Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsfreie Schaltung im Audiokabel 2-Wire-Intercom/ Partyline


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von Karl (kamerakarl)


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Hallo,
ich bin absoluter Laie im Elektronikbereich und suche ein wenig 
Inspiration für ein Problem:
Ich habe blöderweise sehr viele Kabel für eine Partyline-Intercom 
gekauft und konfektioniert, wo noch eine weiter Ader im selben Schirm 
liegt, über die ich ein Schaltsignal für eine Rotlicht-LED schicken 
will. Derzeit wird diese Ader über ein Relais auf Masse/ Schirm 
geschaltet und triggert damit einen Transistor vor der Rotlicht-LED. Die 
Spannungsversorgung (30V Gleichstrom) und Masse "teilt" sich dieses 
Rotlicht mit der Partyline (parallel über Y-Kabel). Wahrscheinlich durch 
Induktion, wenn der Innenleiter im Kabel auf Masse geschaltet wird, 
entsteht nun ein störendes Schalt-Knacksen auf der Intercom bei jedem 
Rotlich-Ein-/ und Ausschaltimpuls. Das Intercom Netzteil ist ein "ASL 
BS181", die Beltpacks sind "ASL BS17". Ich weiß, dass die Verwendung von 
getrennt geschirmten Kabeln das Problem beseitigt, aber ich habe leider 
in zu viele Meter dieser Multicore investiert um sie wegzuwerfen.
Ich bin dankbar über Ideen. Von Optokoppler bis IC oder was euch sonst 
noch einfällt und keine induktive/ kapazitive Veränderung der 
Schalt-/Trigger-Ader bedingt. Evtl. ginge es auch die Beltpacks selbst 
so zu modifizieren, dass die Spannung intern anbgegriffen wird.
Danke und Grüße in die Runde...

von Frederic S. (frederics)


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Zeichne mal einen Schaltplan, mit Angabe wie viele Meter Kabel zwischen 
den Beltpacks liegen.

Mir wieviel Strom betreibst Du die LEDs? Um wie viele LEDs geht es?

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Karl schrieb:
> über die ich ein Schaltsignal für eine Rotlicht-LED schicken
>will.

Also ein Übersprechen eines Schaltsignals auf eine NF-Tonader
im Kabel. Ein Tiefpass auf der Schaltader beseitigt das Problem.

https://de.wikipedia.org/wiki/Tiefpass

von Klaus F. (klaus27f)


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Karl schrieb:
> bin absoluter Laie im Elektronikbereich
.
.
DAS glaube ich nicht aufgrund der vielen Fachbegriffe.
Angemeldet heute 12.12., ein Tag vor Fr 13.
Mach' woanders weiter!
.
.

von Karl (kamerakarl)


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Frederic S. schrieb:
> Zeichne mal einen Schaltplan, mit Angabe wie viele Meter Kabel zwischen
> den Beltpacks liegen.
>
> Mir wieviel Strom betreibst Du die LEDs? Um wie viele LEDs geht es?

Hier ist ein grobes Blockschaltbild. Mit Schaltschema der LED-Lichter 
(Tally). Kabellängen sind derzeit bis zwischen 20 und 100m. Schaltplan 
der Beltpacks habe ich leider nicht. Dankeschön!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Es ist völlig normal, das das 'Talk' Signal im Intercom ein 'Blupp' 
erzeugt, denn wie man schon am Blockdiagramm im Manual sieht, wird da 
ein Konstantstrom auf das Audio Signal mit aufgelegt.

Und nun haben wir da auf dem Kabel noch ein Schaltsignal oder was? Tja, 
dann wird es wohl parasitär mit knacksen. Evtl. kann man das mit einem 
Elko oder anderem Tiefpass etwas entploppen.
Edit: Ahh, ein Plan. Ja, Elko zwischen 'Trigger' und Schirm. Nicht zu 
gross, nicht zu klein. Mal mit 10µF/50V anfangen und einen 
Serienwiderstand in Reihe mit dem Trigger Schalter.

: Bearbeitet durch User
von Karl (kamerakarl)


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Günter L. schrieb:
> von Karl schrieb:
>> über die ich ein Schaltsignal für eine Rotlicht-LED schicken
>>will.
>
> Also ein Übersprechen eines Schaltsignals auf eine NF-Tonader
> im Kabel. Ein Tiefpass auf der Schaltader beseitigt das Problem.
>
> https://de.wikipedia.org/wiki/Tiefpass

Derzeit probiert sich ein Kollege, der etwas mehr elektronisches 
Verständins hat. Er hat schon ein wenig mit Widerständen/ RC-Glieder und 
Gleichrichter-Dioden Experimentiert - alles erfolglos. Es ist leider 
auch keine Lösung eine eigene Gleichspannung über das Kabel für die 
Tallies zu schalten. Selbst eine einfache 12V-Gleichspannung verursachte 
ein Knacksen im Schaltmoment. Erstaunlicherweise knackst es sogar bei 
Triggerkurzschluss, wenn ich mit einem Voltmeter die Spannung zwischen 
Trigger und Spannungsader messe, ohne dass ein Tallylicht angeschlossen 
ist. Das heißt es ist offensichtlich schon ein Problem, dass der 
Triggerleiter im Kurzschlussimpuls sein Potential gegen Masse verändert 
oder seine Kapazität??? Vielleicht hat es was mit den Hohen Impedanzen 
des Party-Line-Systems zu tun? Die Audio-Line hat eine Impedanz von 350 
Ω (1kHz) und die DC-Leitung 2.2 kΩ. Also zwei verschiedene Impedanzen 
für die Wechselspannung (Audio) und für die Gleichspannung, falls das 
von Bedeutung sein könnte...
Ich werde trotzdem die Sache mit dem Tiefpass nochmal genau angehen...
Merci!

von Peter D. (peda)


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Karl schrieb:
> Ich werde trotzdem die Sache mit dem Tiefpass nochmal genau angehen...

Man muß unter den Hörbereich gehen. Ich würde mal 1kΩ + 100µF probieren.

von Karl (kamerakarl)


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Peter D. schrieb:
> Man muß unter den Hörbereich gehen. Ich würde mal 1kΩ + 100µF probieren.
Prima, wird morgen probiert!
Ein Kollege gab mir noch den Hinweis, dass der Schirm beim 
Partyline-System immer abgeschlossen sein muss und die Masse keinesfalls 
weitergeführt werden darf. Vielleicht ist das auch ein Denkansatz? Auch 
wenn ich mit der Masse ja im selben Kabel bleibe, bricht durch den 
zusätzlichen Leiter vielleicht kurzzeitig der Widerstand ein...?

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Bei klassischem DSL (vor VoIP) hatte man ja ein ähnliches Problem, bzw. 
sogar noch schlimmer weil es ja nur eine Leitung war für Daten und 
analoges Telefon. Mit einem Splitter wurden die Signale getrennt.

Theoretisch könnte man ein hochfrequentes Daten-Signal über die 
Trigger-Leitung übertragen (vorher hochpass-filtern) und am Ende wieder 
demodulieren, und vielleicht zusätzlich einen Low-Pass auf der 
Audioleitung verwenden. Das würde zwar auch einkoppeln aber man könnte 
es nicht hören ;-) Das wäre allerdings deutlich komplizierter.

Karl schrieb:
> Erstaunlicherweise knackst es sogar bei
> Triggerkurzschluss, wenn ich mit einem Voltmeter die Spannung zwischen
> Trigger und Spannungsader messe, ohne dass ein Tallylicht angeschlossen
> ist. Das heißt es ist offensichtlich schon ein Problem, dass der
> Triggerleiter im Kurzschlussimpuls sein Potential gegen Masse verändert

Ja, die Trigger-Leitung und die Audio-Leitung bilden praktisch einen 
Kondensator. Die Spannungsänderung auf der Triggerleitung koppelt auf 
die Audio-Leitung ein. Da ein Kondensator aber als Hochpass wirkt ist es 
"nur" ein kurzes Knacken. Das sollte aber auch ohne Voltmeter am Ende so 
sein, also wenn die Trigger-Leitung beim Empfänger einfach komplett 
offen ist. Das Magnetfeld der Spule des Relais könnte auch einkoppeln, 
versuch mal testweise was passiert wenn mit einem simplen Schalter 
geschaltet wird.

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwebre)


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Karl schrieb:
> Schaltplan
> der Beltpacks habe ich leider nicht.

Im Anhang der Schaltplan des "Originals", Clear-Com RS-100A Belt Pack.
Zur Rufsignalisierung werden dort 11 Volt auf die Line Leitung glegt. 
Schön langsam, damit es nicht knackt...

Uwe

von Karl (kamerakarl)


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Niklas G. schrieb:
> Theoretisch könnte man ein hochfrequentes Daten-Signal über die
> Trigger-Leitung übertragen (vorher hochpass-filtern) und am Ende wieder
> demodulieren, und vielleicht zusätzlich einen Low-Pass auf der
> Audioleitung verwenden. Das würde zwar auch einkoppeln aber man könnte
> es nicht hören ;-) Das wäre allerdings deutlich komplizierter.

Toller Ansatz! Kompliziert aber vielleicht machbar? Gibt es so etwas als 
fertiges Bauteil?

> Ja, die Trigger-Leitung und die Audio-Leitung bilden praktisch einen
> Kondensator. Die Spannungsänderung auf der Triggerleitung koppelt auf
> die Audio-Leitung ein. Da ein Kondensator aber als Hochpass wirkt ist es
> "nur" ein kurzes Knacken. Das sollte aber auch ohne Voltmeter am Ende so
> sein, also wenn die Trigger-Leitung beim Empfänger einfach komplett
> offen ist. Das Magnetfeld der Spule des Relais könnte auch einkoppeln,
> versuch mal testweise was passiert wenn mit einem simplen Schalter
> geschaltet wird.

Nein, wenn die Trigger-Leitung am Empfänger offen ist knackst es nicht.

von Karl (kamerakarl)


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Uwe B. schrieb:
> Im Anhang der Schaltplan des "Originals", Clear-Com RS-100A Belt Pack.
> Zur Rufsignalisierung werden dort 11 Volt auf die Line Leitung glegt.
> Schön langsam, damit es nicht knackt...
Dieses Rufsignal finde ich auch interessant, allerdings wird es über die 
Audio-Line gleichzeitig auf alle Beltpacks im Ring übertragen. 
Tally-Rotlicht soll immer nur ein Beltpack haben.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Uwe B. schrieb:
> Schön langsam, damit es nicht knackt...

Clearcom hatten wir in den 80er Jahren, aber 'Blubb' (oder 'Fump') hats 
da auch gemacht, wenn man signalisiert hat.

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Karl schrieb:
> Toller Ansatz! Kompliziert aber vielleicht machbar? Gibt es so etwas als
> fertiges Bauteil?

LM567 vielleicht? Braucht dann noch etwas externe Beschaltung und 
Spannungsregler. DSP wäre ein modernerer Ansatz und könnte dann auch 
mehr Daten übertragen aber ist auch komplizierter. Oder einfach gleich 
per Funk... 😉

Karl schrieb:
> Nein, wenn die Trigger-Leitung am Empfänger offen ist knackst es nicht.

Hmm, das spricht eher für magnetische/induktive Einkopplung.

von Uwe B. (uwebre)


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Matthias S. schrieb:
> Uwe B. schrieb:
>> Schön langsam, damit es nicht knackt...
>
> Clearcom hatten wir in den 80er Jahren, aber 'Blubb' (oder 'Fump') hats
> da auch gemacht, wenn man signalisiert hat.

Kann ich mich nicht mehr dran erinnern, wir hatten das (dann gemietete 
weil teuer) System aber auch selten im Einsatz. Ich wollte das damals 
immer mal nachbauen.

Natürlich ist die unsymetrische Übertragung des Audiosignales, ggf. 
durch hunderte Meter Multicore und viele Stecker geschleift, auch Käse.
Auch wird die Signalisierung mit auf die Audioline gelegt.
Ein typisches Beispiel für ein schlechtes Design welches sich quasi zum 
Standard entwickelte.

Frage an den TO: Knackt es bei der Rufsignalisierung mit den ASL 
Intercoms?

Nichtsdesdotrotz, wenn der Signalpegel langsam ansteigt (R7, C9 in der 
Schaltung des Clear-Com) sollte es nicht knacken. Eventuell hilft 
zusätzlich ein Ruhepegel von z.B. 1 Volt.

Uwe

von Karl (kamerakarl)


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Niklas G. schrieb:
> LM567 vielleicht? Braucht dann noch etwas externe Beschaltung und
> Spannungsregler. DSP wäre ein modernerer Ansatz und könnte dann auch
> mehr Daten übertragen aber ist auch komplizierter. Oder einfach gleich
> per Funk... 😉
Also wenn man es schaffen würde über 2 Adern sowohl einen simplen 
Schalttrigger für eine LED, als auch ein RS442-Signal zu übertragen, 
wäre das FANTASTISCH! Dann könnte ich über das gleiche Kabel noch die 
Kameras steuern...

von Karl (kamerakarl)


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Uwe B. schrieb:
> Frage an den TO: Knackt es bei der Rufsignalisierung mit den ASL
> Intercoms?
Ja, ein leichter "blub", aber nicht so penetrant/ laut wie das 
Tally-Knacksen

> Nichtsdesdotrotz, wenn der Signalpegel langsam ansteigt (R7, C9 in der
> Schaltung des Clear-Com) sollte es nicht knacken. Eventuell hilft
> zusätzlich ein Ruhepegel von z.B. 1 Volt.
Also 1V auf die Trigger-Ader legen und dann gegen Masse kurzschließen?

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Karl schrieb:
> als auch ein RS442-Signal zu übertragen,

Hmm, welche Datenrate, welche Latenz, welche Leitungslänge, was für ein 
Protokoll genau? Bidirektional?

Grundsätzlich ginge das, es ist halt eine Frage des Aufwands. Man könnte 
das mit (G)FSK machen ähnlich wie bei Funk, oder genau so wie klassische 
Telefon-Analogmodems (PSK). Aber eben mit anderem Frequenzbereich, also 
keine HF (lässt sich über so eine einfache Leitung nicht übertragen, ist 
ja kein Koax) aber auch keine Audiofrequenz. Das ist halt etwas 
ungewöhnlich - daher gibt es da vermutlich nicht viel fertiges.

Mit einem DSP oder leistungsfähigen Mikrocontroller könnte das 
grundsätzlich schon gehen, aber beim Design der entsprechenden 
Demodulations-Algorithmen braucht man schon etwas Gehirnschmalz; man 
braucht auch genug Leistung (vielleicht ca 0,5W - je besser desto mehr 
Aufwand).

Theoretisch könnte man "einfach" fertige DSL-Modems an beide Enden 
packen und da dann beliebige Daten per Ethernet rein füttern, aber das 
wird dann wohl recht klobig/energiehungrig.

Wenn man allerdings sowieso schon einen derartigen Aufwand betreibt, 
kann man auch gleich die Audio-Leitung + Trigger-Leitung für Single Pair 
Ethernet (SPE) benutzen und das Audio-Signal per VoIP übertragen. Dann 
ist man alle Störungen los. Kostet halt... An irgendeinem Punkt ist es 
kosteneffektiver die vorhandenen Leitungen zu verticken und alles mit 
Ethernet-Kabeln oder WiFi zu machen. Oder halt mit den Einschränkungen 
leben ;-)

: Bearbeitet durch User
von Karl (kamerakarl)


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Niklas G. schrieb:
> Karl schrieb:
>> als auch ein RS442-Signal zu übertragen,
>
> Hmm, welche Datenrate, welche Latenz, welche Leitungslänge, was für ein
> Protokoll genau? Bidirektional?
>
> Grundsätzlich ginge das, es ist halt eine Frage des Aufwands. Man könnte
> das mit (G)FSK machen ähnlich wie bei Funk, oder genau so wie klassische
> Telefon-Analogmodems (PSK). Aber eben mit anderem Frequenzbereich, also
> keine HF (lässt sich über so eine einfache Leitung nicht übertragen, ist
> ja kein Koax) aber auch keine Audiofrequenz. Das ist halt etwas
> ungewöhnlich - daher gibt es da vermutlich nicht viel fertiges.
>
> Mit einem DSP oder leistungsfähigen Mikrocontroller könnte das
> grundsätzlich schon gehen, aber beim Design der entsprechenden
> Demodulations-Algorithmen braucht man schon etwas Gehirnschmalz;
Ab jetzt verstehe ich nur noch Bahnhof :) Wenn jemand sowas für Geld 
bauen kann, bin ich dankbar für einen Tipp.


> Wenn man allerdings sowieso schon einen derartigen Aufwand betreibt,
> kann man auch gleich die Audio-Leitung + Trigger-Leitung für Single Pair
> Ethernet (SPE) benutzen und das Audio-Signal per VoIP übertragen. Dann
> ist man alle Störungen los. Kostet halt... An irgendeinem Punkt ist es
> kosteneffektiver die vorhandenen Leitungen zu verticken und alles mit
> Ethernet-Kabeln oder WiFi zu machen. Oder halt mit den Einschränkungen
> leben ;-)

Ich hab ca. 600-800m von diesen Kabeln konfektioniert; in Schläuchen 
zusammen mit 3G-SDI. Dementsprechend groß ist mein Interesse diese Kabel 
weiter zu verwenden. Ich hab in allen Kabeln 4 Innenleiter und einen 
Schirm. Single Pair Ethernet? Klingt interessant...

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Karl schrieb:
> Wenn jemand sowas für Geld
> bauen kann, bin ich dankbar für einen Tipp.

Für die Entwicklung alleine (von so einer seriellen Datenübertragung) 
müsste man vermutlich mindestens 10k€ schätzen und pro Gerät 
Materialkosten von vielleicht 100€. Ob sich das lohnt?

von Karl (kamerakarl)


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Niklas G. schrieb:
> Für die Entwicklung alleine (von so einer seriellen Datenübertragung)
> müsste man vermutlich mindestens 10k€ schätzen und pro Gerät
> Materialkosten von vielleicht 100€. Ob sich das lohnt?
O.k. dann träume ich mal weiter :)
Trotzdem danke für den zahlreichen Input. Ich probiere mal in Ruhe die 
Möglichkeiten mit Tiefpass und Ruhestrom auf der Triggerader und melde 
mich mit Erkenntnissen.

von Karl (kamerakarl)


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Gesundes Neues zusammen. Hier kleines Update zum Knacksen im 
2-Wire-Audio-Singal im Multicore zusammen mit einem Schalttransistor.
Ein einfacher Schalter knackst auch.
Anstatt des Triggers auf Kurzschluss, haben wir versucht einfach eine 
3V-Spannung auf die freien Kabeladern zu geben - das funktioniert nicht, 
da direkt Störsignale wie Netzbrummen und hochfrequentes LED-Rauschen 
einstreuen.
Ein klassischer Tiefpass mit Widerstand und Kondensator hat auch nicht 
funktioniert - damit ist der Trigger irgendwie immer auf Kurzschluss. 
Aber ein einfacher Kondensator mit 4,7µF parallel auf die 
Trigger-Leitung gegen Masse auf der Relais Seite hat zumindest bewirkt, 
dass es "nur" noch beim Einschalten, aber nicht mehr beim Ausschalten 
knackst. Es glimmt also die Hoffnung, dass das Schalten doch irgendwie 
nicht hörbar gestaltet werden kann...
Ein Bekannter sprach noch von Mosfet-Transistoren... 
Gitarreneffektgeräte sollen wohl so knacksfrei geschaltet werden...

von Carypt C. (carypt)


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Zumindest habe ich hier einen Link, der sich auch mit der indikator-Led 
bei Effectgeräten beschäftigt, aber bei mir eher VVerunsicherung 
erzeugt. http://www.geofex.com/Article_Folders/bypass/bypass.htm  unter 
der 7. Zeichnung über Plops.

Du hast ja geschrieben die Led einfach ohne Triggerleitung zu 
bestromen(12V) würde auch knacksen, aber ich finde die Triggerschaltung 
für die Led könnte doch auch im grünen Kasten bleiben und nur den 
Ledstrom aufschalten, langsam, dann wäre das Triggerkabel wieder frei. 
ich weiß da nix.
Weißt du ob das Kabel und wie innen verdrillt ist ?

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Karl schrieb:
> Ein Bekannter sprach noch von Mosfet-Transistoren...

Ich würde eher denken dass die noch mehr knacksen. Weil da im 
ein/aus-schalt-Moment ein relativ hoher Strom(Impuls) fließt welcher 
dann erst recht einkoppelt. Bei dem jetzt verwendeten Bipolartransistor 
fließt zwar ständig ein kleiner Strom aber der scheint ja nicht zu 
stören.

Versuch mal testweise die LED über eine Batterie direkt am Beltpack zu 
versorgen statt über die 30V, aber eben per Transistor schalten. Wenn 
das nicht knackst erfolgt die Einkopplung über die 30V- und Schirm- 
Leitungen (aufgrund des gestiegenen Verbrauchs) und nicht die 
Trigger-Leitung...

In dem Fall würde es vielleicht helfen am Beltpack 
Entkoppelkondensatoren an die Versorgung anzuschließen.

D.h. vielleicht mal auf Verdacht z.B. einen 100uF Elektrolytkondensator 
sowie einen 100nF Keramik -Kondensator direkt zwischen Schirm und 30V in 
jedem Beltpack, möglichst nah an der LED+Transistor Schaltung. Dann 
knackst es vermutlich einmal stark wenn die ganze Anlage eingeschaltet 
wird aber das ist vielleicht nicht so schlimm.

Den bisherigen Tiefpass aber drin lassen.

: Bearbeitet durch User
von Karl (kamerakarl)


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Carypt C. schrieb:
> Zumindest habe ich hier einen Link, der sich auch mit der indikator-Led
> bei Effectgeräten beschäftigt, aber bei mir eher VVerunsicherung
> erzeugt. http://www.geofex.com/Article_Folders/bypass/bypass.htm  unter
> der 7. Zeichnung über Plops.
Ja, wenn ich das richtig verstehe sind das Schalter für 
Audio-Effektgeräte? Diese Idee aufzugreifen, hat ein Bekannter auch 
schon empfohlen - die Gitarrensignale sind ja auch hochohmig und 
empfindlich auf Schaltimpulse.

von Karl (kamerakarl)


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> D.h. vielleicht mal auf Verdacht z.B. einen 100uF Elektrolytkondensator
> sowie einen 100nF Keramik -Kondensator direkt zwischen Schirm und 30V in
> jedem Beltpack, möglichst nah an der LED+Transistor Schaltung. Dann
> knackst es vermutlich einmal stark wenn die ganze Anlage eingeschaltet
> wird aber das ist vielleicht nicht so schlimm.
Das kommt mit auf die Versuchsliste! Danke!

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