-Metallschirm zwischen den beiden Adern liegt und einen Großteil der Magnetstromenergie an die Quelle zurückreflektiert, und zwar über die gesamte Entstehungslänge. Die durch den Stromfluß in den Adern über die gesamte Länge sich entwickelnden, störenden Magnetfelder werden somit durch den dazwi­ schen befindlichen elektrischen Leiter abgeschirmt und somit die Störfelder erheblich gemindert. Diese Stör­ feldminderung führt bei Lautsprecherkabeln zu einer Klangoptimierung. Wesentlich dabei ist, daß der als Magnetstromreflektor dienende elektrische Leiter zwi­ schen den beiden Adern des Kabels von diesen elektrisch isoliert ist. Er kann deshalb entweder frei liegen oder aber vorzugsweise geerdet sein.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschla­ gen, daß der elektrische Leiter von einer Isolierhülle umgeben ist, welche einstückig mit den Isolierhüllen für die Adern ausgebildet ist. Dadurch wird zum einen der zusätzliche elektrische Leiter in optimaler Weise von den abzuschirmenden Adern des Kabels elektrisch isoliert, zum anderen wird durch die Isolierhülle eine optimale Lagefixierung des elektrischen Leiters bezüg­ lich der Adern erzielt.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird weiterhin vorgeschlagen, daß der elektrische Leiter derart dimen­ sioniert ist, daß in einer Querschnittsbetrachtung des Kabels die beiden Adern durch den dazwischen befind­ lichen elektrischen Leiter im wesentlichen im gegensei­ tigen Kernschatten liegen. Durch eine derartige Ausbil­ dung des elektrischen Leiters wird eine optimale Ab­ schirmung der Magnetfelder und damit eine optimale Störfeldminderung erzielt.

Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsge­ mäßen Signalübertragungskabels schlägt vor, daß die beiden Adern mit ihren Isolierhüllen im wesentlichen identisch ausgebildet sind und mit Abstand parallel nebeneinander verlaufen, wobei dazwischen verlaufend der elektrische Leiter angeordnet ist. Die Anordnung der parallel nebeneinander verlaufenden Adern ist für Lautsprecherkabel hinlänglich bekannt. Neu ist jedoch die Zwischenanordnung eines elektrischen Leiters für die gegenseitige Abschirmung der Störfelder.

In einer Weiterbildung des so ausgebildeten Kabels wird vorgeschlagen, daß der elektrische Leiter von einer Isolierhülle umgeben ist, die mittels dünner Verbin­ dungsstege mit den jeweiligen Isolierhüllen der Adern einstückig verbunden ist. Dadurch behält das Kabel seine Flexibilität bei und kann (wie bisher) problemlos verlegt werden.

Vorzugsweise ist der elektrische Leiter durch ein Leiterband gebildet, das sich im wesentlichen quer zur Verbindungsebene der beiden Adern erstreckt. Durch die Ausbildung des elektrischen Leiters als Leiterband wird eine optimale Abschirmung zwischen den beiden beabstan­ deten Adern geschaffen, wobei die Ausbildung des elek­ trischen Leiters als Band die Reflexionswirkung opti­ miert.

Schließlich wird in einer Weiterbildung vorgeschlagen, daß der elektrische Leiter aus Kupfer oder Stahl be­ steht. Insbesondere Stahl eignet sich in optimaler Weise für die beschriebene Störfeldabschirmung.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Signal­ übertragungskabels in Form eines Lautsprecherkabels wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Laut­ sprecherkabels, jedoch ohne den zwischen den Adern befindlichen elektrischen Leiter für die Störfeldabschirmung;

Fig. 2 das Lautsprecherkabel aus Fig. 1, jedoch mit zwischen den beiden Adern befindlichem elek­ trischen Leiter in Form eines eingezogenen Kupferbandes für die Störfeldabschirmung.

In Fig. 1 ist zunächst ein Signalübertragungskabel in Form eines Lautsprecherkabels dargestellt, wie es vom prinzipiellen Aufbau her aus dem Stand der Technik bekannt ist. Es dient der Verdeutlichung derjenigen nachteiligen physikalischen Effekte, die mit der erfin­ dungsgemäßen Weiterbildung, wie sie in Fig. 2 darge­ stellt ist, vermieden werden sollen.

Das Kabel besteht aus zwei mit Abstand parallel neben­ einander verlaufenden Adern 1. Diese bestehen jeweils aus mehreren miteinander verseilten Drähten (Litzen). Grundsätzlich wäre es auch denkbar, die Adern 1 aus einem einzigen Draht in Form eines Massivleiters zu bilden. Die beiden Adern 1 sind jeweils von einer Isolierhülle 2 aus elektrisch isolierendem Kunststoff herkömmlicher Art ummantelt. Zwischen den beiden Iso­ lierhüllen 2 ist einstückig über schmale, dünne Verbin­ dungsstege 3 eine weitere Isolierhülle 4 angeordnet, welche einen quadratischen Querschnitt aufweist. Der Sinn und Zweck dieser Isolierhülle 4 wird nachfolgend beschrieben werden. Für die Erläuterung des Kabels nach dem Stand der Technik ist diese Isolierhülle 4 unbe­ achtlich.

Die beiden Adern 1 des Kabels dienen als Hin- und Rückleitung für eine Signalübertragung, beispielsweise um einen Verstärker mit den Lautsprechern zu verbinden. Sobald ein Strom fließt, d. h. wenn der Verstärker betrieben wird, entstehen über die gesamte Länge der Adern 1 Magnetfelder. Die Folge davon ist, daß bei Leiterabständen, die zwischen den beiden Adern 1 üblich sind, zwangsläufig der sogenannte Proximity Effekt (Effekt der Nähe) auftritt. Er bezeichnet den störenden Einfluß, der durch die Magnetfelder der beiden Adern 1 hervorgerufen wird und den Stromfluß der jeweils ande­ ren Ader beeinträchtigt. Es stellt sich dabei auf den jeweils gegenüberliegenden Innenseiten der beiden Adern 1 eine Verdichtung des elektrischen Stromes ein, was zeichnerisch durch die dunklere Schraffierung angedeu­ tet ist. Daraus resultiert eine Widerstandserhöhung, die sich meßtechnisch klar nachweisen läßt und die sich negativ auf die Leitfähigkeit auswirkt. Die Folge davon ist, daß die Klangqualität beeinträchtigt wird.

In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Weiterbildung darge­ stellt, welche die beschriebenen Störfelder mindern soll. Zu diesem Zweck ist in der Isolierhülle 4 ein zusätzlicher elektrischer Leiter 5 in Form eines Lei­ terbandes aus Kupfer in der dargestellten Weise einge­ zogen. Der Leiter 5 erstreckt sich im wesentlichen quer oder leicht schräg zur durch die Adern 1 verlaufenden Verbindungsebene.

Der elektrische Leiter 5 in Form des Rein-Kupferbandes liegt dabei wie ein offener MU-Metallschirm zwischen den beiden Adern 1 und reflektiert einen Großteil der von der jeweiligen Ader 1 ausgehenden Magnetstromener­ gie über die gesamte Kabellänge an die Quelle zurück. Dies ist in Fig. 2 durch die Pfeile angedeutet, wie der zwischen den beiden Adern 1 liegende elektrische Leiter 5 als Magnetstromreflektor wirkt und welche Reflexions­ wirkung durch das eingezogene Kupferband hervorgerufen wird.

Die Folge der durch den elektrischen Leiter bewirkten Störfeldabschirmung ist die Unterdrückung des bereits mehrfach erwähnten Proximity Effektes. Es stellt sich auf den einander gegenüberliegenden Innenseiten der Adern 1 keine Stromverdichtung ein, wie dies bei dem Kabel in Fig. 1 der Fall war. Vielmehr ist die Strom­ dichte über den Querschnitt der Adern 1 gleich, was in Fig. 2 durch die gleichmäßige Schraffierung angedeutet ist. In der Folge davon wird eine optimale Signalüber­ tragung mit dem erfindungsgemäßen Kabel erzielt und damit eine optimale Klangqualität im Lautsprecher.

Die Erfindung ist nicht allein auf die Anwendung auf Lautsprecherkabel beschränkt. Vielmehr ist die Erfin­ dung überall dort bei Kabeln einsetzbar, wo Signale irgendwelcher Art übertragen werden sollen und die sich durch die Doppel-Adern gegenseitig beeinflussen können.

Claims (7)

1. Signalübertragungskabel, insbesondere Laut­ sprecherkabel, mit zwei parallel zueinander ver­ laufenden sowie jeweils mit einer Isolierhülle (2) umgebenen Adern (1) für die Hin- und Rücklei­ tung der elektrischen Signale, gekennzeichnet durch einen zwischen den beiden Adern (1) verlaufenden und von diesen elektrisch isolierten elektrischen Leiter (5).

2. Signalübertragungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (5) von einer Isolierhülle (4) umgeben ist, welche einstückig mit den Isolierhüllen (2) für die Adern (1) ausgebildet ist.

3. Signalübertragungskabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Lei­ ter (5) derart dimensioniert ist, daß in einer Querschnittsbetrachtung des Kabels die beiden Adern (1) durch den dazwischen befindlichen elek­ trischen Leiter (5) im wesentlichen im gegensei­ tigen Kernschatten liegen.

4. Signalübertragungskabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Adern (1) mit ihren Isolierhüllen (2) im wesent­ lichen identisch ausgebildet sind und mit Abstand parallel nebeneinander verlaufen, wobei dazwi­ schen verlaufend der elektrische Leiter (5) ange­ ordnet ist.

5. Signalübertragungskabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (5) von einer Isolierhülle (4) umgeben ist, die mit­ tels dünner Verbindungsstege (3) mit den jeweili­ gen Isolierhüllen (2) der Adern (1) einstückig verbunden ist.

6. Signalübertragungskabel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Lei­ ter (5) durch ein Leiterband gebildet ist, das sich im wesentlichen quer zur Verbindungsebene der beiden Adern (1) erstreckt.

7. Signalübertragungskabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektri­ sche Leiter (5) aus Kupfer oder Stahl besteht.