JP2011029840A

JP2011029840A - アナログレコード再生用高音質シェルリード線

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Publication number: JP2011029840A
Application number: JP2009172417A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Tsuji; 和彦辻
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2011-02-10

Abstract

【課題】高音質な情報伝達と柔軟な可撓性を両立し、脱着に伴う破損リスクを軽減する強度を付与したシェルリード線を提供する。
【解決手段】多数の高純度素線から成るチューブ状編み線構造の導体、またはチューブ状編み線二重構造とし、または径が異なる、または種類の異なる導体をハイブリッドして、高音質と可撓性とを両立するシェルリード線とする。さらに、シェルチップ接合部の周囲をチューブ状編み線導体で包み込むようにハンダ固着し、またはシェルチップ接合部に編み線構造導体を圧着可能とする部材を備え、またはこれらを併用することによって耐破損強度を獲得する。
【選択図】図３

Description

本発明は、アナログレコードプレーヤーのピックアップ機構における、フォノカートリッジ出力端子と、脱着自在なユニバーサルタイプ・ヘッドシェル端子間の電気系を連結する、シェルリード線に関する。

音響用フォーマットとしてコンパクトディスク（ＣＤ）が1981年に発表され、従来のアナログ技術と比較して歪率特性やＳ／Ｎ特性は飛躍的に向上したが、フォーマットの制約や、ディジタル信号処理の際に生じるジッター歪み（D／A信号転換の時間的誤差によって生じる歪み）等の問題がある。近年、アナログレコードの再生音は、高域特性や弱音再現性においてディジタル再生音を凌ぐ優れた再現力があることが見直され、最新技術や新素材を用いた高音質なアナログレコード再生の試みが盛んである。

アナログレコードに刻まれた波形信号をピックアップし、電気信号に転換するのがフォノカートリッジである。原理的には、カンチレバー先端に固着したスタイラスチップが音溝をトレースして振動し、連結された磁性体を振動させて微弱電流を励起する方式（ＭＭ型、ＶＭ型、ＩＭ型）、または磁界内でコイルを振動させる方式（ＭＣ型）が大部分であるが、初期には圧電型や光電管方式等も存在した。
一般的なピックアップ構造は図１の通りで、脱着自在なユニバーサルタイプ・ヘッドシェルにフォノカートリッジをネジ止めし、シェルリード線によってフォノカートリッジの出力ピン端子とヘッドシェル入力ピン端子間を電気的に連結する。さらに、これをトーンアームコネクターと嵌合接続して電気信号を伝達する。容易に脱着できる構造であるから、様々なフォノカートリッジを自由に組み替えて違った音色を愉しむことができる。

近年、フォノカートリッジの音質改善アプローチとして、ネオジウム等の強力な磁性体を応用して信号の高出力化を図り、あるいはフォノカートリッジ内部回路や素材の改善によって低インピーダンス化を図り、また高純度素材を用いて歪みを抑制する等の試みがなされている。
シェルリード線は、フォノカートリッジで生成した微弱な電気信号情報を最初に受けて伝達するため、ここで発生したロスや歪みは増幅系で補償したり回復することはできず、増幅によって拡大されて再生音質に大きな影響を与える。フォノカートリッジの技術改善と並行して、シェルリード線についても高音質を支える性能が求められる。

ステレオレコード再生用のシェルリード線は、左右両チャンネル毎に＋−計４本で構成される。通常、シェルリード線は細い金属導体素線を数本纏め、または数本纏めて束状に撚り、あるいは一度撚った複数の束線を更にロープ撚りして絶縁被覆し、両端にピン端子との連結スリーブを備える。シェルチップは、ピン端子を挿入接続するスリーブと導体を固着する部位とからなり、固着は通常ハンダ付けまたはカシメ圧着のいずれか、または両者を併用して成される（図２参照）。
高音質シェルリード線の最重要課題は、微弱電気信号情報をロスなく高精度で伝達することで、アプローチ方策としては導線金属の選択、またその純度や品質等があげられる。近年、音響用ケーブル素材として開発された高純度で低歪な導体として、６Ｎ銅(純度99.9999％)、７Ｎ銅(純度99.99999％)、８Ｎ銅(純度99.999999％)銅、さらに高純度銀線や、稀に金、銀等の貴金属、またはそれらの合金（商品名オーグ合金）等が上げられ、シェルリード線としても利用されている。

人の聴覚限界は20kHz程度であるとされるが、近年の研究では自然環境中にはより高周波の音が豊かに存在して、人はこれを快さとして感じると云われる。実験的にも20kHz以上の高周波成分を含む音を聴くと、脳波中に安らぎ状態を示すα波が発現することが確認されている。高性能なフォノカートリッジの出力周波数帯域は、およそ10Hz〜100kHzにも及び、ＣＤフォーマット出力が１Hz〜20kHzであるのに対して、高音質再生にとって遙かに優位性がある。
しかしながら、導体を流れる電流は低域周波数成分が導体内を均一に流れるのに対して、周波数が上がるほど導体の表面に集まって流れ、導体中心部と均一に流れなくなる。即ち、導体の有効断面積が小さくなって抵抗が増加し、音質劣化をきたす。この現象は「表皮効果」として知られ、オーディオ導体においては音質と大きく係わる。表皮効果の影響が生じると高域特性が劣化し、音は爽やかな伸びやかさが失われる。高音質再生のためのシェルリード線が備えるべき機能は、導体内を流れる周波数帯域として10Hz〜100kHzにも及ぶ情報をいかにロスなく伝えるかにある。

高音質シェルリード線を実現するためには、表皮効果の影響を避けるためにできるだけ多数の素線によって導体表面積を増大し、低域を強化するためには導体断面積を増大することが有利となる。しかし、高音質を求めて導体構成をこのようにすると、可撓性は失われ、シェルリード線としての実用性が低下すると云う矛盾がある。
シェルリード線の機能としては、形態がさまざまに異なるユニバーサルタイプ・ヘッドシェルやフォノカートリッジのあらゆる組み合わせに対して、両者の端子間を容易に接続できる柔軟な可撓性が求められる。さらに、シェルリード線に求められることは、電気接点の伝導ロスを防ぐことと十分な強度である。ロスを減少させるには、シェルリード線のスリーブとピン端子との接触摩擦が高いほどよいが、脱着に際して破損リスクは高まる。接続する入出力ピンの径は1.0mm程度しかないため、導体とシェルチップ接合部の固着を強固にすることは難かしいが、脱着ストレスに耐える強度が求められる。

アナログレコードプレーヤーのピックアップに関して、シェルリード線を排除してフォノカートリッジをプラグイン式とする方式（特公平01-35403）や、ヘッドシェルにリード線を内蔵させて接点を減らすとともに電気抵抗を低下させる（実公開昭62-4890）等が認められるが、汎用性の高いユニバーサルヘッドシェルとフォノカートリッジに適用するシェルリード線に着目して、高音質再生を意図した文献は認められない。
他方、可撓性のある機器相互間の電気的接続に関する文献は多数認められる。特開昭62-217508、特公昭46-043874、実開昭63-159287、実開昭63-028206、実開昭61-042011、実開昭61-042011、実開昭60-172284、実開昭58-020418、実開昭57-117013、実開昭57-126186等であるが、いずれも大電流導体の接続に係わる技術、またはシールド目的であって、本発明のような微弱電気情報の高精度伝達を目的とした技術ではない。

解決しようとする課題は、従来のシェルリード線は導体の可撓性を優先しており、近年求められる高音質再生を満足するものではない。高音質再生に必要なシェルリード線とは、微弱電気信号情報ロスや歪みの発生を極力抑え、かつ可撓性のある良電導コネクターでなければならない。高音質な導体特性を求めると、導体径は増大し可撓性は低下する。さらに、微弱電流を扱う電気的接点として、シェルチップのスリーブとピン端子との結合摩擦が高いことが望ましいが、脱着に際して破損リスクが高まる。
本発明の目的は、かかるシェルリード線の特性に鑑みて、高音質な情報伝達と柔軟な可撓性を両立し、脱着に伴う破損リスクを軽減する強度を付与しなければならない。

本発明は、多数の高純度素線から成るチューブ状編み線構造の導体、またはチューブ状編み線二重構造とし、または径が異なる、または種類の異なる導体をハイブリッドして、高音質と可撓性とを両立するシェルリード線とする。
さらに、シェルチップ接合部の周囲をチューブ状編み線導体で包み込むようにハンダ固着し、またはシェルチップ接合部に編み線構造導体を圧着可能とする部材を備え、またはこれらを併用することによって耐破損強度を獲得する。

本発明は、高純度の素線を多数使用した編み線構造のチューブ状シェルリード線で、情報ロスと歪みの少ない高音質が得られる。編み線構造のチューブ状導体を用いた試作では、柔軟な可撓性があるため、従来の撚り線構造やロープ撚り構造では到底不可能な、導体断面積約が2.171mm²という弩級のシェルリード線も実現し、さらに高性能なシェルリード線実現の可能性を秘めている。参考写真として当該試作品の画像を添付した。
また、チューブ状編み線構造のシェルリード線は、導体チューブがシェルチップ接合部全体を包むようにハンダ固着できるため、高い耐破損強度が得られる。

図１は、ユニバーサルタイプ・ヘッドシェルにステレオ・フォノカートリッジを取り付けた概念図。図２は、従来技術のシェルリード線の概念図。（実施例１）図３は、本発明のシェルリード線の概念図。（実施例２、３）

高音質なシェルリードて、径がおよそ0.05mm〜0.3mm程度の良電導性素線を、単線または束状に用いてチューブ状編み線構造とした導体。または、チューブ状編み線の二重構造と成し、または異なる素線径、異なる素材をハイブリッドして用いてもよい。素線材としては、高純度な６Ｎ銅素線、７Ｎ銅素線、８Ｎ銅素線、純度４Ｎ以上の銀素線、金素線、その他貴金属素線または合金素線（商品名オーグライン）、及びこれらをハイブリッドして用いてもよい。

高音質なシェルリード線を得るため、各種の高純度な音響用銅素線を用いて、表１に掲げたような試作試験を行った。実施例１は従来のロープ撚り線技術の改良試作で、試作１〜試作４では、オーストラリア産Tara Labs社製音響用８Ｎ銅素線、及び古河鉱業製素線（商品名μ導体）、及びそれらを組み合わせたハイブリッド素材を用いてシェルリード線を試作した。試作５〜試作８は、同和鉱業株式会社製７Ｎ銅素線を加えて同様に試作した。
複数の試作品は３名のパネラー（Ｔ、Ｅ、Ｓ）が、それぞれタイプの異なる再生装置に実装して試聴評価した。Ｔの装置は高出力セパレートアンプと30cmダブルウーハーのシステム、Ｅの装置は真空管アンプと38cmウーハーのシステム、Ｓの装置は高性能イクォライザーアンプを有する高出力セパレートアンプのシステムである。

試作１、試作２は、径0.102mmの８Ｎ銅素線５本とμ導体束線、計35本のハイブリッドロープ撚り線、試作２は同上素線40本のハイブリッドロープ撚り線構造で、いずれのシェルリード線とも、再生音は輪郭が甘く帯域内音質が不均質で、高音質シェルリード線には適さないと判断した。

試作３は、８Ｎ素線５本×７束のロープ撚りで、素線計35本、導体断面積は約0.286mm、試作４は同上素線５本×８束のロープ撚りで、素線計40本、断面積は約0.326mmとなり、いずれも音質はスピード感とエネルギー感に優れたが、柔軟性を欠き、フォノカートリッジやシェルリード線交換操作時にシェルリード線や入出力ピンの破損が懸念され、実用に耐えないと判定された。

試作３、４では、導体とシェルチップとの固着に用いる２種類の無鉛ハンダの音質比較を併行して行った。良質と認められた株式会社日本スペリア社製、商品名「プラチナ・ゴールド
・ニッカス101」ハンダを採用した。また、スリーブ内へのハンダ流入防止策の検討と、フォノカートリッジのセットに適するシェルリード線の長さを検討した。

試作５は、同和鉱業株式会社製７Ｎ素線を用いて試作したロープ撚り構造のシェルリード線で、素線数42本、導体断面積は約0.536mm、可撓性を有して取り扱い上の問題はなく、素直に良く伸びた音質が高評価を得た。尚、素線総数が等しくなるように、素線撚り本数と束数との組み合わせを変えても音質差は認められなかった。

試作６は、７Ｎ素線と８Ｎ素線とをハイブリッドしたロープ撚り線構造のシェルリード線で、素線数は45本、また、試作７は同一構造で７Ｎと８Ｎ素線比率を変えたが、いずれも弱音部ディティールが単調と低評価であった。

試作８は、試作５の素線数を減じて20本とし、断面積約0.218mmの細い導体として作成した。音質的には素材の素直な性質は認められるが、神経質な傾向となった。

実施例２は、本発明の編み線構造シェルリード線で、試作９は同和鉱業株式会社製７Ｎ銅素線を用いた素線数96本、導体断面積0.753mmとなり、従来の撚り線構造では可撓性に問題を生じる限界的な導体断面積値である。実施例１と同じく３名のパネラーで評価し、最終段階でオーディオ専門店に依頼して従来構造のシェルリード線と比較した。取り扱い容易な柔軟性と可撓性を有しながら、高域低域ともに音域は拡大し、特に定位感と音場感は非常に優れると評価された。素線本数の増加によって表皮効果の弊害が取り除かれ、情報の伝導ロスが低下することによる改善効果と判断した。

実施例３は、本発明の編み線シェルリード線の限界を探るための試作である。試作１０は、試作９の素線を倍量として、チューブ状編み線二重構造の導体としたシェルリード線を試作した（参考写真１）。素線数192本、導体断面積1.508mm²となるが、可撓性は保たれて取り扱い上の問題はなく、再生音は全帯域にわたって密度の高い再生が得られた。

試作１１は、試作９と同じ７Ｎ素線を用いて径の異なるチューブ状編み線二重構造とし、素線数224本、導体断面積2.201mm2の導体としたシェルリード線である。さらに試作１２は、株式会社ジャパンエナジー製（旧製品で商品名ACROTEC）８Ｎ素線を用いて、素線径0.12mm×８本×24束、素線数192本、導体断面積2.171mm²のシェルリード線である（参考写真２）。素線材が稀少のため試作数は各１箇で、試験評価はＴとオーディオ専門店のスタッフが評価した。
これら導体断面積が2mm²を超えるシェルリード線は、径がほぼ実用上の限界となり、接続ピン相互の間隔に余裕のある特定のヘッドシェルでなければ使用できない。汎用性に限界はあるものの、再生音は全帯域にわたって緻密な情報量と優れた定位感、音場感が認められ、本発明の高度な可能性を認めた。

高音質なアナログレコード再生を行う事を目的とするシェルリード線、及びその他、微弱な電流を扱う電気的コネクターとして利用可能性がある。チューブ状に成型した導体には内部に空隙があるため、再生帯域をコントロールし、またはより高度な伝達特性とする目的で、二重網線構造とし、または異なる径の導体をハイブリッドし、または異なる材質の導体をハイブリッドする等、複合型導線の製作が容易に可能である。

１ヘッドシェル
２フィンガーフック
３フォノカートリッジ筐体
４カンチレバー
５スタイラスチップ
６フォノカートリッジ出力ピン
７シェルリード線導体
８a シェルチップ（スリーブ）
８b シェルチップ（接合部）
９ヘッドシェル入力ピン
10 トーンアームコネクター・ピン
11 絶縁シース

Claims

高純度な良電導性金属の素線または束線を用いて、格子状またはハニカム状または組紐状のチューブ状編線構造と成し、またはチューブ状に成型し、または二重のチューブ状編線構造とした導体を用いて成るシェルリード線。また、チューブ状導体内部の空隙に、異なる径の編み線、または異なる径の素線、または異なる種類の導体を挿入してハイブリッドした、可撓性を有するシェルリード線。
チューブ状編み線構造とした導体、またはチューブ状に成型した導体によって、シェルチップ接合部を包み込むようにハンダ固着接合したシェルリード線。または、シェルチップ接合部に編み線構造導体を圧着可能とする部材を備えて固着接合し、または、ハンダ固着と圧着による固着を併用することによって、耐破損強度が得られるシェルリード線。