Bitte um Interpretation zur Kabelphysik

[andreasw 1]

Bitte gerne :-)

 

 

 

gruß Andi

[Amin 0]

Hi Andi,

 

es ist leider eine Menge Text. Interessant wird für mich der hintere Teil, den ich wegen der vielen Formeln nicht mehr ganz verstehe.

 

>>technology >>white paper und dann alle 8 - 9 Seiten unter Punkt 1 "Transportable Power in Audio Cables":

http://www.mitcables.com/technology/wp.asp

 

 

Vielen Dank!

 

Grüße, Amin

[andreasw 1]

Hallo Amin

 

Hab jetzt mal das erste Paper gelesen (wohl eher überflogen :-) ).

Am Anfang wird recht genau das Wechselstromverhalten von Kabeln beschrieben. Positiv ist wohl anzumerken, daß man das fast als ein Skript einer E-Technik Grundlagenvorlesung verwenden könnte (fast). Bleibt natürlich Raum für Spekulationen, warum MIT das so wissenschaftlich und kompliziert darstellt, wenn es doch nur für den "normalen" Käufer ist.

Irgendwie habe ich auch die Anmerkungen vermisst (gut, ich habs wirklich nur grob überflogen), daß das Wechselstromverhalten erst wirklich interessant wird, wenn die Wellenlängen des Signals in die Größenordnung der Kabellängen kommen. Komisch :-) . Also das was da steht, ist schon alles richtig, aber wirklich interessant wirds erst ab paar MHz.

 

Das Ergebnis der Argumentation ist, daß bei LS-Kabeln im Hörbereich (allenfalls (Anm. d. Red. ;-) )) die Induktivität wohl die beeinflussende Größe ist. Sie sollten eine möglichst geringe Induktivität haben.

Wenn man ehrlich ist, nichts wirklich neues :-) . Kann man hier im Forum, insbesondere von den "Technikern", vielfach lesen. Deshalb ging mein Rat diesbezüglich immer in Richtung coaxiales LS-Kabel. Das wirst Du sicher in vielen vorigen Kabeldiskussionen finden.

 

Versteh mich nicht falsch, nichts gegen diese white paper. Find ich schon gut, wenn ein Kabelhersteller sich mit der Technik befasst und man nicht immer diese "....Kabel xyz wurde auf der Grundlage monatelanger intensiver Hörsitzungen entwickelt..." Schwätzereien kommen. Aber die Sache wird, für meinen Geschmack, ein bißchen arg hochgekocht, im technischen Sinn.

Ganz böse Zungen würde vielleicht behaupten, das soll bewußt den Leser verwirren ;-) ....

 

Ich hab aber auch nur das erste paper gelesen.....

 

 

 

gruß Andi

[Amin 0]

Hallo Andi,

 

vielen Dank schon mal für die Zusammenfassung!

 

>>>Aber die Sache wird, für meinen Geschmack, ein bißchen arg hochgekocht, im technischen Sinn.

Ganz böse Zungen würde vielleicht behaupten, das soll bewußt den Leser verwirren<<<

 

Nunja, wie Du schon angemerkt hast, würde einem Techniker die sogenannten "monatelangen Hörsitzungen" als Schwätzerei vorkommen. Insofern ist es doch als sehr positiv zu werten, daß das Ganze mal von die physikalischen Seite erläutert wird. Ich finde es nicht als zu hochgekocht, denn wenn man in die Tiefen der Kabelphysik eintauchen will, sollten erst einmal die technischen Grundlagen dafür gelegt sein. Ich glaube, erst auf dieser Basis lassen sich technische Weiterentwicklungen wirklich vorantreiben und nicht nur auf reinen Hörsitzungen. Die sollten allerdings das technisch Umgesetzte schon in der Praxis nachweisen lassen.

 

Meinst Du nicht, daß es sich manche zu einfach machen, Kabelklang als zu unwichtig von sich zu weisen?

 

Für mich sind die theoretischen sowie praktischen Erfahrungen und Erläuterungen dieses Herstellers aus klanglicher Hinsicht auf jeden Fall nachzuvollziehen. Beispielsweise von mir laienartig ausgedrückt, daß höherwertig aufgebaute Kabel effizienter die Energie transportieren.

 

 

Grüße, Amin

[andreasw 1]

Hallo Amin

 

> Insofern ist es doch als sehr positiv zu werten,

>daß das Ganze mal von die physikalischen Seite erläutert wird.

 

Da hast Du schon recht, aber so richtig "was dran" ist an der Sache nicht. Diese ganzen Formeln schauen super kompliziert aus, sind aber alles in allem nicht unbedingt notwendig, um den Kern zu beschreiben. Das wollte ich ausrücken. Und das Resultat der ganzen Betrachtung ist eigentlich auch nichts Neues.

 

> Ich glaube, erst

>auf dieser Basis lassen sich technische Weiterentwicklungen

>wirklich vorantreiben

 

Nagut. Das hehre Ansinnen in allen Ehren. Nur wirklich "weiterentwickeln" kann man da nichts. Das ist halt so. Ich hab die Kabelphysik nicht gemacht :-) . Und bis wenigstens 100kHz ist das alles recht banal. Man kanns natürlich in 100 komplizierte Formeln packen.....

 

 

 

>Meinst Du nicht, daß es sich manche zu einfach machen,

>Kabelklang als zu unwichtig von sich zu weisen?

 

Ne. Um es als "unwichtig" einzustufen, muß man sich 1. Gedanken dazu gemacht haben (auf der Basis der Wissenschaft), und 2. evtl. auch eigene Hörtests erlebt haben. Wenn dann 3. noch ein wenig Wissen um Eigenheiten des akustischen Wahrnehmung dazukommen (ja, ich weiß, viele wollen gerade das nicht zur Kenntnis nehmen) , erst dann kann man berechtigterweise Kabel als letztes Glied der Kette der relevanten Einflußgrößen einordnen. Kabel sind quasi die "stärksten Glieder" der Hifi-Kette, aber auch das, womit sich am einfachsten und schnellsten "rumspielen" läßt.

 

>

>Für mich sind die theoretischen sowie praktischen Erfahrungen

>und Erläuterungen dieses Herstellers aus klanglicher Hinsicht

>auf jeden Fall nachzuvollziehen.

 

Das freut mich für Dich. Ist doch gut, wenn Du mit deinem Kabel zufrieden bist. Mehr bauchts nicht.

 

 

 

gruß Andi

[Amin 0]

Hallo Andi,

 

>>>Das freut mich für Dich. Ist doch gut, wenn Du mit deinem Kabel zufrieden bist. Mehr bauchts nicht.<<<

 

Natürlich bin ich mit meinen Kabeln zufrieden, aber mich interessiert nunmal der Hintergrund warum es erst die hochpreisigen sind, die mich aus klanglicher Sicht zufriedenstellen.

 

Soweit ich den Hersteller in verschiedenen Artikeln verstanden habe, gibt es das perfekte Kabel nur in der Theorie. In der Praxis kommen verschiedene physikalische Parameter dazu, die ein Kabel dazu bringen vom theoretischen Pfad abzuweichen.

Die unzähligen Diskussionen um dieses Thema in den verschiedene Foren beschränken sich also nur darauf, ob diese physikalischen Abweichungen oder auch "Störungen" sich wirklich in der Praxis hörbar wiederspiegeln.

 

In Artikel 3 (PDF) unter "White Paper" hat der Hersteller nun Beispielmessungen gebracht, die meiner Ansicht nach einen zumindest messtechnischen Nachweis dafür erbringen. Interessant der deutliche messtechnische Unterschied zwischen den "modernen" Kabeln und der vom Hersteller als "World's Worst Interconnect Cable" bezeichneten Kabel (Diagramm 5).

 

Somit gibt es, zumindest laut Hersteller, ein deutlichen Zusammenhang zwischen Messungen und Hörpraxis bei unterschiedlichen Kabeln. Demnach sind unterschiedliche Kabel sowohl in ihren theoretischen als auch in ihren physikalischen/elektrischen Eigenschaften nicht gleich. Was sich dann auch bis zur Hörpraxis fortsetzt.

 

 

Grüße, Amin

[andreasw 1]

Hallo

 

> mich

>interessiert nunmal der Hintergrund warum es erst die

>hochpreisigen sind, die mich aus klanglicher Sicht

>zufriedenstellen.

 

Nicht verwunderlich, daß es die hochpreisigen sind. ;-)

 

 

 

>Soweit ich den Hersteller in verschiedenen Artikeln verstanden

>habe, gibt es das perfekte Kabel nur in der Theorie.

 

Was ist perfekt?

Der Verstärker, der vom Eingangssignal 99,9% durchläßt, oder das billige Kabel, das von diesen 99,9% noch 99,99999999% durchläßt.

Wo haperts wirklich? Wo ist der Flaschenhals?

 

Meinst Du ernsthaft, daß die "hochpreisigen" Kabel entsprechend "hochwertig" sind? Im Sinne von Preis/Leistungs-Wert.

Natürlich bist Du der Meinung. Warum frage ich?.... :-)

 

 

>In Artikel 3 (PDF) unter "White Paper" hat der Hersteller nun

>Beispielmessungen gebracht, die meiner Ansicht nach einen

>zumindest messtechnischen Nachweis dafür erbringen.

 

Hier befassen die sich mit Interconnects, richtig?

Vollkommen andere Baustelle.....

 

Mir als Physiker ist zumindest schonmal absolut nicht klar, WAS da gemessen wurde. Der Text gibt keine hinreichenden Erklärungen.

Nach oben sind % der "articulation" aufgetragen, nach rechts eine (unleserliche) Frequenzskala.

Und verglichen werden verschiedene Abschlußwiderstände. Toll.

 

Wen wunderts, daß verschiedene Kabel mit verschiedenen Parametern auch verschiedene Messungen zeigen. Ich wiederhole mich, wenn ich sage, nirgendwo ist ausführlich erklärt, was überhaupt gemessen wurde. Sei nicht böse, aber das verdient einen :+

 

 

 

 

gruß Andi

[Amin 0]

Hallo Andi,

 

>>>Meinst Du ernsthaft, daß die "hochpreisigen" Kabel entsprechend "hochwertig" sind? Im Sinne von Preis/Leistungs-Wert.

Natürlich bist Du der Meinung. Warum frage ich?.... <<<

 

Das Preis/Leistungsverhältnis ist natürlich bei den hochpreisigen nicht gut, das wissen wir alle. Nein mir geht es bei den hochpreisigen um das technisch Machbare. Wie auch immer das erreicht werden könnte.

 

>>>Was ist perfekt?

Der Verstärker, der vom Eingangssignal 99,9% durchläßt, oder das billige Kabel, das von diesen 99,9% noch 99,99999999% durchläßt.

Wo haperts wirklich? Wo ist der Flaschenhals?<<<

 

Ich weiß es leider nicht woran es wirklich hapert. Ob es wirklich nur ein so geringer Prozentsatz ist, von 99,9% bis 99,99999999%, möchte ich mal bezweifeln. Ich persönlich habe nur festgestellt, daß die einfachen Kabel das Signal schlicht und ergreifend alle gehörmäßig mehr verzerren als die hochpreisigen. Da ich mir das Gehörte nicht richtig erklären kann, suche ich schon seit Jahren nach den technischen Ursachen. Z. B. Messungen.

 

>>>Hier befassen die sich mit Interconnects, richtig?

Vollkommen andere Baustelle.....<<<

 

Wirklich vollkommen anders?

 

>>>Mir als Physiker ist zumindest schonmal absolut nicht klar, WAS da gemessen wurde. Der Text gibt keine hinreichenden Erklärungen.

Nach oben sind % der "articulation" aufgetragen, nach rechts eine (unleserliche) Frequenzskala.

Und verglichen werden verschiedene Abschlußwiderstände. Toll.

Wen wunderts, daß verschiedene Kabel mit verschiedenen Parametern auch verschiedene Messungen zeigen. Ich wiederhole mich, wenn ich sage, nirgendwo ist ausführlich erklärt, was überhaupt gemessen wurde<<<

 

Vielleicht kann man auch bei mehr Interesse einfach nachfragen. An einen Fake glaube ich hier nicht. Da würde man es sich zu einfach machen. Vielleicht kannst Du als Profi mal dort nach Erläuterungen fragen. Vielleicht wissen wir dann mehr. :-)

 

 

Grüße, Amin

[Amin 0]

Hallo Profis ;-),

 

wer kann mir zu einem Link eines großen amerikanischen Kabelherstellers verschiedene "White Paper" Artikel, die zum Thema Kabelphysik in Englisch geschrieben sind, eine für Laien verständliche Interpretation liefern? Ich will hier keine polemischen Diskussionen entfachen, aber bin trotzdem neugierig und möchte das verstehen. Dies ist eine ernste Anfrage und sollte auch ernst beantwortet werden.

 

Falls sich jemand wirklich damit auseinandersetzen möchte, setze ich einen Link dazu ins Forum.

 

Grüße, Amin

[andreasw 1]

Hallo

 

 

>Wirklich vollkommen anders?

 

Ja. Der Grund ist ganz einfach.

Im Prinzip sind zwar beide Typen verglichen mit der Quellimpedanz verhältnismäßig hochohmig abgeschlossen, aber bei LS-Kabeln fließt richtig Strom, bei Interconnects nicht (bzw vergleichsweise wenig). Die Kapazität von LS-Kabeln ist verglichen mit der Induktivität vernachlässigbar, insbesondere bei den niedrigen Quellimpedanzen (deutlich unter 1ohm). Bei Interconnects ist der Kapazitätsbelag entscheidend, angesichts oft mehrerer hundert Ohm Quellimpedanz (manchmal sogar mehrere kohm)

Man kann vereinfacht sagen, interconnects verbinden "leistungslos", LS-Kabel offenbar nicht.

 

 

> Vielleicht kannst Du als Profi mal

>dort nach Erläuterungen fragen. Vielleicht wissen wir dann

>mehr.

Amin, ich sehe mich keineswegs als Profi. Nicht im Hif-Bereich. Aber darum gehts nicht. Ich bezweifle stark, daß da trotz Nachfrage mehr Informationen kommen, als schon in diesem paper steht.

Und der zweite Grund ist, und das nimm nicht persönlich, mich interessierts nicht ;-).

 

gruß Andi

[kestudio 4]

Hi Andi!

 

ich kann Dir nur voll zustimmen - die Grundlagen sind bekannt und werden bereits lange genutzt.

Walther Fuchs hat mal einen sehr interessanten und für den Audio-Bereich relevanten Artikel dazu verfasst. Der besagt eigentlich alles.

 

Die sehr spannenden Grundlagen, die über den Audiobereich hinausgehen, die sind natürlich äußerst interessant und kompliziert und da wird sich noch eine Menge tun.

Keine Frage. In dem Moment, wo man Supraleiter als Lautsprecherkabel nutzen könnte, wär das sicher eines Hörtests wert . . .

Wahrscheinlich wird dann mal wieder ein Vorhang aufgezogen . . . .

 

Es gibt in jedem festen Leiter (bei den nicht-festen ist das noch komplizierter) einen Verlust der Übertragung von Signalen. Das kann auch anders nicht sein! Wenn man es ganz genau betrachtet.

Auf den Audiobereich bezogen sind diese "Verluste" aber durchaus hinterfragenswert.

 

Ich halte z. B. einen Materialmix dabei für völlig unsinnig - also das Benutzen von Silber-, Kupfer, Aluminium- usw. Leitern innerhalb eines Kabels.

Wenn jemand behauptet - was ich schon gehört habe, deher komm ich drauf - er könne ein Kabel mit diesen Materialien so "abstimmen", daß am Ende alle Signale so wieder rauskommen wie sie reingegangen sind, dann halte ich das für Scharlatanerie. Belege dafür stehen aus oder spielen sich in weit höheren Bändern ab.

Ähnlich wie . . . . . aber ich will es nicht schon wieder zitieren.

 

Niemand kann mir erzählen - zumindest nicht so, daß ich das glauben würde - daß er LS-Kabel auch durch aufwendigste Konstruktion im Zeitbereich in relevantem Maß (!) korrigieren könnte. ODER ÜBERHAUPT MÜSSTE. Wenn man sich mal die Laufzeiten im Leiter im Verhältnis zu den akustischen Wellenlängen anschaut.

Abgesehen mal von den Dingen, die in den passiven Weichen dann noch passieren - und in den Schwingspulen, in den Membranen, bei der Anpassung an die Luft, im Raum usw.

 

DA gibt´s weitaus mehr zu tun!

[kestudio 4]

 

Hör am Abend genau hin. Leg einen Klotz auf Deinen Verstärker. Je später der Abend, desto eher hörst Du Veränderungen, die der Klotz auf Deinem Verstärker "hervorruft". Spät in dert Nacht ist es dann ein Wunderteil, das Vorhänge aufzieht.

 

Am "Morgen danach" hat sich alle in Luft aufgelöst (akustisch im Wortsinn) und es klingt mit oder ohne Klotz gleich gut oder gleich schlecht.

 

Die akustische Wahrnehmung ist ein weites Feld . . . . Die Psychologie ebenfalls :-) .

[andreasw 1]

Hi Klaus

 

genau so isses...... ;-)

 

 

 

gruß Andi

[frank3 0]

Hallo Amin,

 

nun will ich mich auch mal zu diesem Thema aeussern, wenn auch das meiste schon gesagt wurde.

Um mal bei der Physik zu bleiben - ein Kable hat bei Wechselspannung 3 verschiedene "Widerstande" die das Signal beeinflussen: zum einen der ohmische Widerstand. Der haengt vom Leitermaterial ab. Als zweites haben wir den kapazitiven und als drittes den inducktiven Widerstand. Die groessen dieser Widerstaende haengt nun von einigen Faktoren ab: Das Isoliermaterial, der Kabelaufbau und alle drei natuerlich auch von der Laenge. Was und wie das Signal beeinflusst wird, wird erst im Zusammenhang der drei Widerstande klar (Phasenverschiebung, Skineffect, Spannungsabfall). Ungluecklicherweise haengt bei einer Verbindung in Audiobereich auch noch Kontaktwiderstande sowie ein und Ausgangsimpedancen der angeschlossen Geraete mit drin. Ist die Kabelfirma serioes, kann in der Kabelentwicklung ganz schoen viel Zeit und auch teueres Material drin stecken.

Aber wie schon gesagt wurde Kable sind nicht der Flaschenhals in einer Hifi-Kette, aber koennen den Klang in die eine oder andere Richtung beeinflussen.

So ich hoffe das hilft weiter.

 

Gruss

Frank

[kestudio 4]

 

kommt drauf an, welches Signal gemeint ist! Audiosignale sicher eher nicht.

Oder kann mal jemand die Phasenverschiebungen und den Skineffekt eines LS-Kabels in vernünftige (belegbare) Relation zum übertragenen Frequenzband setzen? Daß Kabel den "Klang in die eine oder andere Richtung beeinflussen" können, wird niemand bestreiten wollen.

Aber: welche Richtung ist das?

Die zum "Schönklang" ?

"Dieses Kabel empfehlen wir für eher hell abgestimmte Lautsprecher oder Ketten - für 600€/M geradezu geschenkt - Steigerung um mind. eine Klangklasse".

 

Brech, würg, kotz . . . .

 

[frank3 0]

Hi Klaus,

 

ich denke die genannten Kabeleinfluesse beeinflussen sehr wohl auch ein Audiosignal. Was oft vergessen wird - ein Audisignal ist ein sehr komplexer Frequenzgemisch mit reichlich Oberwellen etc. Die Werte die ein Kabel aufweisen kann (Kapazitaet, Induktivitaet) beeinflusst locker schon Frequenzen ueber 1000Hz. Und da sind wir mitten im Hoerbereich. Natuerlich gibt es Einfluesse schon ab 10Hz aber da sind nur sehr niedrige Werte der beinflussenden Groessen zu erwarten.

 

Trotzdem gebe ich Dir recht, da wird viel Voodoo verkauft und das natuerlich zu voellig ueberhohten Preisen. Aber hier und da gibt es auch seriose Angebote. Man muss die Kabel an seiner eigenen Anlage ausprobieren und selbst sehen ob es den Preis wert ist. Wenn ich ein neues Kabel brauche gehen ich zu meinem Haendler, lass mir ein paar Strippen geben ohne den Preise etc. zu wissen und probiere es aus. Die einzige ordentliche Moeglichkeit.

 

 

Gruss

Frank

 

[kestudio 4]

 

Hallo Frank!

 

Es wir Dich möglicherweise überraschen, aber das mit der Komplexität von Audiosignalen ist mir nicht unbedingt neu . . . :-)

 

 

das hab ich ja nie in Frage gestellt. Natürlich klingt ein gut aufgebautes Kabel anders oder vielleicht ;-) sogar besser als ein Klingeldraht . . .

Obwohl: nachdem ich mal ein DTM-Käbelchen (Name wurde verfremdet . .), das mich doch sehr an ein Antennenkabel erinnerte, im direkten Vergleich mit einem Klimper-Kabel (Name wurde verfremdet . .) gehört habe und der Antennendraht deutlich ehrlicher klang, da kam ich doch ins Grübeln.

Die "Kette" bestand aus Wadia Player/Wandler, AudioResearch VV und Tannoy-ClassicMonitors mit Spectral- (H/MT) und Krellendstufen (T/MT) hinter einer aktiven und vom VV symetrisch angesteuerten Tannoy-Weiche.

Ich kenne diese Kombination mit Kabeln von Shindo, Audioplan, MIT, Kimber, HMS, Burmester, Cardas.

Die klingen alle leicht unterschiedlich.

Und was sagt uns das? Daß alle leicht unterschiedlich klingen! Was haben wir davon?

Wir wissen, daß alle leicht unterschiedlich klingen.

Welches davon klingt "richtig"? Weiß der Geier.

Das einzige was sich abhebt von den anderen, ist das Kimber. Das hebt sich dadurch ab, daß es am unangenehmsten klingt.

Was lernen wir daraus? Daß das Kimber in dieser Kombination am wenigsten angenehm klingt.

Was haben wir davon? Nichts. Außer, daß wir vielleicht für dieses spezielle Konfiguration nicht gerade ein Kimber-Kabel verwenden sollten.

Was sagt das aus über Kimber-Kabel im Allgemeinen? Nichts.

Was sagt das aus über andere Kabel im Allgemeinen? Nichts.

 

Es sagt aus, daß Kabel unterschiedlich klingen können.

Das wußten wir bereits schon . . .

 

Worum geht es also?

Kabel zu finden, über die sich alles irgendwie "unterschiedlich" anhört?

Kabel zu finden, über die sich alles irgendwie "schön" anhört?

 

Was bedeutet dieses "unterschiedlich"?

Was bedeutet "schön"?

 

Ich halte es - im Ernst! - für sinnvoller daß, wenn man gerne mal "unterschiedlichen" Klang haben möchte und auch dann, wenn man möchte daß es "schön" klingt, man sich einen sehr guten Equalizer anschaffen sollte.

Der macht Ähnliches wie diverse Kabel: er filtert. Bloß kann man sich hier sehr viel besser und u. U. billiger aussuchen, wie man es denn nun gerne hätte . . . .

 

Ansonsten sollte man sich ein vernünftiges Kabel zu einem vernünftigem Preis kaufen oder selbst konfektionieren (klar sind die Übergänge am kritischsten) und den ganzen Hype um gartenschlauchähnliche Wunderteile schlicht vergessen und den "High-End-Zertifizierten" überlassen . . . . :-) . Die brauchen sowas.

 

[lucas 0]

Hallo

möchte auch mal meinen Senf dazugeben

Wir suchen möglicherweise an der falschen Stelle. Die Ausgänge von Endverstärkern sind zwar meist niederohmig, können aber bis weit in den MHz Bereich hinein schwingen. Manche nahmhafte Verstärker kommenohne Serien L und R garnicht aus - sie würden, allein wenn man ein Lautsprecherkabel nur anschließt ohne Abschlusswiderstand, abfackeln. Hier geht es sehr wohl um Frequenzen im hohen KHz bis MHz Bereich!!! Und daher haben Kabel mit ihrer Induktivität und Kapazität auf die Ausgangsstufe schon einen "großen" Einfluss.

Möglicherweise hören wir ja nicht das Kabel sondern die Ausgangsstufe und wie diese sich mit dem einen oder anderen Kabel verträgt.

Micha

[frank3 0]

Hallo Micha,

da gebe ich dir vollkommen recht. Die Einfluesse von Ein-und auch Ausgangsstufe sollte man nicht unterschaetzen. Deshalb kann das eine Kabel zu dieser Analge gut passen zur anderen nicht. Ich habe auch die Erfahrung gemacht wenn die Ausgangstufe sehr niederohmig ist, geht das Kabel weniger ein, insbesondere wenn der Empfaenger darauf abgestimmt ist. Aber letzendlich macht es die Sache nur noch komplizierer und in der Regel gibt es keine allgemeingueltigen Ausagen zu einem Kabel.

 

Gruss

Frank

[Tonal 0]

Hi Amin,

kann nicht wirklich was produktives dazu beitragen, aber ist vielleicht auch interessant:

 

"Von: Poldi 23. Jun 2003 um 19:29

 

[HIFI] interesannter Artikel ueber NF-Verbindungen

 

Klangunterschiede bei NF-Signalkabeln

 

von Diplom-Physiker Fred-M. Bülow

 

Bis 1993 hatte ich die allgemeine Diskussion über Klangunterschiede bei NF-Kabeln (bzw. auch Lautsprecherkabeln) als albernen Medienrummel abgetan, da ich bei Frequenzgangmessungen bei meinen verwendeten Kabeln keinen Unterschied messen konnte.

Da die Fragestellung aber bei meinen Kunden immer wieder auftauchte, machte ich mir damals die Mühe, eine große Anzahl unterschiedlicher Kabeltypen bei einer bestehenden Anlagenkette systematisch gegeneinander auszutauschen. Zu meinem Erstaunen mußte ich teilweise gravierende Unterschiede feststellen. Da ich wußte, wie problematisch psychoakustische (Selbst)-Hörversuche sind, wiederholte ich diesen Versuch über einen längeren Zeitraum bei Freunden, Bekannten und Kunden. Die klanglichen Beschreibungen der Probanden waren natürlich sehr unterschiedlich, aber es blieb die Tatsache bestehen, daß überhaupt Unterschiede auch von ungeübten Personen gehört wurden.

Experimentell war nun für mich bewiesen, daß erstens unterschiedliche Kabel unterschiedliche Höreindrücke bewirken, und daß zweitens die Frequenz- und Phasengangmessung die Frage nach dem ???Warum“ nicht beantwortet. Diese Messung besagt nur, daß die Kabel, wie zu erwarten, im Audio-Frequenzbereich keine Filterwirkung haben, d.h., lineare Signalverzerrungen werden nicht erzeugt. Als Ursache für die Klangunterschiede bleiben daher nur noch nichtlineare Signalverzerrungen durch das Kabel selber, oder, durch den Anschluß eines Kabels, in den Audio-Schaltungen. Meßtechnisch kommt man aber jetzt ???vom Regen in die Traufe“, denn die Verzerrungsmessungen sind problematischer und mehrdeutiger als eine reine Frequenzanalyse - und meines Erachtens ist die eindeutige Zuordnung von Meßergebnissen eines Klirranalysators und einem Höreindruck bis heute noch nicht gelungen, was die endlose Diskussion um die Klangunterschiede von z.B. Verstärkern (Röhre/Transistor usw.) zeigt. Bei meiner Entwicklungsarbeit mit Verstärkern bin ich daher indirekt vorgegangen: Statt einer Gesamt-Klirranalyse, habe ich versucht, die einzelnen Verzerrungsmechanismen in einer Schaltung zu isolieren, dann zu beseitigen oder zu schwächen, um so nach und nach eine klirrarme Schaltung aufzubauen.

Bei der Beschäftigung mit dem Kabelproblem bin ich gleichermaßen vorgegangen: Wie ist ein Kabel aufgebaut, welche Komponenten können überhaupt nichtlineares Verhalten haben und welche Kabeleigenschaften können eine angeschlossene Audioschaltung negativ beeinflussen? Zunächst einmal besteht ein Kabel aus mindestens zwei ohmschen Leitern mit ihrer Leitungsinduktivität, in der Regel gibt es einen Schirm (bei den Koaxialkabeln ist der Schirm gleichzeitig der Rückleiter) und alle Leiter sind durch ein Dielektrikum voneinander isoliert. Weiterhin ist zwischen den Leitern, bzw. zwischen Leitern und Schirm, eine Kapazität meßbar. Mit anderen Worten ist ein Kabel nichts weiter als ein passiver Kettenleiter, und auf den ersten Blick sind keine nichtlinearen Mechanismen, wie z.B. in Halbleitern, erkennbar.

Wenn wir also für den Anfang davon ausgehen, daß das Kabel physikalisch das macht, was es machen soll, so bleibt als mögliche Ursache für Signalverzerrungen nur eine negative Wirkung des Kabels auf die angeschlossene Schaltung: Die entscheidende Komponente ist dabei die Kabelkapazität! Um die Auswirkung dieser Kapazität auf die Schaltung besser verstehen zu können, ist leider ein kleiner Exkurs in die Verstärkertechnik nötig: In den meisten Audiogeräten findet man mehrstufige, gegengekoppelte Verstärker vor, in der Regel als integrierte OpAmps (Operationsverstärker) ausgeführt. Durch die Gegenkoppelung von Ausgang und Eingang dieser Verstärker wird ihr nichtlineares Verhalten stark verbessert. Leider wird bei hohen Frequenzen durch parasitäre Kapazitäten aus der Gegenkoppelung eine Mitkoppelung, was dazu führt, daß ein Verstärker sich selbst zum Schwingen anregt. Durch geeignete Schaltungsmaßnahmen muß dafür gesorgt werden, daß im normalen Betrieb diese Selbstanregung nicht stattfindet. Man kann daher aber sagen, daß alle mehrstufigen Verstärker nur bedingt stabil sind. Stellt nun solch ein OpAmp die Ausgangsstufe eines Gerätes dar, so wird durch den Anschluß eines Kabels an seinen Ausgang dieser OpAmp kapazitiv belastet, d.h., der Ausgang ist über die Kabelkapazität mit der Gerätemasse verbunden. Das Ausgangssignal wird nun durch die Kabelkapazität leicht in der Phasenlage verschoben, sodaß die Stabilitätsbedingungen eventuell nicht mehr erfüllt sind. Das Ergebnis ist, daß der OpAmp entweder voll schwingt, oder je nach Signalform gedämpfte Schwingungen im HF-Bereich ausführt. Im ersten Falle ist die Auswirkung des Kabels sofort hörbar, da eine Signalverarbeitung nicht mehr stattfindet und der Verstärker nur noch merkwürdige Geräusche von sich gibt. Im Grunde viel ärgerlicher ist aber der zweite Fall, da die Auswirkungen auf den Höreindruck je nach Stärke des Effektes sehr vielfältig sind: Möglicherweise sind z.B. /S/-Töne verzischt, oder bei Stereowiedergabe ändert sich der Räumlichkeitseindruck ständig, d.h., das Klangbild bleibt nicht stabil, oder es klirrt einfach wie bei einer Endstufe mit zu geringem Ruhestrom (Übernahmeverzerrungen). Auf jeden Fall ist dieser Effekt schon alleine eine Erklärung für die vielfältigen Klangbeschreibungen von Kabeltestern. Das Gute ist aber, daß dieser Effekt leicht mit einem Oszilloskop meßbar ist: Man kann die HF-Bursts an z.B. steilen Signalflanken sehr gut sehen.

Die Schwinganregung einer Ausgangsstufe ist aber nicht der einzige negative Effekt der Kabelkapazität. Dazu muß man wissen, daß die gängigen OpAmps im Grunde nur Spannungsverstärker sind, d.h., sie können nur einen geringen Ausgangsstrom liefern. Je nach OpAmp-Typ stellt ein Lastwiderstand von 2000 Ohm oder 600 Ohm schon die Untergrenze dar. Weiter oben hatte ich gesagt, daß der OpAmp-Ausgang über die Kabelkapazität mit Masse verbunden ist. Da der Blindwiderstand (die Impedanz) eines Kondensators mit steigender Frequenz abnimmt, und damit der Blindstrom (die Lade- und Entladeströme) zunimmt, ist der OpAmp-Ausgang für hohe Frequenzen sozusagen kurzgeschlossen und die nichtlinearen Verzerrungen nehmen bei hohen Frequenzen zu. Einige OpAmps haben integrierte Strombegrenzungsschaltungen, die bei zu hohem Ausgangsstrom die Signalamplitude drastisch zurücknehmen, was nichts anderes ist als eine harte Signalbegrenzung (Clipping) und sich auch so anhört. Nicht umsonst wird im Studiobereich eine Stromlieferfähigkeit von 250 mA für Kabeltreiberstufen gefordert. Wie im Schwingungsfalle ist das Clippen eines OpAmps eindeutig hör- und identifizierbar. In dem Falle, wo aber der OpAmp nur in geringem Maße Obertöne erzeugt, mag der Hörer dieses Kabel vielleicht als brilliant oder sogar klar beschreiben, denn es ist schon sehr schwierig, echte Obertöne von künstlichen zu unterscheiden.

Das Ganze wird aber noch etwas komplexer, wenn wir jetzt noch den Einfluß der Kabelinduktivität mit berücksichtigen: Das Induktionsgesetz besagt, daß ein sich ändernder Strom (Wechselstrom) ständig um einen Leiter herum ein Magnetfeld auf- und abbaut, dieses sich ändernde Magnetfeld im Leiter aber wiederum eine Spannung induziert. Die Polarität dieser Spannung ist dabei immer entgegen der verursachenden Spannung gerichtet. Diese Gegenspannung ist also dem Nutzsignal überlagert und müßte eigentlich vom treibenden Verstärker (OpAmp) kurzgeschlossen werden, oder, mit anderen Worten, muß der Innenwiderstand der Quelle gleich Null sein. Bedingt durch die begrenzte Stromliefer- und Stromaufnahmefähigkeit ist der Innenwiderstand der meisten Verstärker natürlich nicht Null, und zu allem Überfluß auch noch frequenzabhängig, d.h., er ist umso größer, je höher die Signalfrequenz ist.

Um die gemeinsame Rückwirkung von Kabelkapazität und -induktivität auf eine angeschlossene Ausgangsstufe etwas anschaulicher zu machen, ist noch einmal ein Verstärkerexkurs nötig: Ein Verstärker soll in jedem Zeitpunkt das Eingangssignal multipliziert mit seinem Verstärkungsfaktor an seinem Ausgang darstellen. Dafür besitzen die meisten Verstärker eine ???Vergleichs“-Stufe, die ständig die Ausgangsspannung überwacht und bei Abweichungen von der Sollspannung den Verstärker nachregelt. Dieses Regelverhalten ist aber bei einem realen Verstärker weder unendlich schnell, noch unendlich genau. Weiter wird der Regelbereich durch die Höhe der Versorgungsspannung(en) und durch die Strombelastungsgrenzen der Bauteile eingeengt. Stößt der Regelmechanismus an seine Grenzen, so spricht man von Übersteuerung des Verstärkers, mit starken Signalverzerrungen als Folge. Auch im anderen Falle ist immer eine Fehlerspannung meßbar, die in der Regel als Klirrfaktor angegeben wird. Ist der Ausgang des Verstärkers mit einem genügend großen und rein ohmschen Lastwiderstand abgeschlossen, so ist die Fehlerspannung hier am kleinsten. Ist der Ausgang aber noch mit einem Kabel belastet, so wird die Ausgangsspannung in jedem Zeitpunkt durch die sich ständig ändernden Lade/Entladeströme und Induktionsspannungen verändert. Diese Modulation des Ausgangssignals durch das Kabel wird durch das endliche Regelverhalten des Verstärkers nur teilweise wieder ausgeglichen, mit dem Ergebnis, daß die Fehlerspannung größer wird, als im rein ohmschen Falle.

Da zwischen den kapazitiven und induktiven Rückwirkungen frequenzabhängige Phasenbeziehungen bestehen, kann man sich weiterhin veranschaulichen, daß es einen Frequenzbereich gibt, in dem sich beide Wirkungen verstärken. Das heißt, die Fehlerspannung ist frequenzabhängig und hat in einem bestimmten Bereich ein Maximum. Die Firma STRAIGHT WIRE spricht dabei von der ???kritischen“ Frequenz, um Kabeleigenschaften mit subjektiven Höreindrücken in Beziehung zu setzen. Je nach dem, wo diese kritische Frequenz im Audiobereich liegt, kann man von einem baß-, mitten- oder höhenlastigen Kabel sprechen. Diese Klassifizierung ist natürlich nicht ganz richtig, da die Fehlerspannung ja nicht im Kabel, sondern in der treibenden Ausgangsstufe erzeugt wird, und somit auch abhängig vom Verstärkertyp ist. Aber da man besonders im Konsumbereich fast immer die gleichen OpAmp-Typen vorfindet, ist diese grobe Einteilung nicht ganz abwegig. Jedenfalls fordert diese Firma, daß die kritische Frequenz eines Kabels oberhalb des Audiobereiches liegen soll, was aber wiederum nichts anderes bedeutet, als daß die Kapazität und die Induktivität eines optimalen Kabels möglichst klein sein sollen.

Wie ich aber bei meinen Hörversuchen feststellen mußte, reicht die Forderung nach kleinen Kapazitäts- und Induktivitätswerten für einen ungetrübten ???Hörgenuß“ noch nicht aus, da es noch einen weiteren Rückwirkungseffekt gibt. Weiter oben hatte ich gesagt, daß wir erst einmal davon ausgehen, daß ein Kabel selbst kein nichtlinearen Verhalten hat. Diese Annahme ist aber falsch: Der Grund ist die ???dielektrische Absorption“ im Isolatormaterial des Kabels. Dieser Effekt ist in der Kondensatortechnik bekannt und wird folgendermaßen gemessen: Zuerst wird der Kondensator mit einer definierten Spannung geladen und dann kurzgeschlossen. Sofort nach Öffnung des Kurzschlusses kann an seinen Anschlußklemmen eine Spannung gemessen werden. Die Ursache für diese Spannung ist die Polarisierung bzw. Depolarisierung der Moleküle im Dielektrikum, das sich zwischen den Kondensatorplatten befindet. Durch das angelegte elektrische Feld werden alle Moleküle, die elektrische Dipole darstellen, etwas ausgerichtet. Fällt das äußere Feld weg, so kehren sie in ihre ursprüngliche Position zurück, wobei aber ja wieder eine Ladungsverschiebung stattfindet, die als Spannung meßbar ist. Bei einem idealen Kondensator (zwei Platten im Vakuum) tritt dieser Effekt natürlich nicht auf. Mit Ausnahme der alten (Luft)-Drehkondensatoren haben alle Kondensatoren ein entweder flüssiges (Elektrolyt) oder festes (Kunststoff, Keramik) Dielektrikum und zeigen je nach Material diesen Effekt verschieden stark ausgeprägt.

Dieser sogenannte Speichereffekt sollte weder bei Kondensatoren noch bei Kabeln, die baulich einen langgezogenen Kondensator darstellen, unterschätzt werden. Bleiben wir beim Kabel: Das elektrische Nutzsignal polarisiert und depolarisiert ständig die Moleküle im Isolator zwischen den Leitern, bzw. zwischen Leitern und Schirm. Da es sich immer um feste Kunststoffmaterialien handelt, bedeutet diese Polarisierung nichts anderes als eine Materialverformung im Takte des Nutzsignals. Bei hohen Pegeln und hohen Frequenzen können diese Verformungen sogar gehört werden, d.h., das Kabel strahlt Schallenergie ab. Diese Energie wird zwangsläufig dem Nutzsignal entzogen und muß von der Kabeltreiberstufe nachgeliefert werden. Ihr Ausgangssignal wird daher zusätzlich moduliert. Erstens müssen für jede Polarisierung Strom und und Spannung erhöht werden, und zweitens muß die nach jedem Signalnulldurchgang auftauchende Speicherspannung kurzgeschlossen werden. Je nach Isolatormaterial ist die Stärke dieser Spannung etwa ein hundertstel bis zehntausendstel der Nutzsignalspannung, oder anders gesagt, liegt der Pegel dieses Störsignals 40 - 80 dB unter dem Nutzsignalpegel. Dabei ist aber zu beachten, daß das Störsignal zeitlich verzögert zum Nutzsignal auftaucht, d.h., der Übergang von lauten zu leisen Musikpassagen kann durch diesen Speichereffekt deutlich ???verschmiert“ werden.

Zusammenfassend kann man sagen, daß beim Verbinden von Audio-Komponenten, sofern das ???Quell- oder Sendegerät“ eine elektronische Verstärkerschaltung als Ausgangsstufe enthält (z.B. auch ein Kondensatormikrophon mit FET-Impedanzwandler) das benutzte Kabel mit seinen aufgezählten Rückwirkungen das nichtlineare Verhalten dieser Ausgangsstufe bis hin zur Schwinganregung verschlechtert, wobei die hörbare Auswirkung je nach Kabeltyp (-> Kabelparameter) und Verstärkertyp unterschiedlich sein können. Als hochwertig läßt sich ein Kabel beschreiben, wenn es in diesem Zusammenhang eine sehr geringe Kapazität und Induktivität hat sowie ein Isolatormaterial besitzt, das nur sehr geringe Absorptionseffekte zeigt.

Der Vollständigkeit halber sollen aber noch kurz all’ die Fälle betrachtet werden, wo die ???Quell-Komponente“ kein elektronisches Gerät darstellt, sondern ein hochohmiges, hochinduktives Wandlerelement, wie z.B. Tonabnehmer von E-Gitarren und E-Bässen, Plattenspielerabtastern (hier besonders die MM-Typen) und dynamischen Mikrophonen: Hier provoziert das angeschlossene Kabel keine zusätzlichen nichtlinearen Verzerrungen, aber erstens werden mögliche Absorptionseffekte im Kabel von der ???Quelle“ nicht bedämpft, und zweitens, was noch viel wichtiger ist, bildet in allen Fällen die Kabelkapazität mit der Eigeninduktivität der Wandlerbausteine einen nur gering bedämpften Schwingkreis, d.h., hier tritt wirklich eine leicht meßbare und unter Umständen stark hörbare Filterwirkung auf, da im Bereich der Resonanzfrequenz eine Frequenzgangüberhöhung und eine Phasendrehung auftritt. Sofern diese Resonanzfrequenz im Audiofrequenzbereich liegt, mag dieser Effekt bei Gitarren noch als ???Soundeffekt“ hingenommen werden, aber besonders bei Plattenspielerabtastern kann dies zu lästigen bis ärgerlichen Klangveränderungen führen. Auch hier daher wieder die Forderung nach geringen Kabelkapazitäten, damit eventuelle Resonanzfrequenzen weit oberhalb des Audiobereiches liegen.

 

FMB"

 

Grüsse

 

Peter