Sysops haften für ihre User ;-)
Audiotechnik | |
| Zusammenstellung und HTML-Bearbeitung: | Horst Lehner |
Bei Conrad Electronic gibts eine CD mit dem Namen 'CD-Generator' für ca. DM 25,-; diese enthält verschiedene Testtöne, u. a. die standardisierten Signale für Klirrfaktor-, Differenzton-, Dolby-, Frequenzgang-, etc. -Messungen. Insgesamt 99 tracks mit digital erzeugten Testsignalen. Reicht zum Messen von Audiogeräten bis 16Bit (ca. 93-96 dB) Genauigkeit. Enthalten sind alle möglichen Sinustöne und -Paare in verschiedenen Pegeln, Bursttöne, weißes, rosa, und gefiltertes (Bandpass) Rauschen, 'Digital-0', Kammerton (440Hz), etc.
| Ursache | Abhilfe |
|---|---|
| schlechter Verstärker | Gleichrichter oder Siebung reparieren |
| Siebung der Versorgungsspannungen verbessern | |
| schlechte Abschirmung | Ordentliches Audio-Verbindungskabel verwenden |
| Brummschleife | Alle verbundenen Geräte an die gleiche Phase des Netzes anschließen |
| Probehalber den Netzstecker des Vertärkers andersrum in die Dose stecken | |
| Probehalber einzelne Audioverbindungen ziehen (v. a. die des Computers) Wenn das hilft, einen Audio-Übertrager in die betreffende Leitung schalten. | |
| Probehalber alle Antennenstecker der Anlage ziehen. Wenn das hilft, je ein Mantelstromfilter (ca. DM 20,--) zwischen Antennendose und -stecker schalten. |
Ein Mantelstromfilter kann man -- bei reduzierten Erwartungen an die optische Schönheit und evtl. an die Empfangsqualität -- auch selber bauen. Hier der "Schaltplan":
- - - - - - - - C1 - - - - - - - - C1 = 470 pF
Antenne -------------o---||---o------------- Tuner C2 = 1000 pf
- - - - - - -o-+ +-o- - - - - - - beide keramisch
| C2 |
+-||-+
Bei Breitbandkabelanlagen ist auf eine lückenlose Abschirmung zu achten, um den Funkmeßwagen fernzuhalten ;-)
Hier fehlt noch was...
Das eigentliche Mikrophon (das wird dannn "Kapsel" genannt, weil man es bei gewissen Typen austauschen kann) ist wirklich nur ein druck- oder druckgradientabhängiger Kondensator (bei den KM100-Kapseln, also AK-xxx, ist auch schon etwas Elektronik in der Kapsel).
Dahinter kommt (im "Griff" des Mikrophones) ein ziemlich nichttriviales Teil Elektronik, was manchmal als Vorverstärker bezeichnet wird, in Wirklichkeit aber ein Impedanzwandler ist, der die nicht gerade einfache Aufgabe hat, die Impedanz direkt hinter dem Polarisationswiderstand (im Bereich von einigen bis einigen zig Gigaohm) auf zivile Werte von zig oder hundert Ohm herabzusetzen. So ein Griff kostet größenordnungsmäßig tausend Mark.
Das Signal, was aus dem Griff herauskommt, ist immer noch nicht besonders groß -- so einige Millivolt pro Pascal -- und muß daher, wenn man es auf Line-Eingänge legt, noch ungefähr um den Faktor hundert verstärkt werden; das ist bei der niedrigen Impedanz aber heutzutage (z.B. mit einem SSM-2017) kein Problem mehr.
Da der Griff Elektronik beinhaltet, braucht er eine Versorgungsspannung. Bei "billigen" Teilen geht das über eine Batterie im Griff, bei allen brauchbaren Mikrofonen über die NF-Anschlußleitung. Jetzt muß man zwei Dinge wissen: Erstens war die Elektronik im Griff anfangsmit Röhren aufgebaut, zweitens wurden professionelle Mikrophone schon immer symmetrisch angeschlossen. Aus ersterem resultiert die für heutige Verhältnisse abenteuerlich hohe Versorgungsspannung von 48 Volt, aus letzterem die Art, wie sie zum Mikrophon übertragen wird. Da man die vorher üblichen dynamischen Mikrophone (da sind die beiden Leitungen des differentiellen Signales einfach die beiden Enden der Schwingspule und die Masse ist das Blechgehäuse) weiterverwenden wollte, legte man einfach eine Gleichspannung zwischen die beiden Tonadern (per Mittelanzapfung am eingangsseitigen Übertrager) und Masse. Dynamische Mikrophone merken davon nichts und bei Kondensatormikrophonen wurde umgekehrt am Ausgangsübertrager die Betriebsspannung wieder vom Signal getrennt. Diese Methode nennt sich Phantomspeisung (P48) und wird üblicherweise verwendet. Da die Elektronik im Mikrophon aber heute aus Halbleitern aufgebaut ist, kommen viele Mikrophone auch (definierterweise) mit einer geringeren Spannung wie z.B. 12 Volt (P12) oder jeder Spannung zwischen 8 und 52 Volt (PV) zurecht.
Bei der ausgestorbenen Tonaderspeisung wird die Versorgungsspannung dem Wechselspannungssignal auf den beiden Tonadern überlagert (wie bei der Fernspeisung von Antennenvorverstärkern), das geht auch bei unsymmetrischer Übertragung (wie eben Antennenkabeln), zerstört aber dynamische Mikrophone und ist völlig unüblich.
Jetzt zu der Frage, wie man aus der Kapazitätsänderung der Kapsel ein Audiosignal macht. Da gibt es zwei Methoden, die NF- und HF-Kondensator-Mikrophone genannt werden. Bei ersteren wird einfach eine hohe Gleichspannung (dazu nahm man früher die Versorgungsspannung, da das aber zu störanfällig ist, machen manche Mikros per Zerhacker aus der auf 12 Volt begrenzten Versorgungsspannung etwa hundert Volt), Polarisationsspannung genannt, über einen großen Widerstand an die Kapsel und koppelt dann die entstehenden Spannungsänderungen am Kondensator mit einem Impedanzwandler aus. Das ist vom Prinzip her ziemlich einfach, aber praktisch wegen der irrsinnig hohen Impedanzen bei sehr kleinen Signalen praktisch enorm schwierig.
Bei HF-Kondensatormikrophonen benutzt man den Kondensator als frequenzbestimmendes Bauteil eines Oszillators und rekonstruiert dann daraus das Audiosignal. Das ist vom Prinzip her aufwendiger, aber sauberer hinzubekommen. Leider ist der einzige Hersteller, der HF-Mikrophone baut, wohl Sennheiser (MKH-xx); die Teile rauschen allerdings auch ganz beträchtlich weniger als die Konkurrenz, sind allerdings auch überdurchschnittlich teuer und haben vor allem keine auswechselbaren Kapseln.
Von der Beschaltung des Mikros her macht es keinen Unterschied, ob da jetzt ein NF- oder HF-Mikrophon sitzt; das spielt sich alles im Griff ab.
+UB O----+-------+--+---------+
(9V) | | | |
| 20 L||L 130 |
| Wdg L||L Wdg === 1u5
=== | | |+
| 10n | | 1N4148|
| +--+ +--+-->|--+---+----O +UA
| | 3 | | | | (ca.48V)
| === 3 | | 10n| |
| 100| k |C | === |
| pF +--+-| | | |
| | |E | | 1
| |C | | | 0
| +--| | - AA | 0
| | |E | ^ 118 | k
| | | | | | |
MasseO----+---+---+--+--+------+--------O Masse
| |
+---->|--------------+
ZD ext.
Als Spule wird ein ausgeschlachteter ZF-Spulenkern vorgeschlagen. Als
Transistoren können irgendwelche NPN-Universaltypen benutzt werden.
Hier fehlt noch was...
In einen Telefonhörer wird eine Hörerkapsel anstelle der Kohlemikrokapsel eingesetzt. Ist etwas eng, aber es geht. An das Ende der Spiralleitung kommen zwei 6,3 mm Klinkenstecker für Mikrofon-Eingang und Vorhör-Ausgang des Mischpults. CDs vorhören und Durchsagen (aber was für welche!) machen in einem "Arbeitsgang" :-)
In fernbedienbaren Verstärkern können Eingangswahlschalter wahlweise mit Relais oder mit elektronischen CMOS-Analogschaltern oder -Multiplexern realisiert werden. In beiden Fällen hat man den Vorteil, daß man die Schaltelemente in einen möglichst kurzen Signalweg integrieren kann, ohne auf mechanische Notwendigkeiten der Bedienung von der Frontplatte aus Rücksicht nehmen zu müssen.
Bei den elektronischen Schaltern kann man neben den teureren, explizit für Audio-Anwendungen konzipierten Teilen (z. B. von Valvo oder Cyrix) auch Analogschalter und -multiplexer aus der billigen 40xx-CMOS-Serie (z.B. 4066, 4051) verwenden. Nur vorverstärkte Signale (also solche mit Line-Pegel) sollten so geschaltet werden, da bei kleineren Signalen der Rauschabstand unnötig verschlechtert wird. Der Nachteil bei dieser Version ist, daß die Betriebsspannung mit Luft um das Anlogsignal liegen muß, bei reinen Wechselspannungen also z.B. +/-5..9V. In diesem Fall ist die Ansteuerung mit normalen Logikpegeln aber nicht mehr möglich; es müssen Pegelwandler eingesetzt werden. Man kann natürlich auch ein mit Gleichspannung überlagertes Audiosignal schalten, dann kommt man mit einer Betriebsspannung aus und die Ansteuerung wird einfacher. Als weiterer Nachteil der einfachen CMOS-Schalter kann eine völlig knackfreie Umschaltung nicht erreicht werden. Bei den Analogschaltern, die direkt vom außen angelegten Logiksignal geschaltet werden, läßt sich das Knacken durch flachere Steuersignalflanken (über ein RC-Glied ansteuern) verringern. Bei den Multiplexern geht das aufgrund der internen Ansteuerlogik nicht. Elektor hat mal einen Vorverstärker mit Standard-CMOS-Schaltern gemacht. Die Schalter liegen bei dieser Schaltung im Gegenkopplungszweig eines Operationsverstärkers; die resultierenden Daten sind hervorragend.
Mit Knackstörungen hat man besonders dann Probleme, wenn man nicht dafür sorgt, daß auf beiden Seiten des Schalters exakt das selbe Arbeitspotential vorliegt, ob der Schalter geöffnet oder geschlossen ist. Wenn dies nicht der Fall ist knackt es beim Schalten, egal welchen Analogschalter man verwendet, auch wenn kein NF-Signal vorliegt. Diese Überlegung ist vor allem dann sehr wichtig, wenn die Verstärkerschaltung nur eine unsymmetrische Versorgungsspannung hat und nicht das Massepotential als Arbeitspunkt dient. Wenn Potentialgleichkeit sichergestellt ist, kann man als zweite Maßnahme die (Um-)Schaltung mit dem NF-Signal so synchronisieren, daß im Signalnulldurchgang geschaltet wird.
Für High-End-Puritaner kommt zur fernbedienbaren Lautstärkeeinstellung nach wie vor nur ein Präzisions-Motor-Potentiometer in Frage, das allerding leider ein paar Entstörungsprobleme aufwirft.
Elektronische Potis zur Klang- oder Lautstärkeeinstellung lassen sich in sehr guter Qualität mit Präzisions-OTAs oder VCAs (z. B. SSM2024 von Analog Devices) oder mit dafür vorgesehenen Spezial-ICs (z. B. NE5517) realisieren. Von National Semiconductor gibt es die beiden Bausteine LM13600 und LM13700. Der 13700 ist in Audio-Applikationen vorzuziehen, weil die Ausgangspuffer unabhängig vom Eingangsstrom sind, dürfte also verzerrungsärmer sein. Das heißt nicht, daß der 13600 schlecht ist, meistens wird der verwendet, wahrscheinlich läßt sich das mit einem externen Puffer-OP kompensieren. In Elektor 10/86 gibt es eine Besprechung des LM13600. In Elektor 3/87 findet sich ein Lautstärkeeinsteller mit LM13600/13700. Für nicht ganz so anspruchsvolle Anwendungen gibt es auch komplett integrierte Lautstärke- und Klangsteller.
Es gibt elektronische Potis auch mit seriellem Interface von Xicor (im Vertrieb von Intrac) und Dallas (im Vertrieb von Atlantik Elektronik). Die Xicor-Teile sind eher universell ausgelegt, während die Dallas-Potis (z.B. DS1267, DS1666, DS1667, DS1867) speziell für Audioanwendungen konzipiert sind, z.B. zweifach mit logarithmischer Kennlinie, knackfrei, etc.
Bei beiden Verfahren wird das Audiosignal (auch Stereo) FM-moduliert und dann über übliche Infrarot Sender- und Empfänger-Dioden übertragen. Durch die FM-Übertragung ist die Qualität etwa auf UKW-Stereo Empfangsqualität begrenzt, die Reichweite durch Luft beträgt maximal etwa 5-15 m ohne Zusatzeinrichtungen. Das Verfahren ist recht störempfindlich. Verwendet wird es in kabellosen Infrarot-Kopfhörern (z.B. Sennheiser, Hirschmann, etc.) im Bereich 100-200 DM. Sehr beliebt ist auch die Verwendung als kabelloser Kopfhörer für Museumsführer, Konferenzsysteme, Simultanübersetzungen, etc., auch mit Mehrkanalcodierung (z.B. Sennheiser).
Die analoge Übertragung über LWL wird kommerziell selten angewandt, es gibt nur wenige kommerzielle Produkte (z.B. von Hirschmann für Installations- und Beschallungstechnik mit hochwertigem Glasfaser-LWL), ansonsten nur Bastellösungen. Reichweite ohne Zusatzeinrichtungen kaum über 20m bei Plastik-LWL (hängt von der Qualität des Empfängers ab), bei Glas-LWL im unteren Kilometerbereich.
Digitale Audio-Signale werden meist über Lichtwellenleiter (LWL) übertragen (im wesentlichen wegen der hohen Datenrate), sonst über 75Ohm-Koaxkabel (bei 0.1 bis 6MHz). Für längere Kabel ist die Einhaltung dieser Spezifikation anzuraten, bei kurzen (bis ca. 1m) tut's auch einfaches 1polig abgeschirmtes NF-Kabel.
Ein weit verbreiteter Standard im Konsumerbereich ist die optische S/PDIF- Übertragung (S/PDIF steht für Sony/Philips Digital Interface Format), auch oft nach der Bezeichnung der zumeist benutzten Toshiba Sende- und Empfangselemente 'TOSLINK' genannt. TOSLINK (oder optisches S/PDIF) überträgt üblicherweise digitale Audiodaten mit zwei linear codierten 16Bit Kanälen (bis 24Bit sind möglich), die üblichen Sampleraten betragen 32KHz, 45.1KHz und 48KHz. Neben den reinen maximal 24Bit Audiodaten je Kanal werden noch Zusatzinformationen (z.B. Copy-Bit, Subcode, etc.) übertragen - damit kommt man auf 32Bit pro Sample * 2 (Stereo), daraus resultiert eine Nettodatenrate von (abhängig von der Samplerate) ca. 3MHz bei 48KHz. Da S/PDIF BiPhasenmoduliert übertragen wird, ergibt sich eine typische Datenrate von 6MBit bei 48KHz Samplerate. Zum 'TOSLINK'-Standard gehört verhältnismäßig einfaches und billiges Plastik LWL-Kabel (ca. 1.50/m) mit einer recht simplen Steckverbinderkonstruktion, die Reichweite ist auf etwa 5-10 m beschränkt. Diese optische Übertragung verursacht einen verhältnismäßig starken Jitter, der sich, da im BiPhasencodierten Signal auch die Taktrate mitübertragen wird, negativ auf das dahinerliegende D/A-System auswirken kann, das in aller Regel seinen Systemtakt direkt dem S/PDIF-Signal entnimmt. Daher sind kurze optische Verbindungen zu bevorzugen. Optisches S/PDIF ist logisch (auch auf Ebene des BiPhasecodes) voll kompatibel zum elektrischen oder koaxialen S/PDIF - Konverter zwischen den beiden Übertragungsarten sind daher leicht herzustellen, müssen aber natürlich aktiv sein.
In manchen HighEnd-Geräten werden zusätzlich zu den TOSLINK- und Koaxverbindungen auch nicht standardisierte optische Steckverbindungen aus der Nachrichtentechnik eingesetzt. Diese erreichen unter Verwendung echten Glas-LWLs, besserer Steckverbindungen (z.B. SMA) und hochwertigerer Sender/Empfänger wesentlich bessere Übertragungsleistungen, sprich, höhere Reichweite und weniger Jitter, natürlich bei sehr viel höheren Kosten (ca. Faktor 10). Außerdem gibt es dafür, wie gesagt, keinen Standard. Für die professionelle Variante von S/PDIF, AES/EBU, gibt es keine standardisierte optische Übertragungsvariante. Im professionellen Rundfunkbereich gibt es jedoch zahlreiche Systeme, um digitales Audio auch in mehr als zwei Kanälen mit Glasfaser über größere Strecken zu übertragen, allerdings ebenfalls nur Firmenstandards. Meistens werden hierfür Konverter von/zu den Industriestandards S/PDIF oder AES/EBU benutzt, durch die ein Übergang (oft über Kanalmultiplexer) auf breitbandige Glasfaserübertragungsleitungen geschaffen wird, oft in Verbindung mit Routing-Switches, etc. Hersteller ist z.B. die deutsche Firma Klotz. Die möglichen Reichweiten liegen im unteren Kilometerbereich, über Repeater entsprechend mehr. Auch 8, 16, 32 Kanäle und mehr sind möglich. Meistens werden an den Schnittstellen Jitterkompensatoren oder Tim Base Correctors (TBCs) eingesetzt, um Taktschwankungen zu vermeiden. Meistens werden diese Systeme benutzt, um Audio in großen Gebäuden ohne Qualitätsverlust übertragen zu können (z.B. Rundfunkanstalten). Entsprechende Systeme für Bildsignale (Video) sind in ähnlicher Weise vorhanden. Der digitale Mehrspurrekorder ADAT von Alesis hat eine proprietäre 8 kanalige optische Audioschnittstelle - das Format ist allerdings offengelegt. Ein anderer 'Pseudostandard' z.B. ist 'MADI'.
Digitale Audioübertragung über optische Luftstrecken ist zwar möglich, wird aber nur experimentell angewandt wegen hoher Kosten und Störanfälligkeit bei vergleichsweise geringer Reichweite.
Im Internet gibt es unter dem Namen dsd-v0.7.tar.gz eine Anleitung für eine Schaltung auf Basis der folgenden ICs des Herstellers Crystal:
| Typ | Gehäuse | Funktion |
|---|---|---|
| YM3623B | DIL28 | SPDIF nach Einzelbit |
| YM3437C | DIL16 | wieder retour nach SPDIF |
Wenn sich irgendwo innen der Digitalausgang mit TTL-Pegel findet, dann braucht man nur einen TOTX173 (oder ähnlich) und einen Widerstand. Die notwendigen Bauteile (TORX173, Optoempfänger und TOTX173, Optosender) gibtes z. B. bei Schuro oder A. J. Mayer zu je ca. DM 8,--
Die Steckerbelegung für die 7-pin Steckverbindung des SONY TCD-D3:
________________ | Dout /DigIn | | o o o o | | +5V NC | | Din Remote / | o o o / | GND / |_____________/ /DigIn schaltet den Input-Selector auf die Digitaleingänge um.
Mit folgender Schaltung läßt sich der TCD-D3 über die Fernbedienung des 55ES oder eine Sony-Receiver-FB steuern. Auf diese Weise kann man sogar Titelnummern direkt (absolut) anspringen.
5V
|
|
|~|
| |
|_|
|
|
o---- Remote
--> | /
--> |/
|\
| >
|
|
Gnd
Die Dimensionierunge des Widerstands hängt von den Daten des verwendeten Fototransistors ab.
Bei den meisten CD-Playern wird der gesamte Takt für das Gerät von einem Quarz mit einem Vielfachen von 44.1KHz erzeugt. Ersetzt man diesen Quarz durch einen VCO, bzw. eine PLL (74X4046), dann kann man mit einem Poti ganz einfach die Geschwindigkeit (und die Tonhöhe) einstellen. Ein Digitalausgang dürfte allerdings schon bei geringen Abweichungen von der Normgeschwindigkeit beim empfangenden Gerät für Probleme sorgen.
Hier ist eine neue und noch einfachere CD-Geschwindigkeitsregelung. Das ganze kann man natürlich noch komfortabler gestalten, mit Umschaltung zwischen Quarz und VCO, so daß man immer noch die Originalgeschwindigkeit zur Verfügung hat. Beim abgleichen ist es sehr hilfreich wenn man einen Oszi hat. P3 ist für den Frequenzbereich zuständig und mit P1 stellt man die Frequenz ein, wobei dieses sich durch P2 begrenzen lässt. Inwieweit man einen CD-Player regeln kann, lässt sich im Voraus nicht sagen. Manche haben einen sehr großen Bereich, andere weniger. Eventuell muß man P1 durch einen anderen Wert ersetzen, falls der Regelbereich zu groß wird.+----------------o--------------o--------o------o +5V | +-------|--+ | | | | ^ | | | | | +-+/ +----------------------+ | | P1 |/| | 14 13 9 | | | /| | | 74LS624 | |C1 | | +-+ | | === | | | | 1 2 3 4 5 6 7 | | | +--o +----------------------+ | | / | | |C3| | | | | | +-------+ | | +||+ | | | | o--| / P2 |--o--o--|--------o--|--o--o--o------o GND | +-------+ | | | | | / +-+/---+ +-+ +-+ | --- |/| | | | |R2 | |/| |P3 R1| | | | | | +-+ +-+ +-+ | | | | ||C2 +-------------+ +-----o---||----o Fout || C1= 100nf C2= 100nf C3= 27pf bei 8MHz 10pf bei 16 MHz bei anderen Frequenzen anpassen R1= 680R R2= 270R (R1 u. R2 dienen zur Pegelanpassung) P1= 47k Poti P2= 5k Trimmpoti P3= 2,5k Trimmpoti IC= 74LS624Wie schließt man das ganze an?
Wenn man die Frequenz voreingestellt hat, ist die Sache ganz einfach. Man lötet den Quarz aus (bitte den richtigen) und verbindet die Fout Leitung der Schaltung mit Fin auf der CD-Player Platine. Wo ist Fin: an einem der beiden Lötaugen, wo der Quarz vorher war. Wenn man es nicht weiß, kann man es einfach ausprobieren. Entweder der Player läuft (richtig angeschlossen) oder er läuft nicht. Das IC liefert Ausgangsfrequenzen von 1 Hz bis 20 Mhz und dürfte damit für fast alle Player geeignet sein. Erfolgreich umgebaut wurden folgende CD-Player:Eigentlich sollte man alle umbauen können.
- Philips CD 115
- Philips CD 160 (mit koaxialem Digitalausgang)
- Philips CD 304
- Technics SL-PG540A
- Sanyo CDP-650 (tragbar)
- Aldi Billig-Turm
- Samsung Tragbarer Turm
Es gibt auch eine Bauanleitung in ELEKTOR 11/88 (Nachtrag in 12/88, 5/89), Anpassung auf Sony in 2/91. Die meisten älteren (sprich, Anfang bis Mitte der 80er) Philips-Modelle sind wohl recht einfach zu modifizieren. Auch bei anderen Modellen und Marken kann es recht einfach sein. Da hilft nur ein Blick in den Schaltplan.
Besser ist die Schaltung aus Elektor 11/88 mit PLL. Diese Schaltung habe ich so abgeändert, daß man die Regelung auch mit dem Computer (8 Bit parallel) steuern kann. Hierfür gibt es von mir auch die Software für Atari Rechner mit erweitertem Joystickport (Falcon, 1040 STE). Wer die Software haben möchte, kann mir eine Mail schicken. Bei dieser Software kann man auch die Takte pro Minute eines Musikstückes vorwählen. Voraussetzung hierfür ist, das Stück einmal ausgezählt zu haben und dann in der Software einzugeben. Im übrigen kann man die Probleme mit der Regelung und dem SPDIF umgehen, indem man über den Computer (mit SPDIF) zuerst das Stück in der gewünschten Geschwindigkeit aufnimmt (Harddiskrecording) und dann zum Endgerät mit 44,1 Khz überspielt.
Bei Conrad Electronic gibt es ebenfalls solche Zusatzschaltungen für CD-Player zu kaufen.
Nicht immer gilt: Viel hilft viel. So auch bei den Preisen für Lautsprecherkabel. Unterarmdicke Kabel sind ohnehin nicht vorteilhaft. Das Optimum liegt wohl irgendwo zwischen 2.5mm2 und 4mm2. Zu dicke Kabel haben eine höhere Induktivität.
Zu diesem Thema gibt es einen guten englischsprachigen Artikel: "Effects of Cable, Loudspeaker, and Amplifier Interactions", erschienen in J. Audio Eng. Soc., Vol. 39, No. 6, June 1991. Das ist einer der wenigen Artikel, in denen verschiedene Kabel unter verschiedenen Bedingungen (reelle Last und 2 Typen Lautsprecher) gemessen und verglichen sind. Dabei wird deutlich, daß es sehr von Verstärker und Lautsprecher abhängt, wie stark sich die Unterschiede auswirken.
Die diversen teuren High-End-Kabel verhalten sich zwar unterschiedlich, aber nicht unbedingt besser als einfachere Kabel. Sehr gute Ergebnisse gibt 64poliges Twisted-Pair-Flachbandkabel (erhältlich z. B. bei Simons für 20.95 pro m). Die Sensation aber ist: Das billigste Kabel im Test -- 36poliges normales Flachband, verschaltet +-+-+-....+-+-+- -- schlägt diverse High-End-Kabel immer noch deutlich. Praktischer Vorteil: Es läßt sich gut unter Teppichböden verlegen.
5.7 Lautsprecherweichen
+--XXXXXXX----------+
| L1 |
O-----+-----||-------+ | Butterworth erster Ordnung
C1 | |
+-+ +-+/ C1=0.159/(RH*f)
| ) |
+-+ +-+\ L1=RL/(6.28*f)
HT | | TT
O--------------------+----+
+--------------------||---+----+ Linkwitz-Riley zweiter Ordnung
| C1 | | C1=C2=0.0796/(RH*f)
O--+--XXXXXX---+----+ ) | L1=L2=0.318*RH/f
L2 | | ) |
| +-+/ ) +-+ Bessel zweiter Ordnung
=== | ) | ) C1=C2=0.0912/(RH*f)
C2 | +-+\ L2 ) +-+ L1=L2=0.2756*RL/f
| | TT | HT|
O--------------+----+--------+----+ Butterworth zweiter Ordnung
C1=C2=0.1125/(RH*f)
L1=L2=0.2251*RL/f
Tschebyscheff zweiter Ordnung (Q=1)
C1=C2=0.1592/(RH*f)
L1=L2=0.1592*RH/f
+-----------------------||--+--||--+ Butterworth dritter Ordnung
| C1 | C2 | C1=0.161/(RH*f)
O----+---XXXXX--+--XXXXX---+ ) | C2=0.3183/(RH*f)
L2 | L3 | ) | C3=0.2122/(RL*f)
| +-+/ ) +-+ L1=0.1194*RH/f
=== | )L1 | ) L2=0.2387*RL/f
C3 | +-+\ ) +-+ L3=0.0796*RL/f
| TT | | HT |
O---------------+----------+-----+------+
+---------------------------||---+---||---+-----+
| C1 | C2 | |
O----+---XXXXX--+--XXXXX--+-----+ ) ) |
L3 | L4 | | ) ) |
| | +-+/ ) ) +-+
=== === | ) ) | )
C3 | C4 | +-+\ ) L1 L2 ) +-+
| | TT | | | HT |
O---------------+---------+-----+-----+--------+-----+
Linkwitz-Riley vierter Ordnung
C1=0.0844/(RH*f) L1=0.1000*RH/f
C2=0.1688/(RH*f) L2=0.4501*RH/f
C3=0.2533/(RL*f) L3=0.3000*RL/f
C4=0.0563/(RL*f) L4=0.1500*RL/f
Bessel vierter Ordnung
C1=0.0702/(RH*f) L1=0.0862*RH/f
C2=0.0719/(RH*f) L2=0.4983*RH/f
C3=0.2336/(RL*f) L3=0.3583*RL/f
C4=0.0504/(RL*f) L4=0.1463*RL/f
Butterworth vierter Ordnung
C1=0.1040/(RH*f) L1=0.1009*RH/f
C2=0.1470/(RH*f) L2=0.4159*RH/f
C3=0.2509/(RL*f) L3=0.2347*RL/f
C4=0.0609/(RL*f) L4=0.1723*RL/f
Legendre vierter Ordnung
C1=0.1104/(RH*f) L1=0.1073*RH/f
C2=0.1246/(RH*f) L2=0.2783*RH/f
C3=0.2365/(RL*f) L3=0.2294*RL/f
C4=0.0910/(RL*f) L4=0.2034*RL/f
Gauß vierter Ordnung
C1=0.0767/(RH*f) L1=0.1116*RH/f
C2=0.1491/(RH*f) L2=0.3251*RH/f
C3=0.2235/(RL*f) L3=0.3253*RL/f
C4=0.0768/(RL*f) L4=0.1674*RL/f
Linear-Phase vierter Ordnung
C1=0.0741/(RH*f) L1=0.1079*RH/f
C2=0.1524/(RH*f) L2=0.3853*RH/f
C3=0.2255/(RL*f) L3=0.3285*RL/f
C4=0.0632/(RL*f) L4=0.1578*RL/f
Dreiwegeweichen
Anders als bei den Zweiwegeweichen sind keine Dreiwegeweichen gleichzeitig
Allpaß- und Konstantleistungsfilter. Die wahrscheinlich wichtigste Eigen-
schaft, die berücksichtigt werden muß, ist der Abstand zwischen den Trenn-
frequenzen. Generell gesagt, je weiter die beiden Trennpunkte voneinander
entfernt sind, umso besser wird die kombinierte Wiedergabe der Cahssis sein
(drei Oktaven sind ein guter Anfang). Trennfrequenzen, die weniger als drei
Oktaven zusammenliegen zeigen Probleme mit komplizierten und unerwünschten
Referenzmustern bei der Abstrahlung der Chassis.
Die Konstruktionsgleichungen sind für zwei grundsätzliche Paare von Trenn-
frequenzen angeordnet, die am häufigsten in Dreiwege-Lautsprechern verwendet
werden. Jedes Paar repräsentiert einen verschieden großen Abstand zwischen
den Trennfrequenzen zwischen Mittel- und Hochtonchassis (fH) sowie zwischen
Tief- und Mitteltonchassis (fL). Die beiden gewählten Abstände repräsen-
tieren (A) 3.4 Oktaven (fH/fL=10) und (B) 3.0 Oktaven (fH/fL=8). Die Gleich-
ungen (A) können bei 300/3000 Hertz Trennfrequenz angewendet werden, was in
Verbindung mit Tiefton/Tiefmittelton und Kalottenhochtöner sinnvoll ist,
und bei 500/5000 Hertz für Tief/Mitteltöner mit kleinem Gehäuse oder
Kalottenmitteltöner. Die anderen Gleichungen (B) können für 375/3000 bzw.
625/5000 oder 750/6000 Hertz unter den gleichen Voraussetzungen wie bei (A)
verwendet werden. Für andere Abstände wird auf die Arbeiten von Bullock ver-
wiesen.
Allpaß erster Ordnung
+--------------------------||----+ (A) C1=0.1590/(RH*fH)
| C1 | C2=0.5540/(RM*fM)
+--------XXXXX-----||---+ | L1=0.0458*RM/fM
| L1 C2 | | L2=0.1592*RL/fL
O--+---XXXXX------+ | |
L2 | || | (B) C1=0.1590/(RH*fH)
+-+/ +-+ +-+ C2=0.5070/(RM*fM)
| | | | ) L1=0.0500*RM/fM
+-+\ +-+ +-+ L2=0.1592*RL/fL
TT | MT || HT |
O-----------------+--------+--------+
+----------------------------------------------||-----+------+
| C1 | |
+-----------------------||---+--XXXXX--+------+ | |
| C2 | L3 | | | |
O---+---XXXXX----+------+ ) | | ) |
L4 | | ) | || ) |
| +-+/ ) | +-+ ) +-+
=== | ) === | | ) | >
C4 | +-+\ L2 ) C3 | +-+ L1 ) +-+
| TT | | | MT || | HT |
O----------------+------+--------+---------+------+-------+------+
Allpaß zweiter Ordnung (A) (B)
C1=0.0791/(RH*fH) L1=0.3202*RH/fH C1=0.0788/(RH*fH) L1=0.3217*RH/fH
C2=0.3236/(RM*fM) L2=1.029*RM/fM C2=0.3046/(RM*fM) L2=0.9320*RM/fM
C3=0.0227/(RM*fM) L3=0.0837*RM/fM C3=0.0248/(RM*fM) L3=0.0913*RM/fM
C4=0.0791/(RL*fL) L4=0.3202*RL/fL C4=0.0788/(RL*fL) L4=0.3217*RL/fL
Bandpaßgewinn 2.08dB (verpolter Anschluß)
5.8 Anschlußbelegung des Blaupunkt-QuickFit-Kästchens
Je nach Geräteausstattung sind nicht immer alle Pins belegt
+------------------------------+
| |
++ O 1 O 3 O 5 O 7 O 9|
A || |
|| O 2 O 4 O 6 O 8 O10|
|| |
|+---------- ----------+-----+
|| |+---+|
++ O 1 O 3 O 5 O 7|| S ||
B | || i ||
++ O 2 O 4 O 6 O 8|| c ||
|| || h ||
|+-----------------------|| e ||
|| || r ||
|| O 1 O 3 O 5 O 7|| u ||
C || || n ||
++ O 2 O 4 O 6 O 8|| g ||
| |+---+|
+------------------------+-----+
Kammer A (Line In/Out, 10polig)
1 Line-In rechts
2 Line-In links
3 Source-Switch (Eingang; 0V: intern;
5..12V: extern Pin 1 und 2)
4 Verkehrsrundfunk-Durchsage-Kennung (Ausgang; 0V: keine Durchsage
5..12V: Verkehrsdurchsage)
5 NF-Masse
6 Schaltspannung für Zusatzgeräte (Ausgang; 0V: Gerät ausgeschaltet;
12V: Gerät eingeschaltet)
7 Line Out rechts vorne rechts hinten
8 Line Out rechts hinten rechts vorne
9 Line Out links vorne links hinten
10 Line Out links hinten links vorne
2V/150Ohm 4-Kanal-QuickFit 2-Kanal-QuickFit
Kammer B (Lausprecher-Anschlüsse, 8polig)
1 und 2 rechts hinten
3 und 4 rechts vorne
5 und 6 links vorne
7 und 8 links hinten
Kammer C (Versorgung und Datenbus, 8polig)
1 und 2 Busdaten
3 Busmasse
4 Dauerplus
5 Schaltspannung für Automatikantenne
6 Beleuchtung
7 Betriebsspannung (+12V)
8 Masse
Achtung: Kombistecker für die Kammern B und C dürfen auf keinen Fall
um 180 Grad gedreht eingesteckt werden, da dies zu schweren
Schäden am Gerät führen kann!
8.9 Anschlußbelegung von DIN-Buchsen an Verstärkern und Radios
Für Cassettengeräte etc. (TB-Buchse), Ansicht Stecker von außen:
1 3
4 5
2
1 Aufnahme (Verstärker->Gerät) links/mono
2 Masse
3 Wiedergabe (Gerät->Verstärker) links/mono
4 Aufnahme rechts
5 Wiedergabe rechts
Für Plattenspieler (TA-Buchse), Stecker von außen:
1 leer
2 Masse
3 links
4 leer
5 rechts