DE20101818U1

DE20101818U1 - Audio cable

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Publication number: DE20101818U1
Application number: DE20101818U
Authority: DE
Original assignee: NTV NACHRICHTENTECHNISCHE VERT
Current assignee: NTV NACHRICHTENTECHNISCHE VERT
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2001-04-05
Anticipated expiration: 2011-02-03

Description

BeschreibungDescription Audio-KabelAudio cable

Die Erfindung betrifft ein Kabel zur Übertragung von Signalen im Bereich der Elektroakustik, insbesondere für die Signalübertragung zwischen Komponenten einer Audioanlage oder zwischen einem Verstärker und einem Schallwandler.The invention relates to a cable for transmitting signals in the field of electroacoustics, in particular for signal transmission between components of an audio system or between an amplifier and a sound transducer.

Für die Übertragung von Audiosignalen im Bereich der Elektroakustik wird von Kabeln erwartet, dass sie in einem möglichst großen Frequenzbereich einen "ebenen" Frequenzgang besitzen, also die Übertragung der Signale frequenzunabhängig erfolgt. Das gilt sowohl für die Signalübertragung zwischen einzelnen Komponenten eines professionellen oder Heim-Audiosystems zur hochqualitativen Musikwiedergabe als auch für die Übertragung von einem Leistungsverstärker zu einem Schallwandler, insbesondere zu einem Lautsprecher.For the transmission of audio signals in the field of electroacoustics, cables are expected to have a "flat" frequency response over the widest possible frequency range, i.e. the transmission of signals is frequency-independent. This applies both to the signal transmission between individual components of a professional or home audio system for high-quality music reproduction and to the transmission from a power amplifier to a sound transducer, in particular to a loudspeaker.

Herkömmlich kommen im HiFi-Bereich zwei Typen von Leitungen zum Einsatz, nämlich einerseits Phono-Kabel als auch Lautsprecherleitungen. Phono-Kabel (engl. phono-cables), auch als Cinch-Kabel bezeichnet, werden für die Übertragung geringer Leistungen zwischen den verschiedenen Komponenten in der Übertragungskette eines Audiosystems eingesetzt. Bei der Übertragung solch geringer Leistungen ist das übertragene Signal besonders anfällig für Störeinflüsse von außen. Um äußere Störeinflüsse klein zu halten, werden in der Regel abgeschirmte Kabel, insbesondere Koaxialkabel, verwendet. Ein Koaxialkabel besteht aus zwei konzentrisch angeordneten elektrischen Leitern, zwischen denen ein geeignetes Isoliermedium angeordnet ist. Der Außenleiter dient dabei als Abschirmung und liegt in der Regel auf Massepotential. Koaxialkabel erlauben eine verlust- und verzerrungsarme Signalübertragung und werden für die Übertragung von Signalen mit hohen Frequenzen eingesetzt.Two types of cables are traditionally used in the HiFi sector, namely phono cables and loudspeaker cables. Phono cables, also known as cinch cables, are used to transmit low power between the various components in the transmission chain of an audio system. When transmitting such low power, the transmitted signal is particularly susceptible to external interference. In order to keep external interference to a minimum, shielded cables, especially coaxial cables, are usually used. A coaxial cable consists of two concentrically arranged electrical conductors, between which a suitable insulating medium is arranged. The outer conductor serves as a shield and is usually at ground potential. Coaxial cables allow signal transmission with low loss and distortion and are used to transmit signals with high frequencies.

Musikinstrumente erzeugen Frequenzen bis 100 kHz und auch heutige Audio-Signalquellen und Speichermedien wie z.B. die Audio-DVD können Audiosignale mit Frequenzen bis zu 100 kHz bereitstellen.Musical instruments generate frequencies of up to 100 kHz and today's audio signal sources and storage media such as audio DVDs can also provide audio signals with frequencies of up to 100 kHz.

In einem Audiosystem wird das Audiosignal so aufbereitet, dass es einen Schallwandler ansteuern kann, der die elektrischen Signale in wahrnehmbare Schalldruckwellen umwandelt. Dazu sind deutlich höhere Signalleistungen erforderlich als zwischen den Komponenten eines Audiosystems zur Musikwiedergabe, so dass die Signale in den Zuleitungen zu einem Schallwandler deutlich weniger empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen sind.In an audio system, the audio signal is processed in such a way that it can control a sound transducer, which converts the electrical signals into perceptible sound pressure waves. This requires significantly higher signal power than between the components of an audio system for music playback, so that the signals in the supply lines to a sound transducer are significantly less sensitive to external influences.

Die Fähigkeit des menschlichen Gehörs Schalldruckschwankungen wahrzunehmen ist auf einen bestimmten Frequenzbereich beschränkt. Die Kurve wahrnehmbarer, einzelner Sinustöne wird "Ruhehörschwelle" oder auch "absolute Hörschwelle" genannt. Der empfindlichste Bereich des normalen Gehörs befindet sich zwischen und 5 kHz. Oberhalb dieses Frequenzbereichs nimmt die Wahrnehmungsempfindlichkeit deutlich ab, um zwischen 16 kHz und 20 kHz eine Grenze zu erreichen, oberhalb der Hörempfindungen von Tönen nicht mehr hervorgerufen werden. Dennoch können höhere Harmonische, die auch außerhalb des Hörbereichs liegen, die Wahrnehmung innerhalb des Hörbereichs beeinflussen, insbesondere durch die Wahrnehmung von Differenztönen, die bei gleichzeitiger Abstrahlung mehrerer benachbarter Töne entstehen und hörbar werden können. Lautsprecherleitungen sollten deshalb in der Lage sein, auch hohe Frequenzen vorzugsweise bis zu 100 kHz unverzerrt zu übertragen. "Unverzerrt" bedeutet, dass im gesamten Frequenzbereich der Amplituden- und Phasengang des Signals möglichst geringe Veränderungen erfährt.The ability of the human ear to perceive sound pressure fluctuations is limited to a certain frequency range. The curve of perceptible, individual sinus tones is called the "resting hearing threshold" or "absolute hearing threshold". The most sensitive range of normal hearing is between 0 and 5 kHz. Above this frequency range, the sensitivity of perception decreases significantly, reaching a limit between 16 kHz and 20 kHz, above which auditory sensations of tones are no longer evoked. Nevertheless, higher harmonics, which are also outside the audible range, can influence perception within the audible range, in particular through the perception of difference tones that arise when several neighboring tones are emitted simultaneously and can become audible. Loudspeaker cables should therefore be able to transmit high frequencies, preferably up to 100 kHz, without distortion. "Undistorted" means that the amplitude and phase response of the signal undergoes as little change as possible across the entire frequency range.

Lautsprecherkabel werden bisher als parallel geführte Stromleiter ausgebildet. Um die Übertragungseigenschaften von Lautsprecherkabeln zu verbessern, werden im allgemeinen Kabel mit größeren Querschnitten verwendet. Solche Kabel sind nicht nur deutlich teurer, sondern sie machen die Handhabung und Verlegung der Kabel umständlich. Zudem verbessern solche Kabel nur die Tiefenwiedergabe, ohne auchSpeaker cables have so far been designed as parallel conductors. In order to improve the transmission properties of speaker cables, cables with larger cross-sections are generally used. Such cables are not only significantly more expensive, but they also make handling and laying the cables cumbersome. In addition, such cables only improve bass reproduction without also

die Wiedergabe höherer Frequenzen zu verbessern. Im Gegenteil, sie weisen für die unterschiedlichen Frequenzen des Signals unterschiedliche Dämpfungswerte auf.to improve the reproduction of higher frequencies. On the contrary, they have different attenuation values for the different frequencies of the signal.

Im folgenden werden einige der physikalisch relevanten Randbedingungen angegeben, die es bei der Gestaltung von Audiokabeln, insbesondere Lautsprecherleitungen oder Phonokabein zu beachten gilt.The following lists some of the physically relevant boundary conditions that must be considered when designing audio cables, especially loudspeaker cables or phono cables.

Der ohmsche Widerstand des verwendeten Leitungsmaterials bewirkt einen Leistungsverlust. Um diesen auszugleichen, werden in der Regel Leiter mit größeren Querschnitten verwendet.The ohmic resistance of the cable material used causes a loss of power. To compensate for this, conductors with larger cross-sections are usually used.

Die in dem Leiter übertragenen Signale können leicht durch elektromagnetische Fremdfelder gestört werden. Um den Einfluss solcher Störungen zu vermeiden, werden in der Regel abgeschirmte Leiter verwendet. Koaxialkabel weisen eine Abschirmung auf, wobei eine metallische Ummantelung die übertragenen Signale gegen Störungen schützt, so dass das Außenfeld vernachlässigbar ist. Die Abschirmung besteht entweder aus einem folienartigen Material oder aus einem Geflecht sehr feiner Drähtchen.The signals transmitted in the conductor can easily be disturbed by external electromagnetic fields. To avoid the influence of such interference, shielded conductors are usually used. Coaxial cables have a shield, whereby a metallic sheath protects the transmitted signals against interference, so that the external field is negligible. The shield consists either of a foil-like material or of a braid of very fine wires.

Aufgrund des Proximity-Effektes (auch Stromverdrängungseffekt genannt) kommt es zu Verzerrungen der Übertragungsqualität in Abhängigkeit von der Frequenz. Zwei in dichtem Abstand geführte parallele Leiter beeinflussen gegenseitig den Stromfluss im jeweils anderen Leiter. Bei gegenläufigen Strömflüssen in beiden Leitern führt dies zu einem reduzierten Leitungsquerschnitt für höherfrequente Signalanteile, und zwar liegen die wirksamen Leitungsquerschnitte an den einander zugewandten Leitungsseiten. Ein Beispiel für eine solche Querschnittsverengung ist in Fig. 2 dargestellt. Der gesamte Querschnitt der beiden parallel verlaufenden Leiter ist jeweils auf die schwarz dargestellten Bereiche 5 und 6 eingeschränkt. Gleichanteile des Signals und sehr niedrige Frequenzen werden jedoch über den gesamten Querschnitt übertragen. Es kommt daher bei der Zuführung der Audiosignale zu den Lautsprechern herkömmlich zu nachteiligen Frequenzverzerrungen.Due to the proximity effect (also called current displacement effect), the transmission quality is distorted depending on the frequency. Two parallel conductors placed close together mutually influence the current flow in the other conductor. If the current flows in opposite directions in both conductors, this leads to a reduced line cross-section for higher-frequency signal components, and the effective line cross-sections are on the sides of the line facing each other. An example of such a cross-sectional narrowing is shown in Fig. 2. The entire cross-section of the two parallel conductors is restricted to the areas 5 and 6 shown in black. DC components of the signal and very low frequencies are, however, transmitted across the entire cross-section. This usually leads to disadvantageous frequency distortions when the audio signals are fed to the loudspeakers.

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Zusätzliche frequenzabhängige Verzerrungen der übertragenen Signale werden vom Skin-Effekt hervorgerufen. Der Skin-Effekt beschreibt ein Phänomen, das seine Bedeutung aus der Hochfequenztechnik herleitet. Durchfließt Wechselstrom einen Leiter, so induziert das Wechselmagnetfeld eine elektromotorische Kraft. Die elektromotorische Kraft führt zur Abnahme der Stromdichte im Leiterinneren. Das Ergebnis ist ein Anstieg der Kabelimpedanz bei hohen Frequenzen. Zur Verminderung der Auswirkungen kann ein Kabel mit widerstandsreduzierendem Silber an der Oberfläche versehen werden. Eine solche Maßnahme ist jedoch aufwendig und führt zu einer deutlichen Erhöhung der Herstellungskosten.Additional frequency-dependent distortions of the transmitted signals are caused by the skin effect. The skin effect describes a phenomenon that derives its significance from high-frequency technology. When alternating current flows through a conductor, the alternating magnetic field induces an electromotive force. The electromotive force leads to a decrease in the current density inside the conductor. The result is an increase in the cable impedance at high frequencies. To reduce the effects, a cable can be coated with resistance-reducing silver on the surface. However, such a measure is complex and leads to a significant increase in manufacturing costs.

Weitere frequenzabhängige Verzerrungen können durch Signalreflexionen hervorgerufen werden. Bei zweiadrigen Kabeln entstehen solche Signalreflexionen, wenn die Abstände beider Leiter zueinander herstellungsbedingt nicht gleichmäßig sind. Auch bei Koaxialkabeln mit einer Spiral- oder Geflechtabschirmung können solche Signalreflexionen auftreten, wenn die parallel bzw. kreuzweise angeordneten feinen Drähte der Abschirmung in Abhängigkeit von der jeweiligen Krümmung des Kabels mehr oder weniger Kontakt miteinander haben. Dies führt zu mikroskopisch kleinen Inhomogenitäten und entsprechenden Verzerrungen.Further frequency-dependent distortions can be caused by signal reflections. In two-core cables, such signal reflections occur when the distances between the two conductors are not even due to manufacturing. Such signal reflections can also occur in coaxial cables with spiral or braided shielding if the fine wires of the shielding, arranged in parallel or crosswise, have more or less contact with each other depending on the respective curvature of the cable. This leads to microscopically small inhomogeneities and corresponding distortions.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kabel, insbesondere ein Audiokabel, anzugeben, das eine möglichst frequenzunabhängige Übertragungscharakteristik aufweist.The object of the invention is to provide a cable, in particular an audio cable, which has a transmission characteristic that is as frequency-independent as possible.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß werden die frequenzunabhängigen Übertragungseigenschaften dadurch erreicht, dass das Kabel in allen Frequenzbereichen eine gleichmäßige Dämpfung aufweist. Durch Verwendung eines Mittelleiters mit einer Mehrzahl von diesen Mittelleiter umgebenden einzelnen Leitern in konstantem Abstand können die Auswirkungen des Proximity-Effektes und des Skin-Effektes auf die Übertragungseigenschaften deutlich reduziert werden. Der erfindungsgemäße Kabelaufbau kombiniert die Auswirkungen beider Effekte so, dass sie zu insgesamt besseren Übertragungseigenschaften, insbesondere im höheren Frequenzbereich, führen.According to the invention, the frequency-independent transmission properties are achieved by the cable having uniform attenuation in all frequency ranges. By using a center conductor with a plurality of individual conductors surrounding this center conductor at a constant distance, the effects of the proximity effect and the skin effect on the transmission properties can be significantly reduced. The cable structure according to the invention combines the effects of both effects in such a way that they lead to better transmission properties overall, especially in the higher frequency range.

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Gleichzeitig wird durch die ringförmige Anordnung der einzelnen Adern des Außenleiters eine Abschirmung des Mittel leiter bewirkt. Dadurch lässt sich dieses Kabel sowohl als Lautsprecherleitung als auch als Phono- bzw. Cinch-Kabel einsetzen.At the same time, the ring-shaped arrangement of the individual wires of the outer conductor shields the center conductor. This means that this cable can be used as a loudspeaker cable as well as a phono or cinch cable.

Das erfindungsgemäß hergestellte Kabel ist durch seine vielfältigeren Einsatzmöglichkeiten in der Herstellung und im Preis besonders günstig.The cable manufactured according to the invention is particularly economical in production and price due to its wide range of possible applications.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass das Kabel besonders klein gehalten werden kann, da die Leitungsquerschnitte besser als herkömmlich zur Signalübertragung verwendet werden könnenA further advantage of the invention is that the cable can be kept particularly small, since the cable cross-sections can be used better than conventionally for signal transmission

Vorteilhafterweise weisen sowohl der Mittelleiter und dessen Isolierung als auch die einzelnen Adern des Außenleiters und deren Isolierungen einen kreisförmigen Querschnitt auf. Auf diese Weise lässt sich mit einfachen Mitteln erreichen, dass die einzelnen Adern des Außenleiters einen konstanten Abstand zum Mittelleiter haben und so keine Inhomogenitäten der Induktivität oder Kapazität entstehen. Durch Verwendung von Leiterisolierungen mit großen Durchmessern weist das Kabel eine besonders niedrige Kapazität auf. Bei kreisförmigen Querschnitten ist ein solches Kabel mit exakten Abständen sehr leicht herzustellen, da keine komplizierten Maßnahmen erforderlich sind, um einen konstanten Abstand zwischen dem Mittelleiter und den Adern des Außenleiters bei der Herstellung und im Betrieb zu gewährleisten. Advantageously, both the center conductor and its insulation as well as the individual wires of the outer conductor and their insulation have a circular cross-section. In this way, it is easy to ensure that the individual wires of the outer conductor have a constant distance from the center conductor, thus preventing inhomogeneities in inductance or capacitance. By using conductor insulation with large diameters, the cable has a particularly low capacitance. With circular cross-sections, such a cable with exact spacing is very easy to manufacture, as no complicated measures are required to ensure a constant distance between the center conductor and the wires of the outer conductor during manufacture and operation.

Die Homogenität der Leitungscharakteristika lässt sich weiter verbessern, wenn ein Zwischenmantel zwischen den einzelnen Adern des Außenleiters und einem Außenmantel angeordnet ist. Dieser Zwischenmantel drückt die Adern des Außenleiters an die Isolierung des Mittelleiters, so dass auch bei mechanischer Verformung des Kabels die Abstände zwischen dem Mittelleiter und den Adern des Außenleiters konstant bleiben. Ein solches Kabel ist besonders gut handhabbar, da im Gebrauch die Übertragungseigenschaften nicht verschlechtert werden.The homogeneity of the cable characteristics can be further improved if an intermediate sheath is arranged between the individual wires of the outer conductor and an outer sheath. This intermediate sheath presses the wires of the outer conductor against the insulation of the center conductor, so that even if the cable is mechanically deformed, the distances between the center conductor and the wires of the outer conductor remain constant. Such a cable is particularly easy to handle, since the transmission properties are not impaired during use.

Bei einer Verwendung von 6 bis 15 Adern für den Außenleiter beeinflussen sich der Skin-Effekt und der Proximity-Effekt gegenseitig besonders vorteilhaft. In einer bevorzugten Ausführungsform werden insgesamt 11 einzelne Adern für den Außenleiter verwendet.When 6 to 15 wires are used for the outer conductor, the skin effect and the proximity effect influence each other particularly advantageously. In a preferred embodiment, a total of 11 individual wires are used for the outer conductor.

Der Mittel leiter weist vorzugsweise eine Querschnittsfläche von etwa 1 mm² auf. Der Leitungsquerschnitt kann gegenüber herkömmlichen Lautsprecherkabelquerschnitten deutlich reduziert werden ohne negative Auswirkungen auf die Übertragungsqualität. Im Gegenteil, ein solcher Querschnitt trägt mit zu einer ebenen Übertragungscharakteristik bei. Dadurch erhält das Kabel eine Größe, die es auch als Phono- bzw. Cinch-Kabel verwendbar macht. Es ist also nicht nur aufgrund seiner geringeren Ausmaße leichter handhabbar, sondern auch vielseitiger verwendbar. Vorzugsweise hat dabei jede Ader des Außenleiters eine Querschnittsfläche von 0,2 mm².The center conductor preferably has a cross-sectional area of about 1 mm ² . The cable cross-section can be significantly reduced compared to conventional loudspeaker cable cross-sections without negative effects on the transmission quality. On the contrary, such a cross-section contributes to a flat transmission characteristic. This gives the cable a size that makes it usable as a phono or cinch cable. It is therefore not only easier to handle due to its smaller dimensions, but also more versatile. Each wire of the outer conductor preferably has a cross-sectional area of 0.2 mm ² .

Für die Isolierung der einzelnen Leiter, also des Mittelleiters und der Adern des Außenleiters, wird vorzugsweise Polyethylen verwendet. Polyethylen führt zu besonders geringen Verlusten bei höheren Frequenzen bei gleichzeitig ausreichend mechanischer Stabilität.Polyethylene is preferably used to insulate the individual conductors, i.e. the center conductor and the strands of the outer conductor. Polyethylene leads to particularly low losses at higher frequencies while at the same time providing sufficient mechanical stability.

Besonders gute Qualitätseigenschaften des Kabels werden erzielt, wenn der Zwischenmantel aus Spezialpolyethylen hergestellt ist, um die einzelnen Adern des Außenleiters auch bei Verformung des Kabels im gleichen Abstand zum Mittelleiter zu halten. Dadurch bleiben auch bei mechanischer Verformung, beispielsweise durch Krümmung des Kabels, die guten Übertragungseigenschaften erhalten und machen das Kabel besonders einfach handhabbar.Particularly good quality properties of the cable are achieved when the intermediate sheath is made of special polyethylene in order to keep the individual wires of the outer conductor at the same distance from the center conductor even when the cable is deformed. This means that the good transmission properties are retained even when the cable is mechanically deformed, for example when the cable is bent, and makes the cable particularly easy to handle.

Ein Außenmantel aus PVC macht das Kabel besonders stabil gegen mechanische Einflüsse von außen und erhöht somit ebenfalls die Handhabbarkeit im täglichen Einsatz.An outer jacket made of PVC makes the cable particularly stable against external mechanical influences and thus also increases its handling in daily use.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.In the following, the invention is described using an embodiment with reference to the drawings.

Fig. 1 zeigt einen Leitungsquerschnitt eines Leiters, bei dem zur Veranschaulichung des Skin-Effektes verschiedene wirksame Leitungsquerschnitte dargestellt sind.Fig. 1 shows a cross-section of a conductor in which different effective cross-sections are shown to illustrate the skin effect.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch zwei parallel geführte Leiter, wobei die Auswirkungen des Proximity-Effektes dargestellt sind.Fig. 2 shows a cross-section through two parallel conductors, showing the effects of the proximity effect.

Fig. 3 zeigt den Aufbau des erfindungsgemäßen Kabels.Fig. 3 shows the structure of the cable according to the invention.

Fig. 4 zeigt den Querschnitt aus Fig. 3, bei dem Auswirkungen des Proximity-Effektes und des Skin-Effekts auf den wirksamen Leitungsquerschnitt angedeutet sind.Fig. 4 shows the cross-section from Fig. 3, where the effects of the proximity effect and the skin effect on the effective line cross-section are indicated.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen einzelnen Leiter, bei dem durch unterschiedliche Schraffuren die Auswirkungen des Skin-Effektes veranschaulicht werden. Wechselstrom, der durch einen Leiter fließt, induziert durch das Wechselmagnetfeld eine elektromotorische Kraft, die zur Abnahme der Stromdichte im Leiterinneren führt. Bei höheren Frequenzen des übertragenen Signals ist der wirksame Leitungsquerschnitt deshalb auf einen ringförmigen Leitungsquerschnitt reduziert. Fig. 1 zeigt Beispiele für die Reduktion des wirksamen Leitungsquerschnitts für Signale mit zunehmend höheren Frequenzen. Für sehr hohe Frequenzen wird das Signal nur innerhalb des schwarzen, äußeren Rings 1 übertragen. Für niedrigere Frequenzen nimmt der wirksame Leitungsquerschnitt wieder zu, so dass der wirksame Leitungsquerschnitt für etwas niedrigere Frequenzen aus den Bereichen mit den Bezugszeichen 1 und 2 besteht und für noch niedrigere Frequenzen aus den Bereichen 1, 2 und 3. Nur bei sehr niedrigenFig. 1 shows a cross-section through a single conductor, in which the effects of the skin effect are illustrated by different hatchings. Alternating current flowing through a conductor induces an electromotive force through the alternating magnetic field, which leads to a reduction in the current density inside the conductor. At higher frequencies of the transmitted signal, the effective line cross-section is therefore reduced to a ring-shaped line cross-section. Fig. 1 shows examples of the reduction of the effective line cross-section for signals with increasingly higher frequencies. For very high frequencies, the signal is only transmitted within the black, outer ring 1. For lower frequencies, the effective line cross-section increases again, so that the effective line cross-section for slightly lower frequencies consists of the areas with the reference symbols 1 and 2 and for even lower frequencies of the areas 1, 2 and 3. Only at very low frequencies

Frequenzen trägt auch der mittlere Abschnitt mit dem Bezugszeichen 4 zur Übertragung des Signals bei. Aus Fig. 1 ist daher ersichtlich, dass in Abhängigkeit von der Frequenz des übertragenen Signals eine Reduktion des Leitungsquerschnitts und damit eine frequenzabhängige Dämpfung des übertragenen Signals einhergeht.The middle section with the reference number 4 also contributes to the transmission of the signal at higher frequencies. It can therefore be seen from Fig. 1 that, depending on the frequency of the transmitted signal, there is a reduction in the line cross-section and thus a frequency-dependent attenuation of the transmitted signal.

In Fig. 2 ist ein weiteres Phänomen dargestellt, das den zur Signalübertragung wirksamen Leitungsquerschnitt beeinflusst, nämlich der in der Beschreibungseinleitung schon angesprochene Proximity-Effekt. Die von einem Wechselmagnetfeld eines Leiters induzierte elektromotorische Kraft wirkt nicht nur auf den Leiter selbst zurück, sondern auch auf benachbart angeordnete Leiter. Fließt durch beide Leiter ein entsprechender Strom in entgegengesetzter Richtung, so reduziert sich der wirksame Leitungsquerschnitt wie in Fig. 2 dargestellt. Höherfrequente Signalanteile werden nur in den schwarz wiedergegebenen Teilen des Leiterquerschnitts übertragen.Fig. 2 shows another phenomenon that influences the effective line cross-section for signal transmission, namely the proximity effect already mentioned in the introduction to the description. The electromotive force induced by an alternating magnetic field of a conductor not only acts on the conductor itself, but also on adjacent conductors. If a corresponding current flows through both conductors in opposite directions, the effective line cross-section is reduced as shown in Fig. 2. Higher frequency signal components are only transmitted in the parts of the conductor cross-section shown in black.

Beide Effekte lassen sich zum Teil kompensieren, wenn ein Kabelaufbau gewählt wird, wie er in Fig. 3 gezeigt ist. Erfindungsgemäß besteht das Kabel aus einem Mittelleiter 7, der von einer Isolationsschicht 8 umhüllt ist. Um diesen Mittelleiter herum sind separat isolierte, einzelne Adern 11 mit Isolierungen 12 angeordnet. Diese einzelnen Adern bilden zusammen eine Außenleiter und sind jeweils im gleichen Abstand von dem Mittelleiter 7 um diesen herum angeordnet.Both effects can be partially compensated if a cable structure is selected as shown in Fig. 3. According to the invention, the cable consists of a center conductor 7 which is covered by an insulating layer 8. Separately insulated, individual wires 11 with insulation 12 are arranged around this center conductor. These individual wires together form an outer conductor and are each arranged around the center conductor 7 at the same distance from it.

Vorteilhafterweise werden zwischen sechs und fünfzehn einzelne Adern 11 um den Mittelleiter 7 herum angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform werden genau elf einzelne Adern verwendet, die in regelmäßigen Abständen um den Mittelleiter angeordnet sind. Durch geeignete Wahl der Durchmesser der Isolierungen sowohl für den Mittelleiter 7 als auch für die einzelnen Adern 11 wird die Herstellung vereinfacht und die Betriebeigenschaften verbessert. Der Abstand zwischen dem Mittelleiter 7 und dem Außenleiter ist auf diese Weise fest vorgegeben. Der Abstand unterliegt daher keinen zusätzlichen Herstellungsschwankungen oder Veränderungen bei Kabelkrümmungen im Betrieb.Advantageously, between six and fifteen individual wires 11 are arranged around the center conductor 7. In a preferred embodiment, exactly eleven individual wires are used, which are arranged at regular intervals around the center conductor. By suitably selecting the diameters of the insulation for both the center conductor 7 and the individual wires 11, production is simplified and the operating properties are improved. The distance between the center conductor 7 and the outer conductor is thus fixed. The distance is therefore not subject to any additional manufacturing variations or changes due to cable bends during operation.

In Fig. 4 ist die Auswirkung der erfindungsgemäßen Kabelkonstruktion auf den wirksamen Leiterquerschnitt der einzelnen Adern dargestellt. Herkömmlich werden als Lautsprecherzuleitungen Kabelkonstruktionen gemäß Fig. 2 verwendet. Für hohe Frequenzen hat ein Zusammenwirken des Proximity-Effektes mit dem Skin-Effekt zur Folge, dass von dem durch den Skin-Effekt auf eine Schlauchform reduzierten Leitungsquerschnitt bloß ein Ausschnitt, also ein Schlauchsegment, zur Übertragung hochfrequenter Signalanteile übrig bleibt. Die bei höheren Frequenzen wirksame Querschnittsfläche aus Fig. 1 wird also noch einmal reduziert. Beide Effekte bewirken also eine verstärkte Dämpfung höherer Frequenzen.Fig. 4 shows the effect of the cable construction according to the invention on the effective conductor cross-section of the individual wires. Cable constructions according to Fig. 2 are conventionally used as loudspeaker supply cables. For high frequencies, the interaction of the proximity effect with the skin effect means that only a section, i.e. a segment of the cable cross-section reduced to a tube shape by the skin effect, remains for the transmission of high-frequency signal components. The cross-sectional area effective at higher frequencies from Fig. 1 is thus reduced again. Both effects therefore cause increased attenuation of higher frequencies.

In Fig. 4 ist wiedergegeben, wie mit dem erfindungsgemäßen Leiter dieser nachteilige kombinatorische Effekt beider Dämpfungsmechnismen aufgehoben werden kann. Der Rückleiter setzt sich aus einzelnen, in regelmäßigen Abständen um den Mittelleiter herum angeordneten Leitern zusammen. Dadurch hat der Proximity-Effekt nicht die oben geschilderte nachteilige Auswirkung. Rund um den Mittelleiter sind die Adern des Rückleiters bzw. Außenleiters angeordnet. Aufgrund des Proximity-Effektes trägt dadurch der gesamte schwarz dargestellte Bereich 14 des Mittelleiters zur Leitung hoher Frequenzen bei. Das ist genau der Bereich, auf den auch aufgrund des Skin-Effektes der Leitungsquerschnitt bei höheren Frequenzen reduziert wird. Diese Anordnung erlaubt daher, die negativen Auswirkungen von frequenzabhängigen Verzerrungen bei der Signalübertragung zu vermeiden.Fig. 4 shows how this disadvantageous combinatorial effect of both damping mechanisms can be eliminated with the conductor according to the invention. The return conductor is made up of individual conductors arranged at regular intervals around the center conductor. As a result, the proximity effect does not have the disadvantageous effect described above. The wires of the return conductor or outer conductor are arranged around the center conductor. Due to the proximity effect, the entire area 14 of the center conductor shown in black contributes to the conduction of high frequencies. This is precisely the area to which the line cross-section is reduced at higher frequencies due to the skin effect. This arrangement therefore makes it possible to avoid the negative effects of frequency-dependent distortions in signal transmission.

Da insgesamt der Leitungsquerschnitt kleiner als bei herkömmlich guten Lautsprecherkabeln gewählt wird, kann eine gleichmäßigere Dämpfung aller Frequenzanteile erreicht werden.Since the overall cable cross-section is smaller than that of conventional loudspeaker cables, a more uniform attenuation of all frequency components can be achieved.

Durch die insgesamt kleinere Bauweise gegenüber herkömmlichen Lautsprecherkabeln und den "Koaxial-Effekt", nämlich die Abschirmung des Mittelleiters durch den Außenleiter, lässt sich dieses Kabel zusätzlich zur Übertragung von hochfrequenten Signalen mit kleineren Leistungen verwenden, wie sie bei Phono- bzw. Cinch-Kabeln auftreten. Das erfindungsgemäße Kabel ist daher in seinem Einsatz vielfältiger verwendbar.Due to the overall smaller design compared to conventional loudspeaker cables and the "coaxial effect", namely the shielding of the center conductor by the outer conductor, this cable can also be used to transmit high-frequency signals with lower power, as occurs with phono or cinch cables. The cable according to the invention can therefore be used in a wider variety of applications.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Mittelleiter mit einem Querschnitt in der Größenordnung von 1,0 mm² verwendet. Die Isolierung wird aus Polyethylen hergestellt, das vorzugsweise einen Durchmesser von ungefähr 3,0 mm aufweist. Um diesen Mittelleiter herum sind sechs bis fünfzehn, vorzugsweise elf Adern 11 angeordnet. Alle Adern 11 weisen den gleichen Aufbau mit einem Leitungsquerschnitt von 0,2 bis 0,25 mm² auf, vorzugsweise von jeweils 0,22 mm². Auch die Isolierung 12 der Adern 11 des Außenleiters ist aus Polyethylen und weist einen Durchmesser von 1 bis 1,5 mm, vorzugsweise 1,22 mm auf.According to a preferred embodiment, a center conductor with a cross-section of the order of 1.0 mm ² is used. The insulation is made of polyethylene, which preferably has a diameter of approximately 3.0 mm. Six to fifteen, preferably eleven, wires 11 are arranged around this center conductor. All wires 11 have the same structure with a conductor cross-section of 0.2 to 0.25 mm ² , preferably 0.22 mm ² each. The insulation 12 of the wires 11 of the outer conductor is also made of polyethylene and has a diameter of 1 to 1.5 mm, preferably 1.22 mm.

Der Mittelleiter 7 und die Adern 11 des Außenleiters werden von einem Zwischenmantel 10 umfasst. Dieser Zwischenmantel ist aus Spezialpolyethylen hergestellt und hat einen Durchmesser zwischen 6 und 7 mm, vorzugsweise von 6,5 mm. Dieser Zwischenmantel ist so ausgebildet, dass er die Lagestabilität der Adern 11 gegenüber dem Mittelleiter 7 erhöht, so dass auch bei Verformung des Kabels der Abstand zwischen Mittelleiter 7 und den einzelnen Adern 11 konstant bleibt. Dadurch bleibt die Induktivität und Kapazität und auch der Wellenwiderstand über die ganze Länge des Kabels konstant und es treten keine Verzerrungen einzelner Frequenzanteile durch Signalreflexionen auf. Gerade solche Deformationen führen bei herkömmlichen Kabeln dazu, dass im praktischen Einsatz weitere Verzerrungen der Übertragungseigenschaften auftreten.The center conductor 7 and the wires 11 of the outer conductor are surrounded by an intermediate sheath 10. This intermediate sheath is made of special polyethylene and has a diameter of between 6 and 7 mm, preferably 6.5 mm. This intermediate sheath is designed in such a way that it increases the positional stability of the wires 11 in relation to the center conductor 7, so that even if the cable is deformed, the distance between the center conductor 7 and the individual wires 11 remains constant. As a result, the inductance and capacitance as well as the characteristic impedance remain constant over the entire length of the cable and no distortion of individual frequency components occurs due to signal reflections. It is precisely such deformations that lead to further distortion of the transmission properties in conventional cables in practical use.

Um den Zwischenmantel 10 herum ist ein Außenmantel 9 vorgesehen, der das Kabelinnere gegen mechanische Beschädigungen schützt und zudem den Druck des Zwischenmantels 10 auf die Adern 11 des Außenleiters abfängt. Der Außenmantel weist einen Durchmesser zwischen 7 und 9 mm, bevorzugt von 7,5 bis 8,0 mm auf.An outer sheath 9 is provided around the intermediate sheath 10, which protects the interior of the cable against mechanical damage and also absorbs the pressure of the intermediate sheath 10 on the wires 11 of the outer conductor. The outer sheath has a diameter of between 7 and 9 mm, preferably between 7.5 and 8.0 mm.

Die neuartige Konstruktion des erfindungsgemäßen Kabels vermeidet die physikalisch und elektrisch bedingten Nachteile herkömmlicher Kabel. Durch den Koaxialaufbau weist das Kabel konstante Werte für Wellenwiderstand, Induktivität und Dämpfung auf. Die Betriebskapazität des Kabels ist klein gewählt, um die Däm-The novel design of the cable according to the invention avoids the physical and electrical disadvantages of conventional cables. Due to the coaxial structure, the cable has constant values for characteristic impedance, inductance and attenuation. The operating capacitance of the cable is chosen to be small in order to minimize the attenuation.

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pfungswerte zu mindern. Durch diese Konstruktion werden alle Frequenzbereiche gleich stark gedämpft und es treten keine Verzerrungen des Signals bei der Übertragung auf. Außerdem wird durch die gleich starke Dämpfung in den verschiedenen Frequenzbereichen eine Phasenverschiebung zwischen den Frequenzbereichen vermieden. Durch Anschluss des Außenleiters an Masse schirmen diese den Mittelleiter gegen Störungen ab, die von außen auf das Kabel einwirken. Die Kombination dieser Maßnahmen führen zu einem Kabel mit besonderer Frequenzneutralität und einem homogenen, neutralen Klangbild.This design ensures that all frequency ranges are attenuated to the same extent and that no signal distortion occurs during transmission. In addition, the equal attenuation in the various frequency ranges prevents a phase shift between the frequency ranges. By connecting the outer conductor to ground, these shield the center conductor against interference that affects the cable from the outside. The combination of these measures results in a cable with particularly frequency neutrality and a homogeneous, neutral sound.

Claims

1. Cable for transmitting signals from the field of electroacoustics with a center conductor ( 7 ), an insulation ( 8 ) surrounding the center conductor and an outer conductor with a plurality of individual wires ( 11 ), each of which is surrounded by a separate insulation ( 12 ), wherein the individual wires ( 11 ) of the outer conductor have an identical structure, are arranged at regular intervals around the center conductor ( 7 ) and have a substantially identical distance from it.

2. Cable according to claim 1, characterized in that the insulations ( 8 , 12 ) of the center conductor ( 7 ) and of the individual wires ( 11 ) of the outer conductor have a circular cross-section.

3. Cable according to claim 1 or 2, characterized in that the cable further comprises an intermediate sheath ( 10 ) and an outer sheath ( 9 ), wherein
the intermediate sheath ( 10 ) encloses the central conductor ( 7 ) and the individual wires ( 11 ) of the outer conductor as well as their insulation ( 8 , 12 ) and exerts a mechanical prestress on the individual wires ( 11 ) which acts in the direction of the central conductor ( 7 ), and
the outer sheath ( 9 ) encloses the intermediate sheath ( 10 ) with the center conductor ( 7 ) and wires ( 11 ) of the outer conductor arranged therein with an annular cross-section.

4. Cable according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer conductor has between 6 and 15 individual wires ( 11 ) arranged at a distance around the center conductor ( 7 ), preferably eleven individual wires ( 11 ).

5. Cable according to one of claims 1 to 4, characterized in that
the center conductor ( 7 ) has a cross-sectional area of the order of 1 mm ² and
the individual wires ( 11 ) of the outer conductor have a cross-sectional area in the order of 0.2 mm ² , preferably 0.22 mm ² each.

6. Cable according to one of claims 1 to 5, characterized in that
the insulation ( 8 ) of the centre conductor ( 7 ) has an outer diameter of approximately 3 mm and
the insulation ( 12 ) of each individual core ( 11 ) of the outer conductor has a diameter between 1 and 1.5 mm, preferably 1.22 mm.

7. Cable according to one of claims 1 to 6, characterized in that the insulation ( 8 ) of the center conductor ( 7 ) and the insulation ( 12 ) of the individual wires ( 11 ) are made of polyethylene.

8. Cable according to one of claims 1 to 7, characterized in that the intermediate sheath ( 10 ) is made of special polyethylene and has an outer diameter of about 6.5 mm.

9. Cable according to one of claims 1 to 8, characterized in that the outer sheath ( 9 ) is made of PVC and has a diameter between 7 and 9 mm, preferably between 7.5 and 8 mm.