Kabel FAQ
Moderator: Detlev Schnick,
HIFI-REGLER
- update: 15.03.2006
Nach der großen Resonanz auf unser interaktives Subwoofer
FAQ haben wir uns auf vielfachen Wunsch hin entschlossen, nach
dem gleichen Muster ein interaktives Kabel FAQ zu veröffentlichen.
Was heißt interaktiv? Wenn Sie als Leser eine Frage haben,
die Sie in diesem Kabel FAQ nicht finden, dann sind Sie herzlich
eingeladen, uns eine E-Mail
zu schreiben und Ihre Frage zu stellen. Wir werden das Thema dann
schnellstmöglich in unsere Kabel FAQ aufnehmen. FAQ steht für
Frequently Asked Questions. Deshalb
bitten wir Sie, darauf zu achten, dass Ihre Frage nicht zu individuell
ist und ihre Beantwortung auch anderen Lesern dieses FAQ einen Nutzen
bringt. Und nun viel Spaß beim Schmökern in unserem Kabel
FAQ ...
Welche Bedeutung haben Kabel
für HiFi- und Heimkino-Anlagen?
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Kabel dienen bei hochwertigen HiFi- und Heimkino-Anlagen
zur Verbindung der einzelnen Geräte bzw. Komponenten. So ist
z.B. ein DVD-Player über ein
Digitalkabel mit dem AV-Receiver
verbunden. Der DVD-Player wiederum kann über den AV-Receiver
oder direkt mit einem S-VHS-Kabel
mit dem Fernseher oder Projektor
verbunden sein. Allein zu jeder dieser Verbindungen gibt es vielfältige
Varianten. So kann der gleiche digitale Datenstrom zwischen DVD-Player
und AV-Receiver entweder über ein elektrisches Digitalkabel
(Koaxkabel) oder
über ein optisches Digitalkabel
(Lichtleiterkabel)
übertragen werden. Wahlweise kann der Ton der DVD auch analog
über ein 5.1-Kabel
vom DVD-Player zum AV-Receiver gespielt werden. Das gleiche gilt
für die Bilddaten: analog über FBAS/Composite, S-Video,
YUV/Componente, RGB oder digital über DVI, HDMI oder SDI. Für
jede dieser Signalarten gibt es unterschiedliche Kabel, so können
einige z.B. über SCART verbunden
werden, andere benötigen eigene Anschlussarten. Jede Variante
hat grundsätzlich unterschiedlichen Einfluss auf die Signalqualität.
Hinzu kommt, dass auch bei hochwertigen Geräten nicht alle
Anschlüsse im gleichen Qualitäts-Level ausgeführt
sind. So kann z.B. bei einem DVD-Player der YUV-Ausgang weitaus
bessere Ergebnisse liefern, als der DVI-Ausgang des gleichen Gerätes
(was in der Theorie genau umgekehrt sein sollte). Bei einem anderen
DVD-Player oder Sat-Receiver
/ PVR liefert hingegen DVI das weitaus bessere Bild. All dies ist
hier nicht das Thema, denn es geht ja "nur" um die Kabel-Verbindung.
Zur Theorie und praktischen Bedeutung der Verbindungen verweisen
wir auf die Ausführungen in unserem Kabelshop
und in unseren Specials Videosignale,
Scart, DVI,
und HDMI. Hier geht es allein um die
Qualität des Kabels und um den daraus resultierenden Einfluss
auf Bild und Ton. Dies ist deshalb so wichtig, weil alle anderen
Faktoren von diesem Flaschenhals abhängen. Wie oft schon hat
sich tagelange, ja wochenlange Fehlersuche in dem Moment erledigt,
indem ein hochwertiges Kabel oder eine optimal gefilterte Netzleiste
eingesetzt wurde. Kabel sind potentiell das schwächste Glied
in einer Kette von Geräten. Selbst die hochwertigsten Komponenten
können ihr wahres Leistungspotential nicht ausfahren, wenn
sie an dieser Stelle gebremst werden.
Kann oder darf ein Kabel Signalschwächen
korrigieren?
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Grundsätzlich soll ein Kabel neutral konzipiert
sein, d.h. es soll im Idealfall die Ton- oder Bildsignale exakt
so übertragen, wie sie von den Geräten angeliefert werden.
Diese Aufgabe perfekt zu lösen, zeichnet ein gutes Kabel aus.
Wenn also ein Kabel mit dem Argument angepriesen wird, es würde
das Bild oder den Ton einer Anlage verbessern oder es würde
"klingen", dann ist stets Vorsicht angebracht. Kabel an
einer Anlage sind passive Elemente. Sie können aus sich selbst
heraus niemals eigene Leistungssteigerungen bringen, die die angeschlossenen
Komponenten selbst nicht zur Verfügung stellen können.
Eine zulässige Ausnahme gibt es jedoch von dieser Reglel: Im
HiFi-Bereich können Kabel durchaus leichte Korrekturen am Klangbild
ermöglichen. So kann z.B. ein bewusst für einen wärmeren
Klang konzipiertes NF-Kabel oder Lautsprecherkabel gezielt in einer
Anlage eingesetzt werden, die zwar insgesamt phantastisch spielt,
jedoch einen Tick unterkühlt oder ein wenig zu analytisch wirkt.
Es gibt diesbezüglich jedoch keine allgemeingültigen Empfehlungen.
In der Praxis hat es sich meist bewährt, mit verschiedenen
Kabel-Typen einer Preisklasse im Hörraum zu experimentieren
bis Kabel und Anlage harmonieren und die gewünschte Klangharmonie
erreicht ist.
Wie unterscheiden sich analoge
und digitale Kabel?
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Die Frage ist eigentlich falsch gestellt. Es
gibt keine analogen oder digitalen Kabel. Es gibt nur unterschiedliche
Signale. Vereinfacht ausgedrückt: Analoge Signale bestehen
aus Schwingungen, vergleichbar mit einer Sinuskurve. Sie sind extrem
störempfindlich. Störungen sind leicht zu bemerken. Digitale
Signale bestehen hingegen aus einem Datenstrom dessen Ihnhalt
nur zwei Zustände kennt 0 oder 1 bzw. an oder aus. Dieser Datenstrom
ist ebenfalls sehr fehleranfällig. Allerdings sind in der Sende-
und Empfangselektronik Fehlerkorrekturprozeduren eingebaut, so dass
Fehler häufig so schnell korrigiert werden, dass man sie nicht
oder kaum bemerkt. Nicht selten können sich Fehler im Datenstrom
aber auch in gut wahrnehmbaren Artefakten äußerrn.
Das Kabel selbst kann für analoge oder
digitale Daten absolut gleich sein. Ein Videokabel für FBAS/Composite,
die einfachste Art der Videoübertragung, wird mit einem Kabel
mit einem Wellenwiderstand von 75 Ω realisiert. Das gleiche
gilt für das Koax-Digitalkabel. Tatsächlich kann man ein
solches Kabel für bei Signalarten verwenden - sowohl für
die analoge Videoübertragung mit FBAS/Composite, wie auch für
die Übertragung des digitalen Datenstromes von z.B. Dolby Digital.
Anders hingegen das optische Digitalkabel. Dieses kann ausschließlich
als Lichtleiterkabel und zur Übertragung eines digitalen Datenstromes
verwendet werden.
Zusammenfassend kann man sagen, dass analoge
Kabel die Qualität der Signalübertragung in sehr vielen
kleinen Nuancen beeinflussen können, die dauerhaft hör-
oder sichtbar sind. Digitale Kabel funktionieren oder funktionieren
nicht. Wenn sie nicht funktionieren entstehen Übertragungsfehler,
die sich - sofern sie nicht von der Elektronik korrigiert werden
- in Bild- oder Tonartefakten äußern können. Diese
Artefakte treten meist sporadisch und im Zusammenhang mit ganz bestimmten
Umgebungsvariablen (Handy in der Nähe, störsendender Kühlschrank
des Nachbarn) auf. Die Fehlersuche ist bei Digitalverbindungen daher
meist sehr aufwändig.
Welchen Einfluss hat
die Kabellänge?
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Die Länge eines Kabels wird in der Bedeutung
für Bild- und Klangqualität häufig überschätzt.
Die elektrischen Informationen bewegen sich im Kabel in Lichtgeschwindigkeit,
da sind Verzögerungseffekte und Laufzeitdifferenzen normalerweise
vernachlässigbar. Dennoch wird z.B. bei im Bereich hochwertiger
Lautsprecherkabel allgemein geraten,
für symmetrische Boxen - also z.B. für die linke und rechte
Stereo-Lautsprecherbox jeweils Kabel gleicher Länge zu verwenden.
Es ist uns zwar nie gelungen, bei unterschiedlichen Längen
einen Unterschied im Klangbild herauszuhören, dennoch schließen
wir uns dieser Empfehlung an.
Die Empfehlung, NF-Kabel
(Audiokabel, Stereokabel,
Cinch-Kabel) oder Digitalkabel
möglichst kurz zu halten - z.B. 0,5 m statt 1,0 m - kann ebenfalls
zwei sinnvolle Gründe haben: Zum einen schafft man so an den
Geräterückseiten erheblich mehr Ordnung, zum zweiten ist
bei einem kürzeren Kabel die Gefahr, dass sich Mantelströme
(Mehr dazu in unserem Special Mantelstromfilter)
im Kabel aufbauen deutlich geringer. Leider gibt es viele High-End-Kabel
standardmäßig nur ab 1,0 m und ob ein Umbau der Originalterminierung
qualitätssteigernd wirkt, ist zumindest fraglich.
Anders sieht es bei digitalen Videokabel vom
Typ DVI und HDMI
oder beim analogen Videokabel (FBAS/Composite,
S-VHS-Kabel, RGB,
oder YUV/Componenten)
aus. Die komplexer aufgebauten und erheblich empfindlicheren Videosignale
(s.a. Special Videosignale)
reagieren bei größeren Längen eher mit Störungen.
Hier gilt die Faustregel, dass bis 10 Meter Länge generell
keine Probleme auftreten sollten. Bei größeren Längen
empfehlen wir, zu hochwertigen Modellen renommierter Hersteller
zu greifen. Beispiel HDMI: Hier ist Wireworld weltweit einer der
Vorreiter. Das preisgünstige Wireworld
CHROMA HDMI wird bis 5 Meter Länge gebaut. Darüber
setzt dann das Wireworld ULTRAVIOLET
HDMI auf, mit Längen bis 15 Meter. Wer dann Längen
bis 20 Meter mit HDMI überbrücken will, für den bietet
Wireworld das Wireworld Starlight
HDMI. Ein Kabel, das dann in der Länge von 20 Metern immerhin
mit einen stolzen Preis von 1.579,00 € (UVP) daherkommt. Keine
Angst, es geht auch günstiger: Rund 300 € (UVP) kostet
das Oehlbach HDMI 2000 in
20 Meter Länge. Betrachtet man die Verkaufszahlen, dann stellt
man fest, dass doch die allermeisten Kunden vor allzu hohen Investitionen
à la Wireworld Starlight zurückschrecken. Dennoch gibt
gibt es eine kleine feine Kundengruppe die hier offensichtlich keinerlei
Kompromisse eingehen will und bewusst Geld in die Hand nimmt, um
höchste Videoqualität zu erhalten.
Wie wirken sich Weichmacher
aus?
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Als Weichmacher werden chemische Substanzen bezeichnet, die bei
der Herstellung aus einem ursprünglich harten, festen und spröden
Kunststoff einen weichen, flexiblen Kunststoff erzeugen. Weichmacher
sind bei der Kunststoffummantelung von Bedeutung, da sie direkt
oder indirekt die Alterungs-Oxydation des innenliegenden Kupferleiters
fördern. Dies hat besonders schädlichen Einfluss auf den
Signalfluss, da fast der gesamte Strom auf der Oberfläche des
Leiters fließt. Deshalb sind die besten Leiter aus sogenanntem
OFC-Kupfer (Oxygen Free Copper), d.h. sauerstoifffreiem Kupfer gefertigt.
Spröde, wenige flexible Kabel enthalten weniger Weichmacher
und sind daher i.d.R. besser für einen langfristig störungsfreien
Signalfluss im Kabel geeignet. Diese Regel gilt allerdings nur,
wenn der Innenleiter direkten Kontakt zu einer Kunststoffisolierung
mit Weichmachern hat.
Ist
die Laufrichtung im Kabel wirklich von Bedeutung?
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Hochwertige Kabel sind meist mit einer Laufrichtungsangabe versehen.
Bei allen Kabel-Typen von Wireworld ist dies z.B. der Fall. Diese
Kabel sollten so verlegt werden, dass der Signalfluss gemäß
der Laufrichtungsangabe verläuft. Z.B. von DVD-Player zu AV-Receiver
oder von Verstärker zum Lautsprecher u.s.w. Hinter dieser Regel
steht eine ganz simple Überlegung: Beim Fertigungsprozess der
Kabel wird der Leiter so bearbeitet, dass sich die Molekulatstruktur
des Kupfers in der Längsrichtung des Kabels verändert.
Dies beeinflusst den Stromfluss und zwar unterschiedlich je nach
Laufrichtung. Innovative Kabelhersteller - auch hier war Wireworld
wieder ein Vorreiter - haben herausgefunden, welche Molekularstruktur
für die Übertragungsqualität optimal ist und die
Fertigung entsprechend aufgebaut. Dabei kommt es vor allem darauf
an, dass auch alle Litzen aus denen ein Leiterstrang besteht ebenfalls
in gleicher Laufrichtung verflochten werden. Am Ende des Fertigungsprozesses
ist ein Kabel entstanden, dessen Lufrichtungs-Struktur tatsächlich
nur für eine bestimmte Richtung optimal ist.
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| Zwei Litzen eines Kabelstranges,
der z.B. aus 48 solcher Litzen geflochten ist. Links haben die
Litzen gegenläufige Molekularstrukturen während sie
rechts in einem laufrichtungsgebundenen Kabel gleichgerichtet
sind. |
Wie man in der Abbildung ob sieht, ist es also durchaus von Bedeutung
für den feinen Signalfluss, ob alle Litzen gleichgerichtet
gewickelt sind, oder ob sie zufällig mit einander verflochten
wurden.
Hochwertige Kabel werden bei manchen Herstellern am Ende des Produktionsprozesses
einem Prüfstrom mit hoher Spannung ausgesetzt. Auch dies dürfte
die Richtung der Molekularstruktur im Kupfer ausrichten und somit
die optimale Laufrichtung definieren. Umstritten ist allerdings
die Auffassung, dass dieser Effekt auch beim sogenannten "Einspielen"
eines Kabels eintritt und nach der Einspielphase anhand der Richtungsmarkierung
erkennbar ist, wir das Kabel gemäß der Einspielphase
"richtig" angeschlossen wird.
Welche Bedeutung hat der
sogenannte Skin-Effekt
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Ein gutes Kabel besteht nicht aus einem Leiter sondern aus möglichst
vielen dünnen Adern - Litzen genannt -, die miteinander verflochten
sind. Dies dient nicht nur der besseren biegefestigkeit des Kabels,
sondern hat auch signaltechnische Gründe. Jeder Stromleiter
weist nämlich einen sogenannten Skin-
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Effekt auf. Dieer besagt, dass der Strom umsomehr an den Außenseiten,
also quasi auf der Haut des Leiters fließt, desto höher die transportierten
Signalfrequenzen sind. Der tatsächlich für den Stromfluss
zur Verfügung stehende Leiterquerschnitt reduziert sich somit
mit steigender Frequenz (denn der Innerkern des Leiters steht zunehmend
weniger für den Stromfluss zur Verfügung). Ganz praktisch
betrachtet kann dies bedeuten, dass bei einem Kabelquerschnitt von
z.B. 4mm² nur dem Bassbereich die vollen 4mm² zur Verfügung
stehen. der Hochtonbereich kann nur etwa 1 oder 1,5 mm² nutzen.
In dieser Situation werden hohe Töne einfach schlechjter übertragen,
als tiefe. Auch ist dies ein Grund dafür dass dicke Kabel (mit
großem Querschnitt) oft auffallend basslastig klingen. Dies
macht sich gerade bei Musik sehr störend bemerbar: Auflösung
und die Feinzeichnung der gesamten Wiedergabe lassen hörbar
nach.
Damit wird klar, dass Kabelhersteller bei der Entwicklung ihr Hauptaugenmerk
auf die Vermeidung gerade des Skin-Effektes legen. Monitor Kabel
und auch Kimber Kable haben 8neben anderen) hierzu spezielle Kabel
entwickelt, bei denen eine Vielzahl kleiner einzeln isolierter kleiner
Adern zu einem Strang zusammengefasst sind. Diese Kabel haben zwar
mitunter die Dicke eines Gartenschlauches, stellen aber ein vielfaches
der sonstüblichen Leiteroberfläche für den Stromfluss
zur Verfügung. Meist sind solche Kabel-Konstruktionen noch
mit anderen Kunstgriffen verbunden, wie z.B. beim Black&White
LS-1202, das in unserem Special Lautsprecherkabel
ausführlich erklärt ist. So entsteht dann allerdings leider
ein recht teures Kabel.
Welche Vorteile hat der geflochtene Aufbau mancher Kabel?
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Bei jedem Kabel kann man eine ihnen eigene Induktivität feststellen.
Verursacht wird diese durch den Widerstand, den das Leitermaterial
in Abhängigkeit der Frequenz (Tonlage) der Übertragung
des Musik-Videosignals entgegensetzt. behindert. Die Konsequenz
der Induktivität ist, dass der im Kabel fließende Strom
Magnetfelder aufbaut, die sich je nach Ausrichtung und Lage, gegenseitig
aufheben können und Interferenzen erzeugen.
Es gibt bei Kabeln ein recht simples Prinzip, um diese aus dem
Signalfluss selbst entehenden Störungen zu eliminieren: Isolierte
Leiter werden miteinander verflochten und dann werden die Geflechte
der Hin- und Rückführenden Leiter nochmals miteinander
verflochten bzw. verdrillt. Die einfachste Flechtstruktur ist 2x2,
d.h. jeder Leiter besteht aus zwei miteinander verflochtenen Adern
und beide Leiter sind ihrerseits miteinander verdrillt. So sind
übrigens auch die hochsensiblen CAT5-Netzwerkkabel im Computerbereich
aufgebaut - sie werden auch "Twisted Pair" genannt. Das
Wirkungsprinzip beruht darauf, dass bei den Plus- (Hinfluß)
und Minusleitern (Rückfluß) der Stromfluss entgegengesetzt
Stromflusses läuft. Somit ist auch die Ausrichtung der Magnetfeldergegenläufig.
Die verdrillte Flechtstruktur bewirkt dann, dass sich die Magnetfelder
im Bereich der Überlappungen weitgehend auflösen. Dies
führt zu einer ganz erheblichen Verminderung der Induktivität
und es entstehen deutlich weniger Interferenzen. Video- und Musiksignale
können ungehindert zu ihren Zielen gelangen.
Einer der Hersteller, der konsequent auf geflochten Kabelstrukturen
gesetzt hat, war Kimber Kable. Die schon fast legendäre Wirkung
der im Grunde doch recht preisgünstigen Klassiker Kimber 4PR
und Kimber 8PR ist nicht zuletzt auf deren clevere Flechtstruktur
zurückzuführen. Seltsam nur, dass Kimber bisher mit dieser
Technik kaum Nachahmer gefunden hat. Bei der PETS-Technik, die Monitor
Kabel in seinen Black&White Lautsprecherkabeln einsetzt, werden
die Adernpaare kreisförmig um das ein rohrförmiges Trägermaterial
verseilt und bilden eine Art Hohlleiter. Durch diese spezielle Anordnung
entstehen besonders viele Überlappungsbereiche der Magnetfelder.
Was hat es mit Mantelströmen auf sich?
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Nicht nur Kabel, sondern auch Gerätegehäuse (über
die Masse mit den Kabeln verbunden) wirken wie Antennen und empfangen
jede Menge von Störungen aus der Umgebung. Eine gute Schirmung
wirkt dem entgegen, kann aber das Problem nicht vollständig
verhindern. Richtig problematisch werden diese Störungen dann,
wenn sich dadurch in einem von zwei Leitern eines Paares unterschiedliche
Potentiale aufbauen. Man spricht dann von sogenannten Mantelströmen.
Diese versuchen sich permanent auszugleichen und führen so
zu einem ungewollten Stromfluss im Kabel der dann seinerseits zu
Interferenzen mit dem transportierten Signal führt. Die Lösung
sind sogenannte Mantelstromfilter - Ferritkerne oder Absorberferrite
-, die an beiden Enden des Kabel direkt hinter dem Stecker angebracht
werden. Da die Mantelströme sehr hochfrequent sind können
sie von den übrigen Signalen isoliert werden indem man ihnen
mit den Ferritringen einen hohen Widerstand entgegensetzt und sie
so eliminiert. Vorsicht ist allerdings bei HDTV-Kabeln und Antennenkabeln
für HD-Empfang vom Sat-Receiver angebracht, denn hier ist das
Nutzsignal so hochfrequent, dass es bereits von den Ferritkernen
angegriffen werden kann. Deshalb verzichtet man dort meist auf Mantelstromfilter
und setzt lieber auf eine besonders Aufwändige Schirmung. Mehr
zum Thema erfahren Sie in unserem Special Mantelstromfilter...
Wie verhindere ich Masseschleifen (Brummschleifen)?
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Sehr vereinfacht erklärt entstehen Brummschleifen (Masseschleifen)
so: Das Erdungspotential unterschiedlicher Steckdosen im Hausstromnetz
ist grundsätzlich nicht gleich, auch wenn alle Schutzleiter
miteinander verbunden und gleichermaßen geerdet sind. Sind
nun mehrere Geräte am Stromnetz angeschlossen, so baut sich
zwischen den Geräten eine Spannungsdifferenz auf, die nach
einem Ausgleich strebt. Werden diese Geräte nun über ein
Typisches Ausio- oder Videokabel miteinander verbunden, so ist häufig
das Abschirmgeflecht auch gleichzeitig der Masseleiter. Über
diesen versucht sich jetzt der Differenzstrom aus den Erdungspotentialen
auszugleichen. Dies führt zu einer Brummspannung (Wechselstrom)
die in den NF-Strom (Gleichstrom) einfließt und sich bei Audiosignalen
als lautstärkeabhängiges Brummen oder bei Videosignalen
in langsam von oben nach unten über das Bild wandernde waagrechte
Streifen zeigen.
Heute ist das Problem kaum noch anzutreffen, da die meisten Geräte
mit zweipoligen Euro-Netzsteckern ausgestattet sind und so keinen
Kontakt zur Erdung der Steckdose haben. Meist jedoch treten Brummschleifen
auf, wenn ein Gerät mit einem Schukostecker mit Erdung ausgestattet
ist (z.B. Subwoofer), das andere
jedoch mit Euro-Netzstecker (z.B. AV-Receiver)
angeschlossen ist und beide typischerweise über das Subwooferkabel
eine Masseverbindung haben. Es gibt eine Vielzahl erfolgversprechender
Tricks um eine Masseschleife zu verhindern. Eine Schritt-für-Schrittanleitung
finden Sie in unserem Special Brummen.
Der einfachste und unkomplizierteste Lösungsansatz ist der
Einsatz einer guten Netzleiste.
Der dort integrierte Netzfilter
sorgt mit dafür, dass die Spannungsdifferenz-Potentiale gar
nicht erst entstehen. Darüber hinaus hat man damit auch noch
einen wirksamen Blitzschutz
bzw. Überspannungsschutz.
Was ist "Jitter"
und wie kommt es zum Jitter-Effekt?
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Bei der digitalen Datenübertragung werden die Einsen und Nullen
mittels Spannungsimpulsen übertragen. Ob es sich bei den Übertragenen
Bits um eine Eins oder Null handelt wird mittels Schwellwerten ermittelt.
So werden z.B. 0 - 0,5V als Null und 4,5 - 5V als Eins interpretiert
werden. Dieses Verfahren bring zwar eine zusätzliche Sicherheit
bei der Übertragung aber einen weiteren Wichtigen Faktor kann
es nicht kompensieren: Zeit!
Bei der Seriellen Datenübertragung wie sie bei Audio / Videodaten
üblich ist, werden die Bits nacheinander gesendet und empfangen.
Die Selektion zwischen Eins und Null wird hier über die Impulsdauer
realisiert (z.B. langer Impuls = Eins, kurzer Impuls = Null). Der
Jitter Effekt verändert aufgrund der Kabeleigenschaften die
Impulsdauer. Der Empfänger hat dann Schwierigkeiten die Daten
einwandfrei zu erkennen. Bei schlechten Digitalkabel mit ausgeprägtem
Jitter muss in diesem Falle der D/A Wandler öfter die Fehlerkorrektur
einsetzen wodurch die Wiedergabequalität leidet.
Was ist ein Dielektrikum
und wie wird es bei Kabeln eingesetzt?
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Ein Dielektrikum ist ein nichtleitendes Material, das zur Isolation
zwischen den Elektroden eines Kondensators eingesetzt wird. Bei
Kabeln dient es der Isolation zwischen Innen- und Außenleiter
eines Koaxialkabels oder bei symmetrischen Kabeln zwischen beiden
Leitern. Für Dielektrika in Kabeln werden Kunststoffe wie Polyäthylen
(PE) oder Polytetrafluorethylen (PTFE) verwendet. Das beste Dielektrikum
ist Luft (besser noch wäre ein Vakuum), daher wird bei einigen
Kabelherstellern ein Hohlleitersteg zwischen die beiden stromführenden
Adern gelegt.
Warum wird dieser Aufwand betrieben, wenn doch eigentlich eine
ganz normale Isolierung ausreichen sollte. Der Grund liegt in der
Kapazität, die ein jedes Kabel naturgemäß besitzt.
Kapazität ist die Fähigkeit elektrische Ladung (Energie)
zu speichern. Bei hochempfindlichen Video- oder Audio-Kabeln ist
diese Fähigkeit jedoch unerwünscht, denn die Energie des
Signals soll doch möglichst zu 100% übertragen werden
und nicht im Kabel zwischengespeichert werden. Ein gutes Dielektrikum,
eingebettet in eine clevere Kabelkontruktion verhindert, dass sich
in den Kabeln Ladungen aufbauen.
Eine sehr gute Konstruktion ist auch auch die locker geflochtene
Struktur der Kabel von Kimber. Hier entsteht automatisch und mit
geringstem Aufwand ein Dielektrikum innerhalb der Flechtstruktur.
Wie funktionieren "Aktive Kabel" und welchen Nutzen bringen sie?
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Kabel sind normalerweise passive Elemente, d.h. greifen nicht aktiv
in die physikalischen Grundlagen der Signalübertragung ein.
Dies bedeutet aber, dass allein schon wegen der natürlichen
Gesetze der Physik gewisse Filterwirkungen, Verluste oder Verfäschungen
im Signalverlauf auftreten. Dies lässt sich selbst bei bestem
Aufbau von Leitermaterial und Schirmung niemals ganz vermeiden.
Deshalb sind einige Kabel-Hersteller - z.B. AudioQuest oder Monitor
Kabel - dazu übergegangen elektronische Komponenten mit eigener
Stromversorgung in einige Modelle ihrer High-End-Kabel zu integrieren.
Solchermaßen aktive Kabel beeinflussen ganz gezielt bestimmte
Parameter der Kabelphysik. So kann z.B. in einem aktiven Lautsprecherkabel
die Induktivität (Magnatfeldaufbau um das Kabel) neutralisiert
werden, was die ansonsten fast unvermeidlichen Klangverfäschungen
- insbesondere Höhenabschwächung - weiter minimiert. Aktive
Komponenten in der Kabelstrecke können auch bei der Überbrückung
größerer Verbindungslängen eingesetzt werden um
über Verstärkung Signalverluste zu minimieren.
Warum st eine gute Schirmung wichtig und wie ist sie aufgebaut?
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Signale einer HiFi- oder Heimkino-Anlagen sind naturgemäß
sehr schwach. Sochermaßen sind sie besonders anfällig
füräußere elektrische und magnetische Einflüsse
und Störfelder. Als Gegenmaßnahme werden die stromführenden
Leiter durch eine Abschirmung geschützt. Dies können in
der einfachsten Ausführung Spiralabschirmungen sein, bei denen
über einer inneren nicht leitenden Ummantelung ein Draht spiralförmig
um den Leiter gewickelt wird. Besser sind dann schon um den Leiter
geflochtene Gewebeabschirmungen, idealerweise aus Kupfer. Auch Folienwicklungen
(Aluminiumfolie) haben sich bei bestimmten Störeinflüssen
bewährt. Besonders aufwändig aber optimal im Sinne einer
breitbandigen Schirmungswirkung ist die Kombinationen verschiedener
Techniken - z.B. doppelte und dreifache Abschirmungen aus Geflecht-
und Folienschirmungen, aufgebaut aus unterschiedlichen Materialien.
Bei solchen kombinierten Schirmungen (Geflecht oder Folie) spricht
man vom Überdeckungsgrad, der maxinmal 100% betragen
kann.
Die Abschirmung kann selbst mit dem Nutzstrom durchflossen sein
(typischerweise z.B. beim Koaxkabel) in den sich ein Störstrom
einkoppeln kann. Oder die Schirmung ist rein passiv und zur Ableitung
eventueller Störströme einseitig an einem der verbunden
Geräte angeschlossen.
Ziel ist es stets, die signalführenden Leiter im Kabel wie
in einem Faradayschen Käfig einzuschließen, so dass das
Signal weitgehend unbeeinflusst von äußeren Einflüssen
transportiert wird. Die Wirkung der Abschirmung wird Schirmungsmaß
oder Dämpfungsmaß genannt, wird in dB gemessen
und beschreibt die Abschwächung etwaiger Störströme.
Ein hervorragendes Schirmungsmaß ist z.B. 120 dB.
Warum ist die richtige Polung ("Phasenlage") wichtig?
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Beim Anschluss von Lautsprechen muss immer Minus mit Minus und
Plus mit Plus oder rot mit rot und schwarz mit schwarz verbunden
werden. Ein leider gar nicht so seltener Fehler ist es, die Kabel
beim Anschluss zu verdrehen und bei einem Lautsprecher genau falsch
anzustecken - also Minus auf Plus und umgekehrt. Die Folge: Die
Phasenlage des falsch angeschlossenen Lautsprechers ist genau um
180° zum anderen verdreht und somit arbeitet dieser Lautsprecher
gegen den anderen. So ergibt sich ein verworrenes Klangfeld bei
dem die Musik nicht mehr räumlich zuzuordnen ist. Werden beide
Lautsprecher verpolt angeschlossen (Plus auf Minus und umgekehrt),
so ist die Phase ja letztlich wieder gleichlaufend und der Klang
bleibt unbeeinflusst. Übrigens kann durch den verpolten Anschluss
an keiner der Komptonenten ein schaden entsstehen. Lediglich der
Klang leidet.
Welchen Einfluss hat die Verlegung des Kabels?
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Der Einfluss der Verlegung ist nicht unbedeutend und wird häufig
unterschätzt. Faustregel: Kabel sollten grundsätzlich
möglichst geradlinig verlegt werden. Schleifen können
einen ungewollten Spuleneffekt erzeugen. Liegen die Kabel auf elastischem
Untergrund (z.B. bei Bühnenaufbauten), dann sollten sie unbedingt
von Vibrationen entkoppelt werden. Auch eine zusätzliche Abschirmung
mit einem Rohr oder haushaltsüblicher Alufolie kann in bestimmten
Fällen sinnvoll sein. Leider hat man in einer typischen Wohnumgebung
nicht allzuviele Möglichkeiten, bei der Kabelverlegung zu experimentieren.
Beachten Sie zum Thema Verlegung auch den nachstehden Punkt Mikrofonie
...
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