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Allgemeine Frage zu "Störgeräuschen"

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Jazzpa
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 10. Jan 2008, 22:12
Guten Abend!
Ich hab ein paar allgemeine Fragen bezüglich des Themas Störgeräusche durch Einwirkungen von außen. Ich wusste keinen besseren Ort, wo ich das posten kann.
Was ich damit meine, sind die bekannten Phänomene wie das klackern der Lautsprecher, wenn jemand mit dem Handy etwas sendet und das 50 Hz Brummen, wenn die Signalleitung nahe der Netzleitung liegt.

Nun frage ich mich, wo diese Störgeräusche nun entstehen, also welche Komponenten beeinflusst werden.
Liegt es beim Brummen an der Netzleitung immer am Cinch Kabel und reichen "geschirmte" Chassis um seine HiFi vor Störungen von außen zu schützen? Son Lautsprecher gibt ja nur die bekannte "Handy Störung" aus, wenn der Verstärker angeschaltet ist, aber nach meiner Erfahrung ist es egal, wie laut der Lautstärkeregler dann ist. Haben Handy Signale und ähnliche Störungen auch Einfluss auf Cinch Leitungen oder den Verstärker direkt? Welche Bestandteile der HiFi Kette sind "verwundbar" und sollten geschirmt sein?

Bitte klärt mich auf!

Gruß,
Jazzpa
Bertl100
Inventar
#2 erstellt: 11. Jan 2008, 10:15
Hallo!
wo und wann Störgeräusche durch HF-Einstrahlung hörbar werden, hängt leider sehr vom Einzelfall ab.
Häufigster Fall: Die HF dringt in den Verstärker ein, wird dort an einer Basis-Emitter-Dioden-Strecke gleichgerichtet (dadurch Hüllkurven-demoduliert) und dadurch hörbar.

Die HF an sich kann man ja nicht hören.

Wieviel eindringt hängt natürlich von der Schirmung von Kabeln ab, aber auch von der Filter an den Eingängen und AUSGÄNGEN von Verstärkern.

Das von dir beschriebene Phänomen (Händy im LS hörbar) kommt z.b. in 99% der FÄlle durch Einstrahlung in das Lautsprecherkabel! Da HF gelangt dann rückwärts in die Endstufe. Vom Ausgang über die Gegenkopplung zum Eingang, wird dort vom ersten Transistor demoduliert - verstärkt, und kommt dann als NF-Signal (hörbar) wieder raus!
Da hilft nur Filterung im Verstärker!

Gruß
Bernhard
Jazzpa
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 11. Jan 2008, 16:40
Das heißt also, das LS Kabel ist ebenso anfällig für Störungen? Dann sind all diese "geschirmten" Lautsprecher also nutzlos?
Wieweit sind solche Filter denn heutzutage in Amps verbreitet und gibt es keine Effektive Möglichkeit ein LS Kabel zu schirmen?
_axel_
Inventar
#4 erstellt: 11. Jan 2008, 16:52

Jazzpa schrieb:
Dann sind all diese "geschirmten" Lautsprecher also nutzlos?

Als "geschirmte LS" kenne ich vor allem (nur) magnetisch geschirmte. Damit man sie direkt neben eine Glotze stellen kann. Mit HF hat das mE. nichts zu tun.

Gruß
Jazzpa
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 11. Jan 2008, 17:09

_axel_ schrieb:

Jazzpa schrieb:
Dann sind all diese "geschirmten" Lautsprecher also nutzlos?

Als "geschirmte LS" kenne ich vor allem (nur) magnetisch geschirmte. Damit man sie direkt neben eine Glotze stellen kann. Mit HF hat das mE. nichts zu tun.

Gruß



Danke! Und wieder ein kleines Stück schlauer
Bertl100
Inventar
#6 erstellt: 11. Jan 2008, 17:34
Hallo!

ja, stimmt. Man bräuchte eine Schirmung, die auf Verstärkerseite mit der Gehäusemasse oder so verbunden ist!
Billiger ist es aber, den Verstärkerausgang richtig zu filtern. LEider wird da oft gespart.

Gruß
Bernhard
richi44
Hat sich gelöscht
#7 erstellt: 12. Jan 2008, 15:17
Richtig ist, dass normale HF-Störungen (UKW z.B.) eigentlich nicht direkt hörbar sind, weil die HF dauerns mit konstanter Stärke anliegt. Das gilt auch für die nicht mehr verwendeten Handy der zweiten Generation.
Digitale Handys schalten die HF rhythmisch ein und aus und dadurch entstehen an jedem Gerät Störungen.
Wären es nur die Lautsprecherkabel, so könnte ja eine kleine Aktivbox für den PC nicht singen, ebensowenig der PC selbst.
Das Handyproblem ist einfach, dass das HF-Signal recht stark sein kann und daher eine normale Abschirmung ungenügend ist.
Ein Filter in einem Lautsprecherausgang eines Verstärkers kann da sehr wenig bewirken.

Anders mit normalen Brummstörungen. Diese entstehen einmal durch doppelte Erdung, also Antennenanlage und Schutzleiter. Das ist gegeben bei PC an der Anlage und Antennenkabel am Tuner.
Weil sich in einem Gerät alles auf seine Masse bezieht, entsteht an jedem stromdurchflossenen Leiter eine mehr oder weniger kleine Spannung. Ist diese Spannung auf der Masseleitung, so addiert sie sich zwangsläufig mit der Nutzspannung und führt zu Brumm (Wissen, Mantelstromfilter). Die andere Möglichkeit ist eine kapazitive oder magnetische Einstreuung in eine Cinchleitung (auch bei Plattenspielern). Hier hilft räumliche Trennung der Leitungen und möglichst Parallelführungen von Cinch und Netz vermeiden.
pelmazo
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 13. Jan 2008, 11:08

Jazzpa schrieb:
Welche Bestandteile der HiFi Kette sind "verwundbar" und sollten geschirmt sein?


Prinzipiell sind alle Bestandteile "verwundbar", die Aktivelektronik enthalten. Da man aber solche Schaltungen auch immunisieren kann hängt es in der Praxis vom Einzelfall ab wie empfindlich eine Komponente gegen welche Arten von Störung ist. Allgemeine Aussagen zu machen ist hier sehr problematisch.

Man kann aber ein paar Aussagen über die Wirkungsmechanismen machen, die Dir im Ernstfall vielleicht helfen können, Probleme zu bekämpfen.

Zum Einen hängt der Störmechanismus und damit die Bekämpfungsmöglichkeiten sehr stark von der Wellenlänge des Störsignals ab. Es hilft also wenn man darüber etwas weiß. Lange Wellenlängen haben die Tendenz, bevorzugt über ein Kabel ins Gerät zu kommen. Kurze Wellenlängen kommen eher über Schlitze und Öffnungen im Gehäuse hinein. Das kann auch schon der schmale Spalt zwischen Deckel und Chassis sein.

Zum Anderen sind die Störmechanismen - besonders die Kabelgebundenen - oftmals direkt mit der Masseverdrahtung im System verknüpft. Die in den Geräten kann man nicht ohne weiteres ändern - wenigstens nicht wenn die Garantie erhalten bleiben soll. Die zwischen den Geräten kann man aber ggf. schon beeinflussen.

Es gibt im Wesentlichen drei verschiedene Mechanismen, die bei Hifi-Anlagen eine Rolle spielen können:

  • Die Störeinkopplung über eine gemeinsame Impedanz. Hier teilen sich ein Störstromkreis und ein Nutzstromkreis übere eine gewisse Strecke eine gemeinsame Leitung. Da diese Leitung einen gewissen Widerstand hat (oder besser: eine Impedanz), spricht ein Teil des Störstroms in das Nutzsignal über. Die gemeinsame Leitung ist üblicherweise die Masse in einem Signalkabel. Ähnliche Effekte kann es aber auch innerhalb eines Gerätes geben, wenn die Masseverdrahtung nicht sorgfältig geplant ist. Die Störung steht meist im Zusammenhang mit dem Netzstrom, und hat daher die Netzfrequenz bzw. seine Harmonischen. Es kann aber auch die Schaltfrequenz eines Schaltnetzteils sein. Weitere Informationen zu diesem Fall findet man unter dem Stichwort "Brummschleife".

  • Das Eindringen von Hochfrequenz über ein Kabel, und die Demodulation des Signals in der Schaltung des Gerätes. Das betrifft vor allem Signale im Frequenzbereich von Mittelwelle bis UKW. Da man Hochfrequenz nicht direkt hören kann, fällt ein unmoduliertes HF-Signal meist gar nicht auf. Die meisten HF-Signale sind aber moduliert, und das Modulationssignal liegt frequenzmäßig im hörbaren Bereich. Es ist recht häufig, daß es in einer Schaltung Bauelemente gibt, an denen diese HF quasi als Nebeneffekt demoduliert wird, und dadurch kann das Störsignal hörbar werden. Man kann nur schwer grundsätzlich verhindern daß es in einer Schaltung solche Demodulationseffekte geben kann, aber man kann das HF-Signal daran hindern, überhaupt in die Schaltung hinein zu kommen. Günstig ist es dafür, HF-Filter direkt am Eintritt ins Gehäuse anzubringen. Ein kleiner Kondensator (100pF bis 1nF) zwischen Signal und Gehäuse leitet die HF ans Gehäuse ab. Eine Drossel in der Signalleitung sperrt das HF-Signal. Man kann beides auch miteinander kombinieren. Das ist eine Methode, die hauptsächlich für den Gerätehersteller in Frage kommt. Der Anwender kann vor allem für ein gut geschirmtes Kabel sorgen, das die HF vom Signalleiter innen fern hält. Auch Ausgänge können von diesem Problem betroffen sein, wenn es von dort einen Weg gibt wie die HF in die empfindlicheren Schaltungsteile gelangen kann. So ein Weg kann die meist vorhandene Gegenkopplung sein.

  • Das Eindringen von Hochfrequenz über Gehäuseöffnungen. Das betrifft vor allem sehr hohe Frequenzen, denn die entsprechende Gehäuseöffnung muß zur Wellenlänge passen. Ein Öffnung, deren längste Dimension ein Viertel der Wellenlänge beträgt, ist ein solches Einfallstor. Ein schnurloses DECT-Telefon hat z.B. eine Wellenlänge von etwa 12cm. Ein mindestens 3cm langer Schlitz kann also so ein Signal ins Gehäuse lassen. Dort wird es womöglich an einer Schaltungskomponente empfangen und demoduliert. Das Ergebnis ist wieder wie oben. Kabel dämpfen bei solchen Frequenzen meist schon ziemlich stark, deshalb kann es allenfalls noch sein daß ein solches Störsignal auf den letzten Zentimetern in ein Kabel gelangt und so ins Gehäuse kommt, es ist aber unwahrscheinlich daß es im Kabel über größere Strecken transportiert wird.

    Gegenmaßnahmen werden unweigerlich davon abhängen müssen welchen Mechanismus man bekämpfen will. Manchmal müßte man dazu die Geräte innerlich verändern, z.B. durch den Einbau von Filtern, und das wird nicht jeder tun wollen. Externe Maßnahmen, die man probieren kann sind:

  • Bei den Signalkabeln auf gute und niederohmige Schirmung achten. Die Niederohmigkeit hilft gegen den ersten Fall, indem die Koppelimpedanz reduziert wird. Durch die Schirmung wird auch Fall 2 und evtl. auch ein bißchen Fall 3 verbessert.

  • Bei Lautsprecherleitungen kann man ggf. versuchen, auf eine Koaxleitung umzusteigen. Das kann Sinn haben wenn der Verstärker eine LS-Klemme auf Masse gelegt hat (das ist üblicherweise die schwarze Klemme); diese verbindet man mit dem Schirm. Eine weitere Möglichkeit wäre das Anbringen von Ferritringen.

  • Bei HF-Einstrahlungen hilft Abstand von der Störquelle. Schon wenig mehr Abstand kann die Störung evtl. drastisch verringern.

    Die bessere Lösung wäre allerdings wenn die Hersteller selbst geeignete Maßnahmen treffen würden, aber das kann man natürlich nicht von älteren Geräten erwarten, die evtl. lange vor der Zeit konstruiert wurden, als Handies, Schnurlostelefone, und WLANs in Mode kamen.
  • Bertl100
    Inventar
    #9 erstellt: 13. Jan 2008, 12:29
    Hallo!

    sehr schöne Ausführung, pelmazo!


    Die bessere Lösung wäre allerdings wenn die Hersteller selbst geeignete Maßnahmen treffen würden, aber das kann man natürlich nicht von älteren Geräten erwarten, die evtl. lange vor der Zeit konstruiert wurden, als Handies, Schnurlostelefone, und WLANs in Mode kamen.

    Absolut richtig. Der Haken ist nur, dass er meines Wissens für die Einstrahlungsfestigkeit bei Consumer-Hifi keine wirklich strengen Standards gibt. Wenn überhaupt.
    Umgekehrt sind auch die Vorschriften für die Funkstrahlungen von z.b. Schaltnetzteilen eher milde.

    Es geht also (meiner Meinung nach) mehr darum, ob sich ein Hersteller dazu berufen fühlt, dass du Kunden hinterher zufrieden sind.

    Gruß
    Bernhard
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