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High End Cinchkabel und wie sie die Physik überlisten! |
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High End Cinchkabel und wie sie die Physik überlisten
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| Der Name Cinch Kabel entsteht bei diesem Kabeltyp, durch die Chinch Stecker und Buchsen, welche am Kabelende montiert sind. Dieser Steckertyp ist in der Hifi Branche zwar nicht als Signalübertagungs-Stecker-Buchse genormt, wird aber als Standart angesehen, von dem nur selten abgewichen wird. Während die Wiedergabegeräte als auch die Verstärker mit Buchsen ausgestattet sind, besitzen die Cinchkabel an beiden Enden Stecker. Um einen möglichen Einfluß der Kabel auf die Wiedergabequalität heraus zu finden, beginnen wir beim Ausgang eines Wiedergabegerätes. Als Beispiel nehmen wir hier einen CD Player.
Dieser liefert uns eine Spannung von ca. einem Volt (hier als Generator G dargestellt) und besitzt bei gut aufgebauten Geräten einen Ausgangswiderstand Ra von unter 100 Ohm, bei schlecht aufgebauten Geräten bis zu 5 kO . Die Ausgangsspannung wird über die im Wiedergabegerät verbauten Leiterbahnen oder über ein internes Kabel zur Cinchbuchse geleitet. Beim Übergang von Buchse zum Stecker kann man einen Kontak-Widerstand Rs1 nachweisen, der auch bei schlechter verarbeiteten Steckern nur einige Milliohm (tausendstel Ohm) beträgt. Daher sind massive und vor allem vergoldete Stecker zumindest im Heimhifi-Bereich Unsinn. Auch wenn man vermuten könnte, dass die Kontaktstellen aus dem hochglänzenden und edlem Metall besser geeignet sind, erreicht man einen besseren weil zuverlässigeren Kontakt mit verzinnten Oberflächen, die zudem wesentlich preisgünstiger sind! Das Kabel selbst besitzt einen sehr kleinen ohmschen Widerstand Rk also auch eine durchaus der Erwähnung werte Kabelkapazität Ck und eine extrem kleine Kabelinduktivität Lk. Am anderen Ende der Leitung erfolgt wieder der mit einem Kontaktwiderstand Rs2 behaftete Übergang von Cinchstecker zur Buchse des Vor- oder Endverstärkers. Dieser besitzt wiederum einen Eingangswiderstand Re und eine Eingangskapazität Ce.
Das Schaltbild des Signalweges sieht also wie folgt aus: | | |  | | | | Die Widerstände Ra, Rs1 und Rk liegen in Reihe und kann man somit zu einem einzigen Widerstand zusammenfassen, welchen wir Ra´ nennen wollen. Der Widerstand Rs2 bildet mit dem Eingangswiderstand Re einen Spannungsteiler. Da der Wert von Re üblicherweise um die 100 kO beträgt, der von Rs2 mit maximal 100 mO aber mindestens eine Million mal kleiner ist, ist die Spannungsabschwächung, die sich nicht im Klang sondern nur in einer verminderten Lautstärke niederschlägt, so gering, daß man diese nur mit großem Aufwand messen und schon gar nicht hören kann. Deshalb dürfen wir Rs2 als nicht vorhanden ansehen. Ck, Re und Ce liegen parallel, so daß wir die Kondensatoren Ck und Ce zu einem einzigen zusammenfassen können, welchen wir Ce' nennen wollen. Lk bildet mit diesem Ce' (also Ck und Ce) prinzipiell einen Tiefpaß. Der Wert von Lk ist mit einigen Milliardstel Henry jedoch extrem klein, während bei einem Meter Kabellänge Ck maximal 200 pF beträgt und der übliche Wert von Ce kaum 100 pF überschreiten sollte. Damit ergibt sich für Ce' ein maximaler Wert von ca. 300 pF . Nimmt man für Lk mit 10 nH einen vergleichsweise großen Wert an, ergibt sich als Grenzfrequenz ein Wert von über 90 MHz (90.000.000 Hz), also mitten in der UKW Bandbreite. Dieser Wert liegt jedoch so hoch, das dieser nicht von einem Verstärker geschweige denn von unserem Gehör verarbeitet werden kann, deshalb kann man diese Induktivität ebenfalls vernachlässigen.. Wenn man sich nun die Sache ansieht, so bildet Lk mit dem Eingangswiderstand Re ebenfalls einen Tiefpaß. Dessen Grenzfrequenz liegt aber bei 1600 GHz (1.600.000.000.000 Hz) und ist derart hoch, daß man solche Frequenzen nicht einmal erzeugen kann (Handys liegen fast um den Faktor 1000 im Frequenzband darunter). Wir haben nun einige Werte zusammen gefaßt und Faktoren weg gelassen, welche aus klanglicher Hinsicht keine Auswirkungen haben können, daraus ergibt sich folgendes, vereinfachtes Schaltbild: | | |  | | | | Der Techinker erkennt sofort, es handelt es sich hierbei um eine Kombination aus Spannungsteiler (Re und Ra') und Tiefpaß (Ra' und Ce'). Der Spannungsteiler ist in klanglicher Hinsicht absolut uninteressant, da er lediglich die Lautstärke leicht reduziert (vergleichtbar mit einem Lautstärkeregler). Bei einem angenommenen Wert von 5 kO für Ra' und 100 kO für Re beträgt die Abschwächung lediglich knapp 0,5 dB . Jedoch könnte der Tiefpaß durchaus Einfluß auf den Klang haben. Bei dem RC-Tiefpaß berechnet sich die Grenzfrequenz f 0 , bei der bereits eine Abschwächung um 3 dB vorliegt nach folgender Formel: | | |  | | | Bei den Werten, welche wir oben angenommen haben (Ce' = 300 pF , Ra' = 5 kO) ergibt sich eine Grenzfrequenz von mehr als 100 kHz . Dieser Wert liegt noch ca. 6 mal höher, als unser Hörbereich und somit sind klangliche Einbusen ausgeschlossen.Selbst mit schlechtesten Werten gelangt man erst an die oberen Grenzen des Hörbereichts.
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