Symmetrische Verkabelung - wann und wo sinnvoll?

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Shefffield
Inventar
#1 erstellt: 20. Okt 2005, 21:58
Moin, Kollegen!

In Zukunft will ich mir nicht nur meine Lautsprecher selbst entwickeln, sondern auch die Endstufen dafür. Vor diesem Hintergrund denke ich über symmetrische Niedervoltleitungen nach.

Wo macht eine symmetrische Verkabelung Sinn? Erst bei 100 m langen PA-Leitungen oder auch im Wohnzimmer zwischen Vorstufe und Monoblock?

Was ist bei der Auslegung der Geräte zu beachten? Wie hole ich das Optimum aus einem solchen Konzept heraus?

Danke im Voraus,
Axel
Ultraschall
Inventar
#2 erstellt: 21. Okt 2005, 08:44
Ich will mal antworten, obwol ich auch nicht besonders viel dazu sagen kann, außer ich steuere meien Monoendstufen vom Vorverstärker her symmetrisch an. Ist i.O. so. Wie es anders wäre, habe ich nie probiert.
Aber da gab es hier irgendwo anders schon erbitterte Diskussionen drüber - vielleicht meldet sich deshalb erstmal keiner , um Gras drüber wachsen zu lassen. Eventuell diese Diskussionen mal suchen und dort lesen.
richi44
Hat sich gelöscht
#3 erstellt: 21. Okt 2005, 10:11
Symmetrisch ist nicht gleich Symmetrisch.
Es gibt die übliche Konstruktion mit normalen oder speziellen Operationsverstärkern. In der normalen OPV-Schaltung braucht es für einen symmetrischen Ausgang 2 Stück, bei den speziellen 1 Stück, weil dieses Ding zwei Ausgänge hat.
In der Eingangsschaltung genügt ein normaler OPV, man kann aber auch mit zweien arbeiten, was eine symmetrischere Eingangslast ergibt.
Allen diesen Schaltungen ist gemeinsam, dass sie sich auf ihre jeweilige Gerätemasse beziehen.

Die Alternative sind Übertrager. Diese haben keinen Massebezug. Nun ist aber eine gute, klirrarme und lineare Ausgangsschaltung nicht so einfach. Eingangsschaltungen mit ausgezeichnetem Frequenzgang, geringem Klirr und einwandfreier Symmetrie sind hingegen kein Problem.

Warum sollte kein Massebezug vorhanden sein?
Angenommen, der Vorverstärker liegt über das Cinchkabel und das Antennenkabel des Tuners an der Erde der Antennenanlage, die Endstufe an einer Schutzerde. Zwischen diesen zwei Erden kann ein Potenzialunterschied bestehen. Würden die Massen verbunden, käme es zu einer Brummschleife. Wird die Masse nicht verbunden,brummt es nicht, weil ja das Tonsignal nur die Differenz zwischen a-Draht und b-Draht ist.
ABER
bei Eingangsschaltungen ohne Trafo ist zwar zunächst auch nur die Differenzspannung zwischen a- und b-Draht massgebend. Sobald aber die momentane Signalspannung und die Spannung gegen Masse zusammen in die Nähe der Speisespannung kommen, kann der OPV nicht mehr normal funktionieren und beginnt zu clippen. Dies, weil die Schaltung einen Massebezug hat, was beim Übertrager nicht der Fall ist.

Sinnvoll ist daher eine Ausgangsschaltung mit normalem oder speziellem OPV mit Massebezug und beim nachfolgenden Gerät eine Eingangsschaltung mit Übertrager. In diesem Fall wird a- uns b-Draht vom Vorverstärker zum Eingangstrafo der Endstufe geführt und der Schirm nur einseitig (meist am treibenden Gerät) angeschlossen.
Damit sind alle Störungen unterdrückt. Und die symmetrische Verkabelung würde es sogar gestatten, Eingangskabel, Lautsprecherkabel und Netzkabel auf der Länge von 1m parallel zu verlegen, was asymmetrisch nicht empfehlenswert ist.
Racoon100
Neuling
#4 erstellt: 21. Okt 2005, 12:13
Hallo Axel,
Am Anfang sollte man erstmal klären was Symmetrie überhaupt bedeutet. (Habe von der genannten Diskussion nichts gelesen).
Die Symmetrie bezieht sich nicht ausschließlich auf den physikalischen Kabelaufbau, obwohl das durchaus richtig wäre, sondern vielmehr auf die elektrischen Eigenschaften des Kabels. Beim asymmetrischen Koaxialkabel z.B. erzeugen die Signale auf dem Innenleiter einen Potentialunterschied zum als Bezugserde dienenden Außenleiter. Diese Asymmetrie lässt den Außenleiter als Antenne wirken, dadurch strahlt er elektromagnetische Signale ab und andererseits beeinflussen Störungen von außen auch den Signaltransfer auf dem Innenleiter.
Symmetrisch aufgebaute Leitungen vermeiden diesen Effekt durch eine spezielle Übertragungstechnik, sowie die Verdrillung der beiden Einzelleiter. Bei symmetrischen Übertragungen speisen aktive Komponenten gleiche Signale mit gegensätzlicher Polarität in das Kabel ein. Dadurch heben sich im Idealfall die Potentiale und Ströme von Außen betrachtet auf (Symmetrie), der Potentialunterschied zur Bezugserde beträgt 0 Volt.

Dieses Verhalten läßt sich allerdings nicht ganz erreichen, aber die verbleibenden Störfelder fallen sehr niedrig aus.
Ich würde dir raten die symmetrische Übertragungstechnik zu wählen. Wer hier anderer Meinung ist, darf gerne seine Meinung kund tun.

MfG Racoon100
richi44
Hat sich gelöscht
#5 erstellt: 24. Okt 2005, 11:18
@ Racoon100
http://www.hifi-foru...orum_id=42&thread=58
Hier ist die Abhandlung des Themas.
Und Sheffield hat gefragt, ob es Sinn mache, die Leitungen symmetrisch zu führen.
Das hängt wirklich von den Gegebenheiten ab. Wie erwähnt ist einmal entscheidend, ob überhaupt Störfelder vorhanden sind, ob man also das NF-Kabel parallel zu Netzleitungen (auch solche in der Wand) führen muss.
Zweitens ist die Frage, ob sich Brummschleifen bilden können oder ob alles an einem Punkt (Vorstufe) geerdet wird.
Einen qualitativen Vorteil gibt es eigentlich nicht, ausser eben die Möglichkeit, Störfelder zu unterdrücken. Die symmetrische Technik findet daher hauptsächlich in Studios Anwendung, wo manchmal mehrere hundert Meter Leitung zwischen den einzelnen Komplexen und Geräten liegen. In diesen Fällen MUSS die Symmetrierung mittels Trafo erfolgen (auch bei digitalen Signalen), weil nur so die genügende Symmetriedämpfung und die Massefreiheit zu erreichen ist.
Shefffield
Inventar
#6 erstellt: 24. Okt 2005, 23:32
Dank Euch!

Was Ihr schreibt - und was ich im exzellenten Post von pelmazo lese - bestätigt meine Vermutung, dass es sich für mich lohnt.

Die Gegebenheiten mal etwas vollständiger:

Die Anlagen(n) kommen in eine Wohnung, die mit ziemlich vielen, vernetzten Computern durchsetzt ist. Die hängen zwar alle an USVs, aber ich weiß nicht, was trotzdem noch so alles ins Stromnetz entlassen wird. Signalquellen sollen ebenfalls Computer sein, die einen selbstgestrickten D/A-Wandler speisen, der wiederum eine handgelötete Vorstufe versorgt. Dahinter dann, gefiltert mittels aktiver Weichen, mehrere Monoblöcke. (Die Elektronik soll irgendwann eine Akkuversorgung bekommen, aber das ist nix Kurzfristiges... ).

Da ich die Geräte selbst bauen will (im Laufe der Zeit, auch das ist was für länger), kann ich von Anfang an eine vollsymmetrische Signalführung einplanen und konsequent umsetzen. Dumm wird's natürlich, wenn ich irgendwann doch einen AV-Receiver 'reinmogeln will. Aber vermutlich macht sowas dann auch eher ein Computer mit guter Soundkarte, wenn's soweit ist.

Was die praktische Umsetzung in den Schaltungen angeht, frage ich erstmal meinen Elektroniker und komme auf Euch zu, wenn er mir die Grundlagen vermittelt hat - oder auch nicht mehr weiter weiß.

Grüße,
Axel
richi44
Hat sich gelöscht
#7 erstellt: 25. Okt 2005, 09:58
Du solltest in diesem Fall einfach daran denken, dass Du durch die verschiedenen Netze Brummschleifen erzeugen kannst, die Du nur verhinderst, wenn alle Geräte-Eingänge über Trafos entkoppelt sind. Du kannst also am Wandler-Eingang das SPDIF-Signal über einen entsprechenden Trafo führen und die Masse der Cinch- oder BNC-Buchse über einen relativ kleinen Kondensator mit der Schaltungsmasse verbinden. Oder gleich mit symmetrischen Digitalleitungen (AES-EBU, 110 Ohm) den Digitalteil verdrahten.
Und auch im Analogbereich die Eingänge über Trafos. Das ist nicht teuer und mit den heutigen Schaltungen (OPV in Nullohmtechnik) kein Qualitätsproblem.
pelmazo
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 25. Okt 2005, 13:07

richi44 schrieb:
Du solltest in diesem Fall einfach daran denken, dass Du durch die verschiedenen Netze Brummschleifen erzeugen kannst, die Du nur verhinderst, wenn alle Geräte-Eingänge über Trafos entkoppelt sind. Du kannst also am Wandler-Eingang das SPDIF-Signal über einen entsprechenden Trafo führen und die Masse der Cinch- oder BNC-Buchse über einen relativ kleinen Kondensator mit der Schaltungsmasse verbinden. Oder gleich mit symmetrischen Digitalleitungen (AES-EBU, 110 Ohm) den Digitalteil verdrahten.
Und auch im Analogbereich die Eingänge über Trafos. Das ist nicht teuer und mit den heutigen Schaltungen (OPV in Nullohmtechnik) kein Qualitätsproblem.


Was die Verwendung von Übertragern/Trafos bei digitalen Schnittstellen wie AES/EBU oder SPDIF angeht bin ich mit Dir völlig einer Meinung. Die dafür nötigen Übertrager sind recht klein und preisgünstig, und der damit eingesparte Ärger ist das bißchen Geld auf jeden Fall wert.

Bei analoger Signalübertragung bin ich nicht so überzeugt daß es im vorliegenden Fall lohnt, Übertrager einzusetzen. Die von Dir angesprochene Null-Ohm-Technik macht die Übertrager zwar ebenfalls vergleichsweise klein, aber trotzdem finde ich die Lösung immer noch verhältnismäßig teuer. Nach meiner Meinung ist eine galvanische Trennung dann sinnvoll, wenn die Verbindung weitläufiger ist, also über den Bereich von einem Raum oder einigen benachbarten Räumen hinausgeht. Das schint mir bei Sheffield nicht so zu sein.

Falls allerdings eine problemlose und universelle Lösung gewünscht wird, die notfalls auch mit einer Leitung zwischen zwei Gebäuden umgehen kann, und generell das geringste Maß an Überlegung beim Verkabeln der Anlage verlangt, dann ist die Übertragerentkopplung kaum zu schlagen. Hier ist dann auch das Geld gut investiert.

Es ist ein wenig Ansichtssache, wo in jedem Fall der rechte Kompromiß anzusetzen ist, deswegen wollte ich das bestimmmt nicht als Kritik aufgefaßt wissen, Richi. Dein Vorschlag führt bestimmt zu einer Anlage mit sehr geringer Neigung, von Störungen betroffen zu sein.

Mir liegt bloß daran, deutlich zu machen das die symmetrische Verdrahtung auch dann Vorteile hat, wenn man keine Übertrager einsetzt. Eine korrekte Masseverdrahtung wird dann allerdings wichtiger.
richi44
Hat sich gelöscht
#9 erstellt: 26. Okt 2005, 08:16
Natürlich ist die Trafotechnik nicht zum Nulltarif zu haben. Aber wenn man beispielsweise den Neutrik-Übertrager verwendet

(wird von Studer mit anderem Übersetzungsverhältnis in der Studiotechnik eingesetzt), so ist das noch bezahlbar und die erreichbaren Daten sind über jeden Zweifel erhaben.
Wird der Drahtwiderstand noch mit einem negativen Eingangswiderstand kompensiert, ist nichts mehr von Trafo zu hören oder spüren.
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