| Die Wiedergabeeigenschaften von Audioanlagen werden massgeblich mitbestimmt durch die Geräte-Ein- und Ausgänge und die eingesetzten Kabel. Es wird gezeigt, wie durch strikte Minimierung der Abweichungen (Minimum Loss Concept, MLC) eine kontrolliert hervorragende Wiedergabe erreichbar wird. |
Hand aufs Herz: Ist nicht die Ursache für allzu viele Verbesserungsaktionen von Audioanlagen darin zu suchen, dass über das zu erreichende Ziel keine Klarheit herrscht. Ganz konkret: Wann beurteilen wir eine Anlage als besser, und wann erkennen wir eine Verbesserung auch tatsächlich als solche an?
Mit Ausdrücken wie naturgetreue Wiedergabe, absolute Referenz, dem Original weitgehend ähnlich, hörbar besser, High-End und so weiter diese Liste liesse sich beliebig fortsetzen wird in der Werbung versucht, dem Musikhörer zu erklären, dass eine Anlage resp. angepriesene Komponenten besser seien um das eine Ziel zu erreichen: Originalgetreue Wiedergabe.
Unter der heute noch gültigen Annahme, dass einmal eingetretene Verluste im äusserst komplexen Klangbild nicht wieder ergänzt, und Verzerrungen kaum wieder eliminiert werden können ohne weitere Verluste in Kauf zu nehmen, steht die Minimierung der Verluste im Vordergrund (= Minimum Loss Concept, MLC). Unter Verbesserung verstehen wir somit nie die Wiederherstellung von bereits Verlorenem, sondern immer nur die Fähigkeit, weniger (im besten Fall gar nichts) einzubüssen. Worauf zu achten ist, um durch die Anordnung der Komponenten und die Auswahl der Verbindungsleitungen möglichst geringe Abstriche an der Ursprünglichkeit der Musik in Kauf nehmen zu müssen, darauf wollen wir im folgenden eingehen.
Kleinsignalleitungen und Lautsprecherleitungen sollten grundsätzlich immer so kurz wie möglich gewählt werden! Es gibt keine Kabel, die die Wiedergabe verbessern, sondern nur solche, die bei der Übertragung in Verbindung mit dem vorgeschalteten Treiber und dem nachfolgenden Empfänger weniger Fehler verursachen (MLC!). Da grundsätzliche Unterschiede bezüglich der Impedanzverhältnisse zwischen Ton- und Lautsprecherleitungen bestehen, betrachten wir diese in der Folge gesondert. Als Signalquelle wählen wir das Beispiel des CD-Spielers.
Die Qualität der Signalübertragung wird dominiert von Interdependenzen,
hauptsächlich dem Verhalten der Treiberstufe des CD-Spielers bei
kapazitiver Belastung. Von CD-Spieler-Herstellern als Stiefkind (analog!)
behandelt, weist sie oft eine um Grössenordnungen zu hohe Ausgangsimpedanz
auf. Dies trifft insbesondere für variable Signalausgänge zu. Phasenfehler
und Höhenverluste sind die Folge. Bei anspruchsvollen Geräten im mittleren
und oberen Preisbereich sind Ausgangsimpedanzen über 1 kOhm auch
bei kuzen Signalleitungen kaum zu verantworten, vielmehr sind Werte
zwischen 10 und 100 Ohm empfehlenswert.
An die Treiberstufe muss aber auch bezüglich Stabilität
ein strenger Massstab angelegt werden, denn in ungünstigen Fällen
unter der kapazitiven Last des Kabels können leicht Verzerrungen
entstehen.
Auch die Eingangsschaltung des Verstärkers darf nicht vernachlässigt
werden. Zwei Fähigkeiten sind wesentlich: Jedes mögliche Eingangssignal
(inkl. Störsignale, insbesondere auch hochfrequente Störungen) muss
verkraftet werden und Gleichtaktstörungen, die bei Geräten mit Netzanschluss
immer auftreten, müssen unterdrückt werden. (Mit den üblichen
Cinch-Anschlüssen kann dies nur mit einem Trick realisiert werden.)
Erst nachdem die obenstehenden Punkte sorgfältig abgecheckt worden sind,
wenden wir uns dem Kabel selbst zu.
Das Verhalten von Kleinsignalleitungen wird dominiert von den Materialeigenschaften
der Isolationsschichten. Der ohmsche Widerstand ist kaum von Bedeutung
und kann in der Regel gegenüber induktiven und vor allem kapazitiven Effekten
vernachlässigt werden. Ein kleiner Kapazitätswert pro Längeneinheit
ist immer von Vorteil, da im Kapazitätswert sowohl die Geometrie
wie auch die Dielektrizitätskonstante berücksichtigt wird!
Unterschiede bestehen in der Isolation: Am besten eignen sich in absteigender
Folge Teflon, Polypropylen und Polyethylen. Von PVC-isolierten Kabeln muss eher
abgeraten werden.
Kritisch, vor allem über eine längere Zeitperiode, sind die Steckverbindungen.
Eine gute Lösung sind Cinchstecker mit vergoldeten Kontakten,
die aber einmal jährlich gelöst, gereinigt und neu gesteckt werden
sollten. Beachten Sie, dass der Aussenleiter (= Abschirmung) zusätzlich
zur Signalerdung auch die Masseverbindung der Geräte sicherstellen
muss, was nur über sehr kurze Kabel und bei einem Übergangswiderstand
bis zu wenigen mOhm gewährleistet ist und oft nur mit einer speziellen
Massebefestigung erreicht werden kann, z. B. mit Spannzangenklemmung. Besser
ist eine differentielle, weitgehend erdfreie Eingangsstufe des Verstärkers,
und eine 3-adrige Signalleitung.
Wie lange dürfen Kleinsignalleitungen sein? So kurz wie möglich, aber für Signale um 1 Volt, mit einer geeigneten Treiberstufe, einem hochwertigen Kabel und einem differentiellen Verstärkereingang sind, wenn nötig, auch Distanzen von 10 m und darüber ohne nennenswerte Verluste erreichbar.
Das bei den Kleinsignalleitungen bezüglich der Treiberstufe Gesagte gilt
auch hier: Ohne stabile Verstärker mit ausreichend kleinem Innenwiderstand
geht gar nichts! Der Verstärker muss den Lautsprecher treiben, nicht
etwa umgekehrt! Dabei ist es Aufgabe des Lautsprecherkabels, dafür zu sorgen,
dass die am Verstärkerausgang anliegende Spannung dem Lautsprecher möglichst
verlustfrei zugeführt wird (Spannungsansteuerung).
Betrachten wir zuerst den Lautsprecher. Zusammen mit der Frequenzweiche stellt
er eine komplexe Last dar, die im ungünstigen Fall Impedanzwerte
unter 1 Ohm annehmen kann Lautsprechersysteme nutzen magnetische oder elektrostatische
Kräfte, stellen somit immer eine induktive oder kapazitive Last mit mehr
oder minder ausgeprägten Impedanzminima dar.
Nun zur Lautsprecherleitung: Eine Kupferleitung mit einem Querschnitt
2 x 4 mm2 weist einen ohmschen Widerstand von 9 mOhm pro Meter auf.
Bei einem (durchaus gängigen) Impedanzminimum des Lautsprechers von 2 Ohm
und einer Kabellänge von 5 Metern lässt sich somit unter
Vernachlässigung von weiteren Faktoren (z. B. Skineffekt) bestenfalls
ein Dämpfungsfaktor von 45 erreichen. Moderne Endstufen wären
jedoch in der Lage, mit einem Innenwiderstand von 10 mOhm Dämpfungsfaktoren
von 200 (bei 2 Ohm!) zu erreichen! Grundsätzlich sind zwei Verbesserungsmöglichkeiten
denkbar: Wahl eines Lautsprechers mit weniger ausgeprägtem Impedanzminimum
und kürzere Lautsprecherleitungen.
Durch die Vorgabe eines weniger ausgeprägten Impedanzminimums schränken
wir uns in der Auswahl der Lautsprecher ein. Trotzdem ist dies der weitaus häufigste
Fall: Unkritische Lautsprecher lassen längere (aber nur hochwertige) Lautsprecherkabel
zu. Kriterien für die Wahl der Lautsprecherkabel sind: Ohmscher Widerstand
und Induktivität, seltener Kapazität und Einfluss des Skineffekts.
Im Fall kürzerer Lautsprecherleitungen werden hochstabile Monoblöcke
mit extrem kleinem Innenwiderstand direkt bei den Lautsprechern plaziert. Diese
Lösung ist straightforward: Man verlege die lange Leitung zwischen
Vor- und Endverstärker (hier erlaubt!), nehme die beste Endstufe und (fast)
keine Lautsprecherkabel. Als Resultat gewinnt man völlige Freiheit
bei der Wahl der Lautsprecher.
Eine Lautsprecherleitung mit Impedanzanpassung kommt angesichts des niederohmigen
Verstärkerausgangs und der komplexen Last von Frequenzweiche und Lautsprecher
nicht in Frage, und lange Lautsprecherleitungen sind für hochwertige Anlagen
ohnehin verboten (Verstoss gegen MLC)!
Erwünscht hingegen ist Bi-Wiring, die einfachste Methode, um bei
Mehrwegsystemen die gegenseitige Beeinflussung zu reduzieren. Selbst im Falle
sehr kurzer Lautsprecherkabel führt Bi-Wiring in der Regel zu einer hörbaren
Verbesserung, ein niedriger Innenwiderstand des Verstärkers muss allerdings
vorausgesetzt werden.