Hi, auf welche Eingangsimpedanz sollte man seine Audioschaltungen eigentlich konzipieren so, dass man sowohl einen guten Kompromiss an Störfestigkeit der Signalübertragung erhält (auch wenn mal ein Kabel offen rumliegt und 50Hz Brumm einfängt und whatever) als auch die treibenden Geräte (z.B. einfach nur einen mp3player) nicht zu sehr belastet? lg PoWl
Normalerweise sagt man, das die Eingangsimpedanz ca. 10-mal höher als die Quellimpedanz sein sollte. In der Studiotechnik mit ihren 600 Ohm Ausgangsimpedanz wären das dann 6k. Höhere Eingangsimpedanz stellt allerdings kein Poblem dar, nur zu niedrige sollte man vermeiden, da sonst die Ausgangsstufe evtl. im Frequenzgang leidet. Das beste Mittel gegen Einstreuungen ist allerdings immer noch, symmetrische Technik zu verwenden. MP3 Player sind dazu gemacht, direkt 32 Ohm Hörer zu treiben, haben also eine sehr niedrige Ausgangsimpedanz, da brummt selbst bei langen Leitungen nichts rein.
d.h. wenn ich meine Audioschaltung universell halten will geh ich auf 6kOhm Eingangsimpedanz, wenn nicht, kann ich auch gut mal auf 1kOhm gehen? Danke damit wäre meine Frage eigentlich schon beantwortet :) Dachte immer, die 600Ohm beziehen sich nicht auf die Ausgangsimpedanz sondern auf die niedrigste Eingangsimpedanz der anzuschließenden Geräte.
Paul Hamacher schrieb: > d.h. wenn ich meine Audioschaltung universell halten will geh ich auf > 6kOhm Eingangsimpedanz, wenn nicht, kann ich auch gut mal auf 1kOhm > gehen? Naja, das hängt davon ab. Die typischen Line-In und AUX Eingänge an Stereoanlagen haben meistens so um die 40k-50k, um die schwachbrüstigen Ausgänge der Consumergeräte nicht zu belasten. Die Jungs im Studio fahren da andere Geschütze auf, um Anpassungsprobleme gar nicht erst entstehen zu lassen.
>d.h. wenn ich meine Audioschaltung universell halten will geh ich auf >6kOhm Eingangsimpedanz, wenn nicht, kann ich auch gut mal auf 1kOhm >gehen? Als einigermaßen universell würde ich >=10k Eingangsimpedanz ansehen. Das können wohl die meisten Ausgänge treiben. Soll ein Ausgang mehrere Eingänge treiben, würde ich 22...47k Eingangsimpedanz nehmen.
Hallo, ich möchte mich hier mit zwei Fragen dran hängen. Wenn ich für Audio-Anwendungen einen nicht invertierenden Verstärker (Opamp) verwenden will, sollte man hier auch den (sehr hohen) Eingangswiderstand mit einem 10k bis 50k Widerstand begrenzen? Macht es Sinn, zusätzlich einen hochohmigen Widerstand vom Eingang gegen Masse zu schalten, um Störspannungen kurz zuschließen, wenn der Eingang offen ist? Grüße vom Mondkalb
Ich würde als Eingangswiderstand mal so 100Kohm ansetzen. Bei nicht invertierenden OPs also einen Widerstand von 100Kohm nach Masse schalten. Wichtig ist eine durchdachte Masseführung und Versorgungsspannungsführung, sowie Abblockung der Eingänge gegen HF Einstreuung. Ralph Berres
>Wenn ich für Audio-Anwendungen einen nicht invertierenden Verstärker >(Opamp) verwenden will, sollte man hier auch den (sehr hohen) >Eingangswiderstand mit einem 10k bis 50k Widerstand begrenzen? Ja. Der Eingangswiderstand sollte immer so hochohmig wie nötig und so niederohmig wie möglich gewählt werden, weil der Eingang um so störmempfindlicher wird, je hochohmiger er gewählt ist. >Macht es Sinn, zusätzlich einen hochohmigen Widerstand vom Eingang gegen >Masse zu schalten, um Störspannungen kurz zuschließen, wenn der Eingang >offen ist? Nein. Manchmal hat man aber einen Hochpaß-Cap in Serie zum 10...50k Eingangswiderstand, dem man eingangsseitig einen zusätzlichen Widerstand nach Masse spendiert, damit der sich entladen kann, wenn nichts angeschlossen ist. Die Parallelschaltung beider Widerstände ergibt dann die Eingangsimpedanz. Also, bei 100k/2µ2/100k beispielsweise, ergibt sich bei mittleren und hohen Frequenzen 50k Eingangsimpedanz, die bei niedrigen Frequenzen auf 100k ansteigt. Wie aber Ralph schon gesagt hat, gibt es oft zusätzlichen Bedarf für Bauteile am Eingang, um ein Tiefpaßfilter zu realisieren und den Eingang zu schützen.
Paul Hamacher schrieb: > Dachte immer, die 600Ohm beziehen sich nicht auf die Ausgangsimpedanz > sondern auf die niedrigste Eingangsimpedanz der anzuschließenden Geräte. Die amerikanische Audiostudiotechnik hat sich aus der Telefontechnik entwickelt, weshalb dort bis in die 60er traditionell Leistungsanpassung mit 600 Ohm betrieben wurde. Auf dieser Seite des Atlantiks war das nie relevant, seit dem Halbleiterzeitalter hatte man üblicherweise 10Ohm Ausgangsimpedanz (mit 150Ohm Mindestlast) und >10k Eingangsimpedanz (im Consumerbereich jeweils eine Größenordnung höher). Die berühmten 600 Ohm findet man nur noch in schlechten Büchern/Artikeln und als diffuse Assoziation mit "Audio" durch viele Hinterköpfe schwirrend.
Ahhh... und ich hab mich schon ziemlich gewundert, was es denn für einen Zweck haben soll, die Ausgangsimpedanz der Audiogeräte künstlich so weit nach oben zu setzen.
Hier mal eine Übersicht über Impedanzen in der professionellen Studiotechnik laut IRT Pflichtenheft. http://www.sengpielaudio.com/GroesseDerImpedanzen.pdf In Deutschland ist bei professionellen Studios immer noch +6dBu (ARD Studiopegel) Standard. Das entspricht 1.55V(eff. Das u heißt hier "unloaded" also das die Senke unspezifiziert und hochohmig ist) 0dBu = 0,775V Der Homerecording Pegel liegt bei -10dBV (0,3162 Volt) das entspricht -7,78dBu Das V im Index bedeutet dabei bezogen auf 1V also 0dBV = 1V Hier mal eine Berechnungsseite mit Erklärung dazu: http://www.sengpielaudio.com/Rechner-db-volt.htm
>Die berühmten 600 Ohm findet man nur noch in schlechten Büchern/Artikeln >und als diffuse Assoziation mit "Audio" durch viele Hinterköpfe >schwirrend. In der Tonstudiotechnik und im Rundfunkbereich war die Verwendung der 600R Technik nicht nur weit verbreitet, sondern auch Pflicht. Viele Effektgeräte aus der Zeit hatten einen 600R Eingang und konnten 600R Lasten treiben: http://www.purpleaudio.com/product/PurpleMC77v34.pdf
Kai Klaas schrieb: > Viele Effektgeräte aus der Zeit hatten einen 600R Eingang und konnten > > 600R Lasten treiben: Die 600 Ohm stammen noch aus den Anfängen der Telefonzeit. Auch in den Studios wird heute Spannungsanpassung betrieben, weil anderes im NF Bereich schlicht unsinnig ist. Die Quellwiderstände der Lineausgänge liegen heute oft bei weniger als 50 Ohm. Die Eingangswiderstände in der Regel 5Kohm und mehr. Der Bezugspegel ist 1,55V entspricht +6dbm an 600 Ohm. Im Heimbereich ist der Bezugspegel meist -10dbm, bezogen auf 600 Ohm. Man hätte hier vielleicht besser dbV angeben sollen., weil sich das nicht auf die Leistung bezieht. +6dbm ( 600R) entspricht übrigens +4dbV Klingelts bei manchen jetzt? diese Größe geistert nämlich auch überall herum. Ralph Berres
Kai Klaas schrieb: > In der Tonstudiotechnik und im Rundfunkbereich war die Verwendung der > 600R Technik nicht nur weit verbreitet, sondern auch Pflicht. Früher in den USA. Das verlinkte Produkt ist ein Nachbau einer 60er -Konstruktion. Ein deutscher Kompressor/Limiter aus der Röhrenzeit (U73) hatte schon <40 Ohm Ausgangsimpedanz und >20k Eingangsimpedanz. http://www.sengpielaudio.com/GeschichteDerSpannungsanpassung.pdf >Man hätte hier vielleicht besser dbV angeben sollen., weil sich das >nicht auf die Leistung bezieht Dafür hat man dann dBu eingeführt, mit Spannungsbezugspegel und bei 600 Ohm mit dBm identisch. Das falsch oder mit dem Zusatz "wenn man 600R hätte" versehene dBm ist aber schwer auzurotten.
Hundert oder einige hundert Ohm Ausgangsimpedanz sind sicher auch aus anderen Gründen gerne gewählt worden: - ein Ausgangstreiber wird so am Leichtesten gegen Kurzschlüsse geschützt - Treiber, wie z.B. OPAs, mögen selten kapazitive Lasten, die oft schon durch Kabel unbekannter Länge hinzukommen. 100R in Serie verhindern wirkungsvoll eine Schwingneigung. Es gab auch noch die DIN-Buchse mit ganz anderer Technik. Soweit ich mich erinnere waren das sehr hochohmige Ausgänge, die aber auf einen sehr niederohmigen Eingang gingen. Solche Ausgänge können die heute üblichen Audioeingänge nicht brauchbar treiben, ebenso können solche Eingänge nicht von z.B. Chinch-Ausgängen direkt bedient werden.
HildeK schrieb: > Es gab auch noch die DIN-Buchse mit ganz anderer Technik. Soweit ich > > mich erinnere waren das sehr hochohmige Ausgänge, die aber auf einen > > sehr niederohmigen Eingang gingen. Richtig das war aber nur aufnahmeseitig so. Der Ausgang hatte einen Widerstand im Megohmbereich Damit konnte man auch direkt auf den Mikrofoneingang gehen, der die selbe Pinbelegung hatte. Aber ich hatte die Din-Norm nie gemocht. Das war wirklich wieder so ein nicht zu Ende gedachtes Eigenwerk der damaligen deutschen Industriehoheit. Sehr schnell hatten uns die Japaner mit der Cynchnorm ( die ja eigentlich aus der USA kam und sich dort RCA nennt) vorgemacht, das es auch besser und universeller ging. Der Anwender musste dann halt beim Verbinden der Geräte sein Gehirn einschalten, was oft zuviel verlangt war. Die Dinbuchsen für Lautsprecher war sowieso ein Witz und wurde von der Hifiwelt nie angewendet. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Auch in den Studios wird heute Spannungsanpassung betrieben, weil > > anderes im NF Bereich schlicht unsinnig ist. Die Quellwiderstände der > > Lineausgänge liegen heute oft bei weniger als 50 Ohm Das wollte ich aber auch gesagt haben. Gute Mikrofone haben Ausgänge von 30-60 Ohm, wenn man die einschlägigen Seiten von Neumann, Gefell und AKG durchsucht. Da sitzen mit Absicht entsprechende Treiber dahinter, die die Kabel bedienen und die Rin der Geräte gleich mit. Die haben selten mehr, als 1k Eingangswiderstand. Der Vorteil dieses geringen Widerstandes ist die geringe Rauschemfindlichkeit, weil alles mit maximal 50 Ohm kurzgeschlossen ist. Das kann man sehr schön an PA-Pultverkabelungen testen: Mit eingestecktem Kabel hat man bei voller Verstärkung trotz symmetrischer Übertragung einen prima Radioempfang, weil die Kabel zur Bühne oft >100m sind. Sobald dort aber ein Kondensatormikro eingesteckt wird ist Ruhe. Auch die Lichtanlagen und DMX-Störer können dem Signal dann wenig anhaben. Nur bei den passiven (dynamischen) Spulenmikros ohne Vorverstärker sind 250Ohm bis 600 Ohm vorzufinden, mit allen Nachteilen!
>Das kann man sehr schön an PA-Pultverkabelungen testen: Mit >eingestecktem Kabel hat man bei voller Verstärkung trotz symmetrischer >Übertragung einen prima Radioempfang, weil die Kabel zur Bühne oft >100m >sind. Ich hatte noch nie "Radioempfang" beim Einsatz dynamischer Mikros auf der Bühne, auch nicht, wenn die Kabel >100m lang waren. Die Kabel und die Mikros dürfen natürlich nicht defekt sein und der Faradayische Schirm muß 100% geschlossen sein. Auch die Mischpulte selbst müssen am Eingang hochwertig verarbeitet sein, also kurze Verbindung vom Kabelschirm zum geerdeten Mischpultgehäuse ohne Pigtailing. Das vermeidet das bekannte "Pin 1 Problem": http://www.audiosystemsgroup.com/Pin_1_Revisited.pdf Wird das konsequent umgesetzt, sind HF-Demodulationen eigentlich nicht zu befürchten. Ich möchte jetzt nicht die Leistungsanpassung verteidigen, aber in der Übertragungstechnik wurde früher mit Übertragern an Ein- und Ausgängen gearbeitet und wenn die für Leistungsanpassung ausgelegt waren, dann waren damit auch lineare Frequenzgänge und niedrige Verzerrungen erzielbar. Entscheidend ist doch etwas ganz anderes, nämlich konsequent niederohmiger Aufbau der Verbindung. 50R Quellimpedanz und 600R Eingangsimpedanz ergibt eine wesentlich störungsärmere Übertragung als 50R Quellimpedanz mit 47k Eingangsimpedanz, vor allem bei längeren Übertragungswegen. Jeder der einmal im Studio- oder Stagebereich tätig war, weiß das. Die im Consumerbereich üblichen 47...100k Eingangsimpedanzen funktionieren nur mit den üblichen ultrakurzen Verbindungskabeln von 1,20m. Wenn einmal >100m Kabellänge bewältigt werden muß, weiß man die erdfrei-symmetrische Übertragung mittels Übertragern und niederohmige Quell- und Eingangsimpedsanzen sehr zu schätzen. Daß dann der Frequenzgang nicht ebenso linealglatt und die Verzerrungen nicht ebenso ultraminimal sind wie bei einer rein "elektronischen" Lösung sind, ist dabei völlig wurscht. Das IRT-Pflichtenheft schreibt erhebliche Bandbreitenbegrenzungen an Ein- und Ausgängen von Mischpulten vor. Auch das aus gutem Grund, um etwaige sich in das Mischpult hineinschummelnde HF daran zu hindern, sich über die Kabel weiter auszubreiten und eine Übertragung oder Aufnahme komplett zu ruinieren. Im Studio- oder Stagebereich gilt der Zuverlässigkeit höchste Priorität. Ich habe bei etlichen Auftritten erlebt, daß oft erst nach dem Zwischenschalten einiger DI-Boxen in die Signalwege die Übertragung brummfrei war.
Die 600 Ohm beim Telefon sind notwendig, weil ja auf der selben Leitung in beiden Richtungen gesprochen wird. In der Audiotechnik ist dagegen nur die Spannungsanpassung sinnvoll. Sonst würde ja jedesmal die Lautstärke schwanken, wenn man einen weiteren Eingang aufschaltet. Peter
Kai Klaas schrieb: > Im Studio- oder Stagebereich gilt der Zuverlässigkeit höchste Priorität. > Ich habe bei etlichen Auftritten erlebt, daß oft erst nach dem > Zwischenschalten einiger DI-Boxen in die Signalwege die Übertragung > brummfrei war. Dann war das aber zuvor unsymmetrisch oder die DI-boxen haben eine Art gnd-lift bewirkt.
AUSGANGSIMPEDANZ ist meist ein OpAmp-Ausgang ohne Widerstand, also 20mA Strombegrenzung, was bei ungefähr 1V ungefähr 50 Ohm entspricht aber eben kein Widerstand ist. Eingangsimpedanz ist meist 22k oder 47k, also keinesfalls eine Leistungsanpassung aber im Rauschminimum bipolarer OpAmps liegt. Eingänge sind kondensatorgekoppelt, also ist ein Widerstand nach Masse sinnvoll. Das können die 22k/47k sein denn der nachfolgende OpAmp hat quasi unendlich, oder die 22k eines invertierenden Verstärkers (der hat kein CMMR Problem).
>AUSGANGSIMPEDANZ ist meist ein OpAmp-Ausgang ohne Widerstand, >also 20mA Strombegrenzung, was bei ungefähr 1V ungefähr 50 >Ohm entspricht aber eben kein Widerstand ist. ?? Ein OPamp ganz ohne Schwingschutzwiderstand am Ausgang zum Entkoppeln von kapazitiven Lasten wird wohl so gut wie nie verwendet, nicht einmal in semiprofessionellen Schaltungen. Nein, nein, da ist schon ein richtiger Widerstand am Ausgang. Im Anhang ist ein typisches Beispiel gezeigt.
@ Kai Klaas (klaas) >Entscheidend ist doch etwas ganz anderes, nämlich konsequent >niederohmiger Aufbau der Verbindung. 50R Quellimpedanz und 600R >Eingangsimpedanz ergibt eine wesentlich störungsärmere Übertragung als >50R Quellimpedanz mit 47k Eingangsimpedanz, vor allem bei längeren >Übertragungswegen. Jeder der einmal im Studio- oder Stagebereich tätig >war, weiß das. Die im Consumerbereich üblichen 47...100k >Eingangsimpedanzen funktionieren nur mit den üblichen ultrakurzen >Verbindungskabeln von 1,20m. Wenn einmal >100m Kabellänge bewältigt >werden muß, weiß man die erdfrei-symmetrische Übertragung mittels >Übertragern und niederohmige Quell- und Eingangsimpedsanzen sehr zu >schätzen. Daß dann der Frequenzgang nicht ebenso linealglatt und die Jetzt schmeißt Du einfach zu viel in einen Topf, und gibst das dann als Vorteil eines niederohmigen Eingangs aus. Schließlich ist es die symmetrische Übertragung, die hier die Vorteile bringt, und nicht der niederohmige Eingang. Ich hatte auch schon 50m langes abgeschirmtes Kabel genutzt (damals, in meiner Experimentierphase), und konnte nicht gerade feststellen, daß ein hochohmiger Eingang im Gegensatzt zu einem niederohmigen Eingang signifikante Vorteile hätte. Dagegen war der niederohmige Ausgang goldwert. Denn der hochohmige Eingang wird bereits durch die Kabelimpedanz+Ausgangsimpedanz genügend kurzgeschlossen. Ein Eingang in derselben Größenordnung würde die Sache nur noch unwesentlich bis gar nicht verbessern (es würde ja auch die Signalspannung damit sinken - Gesamteffekt also eher ->0). Eine definierte Systemimpedanz ist nur dann nötig, wenn man die max. Leistung übertragen will, oder wenn man an allgemein zugänglichen Schnittstellen direkt frequenzabhängige Glieder hat, die üblicherweise nur bei definierten Eingangs-/Ausgangswiderständen ihre Kenndaten erfüllen.
>Entscheidend ist doch etwas ganz anderes, nämlich konsequent >niederohmiger Aufbau der Verbindung. 50R Quellimpedanz und 600R >Eingangsimpedanz ergibt eine wesentlich störungsärmere Übertragung als >50R Quellimpedanz mit 47k Eingangsimpedanz, Nö. Die 50 Ohm bestimmen, wie niederohmig die Leitung gegen Störungen abgeschlossen ist, die Leitung selbst trägt im Audiobereich keine nennenswerte Dämpfung mehr dazu bei, also spielt es keine Rolle, ob der Eingang 600 oder 47000 Ohm hat. Bei 100m ist natürlich Schirmung nie so gut wie Differentialsignalübertragung.
>Die 50 Ohm bestimmen, wie niederohmig die Leitung gegen Störungen >abgeschlossen ist, die Leitung selbst trägt im Audiobereich keine >nennenswerte Dämpfung mehr dazu bei, also spielt es keine Rolle, ob >der Eingang 600 oder 47000 Ohm hat. Dennoch hörst du einen Unterschied, wenn Störungen eingekoppelt werden. Viele Kabel im Stagebereich haben eine verseilte Abschirmung, die im Laufe der Zeit immer mehr die vollständige Überdeckung vermissen läßt. Wenn die Kabel sehr lang sind und empfängerseitig HF-Störungen über ein so unzureichend abgeschirmtes Kabel eingekoppelt werden, sieht der Empfängereingang nicht mehr die 50R Quellimpedanz, sondern eine komplexe Impedanz mit Resonanzen. HF-Störungen (früher KW-Sendungen, heute auch Handystrahlung) werden dann demoduliert und als Störgeräusch hörbar. Die Eingangsimpedanz des Empfängers hat dann direkten Einfluß auf die Größe des Störgeräuschs. Probiere es doch einmal selbst aus. Dazu kommt, daß viele Ausgänge von "Musikergerätchen", insbesondere die batteriegespeisten, einen deutlich größeren Ausgangswiderstand als 50R haben. Man findet hier teilweise Widerstände von mehrern hundert Ohm, weil die Ausgangsimpedanz offenbar auch als Kurzschlußschutz herhalten soll. Dann gibt es noch die Situation, wo ein Musiker absichtlich oder unabsichtlich den Stecker aus einem Ausgang abgezogen hat. Dann "hörst" du direkt die Größe des Eingangswiderstands...
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