FI121946B - A bifilar cable structure to improve the quality of audio frequency information transmission - Google Patents

A bifilar cable structure to improve the quality of audio frequency information transmission Download PDF

Info

Publication number
FI121946B
FI121946B FI20070869A FI20070869A FI121946B FI 121946 B FI121946 B FI 121946B FI 20070869 A FI20070869 A FI 20070869A FI 20070869 A FI20070869 A FI 20070869A FI 121946 B FI121946 B FI 121946B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
audio
structure according
conductor
signal
conductor structure
Prior art date
Application number
FI20070869A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20070869A0 (en
FI20070869A (en
Inventor
Markku Juhani Tyynismaa
Original Assignee
Markku Juhani Tyynismaa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Markku Juhani Tyynismaa filed Critical Markku Juhani Tyynismaa
Priority to FI20070869A priority Critical patent/FI121946B/en
Publication of FI20070869A0 publication Critical patent/FI20070869A0/en
Publication of FI20070869A publication Critical patent/FI20070869A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI121946B publication Critical patent/FI121946B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors

Description

Bifilaarinen iohdinrakenne audiotaaiuisen informaation siirron laadun parantamiseksi.Bifillary duct structure to improve the quality of transmission of audio-like information.

Keksinnön kohteena on johdinrakenne. Keksinnönmukainen johdin on tarkoitettu käytettäväksi audiotaajuisen signaalin siirtämiseen kaiuttimen ja vahvistimen tai vaihtoehtoisesti, äänilähteen ja vahvistimen välillä, kun vaihtelevan taajuista signaalia siirretään metallijohtimessa tapahtuvan elektronien liikkeen avulla.The invention relates to a wire structure. The conductor of the invention is intended for use in transmitting an audio frequency signal between a loudspeaker and an amplifier, or alternatively, an audio source and an amplifier, when a variable frequency signal is transmitted by electron motion in a metal conductor.

jq Energian tai informaation siirtyminen iohtimessa Sähköenergiaa tai informaatiota siirretään metallijohtimessa vapaiden elektronien liikkeen avulla.jq Transfer of Energy or Information in a Conductor Electric energy or information is transmitted in a metal conductor by the movement of free electrons.

Johtimien materiaalina käytetään useimmiten kuparia tai alumiinia.The material used for the conductors is usually copper or aluminum.

Taajuudeltaan vaihteleva virta synnyttää metallijohtimeen induktiojännitteen. j ^ Itseinduktiona tunnettu ilmiö vastustaa virran muutoksia, jarruttaen sekä virran kasvua että sen pienenemistä.A current of varying frequency generates an induction voltage to the metal conductor. Known as self-induction, it resists current changes, slowing down both current growth and decrease.

Kapasitanssilla on samantapaisia vaikutuksia. Se kuvaa kahden johtimen järjestelmään indusoituvien varausten suuruutta, kun johtimien välillä on jännite. Kapasitanssi pyrkii vastustamaan jännitteen muutoksia.Capacitance has similar effects. It illustrates the magnitude of the charges induced in a dual conductor system when there is a voltage between the conductors. Capacitance tends to resist voltage changes.

2Q Induktanssin ja kapasitanssin vaikutukset ovat samantapaisia. Ilmiöstä, jonka ne aiheuttavat käytetään yhteisnimitystä reaktanssi.The effects of 2Q inductance and capacitance are similar. The phenomenon they cause is commonly referred to as reactance.

Esimerkiksi suuijännitelinjoissa loisvirtojen synnyttämä kapasitanssi pyrkii nostamaan haitallisesti verkon jännitettä.For example, in capacitive lines, the capacitance generated by the reactive currents tends to adversely increase the voltage in the network.

Johtimen resistanssi on toinen sähkön kulkua haittaava tekijä. Resistanssia syntyy 2^ elektronisironnan seurauksena. Sironta on seurausta sähköä siirtävien vapaiden elektronien vaeltelusta johtimessa. Törmäily ympärillä oleviin hiukkasiin pienentää elektronien omaa energiaa. Resistanssin ja reaktanssin yhdessä johtimeen aiheuttamaa ilmiötä kutsutaan impedanssiksi eli vaihtovirtavastukseksi.The resistance of the conductor is another impediment to the flow of electricity. Resistance occurs as a result of 2 ^ electron scattering. Scattering is the result of the migration of free electrons in the conductor that carry electricity. Collision with the surrounding particles reduces the energy of the electrons. The phenomenon caused by resistance and reactance together in a conductor is called impedance, or alternating current resistance.

30 Sähköisen informaation siirron laatu audiotaaiuuksilla30 Quality of Electronic Information Transmission at Audio Frequencies

Sovelluksista riippuen vaatimukset sähkönsiirron laadulle vaihtelevat. Energiansiirrossa riittää kun sähkö siirtyy. Audiotaajuuksilla suurta painoa pannaan sille, että häviöt ja muut häiriöt siirtolinjassa olisivat mahdollisimman vähäiset, koska ne vaikuttavat suoraan kuultavan äänen laatuun.Depending on the applications, the requirements for the quality of power transmission vary. In energy transfer, it is enough for electricity to be transferred. In the case of audio frequencies, great emphasis is placed on minimizing losses and other interference on the transmission line as they directly affect the quality of the audio being heard.

22

Digitaalitekniikan yleistymisen myötä on ilmaantunut muita äänenlaatuun vaikuttavia seikkoja. Eräs näistä on jitter, jolla tarkoitetaan alkuperäisen signaalin digitalisoinnista aiheutuneita muutoksia. Virheitä syntyy digitalisointiprosessissa, jossa alkuperäisen signaalin sisältävä aalto katkotaan pieniin osiin. Prosessissa, jossa nämä osat, pulssit, kootaan taas uudelleen kokonaiseksi signaaliksi, syntyy epätäsmällisyyttä, säröä, jota kutsutaan nimellä jitter. Jitteriä syntyy, koska jokaista yksittäistä pulssia ei saada asennettua täysin oikealle paikalleen mikä taas aiheuttaa muutoksia alkuperäiseen signaaliin.With the advent of digital technology, other factors affecting sound quality have emerged. One of these is jitter, which refers to changes caused by the digitization of the original signal. Errors occur in the process of digitization, where the wave containing the original signal is cut into small parts. In the process of re-assembling these parts, the pulses, into a whole signal, there is an inaccuracy, a distortion called jitter. Jitter is created because not every single pulse can be installed in its proper position which in turn causes changes to the original signal.

Usein, varsinkin audiotekniikassa, jitter muuttaa signaalin aikasuhteita. Vaikka jitterin merkitys voi tuntua vähäiseltä, sen vaikutus kuultavan äänen laatuun, saattaa olla merkittävä. Osittain tämä johtuu erinomaisesta kyvystämme kuulla ja eritellä ympärillämme olevaa äänimaailmaa.Often, especially in audio technology, jitter changes the signal's time ratio. While the importance of jitter may seem minor, its effect on the quality of the audible sound may be significant. In part, this is due to our excellent ability to hear and distinguish the sound world around us.

Äänen tulosuunnan lisäksi tarkkailemme äänen laatua, mihin itsessään jo sisältyy monia erilaisia samanaikaisia, usein hyvin nopeita, voimakkuudeltaan, kestoltaan ja sävyltään 1 ^ vaihtelevia tekijöitä.In addition to the direction of the sound, we monitor the quality of the sound, which itself already contains many different factors, often very fast, varying in intensity, duration, and tone.

Jos kuulostelemme linnun laulua tarkemmin, havaitsemme, kuuluuko linnun ääni edestä, takaa, tai jostain muualta. Jos laulu kuulostaa tulevan jostain päin edestämme, vaikkapa parinkymmenen asteen kulmassa kuuntelijaan, me lähes vaistomaisesti käännämme päätämme äänen suuntaan ja määrittämme sen sijainnin. Usein äänimaisemassa on monia 20 samanaikaisia ääniä. Halutessamme pystymme kuulomme avulla selvittämään kaikkien näiden erilaisten äänten tulosuunnan.If we listen more closely to the song of the bird, we notice whether the sound of the bird is coming from the front, from the back, or somewhere else. If a song sounds like it is coming from somewhere in front of us, for example at about twenty degrees to the listener, we almost instinctively turn our head towards the sound and determine its position. Often the sound landscape has many 20 simultaneous sounds. If we wish, we can use our hearing to find out the direction of all these different voices.

Jitterin vaikutusta äänen laatuun voidaan verrata tilanteeseen, jossa linnunlaulun kanssa, lähes samanaikaisesti, hieman viivästyneenä, vaimeampana, korviimme saapuu lähes samanlainen, linnunlaulun”kaikuääni”. Tämä tekee äänen tunnistamisesta vaikeampaa.The effect of jitter on sound quality can be compared to a situation where, almost simultaneously with the song of the bird, a little delayed, more muted, the ears receive almost the same 'echo' of the bird song. This makes voice recognition more difficult.

25 Tämä esimerkki kuvaa erinomaista kykyämme kuulla, ja eritellä, suunnaltaan, sekä muulta sisällöltään vaihtelevia ääniä. Kuuloalueemme kattaa parhaimillaan 20-20Khz alueen. Koska ymmärrämme yksittäisen äänen olevan monen eri osatekijän summa; äänen suunta ja voimakkuus vaihtelevat, samoin äänenväri, rytmitys jne., on selvää, että näiden eri osatekijöiden selvittämiseksi on suoritettava tehokkaita laskutoimituksia, mutta 30 kuulomme suoriutuu tehtävästä kiitettävästi.25 This example illustrates our excellent ability to hear, and to distinguish, voices varying in direction and content. At best, our hearing range covers 20-20KHz. Because we understand a single sound to be the sum of many different components; sound direction and volume vary, as well as tone, rhythm, etc., it is clear that effective calculations are required to find out these various components, but 30 of our hearing performs well.

33

Aivojen tehokkuutta valaisee tilanne, jossa linnunlaulua mitataan tietokoneen avulla. Tietokonemallien avulla on laskettavissa, millaista nopeutta tarvitaan 20 asteen kulmassa etuviistosta kuuluvan 4 kHz:n taajuisen äänen paikallistamiseksi. Jos paikallistaminen tehtäisiin tietokoneen avulla, sen käyttämän kellotaajuuden tulee olla 36 kHz. Tietokonemallissa käsitellään kuitenkin ainoastaan sinimuotoista aaltoa, ja se voi tunnistaa vain edestä tulevan äänen.The effectiveness of the brain is illustrated by the situation where bird song is measured by a computer. Computer models allow you to calculate the speed required to locate the front-facing 4 kHz audio at an angle of 20 degrees. If localization were to be done using a computer, it would have to use a clock rate of 36 kHz. However, the computer model only processes a sinusoidal wave and can only recognize the sound coming from the front.

Jos kuultavan äänen taajuus on 20 kHz, kellotaajuuden tulee olla 240kHz.If the frequency of the audible audio is 20 kHz, the clock frequency should be 240 kHz.

Tämän perusteella voidaan päätellä aivoillamme olevan huomattavan suuri kapasiteetti eritellä erilaisia ääniä ja niiden aikasuhteita. On kuin me kuulisimme paljon korkeampia taajuuksia, kuin pelkästään korviemme avulla voidaan kuulla.Based on this, we can conclude that our brains have a considerable capacity to differentiate between different sounds and their temporal relationships. It is as if we hear much higher frequencies than our ears alone can hear.

Aiemmin mainitut kapasitanssi, induktanssi ja resistanssi, aiheuttavat samantapaisia muutoksia signaalin informaatiosisältöön kuin edellä mainittu jitter. Tarkan kuulomme avulla voimme aistia niiden alkuperäiseen ääneen aiheuttamat muutokset.The capacitance, inductance and resistance mentioned above cause similar changes in the signal information content as the jitter mentioned above. Through our close hearing, we can sense the changes they are making to their original sound.

1515

Seuraavassa esimerkkejä menetelmistä, joilla sähköisen signaalin siirtoon liittyviä ongelmia on pyritty ratkaisemaan.The following are examples of methods for solving electrical signal transmission problems.

Resistanssi 20Resistance 20

Resistanssin pienentämiseksi yleisesti käytetty menetelmä on ollut kasvattaa johtimen poikkipintaa. Sen avulla voidaankin pienentää resistanssin vaikutusta. Poikkipinnan lisäämisellä voidaan myös vähentää elektronien ahtautumista johtimen ulkopinnalle mitä tapahtuu varsinkin ylemmillä taajuuksilla. (Skin-efekti).A commonly used method to reduce resistance has been to increase the cross-section of the conductor. Thus, it can reduce the effect of resistance. Adding a cross section can also reduce the electrons being stuck to the outer surface of the conductor, which happens especially at higher frequencies. (Skin-Effect).

Eräs poikkipinnan kasvattamiseen perustuva ratkaisu on esitetty kansainvälisessä 25 patenttihakemuksessa WO 0077795. Ratkaisussa paluujohdin tehdään poikkipinnaltaan suuremmaksi kuin signaalijohdin.One solution based on cross-sectional growth is disclosed in International Patent Application WO 0077795. In this solution, the return conductor is made larger in size than the signal conductor.

Viitejulkaisussa EP 0306067 B1 skin-efektin voittamiseksi on esitetty ratkaisuksi tietynlainen hiilikuitujohdin, jossa ei synny skin-efektiä.EP 0306067 B1 discloses a kind of carbon fiber conductor which does not produce a skin effect as a solution to overcome the skin effect.

30 430 4

Kaapelin sisäiset kulkuaikaerotDifferences in cable travel time

Audiotaajuudella käytettävän kaapelin ominaisuuksia voidaan tarkastella myös sen sisältämien reaktiivisten komponenttien avulla. Audiokaapelin kapasitanssi ja ^ induktanssiarvot määräytyvät johtimen rakenteen ja materiaalien pohjalta. Resistanssi, konduktanssi ja induktanssi määrittävät siirtojohtimen vaihekertoimen. Pienillä taajuuksilla vaihekerroin riippuu pääasiassa resistanssista ja kapasitanssista, edellyttäen, että induktanssi on arvoltaan pieni. Vaihekerroin määrittää ns. vaihenopeuden. Vaihenopeus on taajuudesta riippuva. Tästä johtuen siirrettävän signaalin eri komponentit ^ etenevät siirtojohtimessa eri nopeuksilla, aiheuttaen signaalin laadun heikkenemistä korvin kuultuna.The properties of a cable used for audio frequency can also be examined by the reactive components it contains. The capacitance and the inductance values of the audio cable are determined by the structure and materials of the conductor. Resistance, conductance and inductance determine the phase coefficient of the transmission line. At low frequencies, the phase factor is mainly dependent on the resistance and capacitance, provided that the inductance is of low value. The phase factor determines the so-called. the phase velocity. The phase rate is frequency dependent. As a result, the various components of the transmitted signal propagate along the transmission line at different speeds, causing the signal quality to deteriorate when the ear is heard.

Induktion avulla muokattu taaiuuskävttävtvminenInduction modified refraction

Eräs mahdollisuus muuttaa johtimen taajuuskäyttäytymistä audiotaajuuksilla on pyrkiä * ^ käyttämään hyödyksi kaapelin itseinduktiota, pyrkiä tavalla tai toisella, kasvattamaan kaapelin induktanssia merkittävästi. Patenttijulkaisussa US 4920233 esitellään koaksiaalinen kaapeli, jonka induktanssia kasvatetaan sijoittamalla johtimen eristeen päälle magneettista materiaalia, jolloin kaapelin induktanssi kasvaa siinä määrin, että signaalin vaihenopeus määräytyy pääasiassa kaapelin induktanssin ja kapasitanssin 20 perusteella myös audiotaajuuksilla.One possibility of changing the frequency behavior of a conductor at audio frequencies is to seek to utilize cable self-induction, in one way or another, to significantly increase the inductance of the cable. U.S. Pat. No. 4,920,233 discloses a coaxial cable whose inductance is increased by placing magnetic material on top of the conductor dielectric, whereby the inductance of the cable increases to such an extent that the phase rate of the signal is mainly determined by the cable inductance and capacitance 20 also at audio frequencies.

Näin menetellen vaihenopeus on lähes vakio, eikä siirrettävä signaali vääristy. Induktanssin lisääminenBy doing so, the phase rate is almost constant and the signal to be transmitted is not distorted. Increasing inductance

Patenttijulkaisussa US 4843356 koaksiaalisen kaapelin induktanssia kasvatetaan 25 sijoittamalla eristeeseen pieniä magneettisia partikkeleita.In US 4,843,356, the inductance of a coaxial cable is increased by placing small magnetic particles in an insulator.

Patenttijulkaisussa US 5109140 esitetyssä ratkaisussa audiokaapelin molempien johtimien ympärille on sijoitettu eristetty ferromagneettinen kerros, minkä tarkoitus on summata ja eristää 30 johtimissa syntyvät magneettikentät niin, ettei ferromagneettisen kerroksen ulkopuolelle synny magneettikenttää, eikä audiosignaalin energiaa kulu tämän ulkoisen magneettikentän synnyttämiseen. Ratkaisun on määrä minimoida magneettikentästä signaaliin syntyviä vääristymiä.In the solution disclosed in US 5109140, an insulated ferromagnetic layer is placed around both conductors of an audio cable, which is intended to sum and isolate the magnetic fields generated in the conductors so that no magnetic field is generated outside the ferromagnetic layer and no external magnetic energy is generated. The solution is to minimize distortion from the magnetic field to the signal.

55

Vaikka induktanssin kasvattaminen ferromagneettisten materiaaleiden avulla on joissakin tapauksissa eduksi, se kuitenkin useimmiten lisää siirtojohtimen epälineaarisuutta.Although increasing inductance by ferromagnetic materials is in some cases an advantage, it will in most cases increase the non-linearity of the transmission line.

55

Pupinointi 1900-luvun alun teleliikenteessä käytetty pupinointina tunnettu tekniikka on eräs esimerkki induktion hyötykäytöstä. Keksintö oli huomattava, sillä se teki mahdolliseksi kaukopuhelinliikenteen. Pupinoinnissa siirtolinjan induktanssia lisättiin induktiokelojen ^ avulla. Lisäämällä siirtolinjaan sopivasti induktanssia, voitiin siirtojohtimien välistä kapasitanssia, ja sen seurauksena syntyvää ylikuulumista pienentää.Pupinating The technology known as pupinating in telecommunications in the early 20th century is one example of the utility of induction. The invention was remarkable in that it made long distance telephony possible. In pupination, the inductance of the transmission line was increased by means of induction coils. By appropriately adding inductance to the transmission line, the capacitance between the transmission lines could be reduced, and the resulting crosstalk would be reduced.

Vaikka induktanssia ja kapasitanssia sovelletaan hyötykäyttöön monin eri tavoin, tilanne sähköisen informaation siirtymisen kannalta johtimessa olisi edullisempi, jos niiden ^ ^ vaikutusta voitaisiin pienentää.Although inductance and capacitance are utilized in many different ways for utilization, the situation for electronic information transfer in a conductor would be more advantageous if their effect could be reduced.

Ongelmia aiheuttaa induktanssin ja kapasitanssin johtimeen synnyttämä virran tai jännitteen muutoksia vastustava ilmiö, reaktanssi. Ilmiö aiheuttaa aikavirheitä alkuperäiseen signaaliin.The problems are caused by the phenomenon of reactance caused by inductance and capacitance in the conductor, which prevents changes in current or voltage. The phenomenon causes time errors on the original signal.

Reaktanssin vaikutuksen vähentäminen siirtojohtimessa tai siirtolinjassa olisi siis tarpeellista.Thus, reducing the effect of reactance on the transmission line or transmission line would be necessary.

Seuraavassa esiteltävän tekniikan avulla, sekä itseinduktion että kapasitanssin synnyttämää reaktanssia voidaan oleellisesti pienentää. Näin myös impedanssin eli vaihto virtavastuksen 25 kokonaismäärä siirtojohtimessa vähenee.By the technique presented below, the reactance generated by both self-induction and capacitance can be substantially reduced. This also reduces the total amount of impedance or alternating current resistor 25 in the transmission line.

KEKSINTÖ Tämän keksinnön tavoitteena on esittää uudentyyppinen johdinrakenne. Johtimen avulla voidaan vähentää kapasitanssin tai induktanssin seurauksena syntyvän vaihtovirtavastuksen osuutta siirtojohtimessa. Johdin on rakenteeltaan yksinkertainen ja ^ edullinen valmistaa.INVENTION It is an object of the present invention to provide a novel type of conductor structure. The conductor can be used to reduce the proportion of AC resistance generated by capacitance or inductance in the transmission conductor. The conductor is simple in construction and inexpensive to fabricate.

Keksinnön perusajatus on seuraava: Signaalia siirtävä johdin rakentuu yhden käämisydämen ympärille kierretystä johdinparista, jossa kaksi toisistaan eristettyä johdinta muodostavat yhden kierteisen, bifilaarisen siirtojohtimen.The basic idea of the invention is as follows: The signal carrying conductor consists of a pair of conductors twisted around one winding core, where two insulated conductors form a single helical, bifilar transmission conductor.

66

Johtimen kytkentäWire connection

Varsinainen siirtosignaali ohjataan käämiin 1., paluuvirta käämiin 2, siten, että käämien virrankulkusuunnat ovat vastakkaiset. Tehokkaan rakenteen saavuttamiseksi johtimet kierretään tiiviisti ja symmetrisesti sydänmateriaalia vastaan. Jodinmateriaalina käytetään yleisimmin kuparia, sydänmateriaalina mitä tahansa diamagneettista ainetta. Diamagneettista sydänmateriaalia käyttämällä voidaan vaimentaa mahdollista hajainduktanssia. Johdinmateriaalina voidaan käyttää ferro-para tai diamagneettista metallia.The actual transmission signal is applied to the coils 1, the return current to the coils 2 so that the current directions of the coils are opposite. To achieve an efficient structure, the conductors are tightly and symmetrically twisted against the core material. The most commonly used iodine material is copper, while the core material is any diamagnetic material. Diamagnetic core material can be used to attenuate any stray inductance. Ferro-para or diamagnetic metal can be used as the conductor material.

^ Toiminta ia vaikutukset^ Action and Impact

Koska keksinnön mukaisen johtimen käämeissä kulkevat virrat ovat toisilleen vastakkaiset ja samanarvoiset, ne synnyttävät toisiinsa nähden samansuuruisen, suunnaltaan vastakkaisen sähkömagneettisen kentän. Koska mainitut kentät ovat vastakkaisvaiheiset ja samanarvoiset, ne kumoavat toinen toistensa vaikutuksen.Since the currents passing through the windings of the conductor of the invention are opposite and equal to each other, they generate an electromagnetic field of the same magnitude and opposite to each other. Because the fields are reversed and of equal value, they cancel each other out.

* ^ Seurauksena on siis, että johtimien induktiojännitteiden sekä syntyvien kapasitanssien arvoksi jää optimitilanteessa nolla.* ^ The result is that the inductance voltages of the conductors and the resulting capacitances remain zero at optimum.

Tästä seuraa merkittävä etu; kun siirtojohtimen reaktanssi vähenee myös kokonais vaihtovirtavastus alenee, minkä seurauksena informaatio siirtyy paremmin.There is a significant benefit to this; as the reactance of the transmission line also decreases, the total AC resistance decreases, resulting in better information transfer.

2020

Signaalin parempaa kulkua tukeva lisäseikka on myös keksinnön mukaisesta kierteisestä käämirakenteesta johtuva, elektronien yhtenäinen liike. Molempien käämien itsenäinen, toistensa suhteen vastakkaisvaiheinen, mutta kummassakin käämissä olevien yksittäisten elektronien yhtenäinen liike kyseisen käämin muiden elektronien kanssa, on seurausta niiden vuorovaikutuksesta sähkömagneettisen kentän kanssa. Keksinnön mukaisen 25 rakenteen avulla suuri määrä elektroneja saatetaan samaan tilaan, jolloin ne voivat tuottaa energiapaketteja, joilla on sama eneigia,(ts. aallonpituus).An additional factor supporting better signal transmission is the uniform motion of electrons due to the helical winding structure of the invention. The independent motion of the two coils, opposite to one another, but the uniform motion of the individual electrons in each coil with the other electrons of that coil, results from their interaction with the electromagnetic field. By the structure of the invention, a large number of electrons are brought into the same state so that they can produce energy packets having the same eneigen (i.e., wavelength).

Keksinnön mukaisen johtimen rakenteen seurauksena tapahtuu siis sähkönsiirron kannalta kaksi edullista ilmiötä; 1 johtimen vaihtovirtavastuksen eli impedanssin 30 reaktanssiosuus pienenee, 2) johtimessa syntyvä elektronien yhtenäinen liike on eduksi signaalinsiirrolle.As a result of the structure of the conductor according to the invention, two advantageous phenomena occur in the field of electricity transmission; 1, the reactance fraction of the impedance 30 of the conductor is reduced, 2) the uniform movement of electrons in the conductor is advantageous for signal transmission.

77

Keksinnön etuja käytännössäAdvantages of the invention in practice

Keksinnön kuultavana etuna audiokäytössä on korkeiden äänien, ja koko äänialueella esiintyvien iskuäänien selkeytyminen sekä bassoalueella esiintyvän, korkeampia ^ taajuuksia vaimentavan, kumman väheneminen.The audible advantage of the invention in audio use is the clarification of high-pitched sounds and the impact sounds throughout the audio range, as well as the reduction of the higher-frequency attenuated bass in the bass range.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa kuvassa la on esitetty eräs keksinnön edullinen suoritusmuoto poikkileikkauksena, kuvassa Ib on esitetty erilaisella käämigeometrialla toteutettu sama keksinnön edullinen suoritusmuoto edestä tarkasteltuna.The invention will now be described in detail. Reference is made to the accompanying drawings, in which Fig. 1a shows a preferred embodiment of the invention in cross-section, Fig. Ib shows the same preferred embodiment of the invention implemented by different winding geometry.

kuvassa 2 on esitetty keksinnön mukaisen kaapelin kytkentä Cinch/RCA-audioliittimiin. Keksinnön perusajatus on pienentää signaalinkululle haitallista vaihtovirtavastusta eli siirtojohtimen impedanssia. Kuvien la ja Ib esittämässä edullisessa suoritusmuodossa tämä tapahtuu ohjaamalla varsinainen siirtosignaali käämiin 1 ja paluusignaali käämiin 2 15 siten, että käämeissä kulkevat virrat ovat vastakkaissuuntaiset. Kuvassa la on esitetty käämityn kappaleen 5 poikkileikkaus, joka käsittää diamagneettisesta materiaalista koostuvan sisemmän rungon 3, sekä diamagneettisesta materiaalista koostuvan ulkorungon 4. Käämit 1 ja 2 on kierretty toistensa viereen lomittain siten, että käämien johdinkierrokset muodostavat säännöllisen vuorottelevan rakenteen 1,2,1,2,1,2,1 20Figure 2 shows the connection of a cable according to the invention to Cinch / RCA audio connectors. The basic idea of the invention is to reduce the AC resistance which is detrimental to the signal flow, i.e. the impedance of the transmission line. In the preferred embodiment shown in Figures 1a and Ib, this is accomplished by directing the actual transmission signal to the winding 1 and the return signal to the winding 2 so that the currents passing through the windings are in opposite directions. Fig. 1a is a cross-sectional view of a winding body 5 comprising an inner body 3 of diamagnetic material and an outer body 4 of diamagnetic material. The windings 1 and 2 are wound side by side so that the conductor turns of the windings form a regular alternating structure 1,2,1,2. , 1,2,1 20

Kuvassa Ib on esitetty käämitty kappale 5 edestä kuvattuna.Figure Ib is a front view of the winding body 5.

Eräs kuvan Ib mukaisen periaatteellisen rakenteen perusteella toteutettu, keksinnön mukainen, siirtojohtimen impedanssia pienentävän kaapelin rakenne on seuraava.One embodiment of a cable according to the invention, which reduces the impedance of a transmission line according to the principal structure of Figure Ib, is as follows.

Käämisydän on läpimitaltaan 7 mm. ja on materiaaliltaan diamagneettista ainetta.The winding core has a diameter of 7 mm. and is made of a diamagnetic material.

25 Käämien 1 ja 2 läpimitta on 1 mm. Ulkorungon 4, seinämävahvuus on 2 mm.25 The coils 1 and 2 have a diameter of 1 mm. The outer body 4 has a wall thickness of 2 mm.

Tällä tavoin valmistettavan kaapelin tasavirtaresistanssi on 0,3 ohm/metri. Valmiin kaapelin läpimitta on 14 mm.The cable produced in this way has a DC resistance of 0.3 ohm / meter. The finished cable has a diameter of 14 mm.

Kaapelin tasavirtaresistanssia voidaan pienentää kasvattamalla käämien poikkipintaa, mikä voidaan tehdä käyttämällä poikkipinnaltaan suurempia johtimia.The direct current resistance of the cable can be reduced by increasing the cross-section of the coils, which can be done by using conductors of larger cross-section.

30 830 8

Kuva 2 esittää keksinnön mukaisen kaapelin 5 kytkentää Cinch/RCA-audioliittimiin. Käämin (1) toinen pää on kytketty liittimen 6, plus- napaan, toinen pää liittimen 7 plusnapaan.Figure 2 shows the connection of the cable 5 according to the invention to the Cinch / RCA audio connectors. One end of the coil (1) is connected to the positive terminal of the connector 6, the other end to the positive terminal of the connector 7.

Käämin (2) toinen pää on kytketty liittimen 6, miinus-napaan, toinen pää liittimen 7 miinus-napaan. Käämit (1) ja (2) on kierretty lomittain ja vierekkäin saman käämirungon ympärille. Käämejä ympäröivä eriste 4, kuten myös käämirunko 3, koostuvat materiaaliltaan diamagneettisesta aineesta.One end of the coil (2) is connected to the negative terminal of the connector 6, the other end to the negative terminal of the connector 7. The coils (1) and (2) are wound intermittently and side by side around the same coil body. The insulation 4 around the windings, as well as the winding body 3, is made of a material of diamagnetic nature.

Kuva 2 esittää myös periaatteellisen mallin kaikille keksinnönmukaisille kytkennöille.Figure 2 also shows a principle model for all connections according to the invention.

Keksinnön mukaiselle johtimen rakenteelle audiotaajuisen siirtosignaalin laadun * ^ parantamiseksi vaihtovirtavastusta pienentämällä on tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisessä patenttivaatimuksessa 1.The conductor structure according to the invention for improving the quality of the audio frequency transmission signal by reducing the AC resistance is characterized by what is disclosed in independent claim 1.

Keksinnön tavoitteet saavutetaan patenttivaatimuksen 2 mukaisella johdinrakenteella.The objects of the invention are achieved by the conductor structure according to claim 2.

Claims (7)

1. Audiotaajuudella, kaiuttimen ja vahvistimen tai äänilähteen ja vahvistimen välillä käytettävä bifilaarinen siirtojohdin audiosignaalin laadun parantamiseksi ^ äänentoistojäijestelmissä, joissa audiosignaalia siirretään metallijohtimessa tapahtuvan elektronien liikkeen avulla, tunnettu siitä, että ensimmäisessä johtimessa(l) kulkeva signaalivirta ja toisessa johtimessa (2) kulkeva paluuvirta on jäljestetty kulkemaan toistensa suhteen vierekkäisissä, toisistaan eristetyissä johtimissa(l, 2), ja jossa jäijestelyssä kaksi toistensa suhteen vierekkäistä, * ^ saman, diamagneettisen käämisydämen (3) ympärille kierrettyä johdinta( 1,2) muodostavat yhteisen siirtojohtimen, jossa signaalivirta ja paluuvirta kulkevat omissa käämeissään, toisiinsa nähden vastakkaisiin suuntiin.1. A bifilar transmission line for use in an audio frequency, between a loudspeaker and an amplifier, or between an audio source and an amplifier, for improving audio signal quality in audio output systems in which the audio signal is transmitted by electron motion in a metal conductor, characterized in that arranged to pass in mutually insulated conductors (1,2) adjacent to each other, and in which rigidity the two conductors (1,2) wound about one another, wound around the same diamagnetic winding core (3), form a common transmission conductor in which the signal current and return current in their windings, in opposite directions to each other. 2. Keksinnönmukainen bifilaarinen johdinrakenne, tunnettu siitä, että se käsittää välineet (1,2, 3,4, 5), sekä kytkennän, itseinduktion ja kapasitanssin johtimeen * ^ aiheuttaman reaktanssin pienentämiseksi siirtojohtimessa audiotaajuuksilla.A bipolar conductor structure according to the invention, characterized in that it comprises means (1,2, 3,4, 5) for reducing the reactance of the coupling, self-induction and capacitance in the transmission line at audio frequencies. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen bifilaarinen johdinrakenne, tunnettu siitä, että se sisältää toisistaan eristetyt käämit (1,2) siirtojohtimen itseinduktion tai kapasitanssin aiheuttaman reaktanssin pienentämiseksi tai poistamiseksi siirtojohtimesta 20 audiotaajuuksilla.A bifilar conductor structure according to claim 2, characterized in that it comprises isolated windings (1,2) for reducing or eliminating reactance induced by the transmission line self-induction or capacitance at audio frequencies. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen bifilaarinen johdinrakenne, tunnettu siitä, että ensimmäinen käämi (1) on jäljestetty kytkettäväksi tulosignaaliin ja toinen käämi( 2) on jäljestetty kytkettäväksi paluusignaaliin. 25Bipolar conductor structure according to Claim 3, characterized in that the first winding (1) is arranged to be connected to an input signal and the second winding (2) is arranged to be connected to a return signal. 25 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen bifilaarinen johdinrakenne, tunnettu siitä, että johtimien sydän (3) ja johtimia peittävä ulkovaippa (4) ovat materiaaliltaan diamagneettista ainetta.Bipolar conductor structure according to Claim 4, characterized in that the core (3) of the conductors and the outer sheath (4) covering the conductors are of a diamagnetic material. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen bifilaarinen johdinrakenne tunnettu siitä, että 30 käämit (1,2) on käämitty saman käämisydämen ympärille.Bipolar conductor structure according to claim 5, characterized in that the windings (1,2) are wound around the same winding core. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 3-6 mukainen bifilaarinen johdinrakenne, tunnettu siitä, että käämien (1,2) välillä on sähköinen eristys.Bipolar conductor structure according to one of Claims 3 to 6, characterized in that there is electrical insulation between the windings (1,2).
FI20070869A 2007-11-16 2007-11-16 A bifilar cable structure to improve the quality of audio frequency information transmission FI121946B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20070869A FI121946B (en) 2007-11-16 2007-11-16 A bifilar cable structure to improve the quality of audio frequency information transmission

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20070869A FI121946B (en) 2007-11-16 2007-11-16 A bifilar cable structure to improve the quality of audio frequency information transmission
FI20070869 2007-11-16

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20070869A0 FI20070869A0 (en) 2007-11-16
FI20070869A FI20070869A (en) 2009-05-17
FI121946B true FI121946B (en) 2011-06-15

Family

ID=38786654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20070869A FI121946B (en) 2007-11-16 2007-11-16 A bifilar cable structure to improve the quality of audio frequency information transmission

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI121946B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI20070869A0 (en) 2007-11-16
FI20070869A (en) 2009-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7674973B2 (en) Electrical conductor and cable utilizing same
US5110999A (en) Audiophile cable transferring power substantially free from phase delays
JP2004031291A (en) Signal transmitting cable with connector
JPS60101808A (en) Signal cable
JPS60121610A (en) Composite conductive material
FI121946B (en) A bifilar cable structure to improve the quality of audio frequency information transmission
JP2021073657A (en) Two-core parallel cable
JPS60101807A (en) Power transmission cable
FI126964B (en) Planar conductor bifilar conductor structure to improve audio frequency information transmission quality
KR200427316Y1 (en) The cable of a speker removing noises
FI118368B (en) Method and device arrangement for improving the audio quality of an audio system
CN211788260U (en) Automobile sound signal line
JPH11185542A (en) Cable with thin-film magnetic shield
CN114223216A (en) Electrodynamic loudspeaker
KR200166183Y1 (en) Electric wire for shielding electromagnetic wave
AU2003215739A1 (en) Interconnecting cable
JP2012221739A (en) Cable
US4994686A (en) Audio frequency cable with reduced high frequency components
CN213242845U (en) High-performance anti-interference sound line
CN202771816U (en) Signal line structure
CN201242907Y (en) Anti-interference acoustics line
CN2837998Y (en) The special-purpose coaxial-type frequency division of audio frequency transmission cable
US20200303092A1 (en) Electrically conductive cable and method
CN208061678U (en) A kind of golden nickel alloy core of Novel audio cable
JP3412123B2 (en) cable

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 121946

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed