JP4282759B1 - Ａｖ機器接続用マグネシウムシールドケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ケーブルを介して侵入する外部ノイズの影響を限界まで排除することによって、原音を忠実に再現すること可能にする、ＡＶ機器接続用シールドケーブルを提供することを目的とする。
【解決手段】高い電磁波遮断性、振動吸収性、熱発散性等を備えるマグネシウムを主成分とする金属箔テープを、ケーブルのＩＮ側からＯＵＴ側に向って、反時計回り（左回り）の螺旋を描くように巻き付けてシールド層を形成する。さらに、ＩＮ側は、金属箔テープとショートさせないようにし、ＯＵＴ側は、金属箔テープと電気的に接続することによって、ノイズをＯＵＴ側のグランド（アース）に落とす。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＡＶ機器接続用シールドケーブルに関し、より詳細には、マグネシウムを主成分とするシールド材を含むＡＶ機器接続用シールドケーブル関する。

一般に、音響装置の接続に用いられるオーディオケーブルは、電磁波や振動など、常に外部からのノイズに晒された状態で使用されており、ケーブル内の信号線が外部ノイズを拾ってしまうと、その影響が出力音の音色に如実に表れてしまうという問題があった。そこで、オーディオケーブルにおいて、このような外部ノイズの干渉を低減すべく、そのシールド構造について種々検討がなされていた。特に、原音の再現性を高度に要求されるプロ仕様のオーディオケーブルについては、外部ノイズの影響を限界まで排除することが求められていた。

この点につき、特開２００４−６３４１８号公報（特許文献１）には、Ａｌ−ＰＥＴテープや銅蒸着ＰＥＴテープなどの金属箔テープを螺旋状に巻き付けてシールド層を形成した２芯平行シールドケーブルを開示されており、現在、特許文献１に示されたのと同様の金属箔テープからなるシールド層を備えるシールドケーブルが、ＡＶ機器接続用として既に販売されている。しかし、これら既存のシールドケーブルは、電磁波の遮断については、ある程度の効果は奏するものの、振動吸収については十分な効果を奏するものとは言えなかった。さらに、これらのシールドケーブルにおいては、シールド層を構成する銅やアルミなどの金属材料に由来する共振成分が音信号に入り込んでしまうため、出力音に違和感が生じてしまう（いわゆる、金属音がのってしまう）という問題があった。

特開２００４−６３４１８号公報

本発明は、上記従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、本発明は、ケーブルを介して侵入する外部ノイズの影響を限界まで排除することによって、原音を忠実に再現すること可能にする、ＡＶ機器接続用シールドケーブルを提供することを目的とする。

本発明者らは、ＡＶ機器接続用シールドケーブルにおいて、ケーブルを介して侵入する外部ノイズの影響を限界まで排除し、原音を忠実に再現することを企図して、そのシールド構造につき鋭意検討する中で、実用金属であるマグネシウムが備える高い電磁波遮断性、振動吸収性、熱発散性等の物性に着目し、マグネシウムをシールド層材料として採用することに想到した。さらに、本発明者らは、試行錯誤の結果、マグネシウムを主成分とするテープ状の金属箔を、ケーブルのＩＮ側からＯＵＴ側に向って、反時計回り（左回り）の螺旋を描くように巻き付けてシールド層を形成することによって、非常に高い再現性をもって原音が再現される現象を見出し、本発明に至ったのである。

すなわち、本発明によれば、マグネシウムを主成分とするテープ状の金属箔を、ケーブルのＩＮ側からＯＵＴ側に向って螺旋状に巻き付けて形成されたシールド層を備える、ＡＶ機器接続用シールドケーブルが提供される。本発明においては、前記金属箔をマグネシウム含有率が９５％以上のマグネシウム金属箔とすることが好ましく、純マグネシウム箔とすることが最も好ましい。また、本発明においては、前記金属箔を、ケーブルのＩＮ側からＯＵＴ側に向って反時計回りの螺旋を描くように巻き付けてシールド層を形成することが好ましく、前記シールド層は、一本の連続したテープ状の金属箔によって形成することが好ましい。さらに、本発明においては、前記金属箔をＩＮ側の端子と電気的に断絶させ、かつ、ＯＵＴ側のコールド端子と電気的に接続することが好ましい。

さらに、本発明によれば、既存のＲＣＡケーブルを利用することができ、既存のＲＣＡケーブルのシースに対して、マグネシウム含有率が９５％以上の一本の連続したテープ状のマグネシウム金属箔をケーブルのＩＮ側からＯＵＴ側に向って反時計回りの螺旋を描くように巻き付けてシールド層を形成し、前記マグネシウム金属箔を、ＩＮ側のピンプラグと電気的に断絶させ、かつ、ＯＵＴ側のピンプラグのボディを貫通して螺合された金属ねじを介してＯＵＴ側のコールド端子と電気的に接続し、さらに、前記シールド層の外周を熱収縮性チューブによって被覆することによって、本発明のＡＶ機器接続用シールドケーブルを製造することができる。

上述したように、本発明によれば、ケーブルを介して侵入する外部ノイズの影響を限界まで排除することができ、原音を忠実に再現することのできるＡＶ機器接続用シールドケーブルが提供される。

本実施形態のマグネシウムシールドケーブルを示す図。 本実施形態のマグネシウムシールドケーブルのＩＮ側近傍を拡大して示す図。 本実施形態のマグネシウムシールドケーブルのピンプラグの内部断面を示す図。 本実施形態のマグネシウムシールドケーブルの奏する作用効果を説明するための概念図。 本実施例のマグネシウムシールドケーブルの作製手順を時系列的に示す図。 本実施例のマグネシウムシールドケーブルのピンプラグのコールド端子とマグネシウム合金箔テープの電気的接続方法を示す図。

以下、本発明を図面に示した実施の形態をもって説明するが、本発明は、図面に示した実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態であるＡＶ機器接続用マグネシウムシールドケーブル１０（以下、シールドケーブル１０として参照する）を示す図である。図１に示すシールドケーブル１０は、その両端に、それぞれ、ピンプラグ１２（ＯＵＴ側）およびピンプラグ１３（ＩＮ側）を備えるＲＣＡケーブルとして例示されている。図1（ａ）は、シールドケーブル１０の側面図を示し、図1（ｂ）は、図1（ａ）に示すシールドケーブル１０のＡ−Ａ線における断面図を示す。

図1（ｂ）に示されるように、シールドケーブル１０は、被覆された２本の信号線を備える２芯ケーブルとして構成されており、ホット側（＋）に接続される信号線１４と、コールド側（−）に接続される信号線１６を備え、信号線１４および信号線１６は、既知のシールド構造である銅線ブレード１８によって被覆されている。

さらに、本実施形態のシールドケーブル１０においては、銅線ブレード１８の外周がマグネシウム・シールド層２０によって被覆されており、最外周が合成樹脂からなるシース２２によって被覆されて構成されている。

図1（ａ）においては、シールドケーブル１０について、説明の便宜のため、シース２２の一部を取り去り、内側のマグネシウム・シールド層２０を表出させて示している。図1（ａ）に示されるように、本実施形態におけるマグネシウム・シールド層２０は、テープ状の金属箔をシールドケーブル１０の長手方向に螺旋状に巻き付けることによって形成されている。本実施形態におけるテープ状の金属箔は、マグネシウムを主成分とする金属箔によって構成されている。実用金属であるマグネシウムは、従来のシールド層の材料として採用されてきた、銅（Ｃｕ）やアルミ（Ａｌ）などに比べて、その密度が小さいため、製品の軽量化に資する他、シールド特性が格段に高く、さらに加えて、ＡＶ機器接続の用途において好適な特性を有する。なお、この点については、後に詳説する。

本実施形態においては、テープ状の金属箔として、マグネシウム合金箔を用いることができ、純マグネシウム箔を用いることが最も望ましい。マグネシウム合金箔を用いる場合は、マグネシウムの純度が高いほどよく、マグネシウムの含有率が９５％以上であることが好ましく、９６％以上であることがより好ましく、９７％以上であることがさらに好ましい。本発明者らは、マグネシウムの含有率が９７％以上の場合に、特に聴感が向上することを発見した。

次に、本実施形態におけるマグネシウム・シールド層２０の形成方法について図２を参照して説明する。図２は、本実施形態のシールドケーブル１０のＩＮ側近傍を拡大して示す図である。なお、図２においては、説明の便宜のため、シース２２を取り去った状態のシールドケーブル１０を示している。図２に示されるように、本実施形態におけるマグネシウム・シールド層２０は、銅線ブレード１８の外周（すなわち、信号線１４および１６の外周）に対し、テープ状の金属箔テープ２０ａを螺旋状に巻き付けることによって形成されている。なお、本実施形態においては、ＩＮ側の始端からＯＵＴ側の終端に至るまでを、一本の連続した金属箔テープ２０ａを用いて巻き付けることが好ましい。

また、金属箔テープ２０ａの巻き付けに際しては、図２に示すように、金属箔テープ２０ａのテープ幅のおおよそ半分程度を重ねるようにして、テープ間に隙間を生じさせないように、均等に巻いていくことが好ましい。このような形で金属箔テープ２０ａを螺旋状に巻いていくことによって、使用の際にシールドケーブル１０が曲げられた場合であっても、マグネシウム・シールド層２０に隙間が生じたり、金属箔テープ２０ａが応力によって破断したりすることが防止される。

さらに、金属箔テープ２０ａの巻き方向については、図２に示すように、金属箔テープ２０ａを、ＩＮ側からＯＵＴ側に向って、反時計回り（左回り）の螺旋を描くように巻き付けることが好ましい。この理由については、明らかでないが、ＩＮ側からＯＵＴ側に向って、時計回り（右回り）の螺旋を描くように巻き付けた場合と比較して、反時計回り（左回り）の螺旋を描くように巻き付けた場合の方がより音の輪郭がはっきりするという現象を本発明者らは発見した。以上、本実施形態におけるマグネシウム・シールド層２０の形成方法について説明したが、次に、本実施形態におけるマグネシウム・シールド層２０の電気的な接続条件について、図３を参照して以下説明する。

図３は、本実施形態のシールドケーブル１０のピンプラグの内部断面を示す図であり、図３（ａ）は、ＩＮ側のピンプラグ１３の内部断面を示し、図３（ｂ）は、ＯＵＴ側のピンプラグ１２の内部断面を示す。図３（ａ）に示されるように、ＩＮ側のピンプラグ１３においては、信号線１６は、ピン１３ａにはんだ付けなどによって電気的に接続され、信号線１４は、ボディ１３ｂに同じくはんだ付けなどによって電気的に接続されている。一方、マグネシウム・シールド層２０とボディ１３ｂとの間にはシース２２が介在しており、マグネシウム・シールド層２０とボディ１３ｂとが電気的に断絶するように構成されている。

一方、図３（ｂ）に示されるように、ＯＵＴ側のピンプラグ１２においては、信号線１６および信号線１４が、それぞれ、ピン１２ａおよびボディ１２ｂにはんだ付けなどによって電気的に接続されている点についてはＩＮ側と同様であるが、ＯＵＴ側のピンプラグ１２においては、ＩＮ側と異なり、図中の矢印が示すように、マグネシウム・シールド層２０とボディ１２ｂとが、はんだ付け、圧着、圧接、その他の適切な方法によって電気的に接続するように構成されている。以上、本実施形態におけるマグネシウム・シールド層２０の電気的な接続条件について説明したが、次に、本実施形態のシールドケーブル１０の奏する作用効果について、図４を参照して説明する。

図４は、本実施形態のシールドケーブル１０の奏する作用効果を説明するための概念図である。ここでは、仮に、シールドケーブル１０のピンプラグ１３が図示しないＣＤ再生装置Ｘに接続され、ピンプラグ１２が図示しないアンプＹに接続されているものとして説明する。ＣＤ再生装置Ｘにおいて所定の音源ＣＤを再生した場合、ＣＤ再生装置Ｘから出力された音声信号は、シールドケーブル１０内の信号線を通り、矢印の方向（紙面の右から左）に伝送される。

一方で、音声信号が伝送される間、シールドケーブル１０は、外部ノイズ、すなわち、外部からの電磁波や振動などに晒される。外部ノイズ（Ｎ）は、シールドケーブル１０のシース２２を透過してマグネシウム・シールド層２０に到達する。ここで、本実施形態におけるマグネシウム・シールド層２０は、マグネシウムを主成分とする金属箔によって構成されており、マグネシウムは、電磁波遮断性が非常に高く、また、その振動吸収率は、実用金属中最も高いため、外部からシールドケーブル１０内に侵入した電磁波がマグネシウム・シールド層２０によって好適に遮断されるとともに、外部から伝播した振動がマグネシウム・シールド層２０に好適に吸収される。

さらに本実施形態におけるシールドケーブル１０においては、上述したように、マグネシウム・シールド層２０が一本の連続した金属箔テープ２０ａによって形成されており、かつ、そのＩＮ側端部がピンプラグ１３と電気的に断絶し、ＯＵＴ側端部がピンプラグ１２のボディ１２ｂ（すなわち、コールド端子（−））と電気的に接続するように構成されているため、ノイズが伝播する方向がＩＮ側からＯＵＴ側へと整えられ、マグネシウム・シールド層２０が外部から拾ったノイズをＩＮ側のＣＤ再生装置Ｘにフィードバックさせることなく、ピンプラグ１２のボディ１２ｂ（すなわち、コールド端子（−））を経て、ＯＵＴ側のアンプＹのグランド（アース）に落とすことができる。以上、説明したように、本実施形態のシールドケーブル１０は、そのマグネシウム・シールド層２０の材料として、電磁波遮断性、振動吸収率に共に優れたマグネシウムを採用することによって、音声信号に対する外部ノイズの干渉を最大限に低減することができる。

一方、本実施形態のシールドケーブル１０が、そのシールド層の材料としてマグネシウムを採用することは、特に、ＡＶ機器接続の用途においては、以下に示す利点がある。

これまでのように、シールドケーブルにおけるシールド層の材料として、銅（Ｃｕ）やアルミ（Ａｌ）等の他の金属を使用した場合、これらの金属の物性によって外部ノイズをキャンセルできたとしても、これらの金属自体は、信号線を伝播する音声信号に対して完全に中立ではなく、これらの金属に固有の振動が音声信号に干渉することは避けられない。このようなシールド層の材料金属による干渉が複合共振となって音声信号に入り込む結果、ＣＤに録音されていないノイズがアンプＹに伝わってしまい、最終的な出力（音色）に聴感上の違和感が生じてしまう。

この点につき、本実施形態のシールドケーブル１０は、そのシールド層の材料としてマグネシウムを採用するので、同様に、マグネシウムに固有の振動が音声信号に干渉することになるが、マグネシウムが音声信号に与える複合共振の影響は、木材が音声信号に与える複合共振の影響に非常に近いため、最終的な出力（音色）に聴感上の違和感をほとんど生じさせない。すなわち、音楽ＣＤなどに録音された原音の成分には、一般に、木材由来の複合共振が予め織り込まれているため、木材に近い音色を持つマグネシウムは、これらの音声信号と相性がよく、マグネシウムを主成分とするマグネシウム・シールド層２０は、原音のもつ質感をほとんど変化させないという特徴を有する。

以上、本発明を図１〜図４に示す実施形態をもって説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明のＡＶ機器接続用マグネシウムシールドケーブルは、要するに、信号線の外周が、マグネシウムを主成分とする金属箔テープが螺旋状に巻かれてなるシールド層によって被覆される構成を備えるものであればよく、その金属箔テープは、信号線の被膜の上から直接巻かれていてもよく、また、既存のケーブルのシースの上から巻かれていてもよい。

また、上述した実施形態においては、ＲＣＡケーブルを例示して説明してきたが、本発明のＡＶ機器接続用マグネシウムシールドケーブルは、これに限定されるものでなく、ＡＶ機器に接続されるあらゆるケーブル（スピーカケーブル、電源ケーブル、Ｄ端子、ＨＤＭＩケーブル等の映像ケーブル、電気楽器の接続ケーブルなど）に適用することができる。その他、当業者が想到することができる範囲内の設計変更であって、本発明の作用・効果を奏する構成は、本発明の範囲に含まれるものである。

以下、本発明のＡＶ機器接続用マグネシウムシールドケーブルについて、実施例を用いてより具体的に説明を行なうが、本発明は、後述する実施例に限定されるものではない。

（マグネシウムシールドケーブルの作製）
既存のシールドケーブルを使用して、本実施例のマグネシウムシールドケーブルを作製した。図５（ａ）〜（ｃ）は、マグネシウムシールドケーブルの作製手順を時系列的に示す図であり、各図においては、各過程におけるケーブルの側面図と断面図（Ａ−Ａ線）を併せて示す。以下、図５を参照して、本実施例のマグネシウムシールドケーブルの作製方法について説明する。

図５（ａ）に示すように、既存のシールドケーブル３０を用意した。シールドケーブル３０は、２芯信号線が銅線ブレード１８およびシース２２によって被覆されてなる一般的なＲＣＡケーブル（品番K-1、KRYNA社製、全長1000mm）を使用した。まず、シールドケーブル３０のシース２２の上に、ＩＮ側を始端とし、ＯＵＴ側に向って、マグネシウム合金箔テープ３２（幅20ｍｍ、厚さ55μｍ、マグネシウム含有率95〜96％、アルミ3%、亜鉛1%、品番AZ31B、日本金属製）を、隙間ができないように、テープ幅を半分程度均等に重ねながら、ＩＮ側から見て反時計回りの螺旋状に巻いていった。なお、上述したのと同様の手順で、マグネシウム合金箔テープ３２を、ＩＮ側から見て時計回りに巻いたものも併せて作製した。

図５（ｂ）は、マグネシウム合金箔テープ３２を巻き終わった状態を示す。図５（ｂ）に示されるように、マグネシウム合金箔テープ３２の始端は、ＩＮ側のピンプラグ１３とショートしないようにし、マグネシウム合金箔テープ３２の終端は、ＯＵＴ側のピンプラグ１２のコールド端子（−）に電気的に接続した。なお、本実施例においては、図６に示すように、ピンプラグ１２（ＯＵＴ側）のボディ１２ｂに設けたネジ穴に、導電性の金属ネジ３４を螺合することによって、ボディ１２ｂを貫通した金属ネジ３４を介してマグネシウム合金箔テープ３２とコールド端子（−）とを電気的に接続した。マグネシウムは、融点が高く、また、温度を高くすると発火の虞があるため、はんだ付けを用いないことが好ましく、図６に示すような方法の他、圧着または圧接によって電気的に接続することが好ましい。

最後に、図５（ｃ）に示すように、マグネシウム合金箔テープ３２を保護するため、熱収縮チューブ３６（品番9.5-12ｍｍ、住友電工社製、全長1000ｍｍ）を使用して、最外周を被覆し、最終サンプルとした。なお、マグネシウム合金箔テープ３２を、ＩＮ側から見て時計回りに巻いたものをサンプル１とし、反時計回りに巻いたものをサンプル２とした。

（聴感試験）
上述した手順で作製したサンプル１およびサンプル２、ならびに、比較例としての既存のシールドケーブル３０を用いて聴感試験を行なった。具体的には、上記各ケーブルを用いてＣＤ再生装置とアンプとを接続したステレオ装置で、共通のＣＤ音源を再生し、その音色を、音響機器開発のエンジニアに試聴してもらった。

その結果、サンプル１（時計回り）は、比較例に比べて、音の解像度、Ｓ／Ｎ比、定位感、および位相感のいずれもが向上し、また、音質が軽くなったという評価を得た。サンプル２（反時計回り）については、サンプル１（時計回り）について上述したのと同様の評価の他、サンプル１（時計回り）に比較して、音像の高さや奥行き感がより忠実に表現され、ステージが見えやすくなったという非常に高い評価を得た。

以上の試験結果により、本発明のＡＶ機器接続用マグネシウムシールドケーブルによれば、ケーブルを介して侵入する外部ノイズの影響が限界まで排除され、原音を忠実に再現することが可能になることが示された。

１０…マグネシウムシールドケーブル、１２…ピンプラグ、１３…ピンプラグ、１４…信号線、１６…信号線、１８…銅線ブレード、２０…マグネシウム・シールド層、２２…シース、３０…既存のシールドケーブル、３２…マグネシウム合金箔テープ、３４…金属ネジ、３６…熱収縮チューブ

Claims (9)

1. マグネシウムを主成分とするテープ状の金属箔を、ケーブルのＩＮ側からＯＵＴ側に向って螺旋状に巻き付けて形成されたシールド層を備える、ＡＶ機器接続用シールドケーブル。
2. 前記金属箔は、マグネシウム含有率が９５％以上のマグネシウム金属箔である、請求項１に記載のＡＶ機器接続用シールドケーブル。
3. 前記マグネシウム金属箔は、純マグネシウム箔である、請求項２に記載のＡＶ機器接続用シールドケーブル。
4. 前記シールド層は、前記金属箔をケーブルのＩＮ側からＯＵＴ側に向って反時計回りの螺旋を描くように巻き付けて形成される、請求項１〜３のいずれか1項に記載のＡＶ機器接続用シールドケーブル。
5. 前記金属箔は、ＩＮ側の端子と電気的に断絶し、かつ、ＯＵＴ側のコールド端子と電気的に接続される、請求項１〜４のいずれか1項に記載のＡＶ機器接続用シールドケーブル。
6. 前記シールド層は、一本の連続したテープ状の金属箔によって形成される、請求項１〜５のいずれか1項に記載のＡＶ機器接続用シールドケーブル。
7. マグネシウム含有率が９５％以上の一本の連続したテープ状のマグネシウム金属箔を、ケーブルのＩＮ側からＯＵＴ側に向って反時計回りの螺旋を描くように巻き付けて形成されたシールド層を備え、前記マグネシウム金属箔は、ＩＮ側の端子と電気的に断絶し、かつ、ＯＵＴ側のコールド端子と電気的に接続される、ＡＶ機器接続用シールドケーブル。
8. ＲＣＡケーブルのシースに対して、マグネシウム含有率が９５％以上の一本の連続したテープ状のマグネシウム金属箔を、ケーブルのＩＮ側からＯＵＴ側に向って反時計回りの螺旋を描くように巻き付けてシールド層を形成したＡＶ機器接続用シールドケーブルであって、前記マグネシウム金属箔は、ＩＮ側のピンプラグと電気的に断絶し、かつ、ＯＵＴ側のピンプラグのボディを貫通して螺合された金属ねじを介してＯＵＴ側のコールド端子と電気的に接続される、ＡＶ機器接続用シールドケーブル。
9. 前記シールド層の外周が熱収縮性チューブによって被覆された、請求項８に記載のＡＶ機器接続用シールドケーブル。

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