Mach es wie die Profisanaloge Audiokabel
In kaum einem Bereich der Audiowelt gibt es meiner persönlichen Meinung nach ein so krasses Missverhältnis zwischen Mehr-Preis und Mehr-Klang, wie im Bereich der Verkabelung.
Ist das Betrug? Nein! Die superteuren Kabel werden mit großem Aufwand in kleinen Stückzahlen hergestellt. Die hohen Verkaufspreise stehen in korrekter Relation zu den Herstellungskosten. Insofern bekommt der Kunde ein gutes Stück hochwertiger Handwerkskunst. Nur stehen die Preise nicht mehr in Relation zur Klangqualität.
Wer anstelle eines "einfachen" Porsche (50000 €) lieber einen in Kleinserie in eine Manufaktur zusammengeschraubten Sportwagen zum Preis von 500000 € erwirbt, erhält auch nicht den 10-fachen Nutzwert. Wahrscheinlich ist der Exot weder im Bereich Zuverlässigkeit noch im Bereich Fahrverhalten mit dem Porsche gleichwertig. Man erwirbt lediglich Exklusivität. Die lässt sich beim Sportwagen aber viel besser repräsentieren, als beim Edelkabel, das hinter der Audioanlage versteckt liegt.
Das Problem des echten HiFi-Liebhabers (also nicht des esoterisch veranlagten High-End-Fans) ist es nun, genau zu wissen, bis zu welchem Preisniveau das Kabel die Klangqualität positiv beeinflussen kann. Sehen wir uns mal ein paar Kabeltypen an.
Neben den Signalqualitäten gibt es aber noch andere Merkmale,
die
einen Aufpreis wert sein können. Ein Kabel hat nicht nur
elektrische
sondern auch mechanische Eigenschaften. So ist es gar nicht so einfach,
dicke Kabel (HDMI, SCART, ...) so flexibel zu gestalten, dass sie sich
überall leicht verlegen lassen. Wenn man ein flexibleres Kabel
haben
möchte, kostet das natürlich auch mehr.
Bevor man sich tiefere Gedanken um Kabel macht, kann es ganz lehrreich sein, sich mal ein hochwertiges Audiogerät von innen anzuschauen. In der Praxis dürfen das natürlich nur Leute tun, die die nötige Ausbildung und Erfahrung besitzen. Elektrischer Strom ist immer noch tödlich.
Öffnet man einen teuren Lautsprecher (oft lassen sich die
großen
Chassis recht einfach herausschrauben) stellt man fest, das die
Boxenverkabelung
aus normaler 0,75 mm2-Litze und 6,3-mm-Kabelschuhen besteht.
Noch toller sieht es in hochwertigen Verstärkern aus. Audiosignale
werden per Flachbandkabel quer durch den Verstärker geleitet
(warum
auch nicht, auf den Platinen sind die Leiterbahnen ja auch nicht
geschirmt),
und vom Verstärkerausgang laufen fipselige Drähtchen zu den
massiven
Lautsprecherschraubklemmen.
Ich rede hier nicht von noname-Geräten aus dem Baumarkt,
sondern
von den bekannten HIFI-Marken, deren Geräten bei Tests immer sehr
gute Qualitäten bescheinigt werden. Die hier verwendete
Verkabelung
scheint völlig ausreichend zu sein. Lediglich wenige
High-End-Marken
sind intern solider verkabelt (haben aber auch deutlich solidere
Preise).
Wo kommt unsere Musik eigentlich her? Von der CD?
Nein, dort wird sie ja nur gespeichert. Bevor die Musik auf CD gepresst
wurde, wurde sie im Studio aufgenommen und abgemischt. Dabei ist sie
durch
dutzende Meter Kabel und durch hunderte Operationsverstärker
gewandert.
Kein Bauteil im Studio ist aus dem Baumarkt, aber dort findet man auch
nichts, was man heutzutage High-End nennt. Es sind Standard-Kabel in
normaler
Industriequalität. Welchen Sinn sollte es machen, wenn für
die
letzten 3 Meter (nun beim Hörer im Wohnzimmer) Kabel verwendet
werden,
die 10 mal teurer sind? Die Musik müsste doch eigentlich
schon
im Studio irreparabel beschädigt worden sein. Ist sie aber nicht.
Offensichtlich sind sogenannte High-End-Kabel überflüssig.
Diese Kabel dienen der Verbindung von Tuner/CD-Player und Co. mit dem Audioverstärker. In den meisten Fällen sind es geschirmte Kabel mit Cinch-Steckverbindern. Die Signalquelle (z.B. CD-Player oder Tuner) liefert ein ca. 200mV..300mV großes Signal und hat eine Ausgangsimpedanz von 1..2 kOhm. Der Signalempfänger (z.B. Verstärker) hat eine Eingangsimpedanz von einigen 10 kOhm (meist 47 kOhm). Es handelt sich also um Signale kleiner Spannung an recht hohen Widerständen. Die Ströme im Kabel sind nur wenige Mikroampere groß. Damit drohen zwei Gefahren:
Bedämpfung
Die Kapazität der schlechtesten 3m langen Billigstrippe aus meiner
Wühlkiste beträgt 400 pF, ordentliche Kabel haben unter 100
pF.
Dieser "Pseudokondensator" im Kabel versucht das Signal
kurzzuschließen,
was ihm mit steigender Frequenz immer besser gelingt. Er wirkt wie ein
zwischen den beiden Leitern des Kabels liegender Widerstand (der
sogenannte kapazitive Blindwiderstand) der mit steigender Frequenz
immer kleiner wird und dadurch
höhere
Frequenzen im Kabel abschwächt, nicht aber tiefere
Frequenzen.
Den kapazitive Blindwiderstand berechnet man mit
Kabelkapazität | Frq. = 200 Hz | Frq. = 2 kHz | Frq. = 20 kHz | Kabel-Dämpfung bei 20kHz (an Ri=47kOhm, Ra=2kOhm) |
400 pF | 2 MOhm | 200 kOhm | 20 kOhm | 0,91 = -0,8 dB |
100 pF | 8 MOhm | 800 kOhm | 80 kOhm | 0,97 = -0,2 dB |
25 pF | 32 MOhm | 3,2 MOhm | 320 kOhm | 0,99 = -0,05 dB |
Große Investitionen in "Superkabel" können sich also
nicht besonders qualitätssteigernd auswirken. Einige einfache
Regel sollte man aber beachten:
Neben einer Kapazität hat ein Kabel auch noch eine Induktivität. Diese wird für hohe Frequenzen wie ein Reihenwiderstand, und vermindert den Pegel hoher Töne. Auch die Induktivität lässt sich durch ein kurzes Kabel im unkritischen Bereich halten.
Einkoppeln von Signalen
Das Cinch-Kabel kann wie eine Antenne elektrische oder magnetische
Felder auffangen und zum Verstärker weiterleiten. Da der
Verstärkereingang
hochohmig und empfindlich ist, besteht die reale Gefahr, dass die
eingekoppelten
Signale verstärkt und am Lautsprecher ausgegeben werden.
Hier
hilft nur eine gute Schirmung oder eine symmetrisches Kabel. Im
Profibereich
erfreuen sich symmetrische Kabel mit XLR-Stecker großer
Beliebtheit.
Der Privatanwender muss in der Regel aber mit geschirmten
koaxialen
Kabeln leben. Dabei wird die Signalleitung von einem mit Massepotential
verbundenen Metallgeflecht umgeben. Die Qualität (Dichtheit)
dieser
Schirmung entscheidet darüber, ob externe Signale eingekoppelt
werden
können.
Gute Schirmung kostet Geld, aber die oben erwähnten Kabel für
5 €/m besitzen eine gute Schirmung.
Mit Kupfergeflecht und Alufolie lassen sich aber nur elektrische Felder und elektromagnetische Wellen abschirmen. Magnetische Wechselfelder durchdringen diese Schirmung, und könnten im Kabel Ströme induzieren. Deshalb sollte man Cinch-Kabel nicht parallel zu Lautsprecherkabeln oder Netzkabeln in einem Kabelbaum verlegen.
Resultat:
Die mit den Geräten gelieferten "Beipackstrippen" sind brauchbar,
aber nicht ideal.
Möglichst kurze höherwertigere Kabel für ca. 5 €/m
vermeiden Höhenverluste im Signal.
Alle darüberhinausgehenden Kabelkonstruktionen bieten meiner
Meinung
nach keinen nachvollziehbare Verbesserung des Klangs.
Die für Audiokabel angesprochene Problematik trifft für Videokabel auch zu, nur in weit höherem Maße. Das Videosignal enthält Frequenzen von bis zu 7 MHz (SVHS). Dadurch wirken sich sowohl die Kapazität (C) wie auch die Induktivität (L) des Kabels aus. Während die Kapazität die hohen Frequenzen bedämpft, schwächt die Induktivität die niedrigen Frequenzen. Beide Effekte bekämpfen sich also. Mit steigender Kabellänge wachsen sowohl die Kapazität wie auch die Induktivität proportional an. Ihr Verhältnis ist also unabhängig von der Länge konstant, und hängt nur vom Kabeltyp ab. Natürlich trifft das auch auf die Wurzel dieses Verhältnisses zu, und diese Wurzel ist der Wellenwiderstand (Z) des Kabels (auch Impedanz genannt), und wird in Ohm angegeben.
Videoquellen und Videoeingänge sind für Kabel mit einer ganz bestimmten Impedanz (75 Ohm) ausgelegt. Das normalerweise verwendete Kabel ist der Koaxialkabeltyp RG-59.
Je länger das Kabel ist, desto schwächer wird das Videosignal im Kabel. Die Verluste betragen etwa 0,3 dB pro 10m (das sind etwa 4%), sie sind also für wohnzimmerübliche Längen vertretbar. Wer einen Beamer betreibt, der sollte auf die Qualität des Beamer-Kabels großes Augenmerk legen, da dieses Kabel besonders lang ist.
Der Signalpegel im Videokabel beträgt 1Vp-p (das bedeutet, dass zwischen positivem und negativem Spitzenwert 1 V Differenz liegt), er ist also recht klein und damit empfindlich für Einstrahlungen. Eine gute Schirmung ist auch hier unerlässlich, wenn das Kabel länger ist, und in der Nähe anderer Kabel verläuft.
1 Vp-p an 75 Ohm gilt für Composite Video
sowie den Y-Kanal (luminance) von S-video und Component Video.
RGB-Signale sowie Pb und Pr von Component Video
haben 0,7 Vp-p an 75 Ohm.
Der C-Kanal (crominance) von S-Video hat 0,3
Vp-p an 75 Ohm. (0,286 Vp-p)
Resultat
Es muss ein 75-Ohm-Kabel (5 €/m) mit guter Schirmung verwendet
werden. "Beipackstrippen" sind nur für kurze Verbindungen
brauchbar.
Digitale Audioquellen (CD-Player, DVD-Player, DVB-Receiver)
können
den Ton oft über ein digitales Kabel an den Verstärker
liefern.
Die Wandlung in ein analoges Signal erfolgt dann erst im
Verstärker.
Das ist von Vorteil, wenn der AD-Wandler des Verstärkers
höherwertiger
ist (oder wenigstens gleichwertig), als der Wandlerbaustein des
CD/DVD-Players.
Alle Audiosignale werden hier über ein einzelnes elektrisches oder
optisches Kabel transportiert.
Der elektrische Anschluss verwendet ein koaxiales (geschirmtes)
Kabel mit Cinch-Steckverbindern. Die optische Variante benutzt
einen
Lichtwellenleiter (LWL) mit TOS-Link-Steckverbindern (meistens 2,2 mm /
manchmal 3,5 mm / selten 5 mm).
In der digitalen Welt gibt es nur die beiden Zustände "1" und "0". Im elektrischen Digitalkabel heißt das "Spannung da" und "Spannung weg", im optischen Digitalkabel "Licht da" und "Licht weg". Wie hoch genau die Spannung ist und wie hell genau das Licht ist, spielt keine Rolle. Damit werden viele analoge Kabelprobleme bedeutungslos. Optische Kabel kennen kein Einkoppeln oder Übersprechen von/zu benachbarten Kabeln, und in den digitalen Signalen ist das analoge Rauschen wirkungslos.
Resultat
Folglich ist jedes Kabel geeignet, solange das Signal nur den
Verstärker
erreicht. Für ein optisches Kabel braucht man deshalb nur etwa 2
€/m
auszugeben. Für eine elektrische Verbindung muss ein
75-Ohm-Kabel
verwendet werden, es eignet sich also ein Videokabel. (5 €/m)
Da das Kabel das Signal nicht verfälschen kann, kann ein teureres
Kabel auch keinerlei Vorteile bieten.
An den meisten modernen Geräten werden heute optische Ein- und Ausgänge bevorzugt. Auch wenn dafür 2 zusätzliche Signalwandlungen (elektrisch zu optisch und dann wieder optisch zu elektrisch) nötig sind, bieten sie eine bessere Störfestigkeit. Außerdem helfen Sie Masseschleifen (Brummschleifen) zu vermeiden (siehe Mantelstromfilter).
Der elektrische Eingang benötigt 0,5 Vp-p
an 75 Ohm.
Der optische Eingang benötigt -21 .. -15
dBm bei einer Lichtwellenlänge von 660 nm (± 30 nm). (rot)
Was für das elektrische digitale Audiokabel gesagt wurde, das gilt auch hier.
Digitale Videokabel (HDMI-Kabel) übertragen einen unkomprimierten, verschlüsselten Datenstrom. Wenn einige "Tester" bei preiswerten Kabeln Bildveränderungen wie Doppelkonturen u.ä. entdeckt haben wollen, dann müsste das Billigkabel in der Lage sein, den Datenstrom zu entschlüsseln, danach zu verändern und wieder zu verschlüsseln. Die NSA würde für die Technologie dieser Supercomputerkabel Millionen bezahlen. Das ist also Blödsinn.
Das Kabel muss nur in der Lage sein den Datenstrom zu
übertragen,
ohne dass Bits verloren gehen (z.B. durch zu starke Dämpfung oder
Reflektionen im Kabel). Gelingt das dem Kabel nicht, dann gibt es keine
kleinen Bildunreinheiten, sondern das Signal kann nicht mehr korrekt
entschlüsselt
werden. In diesem Fall gibt es große Bildfehler bzw.
Bildaussetzer.
Die erkennt auch jeder Laie. Wenn das Bild also keine groben Aussetzer
oder grobe Fehler enthält, dann ist das Kabel ausreichend, und
kein
noch
so teures Kabel könnte das Bild noch verbessern.
Es soll aber keinesfalls verschwiegen werden, dass die Anforderungen
z.B. an ein HDMI-Kabel enorm sind. Kurze Kabel (1 .. 2 Meter) lassen
sich noch recht preiswert herstellen. Kabel, die etliche Meter lang
sind, sind aber eine technische Herausforderung. Sehr schnell kann die
Signaldämpfung im Kabel zu groß werden, um die Information
noch
exakt zu empfangen. Deshalb sind lange HDMI-Kabel auch recht teuer. Das
trifft besonders die Nutzer von Projektoren hart, da der Projektor in
der Regel etliche Meter von der Signalquelle entfernt montiert wird.
Resultat
Da das Kabel das Signal nicht verfälschen kann, kann ein teureres
Kabel auch keinerlei Vorteile bieten.
Lautsprecherkabel verbinden den Verstärkerausgang (Hochpegel: je nach Leistung bis zu 40 V) mit den Lautsprechern. Da die Lautsprecher sehr niederohmig sind (meist 4..8 Ohm) hat auch der Verstärker einen sehr kleinen Ausgangswiderstand. Das hat den erfreulichen Effekt, dass sich Kapazitäten und Induktivitäten des Kabel noch weit weniger (im Klartext: fast gar nicht) auswirken können als beim Cinchkabel, das den Verstärker speist.
Da ein Lautsprecher einen sehr niederohmigen Eingang hat, und sehr
große
Ansteuerspannungen benötigt, besteht auch keine Gefahr, dass vom
Lautsprecherkabel
Störsignale aufgefangen werden. Aus diesem Gesichtspunkt heraus
ist
eine Schirmung des Kabels nicht nötig.
Widerstand
Bei hohen Lautstärken treten zwischen den beiden Adern des
Kabel einige 10 V Spannung auf (Hochpegel) und die Ströme im Kabel
erreichen einige Ampere. Auch sind die Lautsprecherkabel in der Regel
deutlich
länger als die Cinch-Kabel. Das führt zu einem anderen
Problem.
Der elektrische ohmsche
Widerstand
des
Kabels kann nicht mehr vernachlässigt
werden. Der Widerstand hängt von Querschnitt (A in mm2)
und Länge (l in m) des Kabels ab, und kann für ein
zweiadriges Lautsprecherkabel wie folgt berechnet
werden:
Induktivität
Jedes Kabel hat eine
Induktivität (wie eine Spule) die höhere
Frequenzen im Vergleich zu niedrigen Frequenzen bedämpft. Diese
Effekt
kann bei Kabeln hoher Induktivität schon im hörbaren
Frequenzbereich
auftreten. Lautsprecherkabel mit einigen µH können
höhere
Frequenzen um bis zu 0,1 dB abschwächen. Hörbar ist das
eigentlich nicht. Man sollte die Lautsprecherkabel aber
sicherheitshalber nicht zu
lang
auslegen, da die Induktivität mit der Kabellänge linear
ansteigt.
Ist das Kabel deutlich länger als nötig, dann sollte die
überflüssige Länge nicht zu einem Ring aufgewickelt
werden, da Induktivität einer solchen "Luftspule" mit dem Quadrat
der Windungszahl schnell ansteigt..
Die Induktivität lässt sich minimieren, wenn die
beiden Leiter eines Lautsprecherkabels möglichst dicht beieinander
verlaufen. Vor einigen Jahren war es in Mode 40-poliges
Computerflachbandkabel als Lautsprecherkabel zu verwenden, wobei alle
geradzahligen Adern an einem Lautsprecherpol angeschlossen werden und
alle ungeradzahligen an den anderen. Ein solches Kabel lässt
sich nicht nur gut unter dem Teppich verstecken, es hat auch eine
vergleichsweise kleine Induktivität, was dem Klang zu Gute kommt.
Die (verglichen mit den Cinch-Kabeln) starken Ströme in den Lautsprecherkabeln führen zu (im Vergleich großen) magnetischen Feldern um die Kabel, und die relativ hohen Spannungen zwischen den beiden Adern des Kabels führen auch zu (im Vergleich großen) elektrischen Feldern. Damit stellen die Lautsprecherkabel eine mögliche Strahlungsquelle dar, die auf empfindliche Cinch-Kabel einwirken kann. Es gibt aber in der Praxis kaum einen Anlass, die Lautsprecherkabel über eine größere Strecke parallel mit Cinch-Kabeln in einem Kabelbaum zu verlegen. Deshalb ist die Gefahr des Übersprechens bei durchdachter Kabelverlegung gebannt.
Zum Anschluss an Verstärker und Lautsprecher sind dort einfache Klemmen oder Schraubklemmen mit Bananenbuchen eingebaut. All diese Verbindungen sind ausreichend. Man kann bedenkenlos die abisolierte und verdrillte Ader des Kabels festklemmen. Teure Verstärker haben Schraubklemmen (oft mit mit Bananenbuchsen). Oft werden Kabelschuhe für Schraubklemmen oder Bananenstecker für die Bananenbuchsen angeboten. Technisch sehe ich keine Notwendigkeit für Kabelschuhe oder Bananenstecker, Sie erfordern lediglich eine zusätzliche überflüssige elektrische Verbindung (gelötet oder gequetscht) und sind damit ein möglicher Verlustfaktor im Kabel. Wer aber gelegentlich sein Wohnzimmer umbauen möchte, wird Bananenstecker an den Lautsprecherkabeln schnell zu schätzen wissen. Im Lieferzustand sind die Bananenbuchsen von Lautsprechern und Verstärkern übrigens durch Plastikstöpsel blockiert, die man aber leicht herausziehen kann.
Resultat:
Gut geeignet ist normales einfaches Lautsprecherkabel mit einem
Querschnitt
im Bereich von 0,75 ... 2,5 mm2. (0,35 €/m ... 0,75 €/m)
Große Standboxen benötigen dickere Kabel als kleine
Regalboxen.
Die Kabel sollten nicht mit Cinch-Kabeln in einem Kabelbaum verlegt
werden.
Beide Stereolautsprecher sind mit Kabeln gleichen Typs und gleicher
Länge
anzuschließen.
Man benötigt keine teuren Spezialkabel, geschirmte Kabel oder Kabel mit Kabelschuhen oder Bananensteckern. Es gibt keine Supermaterialien für Lautsprecherkabel. Laufzeitfehler sind ein Mythos.
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Nachdem viele Leute Unmengen Geld für teuerste Audio- und Lautsprecherkabel ausgegeben haben, sucht die Industrie nach neuen Absatzmärkten. Der Fokus fiel auf das Netzkabel. Danach kam die Verteilersteckdose, und nun kann man schon "Audio"-Sicherungen erwerben, die man anstelle der normalen Sicherungen in den Haus-Sicherungskasten schrauben soll. Da man aber die Überlandleitungen der Energieversorger nicht vergolden wird, kommt demnächst vielleicht das "Audio"-Stromaggregat für den Hausgebrauch.
Ich gebe zu, dass eine billige Netzstrippe am teuren HiFi-Verstärker nicht besonders edel aussieht, aber auch die billigste Strippe ist eigentlich schon viel zu gut. Zwischen dem Netzkabel und der eigentlichen Verstärkerbaugruppe liegend drei filternde/puffernde Baugruppen:
Und der Schutzleiter? Etwa 99% aller HiFi-Komponenten haben keinen Schutzleiter, sondern sind schutzisoliert konstruiert. (Wenn ein Gerät doch einen Schutzleiter haben sollte, dann können Brummschleifen auftreten. Da der Schutzleiter lt. Vorschrift einen Widerstand <1 Ohm haben muss, kann ein teures Kabel hier kaum etwas verbessern.)
Was ist mit einer Schirmung? Es gibt keinen nachvollziehbaren Grund, schlecht geschirmte Audioleitungen parallel mit dem Netzkabel in einem Kabelbaum zu verlegen. Also ist auch eine Schirmung des Netzkabels nicht nötig.
Denkbar wäre aber eine kapazitive Kopplung vom Netzanschluss auf die analoge Masse innerhalb einer HiFi-Komponente. Die lässt sich allerdings vom Netzkabel nicht beeinflussen, sondern höchstens von der Polung des Netzsteckers. Aber auch der billigste Netzstecker lässt sich in der Steckdose einfach umdrehen.
Hochfrequente Störungen, die vom Stromnetz eingefangen wurden,
können durch das Netzkabel in das Audiogerät gelangen.
Spezialanbieter
bieten für ein paar hundert Euro Verteilerdosen mit integrierten
Filtern
an. Von diesen Verteilerdosen sollen dann geschirmte Kabel (100 €/m)
zu den Audiogeräten führen, damit auf dem letzten Meter nicht
noch mal Störungen eingefangen werden. Dabei ist es viel
einfacher,
das Filter direkt im Audiogerät zwischen Netzkabel und
Transformator
einzubauen. Und genau dort befinden sich auch Filter. Damit sind
spezielle
Filter-Verteilerdosen und geschirmte Netzkabel überflüssig.
Eine Frage an den gesunden Menschenverstand:
Warum soll man ein 200 € teures geschirmtes Netzkabel in die 40
€ teure Spezial-Wandsteckdose stecken, wenn von da an das Haus mit
Elektroinstallationsleitungen vom Typ NYIF-J oder NYM-J zum Preis von
ca.
1 €/m verkabelt ist??
Resultat:
Das Standardnetzkabel reicht aus.
Korrekter Netzanschluss:
Ein Netzstecker hat bekanntlich zwei Pole (eventuell plus
Schutzleiteranschluss)
und kann in zwei möglichen Positionen in die Steckdose gesteckt
werden.
Eigentlich sollte es keinen großen Unterschied machen, wie herum
der Stecker in die Dose gesteckt wird, aber nicht alle Geräte sind
netzseitig völlig symmetrisch aufgebaut. Es lohnt sich, wie folgt
vorzugehen: