Dumme Frage zu symmetrischen Signalen

hlag
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Das mit dem Unterschied symmetrisch und unsymmetrisch habe ich grundsätzlich verstanden.

Jetzt mal ne ganz Dumme Frage an die Elektroniker unter uns:

Meine Akustik-Klampfe ist batteriebetrieben und gibt Line-Pegel über eine unsymmetrische Klinke aus. Jetzt überlege ich folgende Verkabelung:

Klinke unsymmetrisch auf XLR symmetrisch mit:
  • Klinke tip auf XLR 3
  • Klinke masse auf XLR 2
  • Abschirmung nicht mit der Klinke verbinden, aus der anderen Seite auf XLR 1

Damit wäre die Signalführung symmetrisch. Die Masse der Gitarre hat ja keinen Bezugspunkt, der das Potential festlegt. Oder anders ausgedrückt, die Schaltung unterscheidet sich von einem symmetrische Mikrophon nur in soweit, als dass beim Mikrophon die Masse über die Abschirmung mit dem Gehäuse verbunden ist, die kapsel macht, wie die Gitarre, nur "plus" und "minus"

Frage: ist das sinnvoll, oder braucht die Klampfe noch irgendwo die Erde, um. z. B. die Saiten zu erden? Oder liege ich hier ganz falsch?

Viele Grüße,

Klaus
 
Eigenschaft
 
Hallo Klaus,

auch wenn Du an einer Seite des Kabels einen XLR-Stecker verwendest, bleibt die Signalübertragung unsymmetrisch, egal wie Du diesen Stecker beschaltest. Zum Symmetrieren benötigst Du eine DI-Box o. ä.
 
Die Mikrophonkapsel liefert ja auch nur ein unsymmetrisches Signal (je nach Art zumindest), mit Bezugspunkt auf Masse. Wenn am Ende ein symmetrisches Signal raus kommt liegt das an der Symmetrierschaltung die danach noch eingebaut ist.

Bei einem symmetrischen Signal wird ein gegenphasiges Signal zusätzlich zum original Signal mitgeleitet.
Ohne zusätzlicher Schaltung kann man kein gegenpasiges Signal erzeugen.
 
Hi Klaus,
... oder braucht die Klampfe noch irgendwo die Erde, um. z. B. die Saiten zu erden? ...
die Erdung wird in den meisten Fällen nötig sein - oder Du selbst erdest die Saiten und die Abschirmung über Deinen Körper, was im Allgemeinen nicht gerade gewünscht ist :rolleyes:

Gruß
Ulrich
 
Hallo Leute,
danke für die Antworten. Überzeugt hat mich das noch nicht wirklich. Beispiel Mikrofon: soweit ich weis und es ergoogeln konnte, geht das eine Ende der Spule in der Kapsel auf Pin 2, das andere auf Pin 3, ohne zusätzliche Schaltung. Vertauscht man die, bekommt man eine Phasendrehung: Schalldruck auf die Membran des Mikros erzeugt "Schallunterdruck" beim Lautsprecher.
Tausche ich beim Gitarrenkabel Abschirmung und Ader in einem von beiden Steckern, höre ich immer noch die Gitarre, aber auch mit falscher Phasenlage. Würde die Masse meiner Gitarre auf 0 liegen, dürfte das nicht sein. Das heißt, das die Masse der Gitarre ebenfalls ein Gegenphasiges Signal liefert, also die gleiche Situation wie beim Mikro. Die Frage ist halt nur, ob man sich damit gitarrenseitig Dreck ins Signal holt...
Ich werde das demnächst einfach testen, mit 40m Kabel sollten sich bei unsymmetrischer Beschaltung Störungen provozieren lassen, die dann mit der mir Vorschwebenden Beschaltung Weg sein sollten.

was bietet sich für die Provokation solcher Störungen an?

Lg klaus

- - - Aktualisiert - - -

Bezüglich des Sicherheitstechnischen Aspektes der Erdung: ich kann mir schwer vorstellen, dass auf der Eingangbuchse eines Mischpult-Kanals Netzspannung anliegt, da müsste in dem Pult schon massiv was schieflaufen. Im Gegensatz zu Vollröhrenamps gibt's im Pult doch maximal 48V Phantomspeisung, oder hab ich was übersehen? Lg klaus
 
Hallo Klaus.

soweit ich weis und es ergoogeln konnte, geht das eine Ende der Spule in der Kapsel auf Pin 2, das andere auf Pin 3, ohne zusätzliche Schaltung.

Das stimmt für einige wenige, aber bei weitem nicht für alle Mikrofone bzw. Kapseln - siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Tauchspulmikrofon#Tauchspulenmikrofon

Vertauscht man die, bekommt man eine Phasendrehung: Schalldruck auf die Membran des Mikros erzeugt "Schallunterdruck" beim Lautsprecher.

Das ist prinzipiell richtig - siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Symmetrische_Signalübertragung

Tausche ich beim Gitarrenkabel Abschirmung und Ader in einem von beiden Steckern, höre ich immer noch die Gitarre, aber auch mit falscher Phasenlage. Würde die Masse meiner Gitarre auf 0 liegen, dürfte das nicht sein.

Das ist falsch.
 
Hallo Leute,

im Prinzip müsste man einen Übertrager in die Klampfe bauen der primär (zum Pickup) eine Wicklung hat; zum Ausgang hin müsste die Sekundärwicklung einen Mittenabgriff haben, der gegen die Masse geschaltet ist.
Die beiden "äußeren" Enden der Sekundärwicklung wären dann Signal Minus bzw. Plus.

Ich hoffe ich habe mich halbwegs verständlich ausgedrückt....

Btw: nichts anderes tun DI-Boxen.....
 
Hi netstalker,

ich glaube, mit dem mittenabgriff kommen wir der Sache und meinem evt. Denkfehler näher:

soweit ich weiß (Bzw bisher bin ich davon ausgegangen) sitzt im symmetrischen Eingang des Pultes ein Übertrager, also ein kleiner Trafo, genau wie in einer DI-Box. Wechselströme (Signal) gibt er weiter, gleichsinnig auftreffende Störsignale nicht. Irre ich mich hier? Wird der Nullpegel der Abschirmung hier mitverarbeitet?

lg klaus

- - - Aktualisiert - - -

Nachtrag: hab mal nach Schaltplänen für DI-Boxen gesucht, einen Plan mit Mittenabgriff hab ich nicht finden können, aber viele ohne

@wil_riker


was ist falsch? Meine Beobachtung oder meine Schlussfolgerong?

Lg klaus
 
Guck dir einfach mal dieses Bild an.

http://www.uni-giessen.de/~gd1289/Sym/Prinzip.jpg

Oben ist ein symmetisches Signal.
Vom z.b. Mikro kommt ein unsymmetrisches Signal und wird duch die Inverter auf 2 Signale aufgeteilt. Eines richtig rum, eines um 180° verdreht. Diese beiden Signale (jetzt symmetrisch) werden über das Kabel zum Mischpult weiter geleitet.
Im Mischpult ist der Subtrahierer. Der dreht das verdrehte Signal wieder zurück und mischt es mit dem richtigen Signal. Dabei wird das Störsignal um 180° gedreht und löscht sich somit mit dem Strörsignal im richtigem Singal aus, weil die ja jetzt gegenphasig sind. Störsignal ist einmal positiv und einmal negativ, zusammen ergibt es Null.

Unten sieht man das einfache unsymmetrische Signal wie es z.b. aus einer Gitarre kommt.

Daraus sollte auch ersichtlich sein das man nur duch umklemmen aus einem unsymmetischen Signal kein symmetrisches machen kann.

EDIT:
Statt der Elektronik kann man auch den besagten Übertrager mit Mittelanzapfung verwenden.
 
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Die Grafik erklärt das symmetrische Prinzip, aber nicht den Vorgang, der da elektrisch passiert... Auf Schaltplänen sehe ich Pultseitig einen Trafo, das eingehende Signal ist Vom Prinzip Wechselstrom, d. h. die kalte Leitung transportiert das ab, was die heiße liefert. Die andere Seite des Übertrager-Trafos wird mit einem Anschluss auf Null gelegt, damit liefert die andere Seite das unsymmetrische Signal für die Pultelektronik.

-
 
Zuletzt bearbeitet:
Das Signal ist nicht wirklich Wechselstrom. Das eigentliche Signal ist die Differenz zwischen den zwei einzelnen Signalen.
 
Hi,

mmmh, alles immer noch nicht so ganz klar hier??! Obwohl doch schon so viel Richtiges und Erhellendes geschrieben und verlinkt wurde z.B. von Wil und Thhhherapy.

Im Prinzip kann jede Spule, ob im Mikrophon, in der Gitarre oder im Übertrager, ein symmetrisches Signal erzeugen. Oder man erzeugt es aus einem unsymmetrischen Signal mittels elektronischer Schaltung (vgl. Thhherapys Beitrag).

In der Gitarre sind solche symmetrischen Signale ziemlich unüblich; zumindest erzeugt man sie meines Wissens so gut wie nie im Tonabnehmer selbst. Das liegt vermutlich daran, dass Gitarren/Bässe mit symmetrischem Ausgang unüblich sind und Pickups dann im wahrsten Sinne "anders gewickelt" sein müssten und sich damit aber gleichzeitig der Klang ändern würde/könnte.

Also hat man bei Gitarren/Bässen ein unsymmetrisches Signal, bei dem neben der einen Seite der Pickup-Spulen auch noch die Abschirmung der Elektronik (z.B. auch die Potigehäuse) und die Saiten mit der Masse verbunden werden, damit Störsignale über die Masseverbindung zum Verstärker (oder zu dazwischengeschalteten Effektgeräten) geerdet und somit reduziert/minimiert/(im optimalen Fall) eliminiert werden.

Da sich aber zumindest das passive Gitarrensignal nicht für lange Übertragungswege zum Live-Mischpult eignet (Störanfälligkeit), verwendet man Übertrager-Trafos (in DI-Boxen), die aus dem (bei passiven Instrumenten) hochohmigen unsymmetrischen Signal ein niederohniges symmetrisches machen.

Diese Übertragertrafos haben eine zweipolige Primärwicklung - das eine Ende der Spule/der eine Pol eben mit Signalmasse, das/der andere mit dem Signalleiter verbunden - und eine dreipolige Sekundärseite (1./2. Pol: Enden der Spule, 3. Pol: Mittelabgriff der Spule).
Hätte man einen theoretisch optimalen, praktisch aber wegen Übertragungsverlusten nicht umsetzbaren, Übertragertrafo mit identischen Wicklungen auf Primär- und Sekundärseite, dann wäre das ausgehende Signal mit dem eingehenden Signal identisch (jaja, nur wenn die Sekudärwicklung zur primären genau verdreht ist, stimmt auch die Polarität der Signale überein).
Das Signal zwischen den beiden Enden der Sekundärseite ist also theoretisch gleich groß wie das an der Primärseite anliegende Signal.

Die Signale jeweils zwischen Mittelabgriff und den beiden Spulenenden sind also theoretisch genau jeweils halb so groß. Da aber jeweils vom Mittelabgriff zum Ende gemessen wird, sind die beiden Signale genau gegenläufig, d.h. symmetrisch.

Außer mit Übertragertrafos kann man symmetrische Signale auch mit elektronischen Schaltungen erzeugen - beides hat seine Vor- und Nachteile, die an dieser Stelle nicht weiter Thema sein sollen.

Im das symmetrische Siganl empfangenden Gerät, z.B. dem Mikrophoneingang eines Mischpult, wird aus dem symmetrischen Signal wieder auf elektronischen Weg oder mit Übertragertrafo ein symmetrisches Signal erzeugt.
Bei elektronischer Desymmetrierung wird das eine der beiden symmetrischen Signale genau invertiert und mit dem anderen Signal addiert. Dadurch erhält man eine Aufaddierung des Nutzsignals (aus den beiden symmetrischen Signalen) und eine Subtraktion der in den symmetrischen Signalweg eingestreuten Störsignale. Wenn diese Störsignale in beide Leiter der symmetrischen Signalführung gleich stark eingestreut haben, subtrahieren sie sich dann genau zu 0 wieder heraus. Das wäre dann eine perfekte störungsfreie symmetrische Signalübertragung.

Wird ein Übertragertrafo zur Eingangs-Desymmetrierung verwendet, passiert genau dasselbe.

Das Ganze lässt sich übrigens auf der Seite http://www.jensen-transformers.com/ schön anhand von Beschreibungen, Datenblättern und Schaltungsdiagrammen nachvollziehen.


Wie symmetrische Signale in Mikrophonen erzeugt werden (können), entzieht sich meiner Kenntnis. Die Prinzipien dürften aber dem von Übertragertrafos bzw. elektronischer Symmetrierung ähnlich sein.

Wenn jetzt noch jemand schöne Grafiken meinem Geschreibsel hinzufügte und dieses nochmal kontrollierte, könnte man evtl. einen netten FAQ-Thread draus machen.

Gruß
Ulrich
 
Ich finde den Englisch Ausdruck "balanced" besser, da ja eigentlich das Signal nicht symmetrisch im Sinne von differentiell übertragen werden muss. Wichtig ist, dass die Impedanzen ausgeglichen (balanced) sind.

Die einfachste Methode das zu erreichen ist das unsymmetrische Signal mit Plus zu verbinden und Minus mit einem Widerstand (welcher der Ausgangsimpedanz der unsymmetrische Quelle entsprechen muss!) mit der Masse verbinden. Der Schirm kommt natürlich direkt auf Masse.
Die Performance hängt natürlich davon ab wie genau man die Impedanzen angeglichen hat, wenn überhaupt möglich (bei einer Gitarre könnte das ohne einen extra OPV schwierig werden).
 
Vielen Dank an alle.
@ulrich
habe mir die Mikrophon Preamp Schaltungen AS017, AS018 und AS019 angeschaut. Der Eingangsübertrager bekommt in allen Fällen nur Plus und Minus. Dann müsste es dem EEingangsübertrager doch egal sein, ob die DI-Box, von der das Signal kommt, einen Mittelabgriff hat?

lg klaus
 
Wenn du schon mit unsymmetrisch am Pult bist ist es eh egal.
Der Mittenabgriff der DI-Box dient ja nur dazu den Schirm des Kabels auf Masse zu legen - was man mit dem Ground-Lift wieder aufheben kann (falls der Schirm am anderen Ende auf Masse liegt).
 
Ne , ich meinte eine ssymmetrische Verkabelung: Klampfe in Di.-Box, mikrokabel von DI-Box zum Pult. Im Pult nutzt der Eingangsübertrager nur plus und Minus, dann sollte der Mittelabgriff in der DI unnötig sein?
 
Hi,
Ne , ich meinte eine ssymmetrische Verkabelung: Klampfe in Di.-Box, mikrokabel von DI-Box zum Pult. Im Pult nutzt der Eingangsübertrager nur plus und Minus, dann sollte der Mittelabgriff in der DI unnötig sein?
tatsächlich ist das bei den meisten Schaltungen von Jensen so.

Von zulu wurde noch eine weitere Variante genannt, die das alles mit passiver Elektronik quasi-symmetrisch, aber eben balanced bereitstellt, jedoch nur unter den von ihm genannten Einschränlungen. Tatsächlich stelle ich es mir bei Gitarren-/Bass-PUs relativ schwierig vor.
Deshalb würde ich dort zu einer aktiven, eletronischen Symmetrierung mit Operationsverstärkern oder noch eleganter (und wesentlich teurer) zu speziellen Übertragertrafos raten.
Die sind für passive Gitarren/Bässe aber in guter Qualität relativ selten.

Lehle liefert wohl auf spezielle Bestellung solche Trafos.

Gruß
Ulrich
 
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So, bin von unserer Schottlandtour zurück. Eben beim Musikalienhändler meines Vertrauens gewesen und habe 40 m Mikrokabel gekauft. Erster Vorversuch: Störungen einfangen. Hab die beiden Adern zusammen gedrillt und zwei Klinken drangelötet. Westernklampfe dran, ab ins Pult, klingt einwandfrei. (War da nicht was von max10 m unsymmetrisch?). Netzteil neben das aufgerollte Kabel gelegt, keine Störung. Handy danebengelegen, Zeitansage angerufen, keine Störong. Su ne Driss, wenn man mal Probleme braucht, gibts keine.

Wenn ich bei meinen 40 m unsymmetrisch keine Störungen bekomme, kann ich nicht testen, ob eine andere Beschaltung besser ist.

nebenbei: bei Wikipedia fand ich noch den Begriff "pseudo-differentiell", das riecht mir schwer nach meiner Idee.

lg Klaus

- - - Aktualisiert - - -

Wer hat denn einen Tipp, wie ich Einstreungen provozieren kann?

pseudodifferentiell:
Signal (S) und 0, Störung (F). Die Störung betrifft beide Adern, verstärkt wird im Pult die Differenz:
(S+F)-(0+F)=S
 
Ich hoffe, ich kann etwas Licht ins Dunkel bringen.

Erst mal sollte die Gitarre Masse haben, damit man nicht eine riesige 'Antenne' hat, sondern externe Felder und Ströme nach Masse abgeleitet werden.

Der Pick-Up oder eine Mikro-Kapsel erzeugen erst mal primär eine Potentialdifferenz. Die Frage ist, wie man die aufs Kabel bringt.
Hat das Ganze zwei Anschlüsse, kann ich diese auf + und - legen oder einen Anschluss auf GND.

Hat das Kabel zwei Adern, bleibt gar nichts anderes als einen Anschluss auf GND zu legen, denn wenn die ganze Gitarre einen Gnd hat, schwimmt das Potential der Gitarre irgendwo und beeinflusst kapazitiv den Pick-Up.
Hat man ein dreiadriges Kabel, macht es natürlich Sinn, Masseströme über den Schirm abzuleiten und gleichzeitig beide Leitungen der Kapsel zu haben.
Jetzt ist nur die Frage, ob man trotzdem eine Verbindung in der Gitarre zwischen den beiden Anschlüssen des Pick-Ups und Masse schafft, oder nicht.
Hier unterscheiden sich die Ansatzpunkte. Habe ich einen Anschluss auf GND, bin ich bei pseudodifferentiell. Immer noch besser als garnix.
Ansonsten kann man mit zwei Widerständen von beiden Adern nach Masse arbeiten. Dafür sollte das Signal aber niederohmig genug sein. Oder man überlässt es dem Pult, aber das kann auch in die Hose gehen.

Und genau da trennt sich die nächste Spreu vom Weizen, um es nicht zu einfach zu machen.

Ist der Pickup sehr hochohmig, eignen sich normale Differenzverstärker im Pult nicht, DI-Boxen evtl. auch nicht, auch differentielle Signalübertragung mag zu viel Kapazität auf dem Kabel einbringen. Niederohmige Pickups mögen so wieder funktionieren.

Und je nach dem welchen Vorverstärker man hat, welche Kabel, welchen Pickup und welches Prinzip (single-ended, pseudodiff., diff.) man verwendet, hilft das auch besser oder schlechter gegen verschiedene Arten äußerer Störungen.

Alle Klarheiten beseitigt?
 

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