Kabel FAQ
Nach der großen Resonanz auf unser interaktives Subwoofer FAQ haben wir uns auf vielfachen Wunsch hin entschlossen, nach dem gleichen Muster ein interaktives Kabel FAQ zu veröffentlichen. Was heißt interaktiv? Wenn Sie als Leser eine Frage haben, die Sie in diesem Kabel FAQ nicht finden, dann sind Sie herzlich eingeladen, uns eine E-Mail zu schreiben und Ihre Frage zu stellen. Wir werden das Thema dann schnellstmöglich in unsere Kabel FAQ aufnehmen. FAQ steht für Frequently Asked Questions. Deshalb bitten wir Sie, darauf zu achten, dass Ihre Frage nicht zu individuell ist und ihre Beantwortung auch anderen Lesern dieses FAQ einen Nutzen bringt. Und nun viel Spaß beim Schmökern in unserem Kabel FAQ ...
Inhalt
- Welche Bedeutung haben Kabel für HiFi- und Heimkino-Anlagen?
- Kann oder darf ein Kabel Signalschwächen korrigieren?
- Wie unterscheiden sich analoge und digitale Kabel?
- Welchen Einfluss hat die Kabellänge?
- Wie wirken sich Weichmacher aus?
- Ist die Laufrichtung im Kabel wirklich von Bedeutung?
- Welche Bedeutung hat der sogenannte Skin-Effekt?
- Welche Vorteile hat der geflochtene Aufbau mancher Kabel?
- Was hat es mit Mantelströmen auf sich?
- Wie verhindere ich Masseschleifen (Brummschleifen)?
- Was ist "Jitter" und wie kommt es zum Jitter-Effekt?
- Was ist ein Dielektrikum und wie wird es bei Kabeln eingesetzt?
- Wie funktionieren "Aktive Kabel" und welchen Nutzen bringen sie?
- Warum ist eine gute Schirmung wichtig und wie ist sie aufgebaut?
- Warum ist die richtige Polung ("Phasenlage") wichtig?
- Welchen Einfluss hat die Verlegung des Kabels?
- Was ist Mikrofonie und wie entsteht sie?
- Wie entstehen elektrostatische Effekte?
- Was hat es mit der Antennenwirkung von Kabeln auf sich?
- Welche Kabel brauche ich bei Bi-Wiring oder Bi-Amping?
- Welche Bedeutung hat der Wellenwiderstand (Impedanz)?
- Wie wirken sich die Qualitätsunterschiede von Kupfer aus?
- Was sind Interferenzen und wie wirken sie sich aus?
- Wie funktionieren symmetrisch aufgebaute Kabel?
- Welche Bedeutung hat die Leitfähigkeit im Kabel?
- Wie wirken sich Induktivität und Kapazität im Kabel aus?
- Was hat es mit der Laufzeit auf sich?
- Wie kommt es zu Reflektionen?
- Woran erkennt man gut aufgebaute Stecker?
- Was ist besser, Löten oder Crimpen?
- Sind vergoldete Stecker und Buchsen wirklich besser?
- Was verbirgt sich hinter dem Begriff Dämpfung?
Welche Bedeutung haben Kabel für HiFi- und Heimkino-Anlagen?
Kabel dienen bei hochwertigen HiFi- und Heimkino-Anlagen zur Verbindung der einzelnen Geräte bzw. Komponenten. So ist z.B. ein BD-Player über ein Digitalkabel mit dem AV-Receiver verbunden. Der Blu ray-Player wiederum kann über den AV-Receiver oder direkt mit einem HDMI-Kabel mit dem Fernseher oder Projektor verbunden sein. Allein zu jeder dieser Verbindungen gibt es vielfältige Varianten. So kann der gleiche digitale Datenstrom zwischen DVD-Player und AV-Receiver entweder über ein elektrisches Digitalkabel (Koaxkabel) oder über ein optisches Digitalkabel (Lichtleiterkabel) übertragen werden. Wahlweise könnte - falls gewünscht - der Ton der BD auch analog über ein 5.1-Kabel vom BD-Player zum AV-Receiver gespielt werden. Bilddaten werden digital über HDMI übertragen. Die Frage welche Verbindung in einem speziellen Fall am Besten ist, ist hier nicht das Thema, denn es geht ja "nur" um die Kabel-Verbindung. Zur Theorie und praktischen Bedeutung der Verbindungen verweisen wir auf die Ausführungen in unserem Kabelshop und in unserem Special HDMI. Hier geht es allein um die Qualität des Kabels und um den daraus resultierenden Einfluss auf Bild und Ton. Dies ist deshalb so wichtig, weil alle anderen Faktoren von diesem Flaschenhals abhängen. Wie oft schon hat sich tagelange, ja wochenlange Fehlersuche in dem Moment erledigt, indem ein hochwertiges Kabel oder eine optimal gefilterte Netzleiste eingesetzt wurde. Kabel sind potentiell das schwächste Glied in einer Kette von Geräten. Selbst die hochwertigsten Komponenten können ihr wahres Leistungspotential nicht ausfahren, wenn sie an dieser Stelle gebremst werden.
Kann oder darf ein Kabel Signalschwächen korrigieren?
Grundsätzlich soll ein Kabel neutral konzipiert sein, d.h. es soll im Idealfall die Ton- oder Bildsignale exakt so übertragen, wie sie von den Geräten angeliefert werden. Diese Aufgabe perfekt zu lösen, zeichnet ein gutes Kabel aus. Wenn also ein Kabel mit dem Argument angepriesen wird, es würde das Bild oder den Ton einer Anlage verbessern oder es würde "klingen", dann ist stets Vorsicht angebracht. Kabel an einer Anlage sind passive Elemente. Sie können aus sich selbst heraus niemals eigene Leistungssteigerungen bringen, die die angeschlossenen Komponenten selbst nicht zur Verfügung stellen können. Eine zulässige Ausnahme gibt es jedoch von dieser Regel: Im HiFi-Bereich können Kabel durchaus leichte Korrekturen am Klangbild ermöglichen. So kann z.B. ein bewusst für einen wärmeren Klang konzipiertes NF-Kabel oder Lautsprecherkabel gezielt in einer Anlage eingesetzt werden, die zwar insgesamt phantastisch spielt, jedoch einen Tick unterkühlt oder ein wenig zu analytisch wirkt. Es gibt diesbezüglich jedoch keine allgemeingültigen Empfehlungen. In der Praxis hat es sich meist bewährt, mit verschiedenen Kabel-Typen einer Preisklasse im Hörraum zu experimentieren bis Kabel und Anlage harmonieren und die gewünschte Klangharmonie erreicht ist.
Wie unterscheiden sich analoge und digitale Kabel?
Die Frage ist eigentlich falsch gestellt. Es gibt keine analogen oder digitalen Kabel. Es gibt nur unterschiedliche Signale. Vereinfacht ausgedrückt: Analoge Signale bestehen aus Schwingungen, vergleichbar mit einer Sinuskurve. Sie sind extrem störempfindlich. Störungen sind leicht zu bemerken. Digitale Signale bestehen hingegen aus einem Datenstrom dessen Inhalt nur zwei Zustände kennt 0 oder 1 bzw. an oder aus. Dieser Datenstrom ist ebenfalls sehr fehleranfällig. Allerdings sind in der Sende- und Empfangselektronik Fehlerkorrekturprozeduren eingebaut, so dass Fehler häufig so schnell korrigiert werden, dass man sie nicht oder kaum bemerkt. Nicht selten können sich Fehler im Datenstrom aber auch in gut wahrnehmbaren Artefakten äußern.
Das Kabel selbst kann für analoge oder digitale Daten absolut gleich sein. Ein Videokabel für FBAS/Composite, die einfachste Art der Videoübertragung, wird mit einem Kabel mit einem Wellenwiderstand von 75 Ω realisiert. Das gleiche gilt für das Koax-Digitalkabel. Tatsächlich kann man ein solches Kabel für beide Signalarten verwenden - sowohl für die analoge Videoübertragung mit FBAS/Composite, wie auch für die Übertragung des digitalen Datenstromes von z.B. Dolby Digital. Anders hingegen das optische Digitalkabel. Dieses kann ausschließlich als Lichtleiterkabel und zur Übertragung eines digitalen Datenstromes verwendet werden.
Zusammenfassend kann man sagen, dass analoge Kabel die Qualität der Signalübertragung in sehr vielen kleinen Nuancen beeinflussen können, die dauerhaft hör- oder sichtbar sind. Digitale Kabel funktionieren oder funktionieren nicht. Wenn sie nicht funktionieren entstehen Übertragungsfehler, die sich - sofern sie nicht von der Elektronik korrigiert werden - in Bild- oder Tonartefakten äußern können. Diese Artefakte treten meist sporadisch und im Zusammenhang mit ganz bestimmten Umgebungsvariablen (Handy in der Nähe, störsendender Kühlschrank des Nachbarn) auf. Die Fehlersuche ist bei Digitalverbindungen daher meist sehr aufwändig.
Welchen Einfluss hat die Kabellänge?
Die Länge eines Kabels wird in der Bedeutung für Bild- und Klangqualität häufig überschätzt. Die elektrischen Informationen bewegen sich im Kabel in Lichtgeschwindigkeit, da sind Verzögerungseffekte und Laufzeitdifferenzen normalerweise vernachlässigbar. Dennoch wird z.B. bei im Bereich hochwertiger Lautsprecherkabel allgemein geraten, für symmetrische Boxen - also z.B. für die linke und rechte Stereo-Lautsprecherbox jeweils Kabel gleicher Länge zu verwenden. Es ist uns zwar nie gelungen, bei unterschiedlichen Längen einen Unterschied im Klangbild herauszuhören, dennoch schließen wir uns dieser Empfehlung an.
Die Empfehlung, NF-Kabel (Audiokabel, Stereokabel, Cinch-Kabel) oder Digitalkabel möglichst kurz zu halten - z.B. 0,5 m statt 1,0 m - kann ebenfalls zwei sinnvolle Gründe haben: Zum einen schafft man so an den Geräterückseiten erheblich mehr Ordnung, zum zweiten ist bei einem kürzeren Kabel die Gefahr, dass sich Mantelströme (Mehr dazu in unserem Special Mantelstromfilter) im Kabel aufbauen deutlich geringer. Leider gibt es viele High-End-Kabel standardmäßig nur ab 1,0 m und ob ein Umbau der Originalterminierung qualitätssteigernd wirkt, ist zumindest fraglich.
Anders sieht es bei digitalen Videokabel vom Typ HDMI aus. Die komplexer aufgebauten und erheblich empfindlicheren Videosignale (s.a. Special Videosignale) reagieren bei größeren Längen eher mit Störungen. Hier gilt die Faustregel, dass bis 10 Meter Länge generell keine Probleme auftreten sollten. Bei größeren Längen empfehlen wir, zu hochwertigen Modellen renommierter Hersteller, wie z.B. Wireworld, zu greifen, oder zur Sicherheit gleich zu einem aktiven HDMI-Kabel (inkl. Verstärker). Beispiel: Das preisgünstige Wireworld CHROMA HDMI wird bis 5 Meter Länge gebaut. Die beiden Wireworld HDMI-Kabel Radius und Sphere verfügen jeweils ab 9m Länge über die aktive HD-Bridge Technologie, die mit Hilfe eines modernen 50Gbps Chipsatzes, Leistung und Systemverträglichkeit steigert. Hat man vor einigen Jahren für eine 20m-Version eines hochwertigen und zuverlässig funktionierenden HDMI-Kabel noch locker über 1.000,00 Euro bezahlt, kriegt man das Wireworld HDMI Sphere HDMI (20,0m) schon für .
Wie wirken sich Weichmacher aus?
Als Weichmacher werden chemische Substanzen bezeichnet, die bei der Herstellung aus einem ursprünglich harten, festen und spröden Kunststoff einen weichen, flexiblen Kunststoff erzeugen. Weichmacher sind bei der Kunststoffummantelung von Bedeutung, da sie direkt oder indirekt die Alterungs-Oxydation des innenliegenden Kupferleiters fördern. Dies hat besonders schädlichen Einfluss auf den Signalfluss, da fast der gesamte Strom auf der Oberfläche des Leiters fließt. Deshalb sind die besten Leiter aus sogenanntem OFC-Kupfer (Oxygen Free Copper), d.h. sauerstofffreiem Kupfer gefertigt. Spröde, wenige flexible Kabel enthalten weniger Weichmacher und sind daher i.d.R. besser für einen langfristig störungsfreien Signalfluss im Kabel geeignet. Diese Regel gilt allerdings nur, wenn der Innenleiter direkten Kontakt zu einer Kunststoffisolierung mit Weichmachern hat.
Ist die Laufrichtung im Kabel wirklich von Bedeutung?
Hochwertige Kabel sind meist mit einer Laufrichtungsangabe versehen. Bei allen Kabel-Typen von Wireworld ist dies z.B. der Fall. Diese Kabel sollten so verlegt werden, dass der Signalfluss gemäß der Laufrichtungsangabe verläuft. Z.B. von DVD-Player zu AV-Receiver oder vom Verstärker zum Lautsprecher u.s.w. Hinter dieser Regel steht eine ganz simple Überlegung: Beim Fertigungsprozess der Kabel wird der Leiter so bearbeitet, dass sich die Molekularstruktur des Kupfers in der Längsrichtung des Kabels verändert. Dies beeinflusst den Stromfluss und zwar unterschiedlich je nach Laufrichtung. Innovative Kabelhersteller - auch hier war Wireworld wieder ein Vorreiter - haben herausgefunden, welche Molekularstruktur für die Übertragungsqualität optimal ist und die Fertigung entsprechend aufgebaut. Dabei kommt es vor allem darauf an, dass auch alle Litzen aus denen ein Leiterstrang besteht ebenfalls in gleicher Laufrichtung verflochten werden. Am Ende des Fertigungsprozesses ist ein Kabel entstanden, dessen Lufrichtungs-Struktur tatsächlich nur für eine bestimmte Richtung optimal ist.
Wie man in der Abbildung sieht, ist es also durchaus von Bedeutung für den feinen Signalfluss, ob alle Litzen gleichgerichtet gewickelt sind, oder ob sie zufällig mit einander verflochten wurden.
Hochwertige Kabel werden bei manchen Herstellern am Ende des Produktionsprozesses einem Prüfstrom mit hoher Spannung ausgesetzt. Auch dies dürfte die Richtung der Molekularstruktur im Kupfer ausrichten und somit die optimale Laufrichtung definieren. Umstritten ist allerdings die Auffassung, dass dieser Effekt auch beim sogenannten "Einspielen" eines Kabels eintritt und nach der Einspielphase anhand der Richtungsmarkierung erkennbar ist, wir das Kabel gemäß der Einspielphase "richtig" angeschlossen wird.
Welche Bedeutung hat der sogenannte Skin-Effekt
Ein gutes Kabel besteht nicht aus einem Leiter sondern aus möglichst vielen dünnen Adern - Litzen genannt -, die miteinander verflochten sind. Dies dient nicht nur der besseren biegefestigkeit des Kabels, sondern hat auch signaltechnische Gründe. Jeder Stromleiter weist nämlich einen sogenannten Skin-Effekt auf.
![Kabel Skin-Effekt](images_c/fm/content/special/kabel-skin-effekt.p1170x823.jpg)
Dieser besagt, dass der Strom umso mehr an den Außenseiten, also quasi auf der Haut des Leiters fließt, desto höher die transportierten Signalfrequenzen sind. Der tatsächlich für den Stromfluss zur Verfügung stehende Leiterquerschnitt reduziert sich somit mit steigender Frequenz (denn der Innenkern des Leiters steht zunehmend weniger für den Stromfluss zur Verfügung). Ganz praktisch betrachtet kann dies bedeuten, dass bei einem Kabelquerschnitt von z.B. 4mm² nur dem Bassbereich die vollen 4mm² zur Verfügung stehen. Der Hochtonbereich kann nur etwa 1 oder 1,5 mm² nutzen. In dieser Situation werden hohe Töne einfach schlechter übertragen, als Tiefe. Auch ist dies ein Grund dafür, dass dicke Kabel (mit großem Querschnitt) oft auffallend basslastig klingen. Dies macht sich gerade bei Musik sehr störend bemerbar: Auflösung und die Feinzeichnung der gesamten Wiedergabe lassen hörbar nach.
Damit wird klar, dass Kabelhersteller bei der Entwicklung ihr Hauptaugenmerk auf die Vermeidung gerade des Skin-Effektes legen. Monitor Kabel und auch Kimber Kable haben neben anderen) hierzu spezielle Kabel entwickelt, bei denen eine Vielzahl kleiner einzeln isolierter kleiner Adern zu einem Strang zusammengefasst sind. Diese Kabel haben zwar mitunter die Dicke eines Gartenschlauches, stellen aber ein vielfaches der sonstüblichen Leiteroberfläche für den Stromfluss zur Verfügung. Meist sind solche Kabel-Konstruktionen noch mit anderen Kunstgriffen verbunden, wie z.B. beim Inakustik LS-1202, das in unserem Special Lautsprecherkabel ausführlich erklärt ist. So entsteht dann allerdings leider ein recht teures Kabel.
Welche Vorteile hat der geflochtene Aufbau mancher Kabel?
Bei jedem Kabel kann man eine ihnen eigene Induktivität feststellen. Verursacht wird diese durch den Widerstand, den das Leitermaterial in Abhängigkeit der Frequenz (Tonlage) der Übertragung des Musik-Videosignals entgegensetzt. behindert. Die Konsequenz der Induktivität ist, dass der im Kabel fließende Strom Magnetfelder aufbaut, die sich je nach Ausrichtung und Lage, gegenseitig aufheben können und Interferenzen erzeugen.
Es gibt bei Kabeln ein recht simples Prinzip, um diese aus dem Signalfluss selbst entehenden Störungen zu eliminieren: Isolierte Leiter werden miteinander verflochten und dann werden die Geflechte der Hin- und Rückführenden Leiter nochmals miteinander verflochten bzw. verdrillt. Die einfachste Flechtstruktur ist 2x2, d.h. jeder Leiter besteht aus zwei miteinander verflochtenen Adern und beide Leiter sind ihrerseits miteinander verdrillt. So sind übrigens auch die hochsensiblen CAT5-Netzwerkkabel im Computerbereich aufgebaut - sie werden auch "Twisted Pair" genannt. Das Wirkungsprinzip beruht darauf, dass bei den Plus- (Hinfluß) und Minusleitern (Rückfluß) der Stromfluss entgegengesetzt Stromflusses läuft. Somit ist auch die Ausrichtung der Magnetfeldergegenläufig. Die verdrillte Flechtstruktur bewirkt dann, dass sich die Magnetfelder im Bereich der Überlappungen weitgehend auflösen. Dies führt zu einer ganz erheblichen Verminderung der Induktivität und es entstehen deutlich weniger Interferenzen. Video- und Musiksignale können ungehindert zu ihren Zielen gelangen.
Einer der Hersteller, der konsequent auf geflochten Kabelstrukturen gesetzt hat, war Kimber Kable. Die schon fast legendäre Wirkung der im Grunde doch recht preisgünstigen Klassiker Kimber 4PR und Kimber 8PR ist nicht zuletzt auf deren clevere Flechtstruktur zurückzuführen. Seltsam nur, dass Kimber bisher mit dieser Technik kaum Nachahmer gefunden hat. Bei der PETS-Technik, die Monitor Kabel in seinen Black&White Lautsprecherkabeln einsetzt, werden die Adernpaare kreisförmig um das ein rohrförmiges Trägermaterial verseilt und bilden eine Art Hohlleiter. Durch diese spezielle Anordnung entstehen besonders viele Überlappungsbereiche der Magnetfelder.
Was hat es mit Mantelströmen auf sich?
Nicht nur Kabel, sondern auch Gerätegehäuse (über die Masse mit den Kabeln verbunden) wirken wie Antennen und empfangen jede Menge von Störungen aus der Umgebung. Eine gute Schirmung wirkt dem entgegen, kann aber das Problem nicht vollständig verhindern. Richtig problematisch werden diese Störungen dann, wenn sich dadurch in einem von zwei Leitern eines Paares unterschiedliche Potentiale aufbauen. Man spricht dann von sogenannten Mantelströmen. Diese versuchen sich permanent auszugleichen und führen so zu einem ungewollten Stromfluss im Kabel der dann seinerseits zu Interferenzen mit dem transportierten Signal führt. Die Lösung sind sogenannte Mantelstromfilter - Ferritkerne oder Absorberferrite -, die an beiden Enden des Kabel direkt hinter dem Stecker angebracht werden. Da die Mantelströme sehr hochfrequent sind können sie von den übrigen Signalen isoliert werden indem man ihnen mit den Ferritringen einen hohen Widerstand entgegensetzt und sie so eliminiert. Vorsicht ist allerdings bei HDTV-Kabeln und Antennenkabeln für HD-Empfang vom Sat-Receiver angebracht, denn hier ist das Nutzsignal so hochfrequent, dass es bereits von den Ferritkernen angegriffen werden kann. Deshalb verzichtet man dort meist auf Mantelstromfilter und setzt lieber auf eine besonders Aufwändige Schirmung. Mehr zum Thema erfahren Sie in unserem Special Mantelstromfilter...
Wie verhindere ich Masseschleifen (Brummschleifen)?
Sehr vereinfacht erklärt entstehen Brummschleifen (Masseschleifen) so: Das Erdungspotential unterschiedlicher Steckdosen im Hausstromnetz ist grundsätzlich nicht gleich, auch wenn alle Schutzleiter miteinander verbunden und gleichermaßen geerdet sind. Sind nun mehrere Geräte am Stromnetz angeschlossen, so baut sich zwischen den Geräten eine Spannungsdifferenz auf, die nach einem Ausgleich strebt. Werden diese Geräte nun über ein Typisches Ausio- oder Videokabel miteinander verbunden, so ist häufig das Abschirmgeflecht auch gleichzeitig der Masseleiter. Über diesen versucht sich jetzt der Differenzstrom aus den Erdungspotentialen auszugleichen. Dies führt zu einer Brummspannung (Wechselstrom) die in den NF-Strom (Gleichstrom) einfließt und sich bei Audiosignalen als lautstärkeabhängiges Brummen oder bei Videosignalen in langsam von oben nach unten über das Bild wandernde waagrechte Streifen zeigen.
Heute ist das Problem kaum noch anzutreffen, da die meisten Geräte mit zweipoligen Euro-Netzsteckern ausgestattet sind und so keinen Kontakt zur Erdung der Steckdose haben. Meist jedoch treten Brummschleifen auf, wenn ein Gerät mit einem Schukostecker mit Erdung ausgestattet ist (z.B. Subwoofer), das andere jedoch mit Euro-Netzstecker (z.B. AV-Receiver) angeschlossen ist und beide typischerweise über das Subwooferkabel eine Masseverbindung haben. Es gibt eine Vielzahl erfolgversprechender Tricks um eine Masseschleife zu verhindern. Eine Schritt-für-Schrittanleitung finden Sie in unserem Special Brummen. Der einfachste und unkomplizierteste Lösungsansatz ist der Einsatz einer guten Netzleiste. Der dort integrierte Netzfilter sorgt mit dafür, dass die Spannungsdifferenz-Potentiale gar nicht erst entstehen. Darüber hinaus hat man damit auch noch einen wirksamen Blitzschutz bzw. Überspannungsschutz.
Was ist "Jitter" und wie kommt es zum Jitter-Effekt?
Bei der digitalen Datenübertragung werden die Einsen und Nullen mittels Spannungsimpulsen übertragen. Ob es sich bei den Übertragenen Bits um eine Eins oder Null handelt wird mittels Schwellwerten ermittelt. So werden z.B. 0 - 0,5V als Null und 4,5 - 5V als Eins interpretiert werden. Dieses Verfahren bring zwar eine zusätzliche Sicherheit bei der Übertragung aber einen weiteren Wichtigen Faktor kann es nicht kompensieren: Zeit!
Bei der Seriellen Datenübertragung wie sie bei Audio / Videodaten üblich ist, werden die Bits nacheinander gesendet und empfangen. Die Selektion zwischen Eins und Null wird hier über die Impulsdauer realisiert (z.B. langer Impuls = Eins, kurzer Impuls = Null). Der Jitter Effekt verändert aufgrund der Kabeleigenschaften die Impulsdauer. Der Empfänger hat dann Schwierigkeiten die Daten einwandfrei zu erkennen. Bei schlechten Digitalkabel mit ausgeprägtem Jitter muss in diesem Falle der D/A Wandler öfter die Fehlerkorrektur einsetzen wodurch die Wiedergabequalität leidet.
Was ist ein Dielektrikum und wie wird es bei Kabeln eingesetzt?
Ein Dielektrikum ist ein nichtleitendes Material, das zur Isolation zwischen den Elektroden eines Kondensators eingesetzt wird. Bei Kabeln dient es der Isolation zwischen Innen- und Außenleiter eines Koaxialkabels oder bei symmetrischen Kabeln zwischen beiden Leitern. Für Dielektrika in Kabeln werden Kunststoffe wie Polyäthylen (PE) oder Polytetrafluorethylen (PTFE) verwendet. Das beste Dielektrikum ist Luft (besser noch wäre ein Vakuum), daher wird bei einigen Kabelherstellern ein Hohlleitersteg zwischen die beiden stromführenden Adern gelegt.
Warum wird dieser Aufwand betrieben, wenn doch eigentlich eine ganz normale Isolierung ausreichen sollte. Der Grund liegt in der Kapazität, die ein jedes Kabel naturgemäß besitzt. Kapazität ist die Fähigkeit elektrische Ladung (Energie) zu speichern. Bei hochempfindlichen Video- oder Audio-Kabeln ist diese Fähigkeit jedoch unerwünscht, denn die Energie des Signals soll doch möglichst zu 100% übertragen werden und nicht im Kabel zwischengespeichert werden. Ein gutes Dielektrikum, eingebettet in eine clevere Kabelkontruktion verhindert, dass sich in den Kabeln Ladungen aufbauen.
Eine sehr gute Konstruktion ist auch auch die locker geflochtene Struktur der Kabel von Kimber. Hier entsteht automatisch und mit geringstem Aufwand ein Dielektrikum innerhalb der Flechtstruktur.
Wie funktionieren "Aktive Kabel" und welchen Nutzen bringen sie?
Kabel sind normalerweise passive Elemente, d.h. greifen nicht aktiv in die physikalischen Grundlagen der Signalübertragung ein. Dies bedeutet aber, dass allein schon wegen der natürlichen Gesetze der Physik gewisse Filterwirkungen, Verluste oder Verfäschungen im Signalverlauf auftreten. Dies lässt sich selbst bei bestem Aufbau von Leitermaterial und Schirmung niemals ganz vermeiden. Deshalb sind einige Kabel-Hersteller - z.B. AudioQuest oder Monitor Kabel - dazu übergegangen elektronische Komponenten mit eigener Stromversorgung in einige Modelle ihrer High-End-Kabel zu integrieren. Solchermaßen aktive Kabel beeinflussen ganz gezielt bestimmte Parameter der Kabelphysik. So kann z.B. in einem aktiven Lautsprecherkabel die Induktivität (Magnatfeldaufbau um das Kabel) neutralisiert werden, was die ansonsten fast unvermeidlichen Klangverfäschungen - insbesondere Höhenabschwächung - weiter minimiert. Aktive Komponenten in der Kabelstrecke können auch bei der Überbrückung größerer Verbindungslängen eingesetzt werden um über Verstärkung Signalverluste zu minimieren.
Warum ist eine gute Schirmung wichtig und wie ist sie aufgebaut?
Signale einer HiFi- oder Heimkino-Anlagen sind naturgemäß sehr schwach. Sochermaßen sind sie besonders anfällig füräußere elektrische und magnetische Einflüsse und Störfelder. Als Gegenmaßnahme werden die stromführenden Leiter durch eine Abschirmung geschützt. Dies können in der einfachsten Ausführung Spiralabschirmungen sein, bei denen über einer inneren nicht leitenden Ummantelung ein Draht spiralförmig um den Leiter gewickelt wird. Besser sind dann schon um den Leiter geflochtene Gewebeabschirmungen, idealerweise aus Kupfer. Auch Folienwicklungen (Aluminiumfolie) haben sich bei bestimmten Störeinflüssen bewährt. Besonders aufwändig aber optimal im Sinne einer breitbandigen Schirmungswirkung ist die Kombinationen verschiedener Techniken - z.B. doppelte und dreifache Abschirmungen aus Geflecht- und Folienschirmungen, aufgebaut aus unterschiedlichen Materialien. Bei solchen kombinierten Schirmungen (Geflecht oder Folie) spricht man vom Überdeckungsgrad, der maxinmal 100% betragen kann.
Die Abschirmung kann selbst mit dem Nutzstrom durchflossen sein (typischerweise z.B. beim Koaxkabel) in den sich ein Störstrom einkoppeln kann. Oder die Schirmung ist rein passiv und zur Ableitung eventueller Störströme einseitig an einem der verbunden Geräte angeschlossen.
Ziel ist es stets, die signalführenden Leiter im Kabel wie in einem Faradayschen Käfig einzuschließen, so dass das Signal weitgehend unbeeinflusst von äußeren Einflüssen transportiert wird. Die Wirkung der Abschirmung wird Schirmungsmaß oder Dämpfungsmaß genannt, wird in dB gemessen und beschreibt die Abschwächung etwaiger Störströme. Ein hervorragendes Schirmungsmaß ist z.B. 120 dB.
Warum ist die richtige Polung ("Phasenlage") wichtig?
Beim Anschluss von Lautsprechen muss immer Minus mit Minus und Plus mit Plus oder rot mit rot und schwarz mit schwarz verbunden werden. Ein leider gar nicht so seltener Fehler ist es, die Kabel beim Anschluss zu verdrehen und bei einem Lautsprecher genau falsch anzustecken - also Minus auf Plus und umgekehrt. Die Folge: Die Phasenlage des falsch angeschlossenen Lautsprechers ist genau um 180° zum anderen verdreht und somit arbeitet dieser Lautsprecher gegen den anderen. So ergibt sich ein verworrenes Klangfeld bei dem die Musik nicht mehr räumlich zuzuordnen ist. Werden beide Lautsprecher verpolt angeschlossen (Plus auf Minus und umgekehrt), so ist die Phase ja letztlich wieder gleichlaufend und der Klang bleibt unbeeinflusst. Übrigens kann durch den verpolten Anschluss an keiner der Komptonenten ein schaden entsstehen. Lediglich der Klang leidet.
Welchen Einfluss hat die Verlegung des Kabels?
Der Einfluss der Verlegung ist nicht unbedeutend und wird häufig unterschätzt. Faustregel: Kabel sollten grundsätzlich möglichst geradlinig verlegt werden. Schleifen können einen ungewollten Spuleneffekt erzeugen. Liegen die Kabel auf elastischem Untergrund (z.B. bei Bühnenaufbauten), dann sollten sie unbedingt von Vibrationen entkoppelt werden. Auch eine zusätzliche Abschirmung mit einem Rohr oder haushaltsüblicher Alufolie kann in bestimmten Fällen sinnvoll sein. Leider hat man in einer typischen Wohnumgebung nicht allzuviele Möglichkeiten, bei der Kabelverlegung zu experimentieren. Beachten Sie zum Thema Verlegung auch den nachstehden Punkt Mikrofonie ...
Was ist Mikrofonie und wie entsteht sie?
Unter Mikrofonie versteht man die Empfindlichkeit elektronischer Komponenten gegenüber Schallschwingungen. Dies ist meist gewollt - Beispiel: Mikrofon; Tritt dies ungewollt auf, so spricht man von Mikrofonie. Bei Musiksignalen kann sie sich durch schrilles Pfeifen bemerkbar machen, beim Videosignal z.B. als waagerechte Bildstreifen zeigen. Mikrofonie-Effekte enstehen im Kern dadurch, dass bei gleicher Kapazität die Spannung sinkt. Sie können vom Kabel ausgehen (wenn durch mechanischen Druck sich der Abstand der Leiter verändert - z.B. wenn man auf ein Kabel tritt) oder vom Stecker (wenn die Mechanik zu locker aufgebaut ist und sich die Abstände der Pole ändern). In der Praxis tritt Mikrofonie am häufigsten auf, wenn Kabel stark geknickt werden (z.B. um eine scharfe Ecke fest verlegt) oder hohem Druck ausgesetzt sind (z.B. ein Schrank steht auf dem Kabel). Das Risiko von Mikrofonie steigt mit zunehmender Kabellänge, da mehr Leitermaterial zum aufbau von Kapazität vorhanden ist und insgesamt auch mehr Risiken für mechanischen Druck bestehen.
Wie entstehen elektrostatische Effekte?
Solche Effekte können z.B. entstehen aus der Reibung des Isoliermaterials mit dem Leiter. Dies ist zwar sehr selten, kann aber gerade in einer Testumgebung auftreten, wenn Kabel immer wieder bewegt und dabei gebogen werden und dabei sog. "mechanischer Stress" entsteht. Dies ist nichts, was einem große Sorgen machen muss, man sollte einfach nur wissen, dass diese Möglichkeit besteht. Immerhin weisen einige Kabelhersteller ausdrücklich darauf hin. Etwas häufiger ist schon die Möglichkeit, dass sich der Kunsstoffmantel des Kabels durch Reibung an anderen Flächen auflädt, z.B. beim Ziehen über einen Polyamid-Teppichboden. Je größer die Längen, desto größer ist die Gefahr und die Größe der elektrostatischen Ladung. Dies beeinflusst definitiv das Klangverhalten der Anlage - auch bei hochwertigsten Kabeln!
Es gibt Außenummantelungen aus Kunstsoffen, die anfälliger sind für elektrostische Aufladungen und solche, die sich diesbezüglich eher neutral verhalten. Leider kennen wir keinen Kabelhersteller, der diesbezüglich Angaben zu seinen Kabelummantelungen macht.
Was hat es mit der Antennenwirkung von Kabeln auf sich?
Ja, Kabel können wie Antennen wirken und elektromagnetische Felder und hochfrequente Radioimpulse einfangen. Logisch, dass dies unerwünscht ist und daher soll dies mittels der die Leiter umgebenden Abschirmung verhindert werden. Leider kann jedoch die Abschirmung selbst wiederum zur Antenne werden, was man mit kombinierten Techniken (Gewebe, Folie, unterschiedliche Materialien) - siehe Abschirmung - zu vermeiden sucht, jedoch nie ganz verhindern kann. Gegen elektromagnetische Einflüsse kann es immerhin helfen, wenn die Leiter miteinander verflochten sind (siehe Flechtstruktur). Eine der wirkungsvollsten Antennen ist das Hausstromnetz, da dieses in keiner Weise geschirmt ist. Die Firma Monster Cable hat ein Messgerät entwickelt mit dem man die Antennenwirkung akustisch messen kann. In der überwiegenden Anzahl der von uns gemessenen Steckdosen konnte man zwar verrauscht aber doch recht deutlich zu verstehen bestimmte Radiosendungen hören. Mit einem Netzfilter, wie er in guten Netzleisten eingebaut ist, kann der Antenneneffekt aus dem Stromnetz vollständig eliminiert werden.
Welche Kabel brauche ich bei Bi-Wiring oder Bi-Amping?
Lautsprecher kann man alternativ zur typischen Anschlussart, genannt "Single-Wire" über "Bi-Wiring" (weiter unterschieden in "Single Bi-Wiring" und "echtes Bi-Wiring") und Bi-Amping am Verstärker anschließen.
Fast alle Lautsprecher verfügen über zwei Plus- und zwei Minus-Anschlüsse, wobei das eine Paar Anschlüsse direkt den Tieftonbereich der Lautsprecherfrequenzweiche ansteuert und das andere Paar den Mittel-Hochtonbereich. Bei Werksauslieferung sind beide Anschlusspaare mit einer Bi-Wiring-Brücke kurzgeschlossen und können so unmittelbar für den Normalfall der Verkabelung, d.h. Single-Wire eingesetzt werden. Zum Bi-Wring entfernt man die Brücke. Die einfachere Variante von Bi-Wiring ist das sogenannte "Single Bi-Wiring". Dazu werden spezielle Lautsprecherkabel eingesetzt, die auf der Verstärkerseite einen Plus- und einen Minusanschluss und auf der Lautsprecherseite zwei Plus und zwei Minusanschlüsse besitzen. Der Vorteil liegt darin, dass die Frequenzweiche im Lautsprecher getrennt angefahren wird und so eine minimale elektrische Entkopplung der Signale von Tiefton- und Mittel-Hochtonbereich erreicht wird.
Besser ist allerding "echtes Bi-Wiring". Auch hier werden wieder zwei nach Tiefton- und Hoch-/Mitteltonbereich getrennte Lautsprecheranschlüsse angesteuert. Statt eines einzigen Single-Bi-Wire-Kabels liegen dabei bereits an den Verstärkerausgängen zwei separate Kabel an, um die beiden Frequenzbereiche anzusteuern. Sie sind allerdings am Verstärkerausgang parallel geschaltet. So wird eine deutlich bessere elektrische Entkopplung erreicht, da auch im Kabel selbst kein Übersprechen (gegenseitige Beeinflussung der Frequenzbereiche) mehr möglich ist. Darüber hinaus wird man für den Bassbereich Kabel mit größerem Ader-Querschnitt und im Hoch-Mitteltonzweig eher Kabel mit vielen sehr feinen Litzen verwenden und so die Übertragungs-Charakteristika der unterschiedlichen Frequenzbereiche unterstützen. Im Ergebnis erreicht man mit Bi-Wiring oft gut hörbar detailreichere Klänge und mehr Präzision im Tieftonbereich.
Bei Be-Amping arbeitet man mit einer Stereo-Vorstufe (oder einem Vollverstärker mit Vorverstärkerausgängen) und zwei Stereo-Endstufen, die parallel an die Vorverstärker-Ausgänge angeschlossen werden. Eine Endstufe ist dabei für den Tiefonbereich (Bass) zuständig, die andere für den Mittel-/Hochtonbereich. Die Trennung erfolgt dadurch, dass die aus den Endstufen kommenden an den Bi-Wiring-Eingängen der Boxen angeschlossen werden. So können beide Frequenzbereiche auch vom Pegel her ideal an die Raumakustik und persönlichen Geschmack angepasst werden. Bei dieser Variante hat man automatisch auch die Vorteile von echtem Bi-Wiring.
Auch wenn Sie bei Single-Wiring, also der Normalform der Verkabelung bleiben, sollten Sie zumindest eine Änderung vornehmen: Tauschen Sie die billigen werkseitig eingesetzten Bi-Wiringbrücken gegen gute Bi-Wiring-Jumper aus Lautsprecherkabel (z.B. Wireworld Solstice) aus. Die Werksbrücken sind zwar meist vergoldet, intern jedoch aus gebogenem vernickeltem Blech gefertigt - ein Material, das unter Stromfluss geradezu prädestiniert ist für elektromagnetische Verwirbelungen. Da können Bi-Wirng-Jumper bei geringem Kapitaleinsatz sensationelle Klangverbesserungen erzeugen.
Welche Bedeutung hat der Wellenwiderstand / Impedanz im Kabel?
Wellenwiderstand, auch Impedanz genannt ist der Widerstand, den das Kabel dem elektrischen Stromfluss entgegensetzt. Die Impedanz wird beeinflusst von der Induktivität und der Kapazität des Kabels und ist in Ohm (Ω) angegeben. Für Digitalkabel und Videokabel (Composite/FBAS) hat sich ein Standardwert von 75 Ω herausgebildet. Da die Anschlüsse der Geräte von diesem Wellenwiderstand ausgehen, kann es problematisch werden, wenn das Kabel eine erheblich abweichende Induktivität aufweist. Deshalb ist ein Wellenwiderstand innerhalb der Norm ein wichtiges Qualitätsmerkmal - gerade für Digitalkabel. Abweichungen vom Standard-Wellenwiederstand können z.B. zu Reflektionen führen.
Wie wirken sich die Qualitätsunterschiede von Kupfer aus?
Die Qualität des als Leitermaterial eingesetzt Kupfers ist von erheblicher Bedeutung für einen guten Signaltransfer - und leider auch für den Preis eines Kabels. Normale Elektrokabel werden aus normalem Kupfer gefertigt, das sauerstoff enthält und daher leicht oxidiert. Da sich die Oxidation von der Obefläche ins innere des Leiters frisst und der Strom primär auf der Obefläche fließt (siehe Skin-Effekt) haben oxidierte Kabel ganz erheblich negativen Einfluss auf den Transport der Elektronen im Kabel und damit auf die Signalqualität. Die Verwendung von sogenanntem OFC (Oxygen Free Copper) oder technisch korrekt: OFHC (Oxygen-Free High-Conductivity) Kupfer für die Leiter ist also Pflicht für ein gutes Kabel. Genaugenommen wird der beim Herstellungsprozess nicht komplett entfernt sondern von etwa 235 PPM (Parts Per Million = Fremdmoleküle je 1 Million Moleküle) bei "normalem" Kupfer auf etwa 40 PPM bei OFHC Kupfer verringert.
So wie die durch Oxidation veränderten Kupfermoleküle ein Hindernis im Kabel darstellen, so kann dies auch durch eine inhomogene und durch Verunreinigungen veränderte Kupferstruktur geschehen. Innovative Hersteller haben dies erkannt und Herstellungsprozesse entwickelt, bei denen die kristalline Struktur des Kupfer aud die Leitereigenschaften hin optimiert wurde. So wurde LC-OFC Kupfer (Linear-Crystal OFC) entwickelt bei dem die Kupfer-Moleküle in die Länge gezogen und in Längsrichtung ausgerichtet werden und zudem in der Menge erduziert werden.
Noch einen Schritt weiter geht man mit UP-OCC Kupfer (Ultra Pure Copper by Ohno Continuous Casting Prozess; benannt nach dem Patent von Prof. Ohno, Chiba Institute of Technology, Japan). In Produktbeschreibungen wird dieses Kupfer oft auch als PCOCC (Pure Copper by Ohno Continuous Casting) bezeichnet. Dabei wird das Kupfer in einem hochkomplexen Herstellungsprozess zu Kupferdrähten gezogen, die durch ein spezielles Schmelzverfahren eine nachezu monokristalline Struktur umgewandelt werden, d.h. der Draht besteht letztlich aus einem einzigen Kupferkristall ohne die sonst für Metalle typische Körnung oder Maserung.
Eine weitere Steigerung findet man bei den Black&White Kabeln von Monitor: MGC Kupfer (Medical Grade Copper = medizinisch reines Kupfer). Bei diesem extrem reinen Kupfer wird das Material nicht nur von Sauerstoff, sondern auch alle anderen Verunreinigungen gereinigt. So werden Werte von bis 30 PPM erreicht, d.h. in einer Million Kupfer-Molekülen sind nur noch 30 Fremdmoleküle enthalten (z.B. beim Monitor Black&White LS 1602 - Laut Labormessungen von Monitor konnte bei diesem Lautsprecherkabel die Leitfähigkeit des Kupfers um 2% gesteigert werden.)
Was sind Interferenzen und wie wirken sie sich aus?
Von Interferenzen spricht man, wenn sich Signale unterschiedlicher Frequenzen überlagern oder mischen. Dabei können ungewollterweise völlig neue Signale entstehen, die mit dem Ursprungssignal absolut nichts zu tun haben. Ursache ist meist eine schlechte Abschirmung. Die Störungen im Bild- und Tonsignal sind ebenso unterschiedlich, wie die Varianten der Signalmischungen und lassen sich daher nicht im Vorhinein definieren. Ein großer Teil der Kabeltechnik zielt darauf ab, gerade diese Interferenzen - mit denen wir in unserer Elektrosmog behafteten Umwelt immer häufiger zu rechnen haben - zu vermeiden.
Wie funktionieren symmetrisch aufgebaute Kabel?
Normale NF-Audio- oder Videokabel sind wie Antewnnenkabel koaxial aufgebaut. D.h. innen liegt der eigentliche Signalleiter und außen um diesen gewickelt befindet sich der Masseleiter, der meist auch gleichzeitig die Abschirmung übernimmt. D.h. Hinleiter und Rückleiter sind asymmetrisch angeordnet. Anders ist dies bei symmetrisch aufgebauten Kabeln, bei denen zwei exakt identische Adern für den Hin- und Rückleiter verwendet werden. Diese Konstruktionsweise erzeugt eine extrem hohe Störsicherheit da elektromagnetische Störungen sich gegenseitig kompensieren. Meist wird zusätzlich unter der Außenummantelung noch eine separate Abschirmung eingesetzt, was einen zusätzlichen Schutz ergibt. Typischerweise werden an symmetrischen Kabeln XLR-Stecker eingesetzt. Bei Kimber Kable gibt es jedoch auch symmetrische NF-Kabel mit Cinch-Stecker - z.B. das Kabel Kimber Timbre, das zwar auf eine Außenschirmung verzichtet, diese aber wegen seiner hervorragenden verdrillten Flechtstruktur auch nicht benötigt. An dieser Stelle gilt es mit einem weitverbreiteten Irrtum aufzuräumen: XLR-Kabel sind immer symmetrische Audiokabel - ein symmetrische Kabel muss aber nicht unbedingt ein XLR-Kabel sein. Es kann eben auch ein Cinch-Kabel sein.
Was versteht man unter der Leitfähigkeit und warum ist sie wichtig?
Als Leitfähigkeit bezeichnet man die Fähigkeit eines Leitermaterials, Strom zu transportieren. Dies soll bei Kabeln idealerweise völlig verlustfrei geschehen. Jedes Material hat seine eigene, materialspezifische Leitfähigkeit, die Leitwert genannt und in Meter/Ohm x mm² gemessen wird. Damit wird ausgedrückt wie lang ein Leiter mit einem Quadratmillimeter Querschnitt sein muss, um exakt ein Ohm Widerstand zu erzeugen. Je höher dieser Wert, je länger also der Leiter sein kann, desto besser ist sein Leitwert. Silber weist unter normalen Umständen mit 62 m/Ω x mm² den besten Leitwert auf, (normales) Kupfer steht mit 56 m/Ω x mm² an zweiter Stelle und Gold liegt mit 47,6 m/Ω x mm² an dritter Stelle. Gold hat allerdings an Steckerkomponenten so viele andere Vorteile, dass diese die etwas geringere Leitfähigkeit gegenüber Kupfer und Silber kompensieren. Der Leitwert kann durch eine Verbesserung der Reinheit des Materials erheblich erhöht werden. So ist es Monitor Kabel in seinen High-End-Serien gelungen, durch den Einsatz von extrem reinem MGC (Medical Geade Copper) Kupfer den Leitwert auf 59,1 m/Ohm x mm² zu verbessern. Zwei weitere Materialien, die Häufig bei Kabeln vorkommen: Nickel hat einen Leitwert von 14,5 m/Ω x mm², Zinn einen Leitwert von 8,3 m/Ω x mm².
Wie wirken sich Induktivität und Kapazität im Kabel aus?
Von Induktivität spricht man, wenn ein Material auf magnetischem Wege Energie speichert. Die Maßzahl für die magnetische Induktivität lautet Henry. Bei Kabeln wird sie in μH/m angegeben. Beispiel: Das Lautsprecherkabel Kimber 4 VS hat z.B. bei 20 kHz eine Induktivität von 0,24 μH/m und liegt damit im optimalen Bereich. Um die Wirkungsweise einer Induktivität auf den Signaltransfer im Kabel zu verstehen, genügt es zunächst, zu wissen, daß sich um einen stromdurchflossenen Leiter herum ein besonderer Zustand einstellt, den man Magnetisches Feld nennt. Dieses Feld hat die Eigenschaft, während seiner Änderung, beispielsweise kurz nach dem Einschalten oder Abschalten des Stromes, in einem benachbarten Leiter, aber auch in dem das Feld erzeugenden Leiter selbst, eine Spannung hervorzurufen ("Selbstinduktion"). Mit steigender Frequenz bleibt immer weniger Zeit um das Magnetfeld zu bilden und die Stromstärke sinkt in Folge. Die Induktivität im Kabel ist also im Grunde ein frequenzabhängiger Widerstand und wird mitunter auch "induktiver Blindwiderstand" genannt. Ziel der Kabelkonstrukteure ist es, diesen klangschädigenden induktiven Widerstand (der sich besonders auf Höhen negativ auswirkt) möglichst vollständig auszuschalten. Gerade bei Lautsprecherkabeln lassen sich so große Erfolge erzielen. Die einzelnen Lösungsansätze reichen von einer ausgeklügelten Flechtstruktur bis hin zur Verwendung eines Dielektrikums als Isolator.
Kabel haben naturgemäß auch die Eigenschaft elektrische Ladung zu speichern. Dies nennt man Kapazität. Während dies z.B. einem Kondensator eine gewollte Wirkung ist, ist diese Fähigkeit bei einem Kabel höchst unerwünscht, denn die Energie des Signals soll ja möglichst zu 100% übertragen und nicht zwischengespeichert werden. Die Kapzität wird gemessen in pF/m (Pico-Farat je Meter). Je niedriger die angegebene bzw. Tatsächliche Kapazität, desto besser der Klang in den Höhen. Werte unter 60 pF/m gelten allgemein schon als sehr gut für Lautsprecher- und Audiokabel, 30 pF/m gelten als Spitzenwert. Wichtigste Konstruktionsmerkmale, um niedrige Kapazitäten zu erreichen sind auch hier gute Isolationsmaterialien, allen voran Luft. Siehe Dielektrikums.
Was hat es mit der Laufzeit auf sich?
Unter Laufzeit versteht man die Zeit, die ein Signal benötigt, um von der Quelle zu seinem Ziel zu gelangen. Das menschliche Ohr nimmt Rauminformationen über Laufzeitunterschiede wahr. Deshalb sollten die Lautsprecher so aufgestellt werden, dass sie jeweils den gleichen Abstand zum Hörplatz haben.
Was das elektrische Signal in Lautsprecherkabeln betrifft, so meinen einige Experten, dass die Kabellängen in jedem Fall gleich sein sollten (also auch bei asymmetrischer Position zum Verstärker), um Laufzeitunterschiede zu vermeiden. Da sich die elektrischen Impulse im Kabel aber in Lichtgeschwindigkeit verbreiten, ist aus rein technischer Sicht nicht ganz nachvollziehbar welchen Einfluss darauf ein paar Kabel-Meter mehr oder weniger haben sollten. Dennoch macht es aus rein praktischen Erwägungen Sinn, ein Stereo-Kabel-Paar in gleicher Länge einzusetzen. Schließlich sind gute Kabel nicht gerade billig und wenn man später die Positionierung des Verstärkers doch einmal symmetrisch zu den Boxen aufbaut, dann muss man nicht neue Kabel kaufen. Überschüssige Kabellängen sollten übrigens niemals nicht als Ring gelegt oder aufgewickelt werden (Spulenwirkung!), sondern besser z.B. in Schlangenlinien gleichmäßig auf dem Boden gelegt werden.
Wie kommt es zu Reflektionen?
Geräte erwarten bei digitalen Audio- und bei Videosignalen einen definierten Wellenwiderstand von 75 Ω. Weicht der WEllenwiederstand eines Kabels davon ab, dann kann es zu Reflektionen kommen. Dabei kommt ein Teil der gesendeten Signale nicht beim empfangenden Gerät an sondern wird an der Anschlussbuchse zurück in das Kabel reflektiert. So entsteht im Kabel eine Art Echo, das das Originalsignal überlagert. Im Kabel ist die Situation ähnlich wie in einem sehr halligen Raum: Es gibt so viel Widerhall und Schallreflektionen, dass man sein eigenes Wort kaum verstehen, geschweige denn die Rufe anderer identifizieren oder interpretieren kann. Ab einem gewissen Maß an Reflektionen sind auch die Fehlerkorrektur-Mechanismen in den Geräten überfordert und es kommt zu Fehlfunktionen. Viele Bild- und Tonartefakte oder andere Qualitätsschwächen sind auf Reflektionen zurückzuführen.
Woran erkennt man gut aufgebaute Stecker?
Eine Kette ist so gut wie ihr schwächstes Glied. Im Kabel ist dies der Stecker. An einen guten Stecker sind eine ganze Reihe von Anforderungen zu stellen: Zunächst einmal muss der Übergangswiderstand so niedrig wie möglich sein. Dieser entsteht dann, wenn sich die Kontaktflächen berühren und Strom fließt. Schlechte Kontaktstellen haben einen hohen Übergangswiderstand und führen an dieser Stelle zu entsprechenden Verlusten. Eine möglichst große Kontaktfläche, glatte und oxidationsgeschützte Oberflächen (Vergoldung, s.u.) und ein rutsch- und wackelfester Sitz verbessern den Kontak und führen im Ergebnis zu einem niedrigen Übergangswiderstand. Um langfristig einen guten Kontakt zu gewährleisten muss der Stecker vor allem auch knick- und zugfest mit dem Kabel verbunden sein. Im Stecker müssen die Kabelleiter ebenso kontaktstark mit den Pins des Steckers verbunden sein. Ob hier Crimpen oder Löten besser ist, darüber streiten sich die Experten (Siehe Löten oder Crimpen?). Beim Löten jedenfalls ist ein Lötmetall mit hohem Feinsilberanteil (z.B. WBT 0800 Lötzinn) von großem Vorteil. Auch die Kabel von AudioQuest zeichnen sich durch ein speziell entwickeltes Lötmittel aus. Wichtig ist auch, dass der Stecker mindestens genausogut geschirmt ist, wie das Kabel. Eher auf Massenfertigung weisen angespitzte Kunststoffstecker hin, während massive und oberflächenveredelte Vollmetallstecker im High-End-Bereich der Standard sind. Stecker vom Spezialisten WBT weisen eine Besonderheit auf: Durch Drehen der Steckerhülle werden die Kontaktarme des Stecker zusammengepresst und arretieren sich so sehr fest um den Buchsenschaft. Als das Non-Plus-Ultra im Bereich der NF-Audio-Stecker gilt der WBT 0110 Ag nextgen Signature.
Was ist besser, Löten oder Crimpen?
Es gibt im wesentlichen vier Möglichkeiten, die Kabelenden mit den Kontaktelementen im Stecker zu verbinden: Löten, Crimpen, Schrauben und Klemmen. Löten gilt allgemein als die professionellste Methode, hat jedoch einige Nachteile: Durch die alternierende Strombelastung, Oxydation oder Temperaturschwankungen kann sich das Lötmaterial von den Kontaktflächen lösen und eine vollständige oder partiellen Unterbrechnung verursachen. Zudem kann im Laufe der Zeit Luftzfeuchtigkeit in die Verbindung eindringen und zu chemischen Prozessen zwischen Kupferleiter, Lötmittel (Zinn-, Blei- oder Silber-Lot bzw. Legierungen) und Kontaktelementen des Steckers führen. Zusammen mit der naturgemäß niedrigen Leitfähgkeit des Lötmittels gibt es also eine ganze Reihe von Risiken, die bei einer Lötverbindung zu hohen Überghangswiderständen führen können.
Beim Crimpverfahren wird der zu befestigende Kontakt (meist in Hülsenform) mit einer Spezialzange sehr gleichmäßig und unter extrem hohem Anpressdruck um den Leiter des Kabels gefaltet. Bei richtiger Ausführung ist die Verbindung sogar luftdicht wodurch Luftfeuchtigkeit keine (Oxydations-) Schäden verursachen kann. Die Übergangswiderstände sind niedrig, da Material direkt auf Material liegt und kein niedrigleitenden Verbindungsmaterial zwischen Kontakten und Leiter liegt. Nachteilig ist allerdings, dass sich bei zu kleinen Kontaktflächen und zu niedrigem Anpressdruck (was leider oft der Fall ist) zu viele Unebenheiten zwischen den gepressten Materialien verbleiben und dann doch der Übergangswiderstand zu hoch ist oder es gar zu Verwirbelungen im Stromfluss kommt. Diese Probleme bestehen vor allem bei Schraub- und Klemmverbindungen.
Zusammenfassend kann man feststellen, dass eine sehr gut ausgeführte Crimpung einer Lötverbindung vorzuziehen ist. Eine Lötverbindung ist jedoch einer Schraub- oder Klemmverbindung vorzuziehen.
Sind vergoldete Stecker und Buchsen wirklich besser?
Hochwertige Kabelstecker und Geräte-Buchsen sind fast immer vergoldet. Es handelt dabei übrigens stets um eine "Echtvergoldung", d.h. die Metallteile werden in einem elektrochemischen bzw. galvanischen Prozess mit einer (sehr) dünnen Schicht Gold - oft sogar 24 Karat - überzogen. Dies hat zwar im ersten Ansatz keinen nennenwerten Einfluss auf Leitfähigkeit (Gold hat sogar eine geringfügig schlechtere Leitfähigkeit als Kupfer, ist dafür aber bestens geeignet, um Materialunebenheiten zu füllen!), schützt die Komponenten jedoch auf beste Art und Weise vor Alterskorrosion und mechanischer Abnutzung der Kontaktflächen. Insofern dient die Vergoldung der langfristigen Sicherung eines gleichbleibend guten Signalflusses an der Kontaktstellen der Kabel. Der größte Vorteil der Vergoldung besteht jedoch darin, dass sie sich quasi als Standard durchgesetzt hat und somit vermiden wird, dass an den Kontakten (zumindest an den Oberflächen) unterschiedliche Materialien aufeinander treffen. Dies würde zu Variationen der Übergangswiderstände und damit zu Thermospannungen, magnetischen Verzerrungen und Wirbelstromverlusten führen.
Was verbirgt sich hinter dem Begriff Dämpfung?
Bei der Dämpfung eines Kabels unterscheidet man die Schirmungsdämpfung (siehe Schirmung) und die Signaldämpfung des Kabels. Um letztere geht es hier. Die Dämpfung sagt aus, wieviel von einem Signal bei festgelegten Bedingungen (z.B. 20° Celsius, 100 Meter) bei welcher Frequenz noch am anderen Ende überbleibt und wird in dB (Dezibel) gemessen. Je geringer die Dämpfung der gesamten Kabelstrecke, d.h. je niedriger der dB-Wert ist, desto besser ist die Signaldämpfung. Sie hängt in der Regel von folgenden Faktoren ab:
- Kabelkonstruktion - jedes Kabel hat eine ihm eigene frequenzabhängige Dämpfung je Längeneinheit
- Abweichende Wellenwiderstände, fehlerhafte Kontakte an Steckern, Knicke im Kabel
- Anzahl und Art der Anschlusstellen (Stecker oder Kupplungen) im Signalweg
- Länge der Kabelstrecke
Dämpfungswerte werden meist bei Antennenkabeln genannt. Ein guter Wert für die Kabeldämpfung liegt bei ≤ 30 dB/100m. Wie bei allen dB-Angaben gilt auch hier: Eine um 10 dB höhere Dämpfung bewirkt eine Verringerung der verfügbaren Signalleistung um das Zehnfache!