Yamaha: "impedance balanced"

[SB]

Hallo,

hab in der englischen Bedienungsanleitung gelesen, dass die Anschlüsse der Auxwege sowie die der Subgroups "impedance balanced" sind. Im Schaltplan ist da nur ein Widerstand eingezeichnet. Ich hab den Begriff dann mal in Google reingehauen und bin mittlerweile so weit: Cold liegt im Prinzip auf der Masse, hat aber über einen Widerstand die gleiche Ausgangsimpedanz wie Hot, ist aber NICHT phasengedreht, wie bei einem "echten" symmetrischen Anschluss. Soweit hab ich das ja verstanden. Wie bewährt sich das aber in der Praxis? Isses dann überhaupt arg viel störsicherer als eine unsymmetrische Verbindung oder bringts dann sowieso nix, da mit symmetrischen Kabeln weiterzugehen?


Gruß Stephan

 

[Rockopa]

Interessant wäre ja an dieser Stelle um welchen der Yamaha-Mixer es sich handelt.
Vielleicht gibt es ja bei Yamaha.de auch eine deutsche Anleitung aus der das dann ohne Verrenkung klar und deutlich hervor geht.

 

[SB]

Ist ein MG16/6FX. Die deutsche Anleitung sagt "Ausgänge mit symmetrischer Impedanz". Ich habs nicht dazugeschrieben weil diese Übersetzung für mich keinen Sinn gab. Wenn ich jetzt aber noch mal drüber nachdenke, ists eigentlich schon korrekt. Die Impedanz ist "symmetrisch" also an Hot und Cold gleich. Das hat aber dann IMHO mit der normalen Definition von symmetrischen Mischpult-Anschlüssen nicht mehr viel zu tun.

BTW: Ich hab neulich mal mangels Adapter Cinch -> Monoklinke nen Adapter von 2x Cinch (li/re) auf Stereoklinke an nem symmetrischen Eingang benutzt. Wenn man da nicht mithilfe irgendwelcher zurechtgefrickelten Cinchstecker beide Kontake der rechten Cinchbuchse brückt, ist ja Cold an der TRS-Buchse im Pult nicht auf Masse gebrückt. Ich dachte bisher, man hört dann nix. Hab ich aber sehr wohl. Und zwar genauso laut wie wenn ichs brücke. Die Eingänge sind "echt" symmetrisch. Ist Yamaha da ne Ausnahme oder ist das immer so? Das wär ja praktisch so wie wenn ich bei nem Adapter Monoklinke -> XLR die Brücke von 1 auf 3 weglassen würde. Hat die gar keinen Sinn? Ich dachte eben immer, man hört dann da gar nix wenn die fehlt, also müsste das ja bei TRS-Anschlüssen auch so sein! Hab ich nen Denkfehler oder was is da los...


Gruß Stephan

 

[Bandsalat]

Soundcraft sagt zum Thema "balanced":

"Ignore the hype

It is rare to find unanimity amongst audio gurus, but without exception they will all say that the only true Balanced Line is an Impedance Balanced Line. Unfortunately there is a lot of marketing hype and uninformed peer pressure that will try to tell you that the only true balanced line is one that has opposite phase audio signals on each wire. This is NOT the reason that makes Differential Balancing worth paying more for over the simple elegance of Impedance Balancing. If your cable runs are going to be really long (more than 100m), then you might benefit from the balance in hot and cold impedances across a wider bandwidth that differential balancing offers, but for line level signals it’s very much a marginal call."

Quelle: Soundcraft [PROFESSIONAL AUDIO LEARNING ZONE] Audio Balancing Issues

AFAIR sind die Main-Ausgänge der MG10/2 bis MG16/6FX "differential balanced" und die übrigen symmetrischen Ausgänge "impedance balanced".

 

[00Schneider]

Cold liegt im Prinzip auf der Masse, hat aber über einen Widerstand die gleiche Ausgangsimpedanz wie Hot, ist aber NICHT phasengedreht, wie bei einem "echten" symmetrischen Anschluss.

Da liegt der Denkfehler. Diese Phasendreherei wird nur zur Erklärung gegen Störungen gebracht. Eigentlich ist das aber die sog. differentielle Signalführung. Such mal nach Differenzverstärker. Phasendrehung muss da keine sein, bzw. sagen wir besser ein extra Bauteil das die Phase dreht gibt's nicht.

Beim Ausgang ist Cold dann einfach auf Masse gelegt, das Signal kann aber von außen eben differentiell abgegriffen werden.


Die symmetrische Signalführung wird aber tatsächlich im Gerät meist nicht fortgeführt und beim Gain-Regler terminiert, danach geht's single-ended/unsymmtrisch weiter. Sonst müsste man auch alles doppelt ausführen (EQ, Aux etc.). Ist aber im Gerät eben nicht immer nötig, nur bei weiten Strecken. Selbst bei teueren Konsolen (hab grad mal bei Midas geschaut) wird das so gemacht.

 

[SB]

Und was heißt das jetzt auf die Signalqualität/Störsicherheit bezogen? Ist da die Methode die bei den Main-Outs benutzt wird nun besser oder gibts da keinen Unterschied?

 

[Bandsalat]

Und was heißt das jetzt auf die Signalqualität/Störsicherheit bezogen? Ist da die Methode die bei den Main-Outs benutzt wird nun besser oder gibts da keinen Unterschied?

Es spielt i.d.R keine Rolle, auf welche Art und Weise die Symmetrierung hergestellt wird.

 

[SB]

OK. Mich hat das ganze nur deshalb irgendwie verwirrt weil ja im "Empfangsgerät" die Phase wieder zurückgedreht wird und man dann IMHO gar nix mehr hören würde. Aber wenn 00Schneider sagt, dass man das mit der Phasendrehung eh nicht immer ganz so ernst nehmen kann dann wirds schon stimmen. Mir langt die Info es funktioniert, es ist störsicher und die technischen Feinheiten die dahinter stecken würd ich wohl eh nicht bis ins letzte Detail verstehen.

Danke für die Info!
Gruß Stephan

 

[Bandsalat]

Bei der Impedanz Symmetrie liegt auf Cold kein Nutzsignal, sondern nur die auf der Kabelstrecke eingefangenen Störsignale. Wenn Cold am Eingang um 180° gedreht und zu Hot addiert wird, hat man als Ergebnis "Hot" ohne die Störsignale.

 

[00Schneider]

OK. Mich hat das ganze nur deshalb irgendwie verwirrt weil ja im "Empfangsgerät" die Phase wieder zurückgedreht wird und man dann IMHO gar nix mehr hören würde.

Es findet eben keine Phasendrehung statt, so wie man meinen könnte. Man nimmt das Signal differentiell ab, d.h. der absolute Pegel interessiert nicht, sondern nur der Unterschied zwischen Plus und Minus. Eine extra Masse ist für die Übertragung dann eigentlich auch nicht nötig, im Kabel aber schon wegen der Schirmung verwendet.

Bei dem differentiellen Signal kann man sich in die "Mitte" eine virtuelle Masse vorstellen, dann ist das obere Signal das positive und das untere das negative, also um 180° phasenverschoben (invertiert). Im Normalfall ist dann auch die echte Masse auf diesem Niveau der virtuellen Masse.

Im Gerät ist symmetrische Signalführung nicht nötig, da die Wege der Leiterbahnen und evtl. Kabel nicht sehr groß sind und das Layout in der Regel gut gegen Störungen ausgelegt ist.

 

[SB]

Ah, dank Bandsalat's Beitrag hab ich nun endlich verstanden wie das funktioniert. Is ja dann im Prinzip wie bei der differentiellen Signalführung, nur dass halt bei der Impedanzsymmetrie auf Cold halt nicht nochmal zusätzlich das Nutzsignal liegt. Wenn der Widerstand fehlt funktioniert das aber nicht oder? Weil sonst könnte man sich ja einfach ein Kabel zurechtlöten wo die Kontakte entsprechend beschaltet sind (Tip auf Tip, Sleeve auf Ring) und hätte dann trotz unsymmetrischer Quelle ein störfreies Signal.
Ist Impedanzsymmetrie eigentlich das selbe wie Servo-Symmetrie oder ist das nochmal was anderes?

Gruß Stephan

PS: Machts eigentlich nen Unterschied, ob man das Signal zwischen Hot und Masse oder Cold und Masse abgreift? Habs grad mit nem Kopfhörer an den Main-Outs getestet (die Masse des Kopfhörersteckers lag dabei immer auf der Masse des Pults) und hab jetzt eigentlich keinen großen Unterschied gehört. Bisschen dumpf vielleicht, das kann aber Einbildung gewesen sein...

 

[Bandsalat]

Danke für die Blumen, aber 00Schneiders Beiträge sind sicherlich technisch fundierter und präziser! Das "Balanced" bedeuted, dass Hot und Cold die gleiche Impedanz haben. Das erreicht man entweder mit einem Widerstand (impedance bal.) oder mit einem OP (differential bal.). Im Prinzip hast du das ja schon in deinem Eingangspost erkannt. Der Soundcraft-Link oben erklärt das ganz gut. Ein dritter Weg, um eine symmetrische Signalführung zu erreichen, ist ein Trafo, z.B. DI-Box oder Übertrager.


Servo-symmetrisch ist die Methode mit den zwei OPs.

 

[00Schneider]

Weil sonst könnte man sich ja einfach ein Kabel zurechtlöten wo die Kontakte entsprechend beschaltet sind (Tip auf Tip, Sleeve auf Ring) und hätte dann trotz unsymmetrischer Quelle ein störfreies Signal.

Wenn am Ausgang Cold auf Masse liegt, ist es ja egal ob du die Masse an Cold oder an Masse abgreifst, ist ja dasselbe Signal.

Das passiert auch am Eingang wenn man einen unsymmetrischen Stecker in eine symmetrisch beschaltete Buchse steckt, es wird einfach Cold und Masse kurzgeschlossen. So wird auch aus einem single-ended Signal ein differentielles gemacht (z.B. mit ner OP-Schaltung), der eine Eingang liegt auf Masse.

PS: Machts eigentlich nen Unterschied, ob man das Signal zwischen Hot und Masse oder Cold und Masse abgreift? Habs grad mit nem Kopfhörer an den Main-Outs getestet (die Masse des Kopfhörersteckers lag dabei immer auf der Masse des Pults) und hab jetzt eigentlich keinen großen Unterschied gehört. Bisschen dumpf vielleicht, das kann aber Einbildung gewesen sein...

Jein. In deinem Experiment machts eben nichts, weil du nur mono abhörst. Wenn du mehrere Signale hast, insbesonderen Stereo-Signale, dann wirkt sich das schon aus. Also links und rechts vom Main-Out sollte jeweils in gleicher angeschlossen sein, sonst wird das Stereo-Klangbild stark verändert.

Bei einem Mono-Signal für sich merkt man nur seltenst einen Unterschied ob invertiert ist oder nicht, aber sobald zwei oder mehr Signale zusammenspielen kommt das zum tragen.

 

[SB]

Wenn am Ausgang Cold auf Masse liegt, ist es ja egal ob du die Masse an Cold oder an Masse abgreifst, ist ja dasselbe Signal.

Liegts ja dann nicht. Hab mal ein Bild gemalt. Man denke sich auf der Amp-Seite ne Monoklinke und am Mischpult nen Stereoklinkenstecker, an dem der Sleevekontakt nicht belegt ist.

Den Kopfhörer hab ich mittels ein paar zusammengesteckten Kabeln und Adaptern Stereo an die Main-Outs gehängt.

Gruß Stephan

 

[00Schneider]

Liegts ja dann nicht. Hab mal ein Bild gemalt. Man denke sich auf der Amp-Seite ne Monoklinke und am Mischpult nen Stereoklinkenstecker, an dem der Sleevekontakt nicht belegt ist.

Laut wikipedia ist das dann die "pseudo-differentielle Übertragung". Du musst dann nur ein verdrilltes Kabel nehmen, also die zwei Innenleiter bei einem Stereo-Kabel.

http://de.wikipedia.org/wiki/Symmetrische_Signalübertragung#Differentielle_.C3.9Cbertragung

Verdrillung (englisch z.B. twisted pair) ist übrigens ein weiteres Hilfmittel gegen Störungen, um es kurz zu sagen geht die Einstreuung dann im Mittel gegen Null. Denn die eine "Schlaufe" ist entgegengesetzt zur nächsten, bei der ersten hat der stärende Feld z.B. positive Richtung und bei der nächsten Schlaufe dann negativ, hebt sich also auf. Finde leider kein schönes Bild mit dem das schnell erklärt ist.


P.S. Gebt mal "differentielle signalführung" bei Google ein, kommt als viertes Ergebnis gleich dieser Thread. Als ob das alles richtig wäre was ich hier sage... :screwy:

 

[Bandsalat]

So, ich hab mir jetzt mal die Wikipedia-Links angesehen. Wenn der OP im Eingang die Differenz von Hot (Nutzsignal und Störsignal) und Cold (nur Störsignal bei Impedanz Symmetrie) bildet, dann gewinnt der OP das Nutzsignal folgendermaßen:
Hot - Cold = (Nutzsignal+Störsignal) - Störsignal = Nutzsignal

Danke 00Schneider

 

[SB]

Yepp, zu genau diesem Schluss bin ich dann auch gekommen. Danke an euch beide!

Hab das mit dieser pseudo-differentiellen Übertragung übrigens mal so ausprobiert wie ich das gezeichnet hab, allerdings ohne Amp und direkt mit der Gitarre am Mischpult (funktioniert ja wenn man ein unsymmetrisches Instrumentenkabel nimmt ganz brauchbar). Das Ergebnis war, dass es gebrummt und geknackt hat wie sonst was, sobald ich ne Saite angefasst habe. Eigentlich logisch, denn ich fasse ja dann quasi direkt Cold an. Kann das dann überhaupt mit IRGENDEINER unsymmetrischen Quelle funktionieren? Ich bin auf diese Belegung eigentlich erst dadurch gekommen, dass das in ner Anleitung von nem Soundcraft-Pult bei den Verdrahtungsbeispielen so angegeben war.

Gruß Stephan

EDIT: So habs nochmal rausgesucht. Erstens war das ein Ausgang (also genau umgekehrter Fall, symmetrisch auf unsymmetrisch) und zweitens war der impedance-balanced (was da aber wahrscheinlich dann ne eher untergeordnete Rolle spielt). Bei dem Fall den ich im früheren Post gezeichnet habe geht das wohl nicht, oder?

 

[DI-Box]

Finde leider meinen Thread von damals nicht mehr, aber:

Wenn ich den symmetrischen Ausgang mit einem Stereoklinke -> 2x Monoklinke in zwei Monoeingänge eines anderen Pultes reinjage, wäre das Ergebnis, dass ich auf einem Kanal das Nutzsignal habe, und der andere ohne Signal ist (falls Störsignal = 0).
Hatte mich damals nämlich sehr gewundert, weil ich eine Auslöschung durch das invertierte Signal erwartet hatte und deshalb glaubte, keine Symmetrierung zu haben.

Danke euch allen für eure Mühe, ist ein sehr interessanter Thread.

Oli

 

[Carl]

Dann geb ich doch auch noch meinen Senf dazu:

Am besten ist komplett differentielle Übertragung (Servo, bzw. pos. und invertiertes Signal auf 2 Adern).
Das mit dem 'impedance balanced' oder pseudo-differentiell ist bei niedrigen Frequenzen (also Audio statt GBit Netzwerk) und 'kurzen' Strecken (für audio sag ich jetzt einfach mal <100m) fast genauso gut. Gleiche Impedanz verwendet mal deswegen, damit eine Störquele vereinfacht gesprochen beide Signale Hot und Cold 'gleich leicht' beeinflussen kann. Das man überhaupt eine bestimmte Impedanz wählt liegt
a) daran, dass das Kabel eine spezifische Impedanz hat und man an die anpasst
b) OpAmps durch die Kabelkapazität instabil werden können, wenn kein Widerstand dazwischen klemmt

Wichtig ist dabei:
geschirmtes, zweiadriges Kabel (also 2 Adern + Schirm)
'Empfänger' auf jeden Fall differentiell

Wenn man nur eine asymetrische Quelle hat, dann auf jeden Fall trotzdem ein o.g. Kabel verwenden, wenn der Empfänger einen symetrischen Eingang hat und nur im Stecker am Sender! Masse und die cold Ader verbinden. So hat man den Schirm, der die Brummströme führt und eine cold Ader, über die kein Strom fließt. So hat man zwar weder gleiche Impedanz noch volle Symetrie, aber gegen 99% vom Brumm hilft es trotzdem.

Wenn man nur asymetrische Empfänger hat hilft nur eines: gleiche Masse, gleiche Phase, wenig Strecke, noch weniger Schleifenfläche zwischen den Kabeln und da es sich immer um einen Brummstrom handelt aber die Spannung gemessen wird: viel Querschnitt!
Wenn man also z.B. zwischen Soundkarte und Mischpult in das windige Kabel Brummströme rein bekommt, einfach mal ein 6qmm Massekabel zwischen PC-Gehäuse und der Plattenspieler Masseklemme am Mischpult legen und mit Kabelbindern an das NF-Kabel pappen. Das hilft enorm!
Bei symetrischem Sender und asymetrischem Empfänger einfach nur Masse und 'hot' des Senders verwenden und 'Cold' offen lassen.

Viel Spaß,

Carl

 

[chris_kah]

Ich hab mal im Manual von meinem Yamaha MG 16/6 FX nachgeschaut. In der Tat sind die beschriebenen Ausgänge Impedance Balanced. Wie's funktioniert wurde oben ja schon mehrfach gut erklärt. Der Trick dabei ist, daß sowohl der Ausgang (Tip) als auch der Ring bei diesem Mischpult jeweils 150 Ohm Serienwiderstände haben. Der Ausgangsverstärker (meist ein Operationsverstärker) hat nominell 0 Ohm, weil er jede Fehlerspannung an seinem Ausgang innerhalb seiner Grenzen wegregelt. Der Ausgangswiderstand ist dazu in serie geschaltet, am Ring ist der Gleiche Widerstand nach Masse angeschlossen.
Durch die jeweils gleichen (hier eben die 150 Ohm) Widerstände an beiden Leitungen, sieht der Differenzverstärker am Ende (sofern da einer ist) das gleiche Störsignal, das Nutzsignal ist ja nur auf dem + -Weg.
Diese gleiche Impedanz ist dafür verantwortlich, daß die Störungen durch die Gleichtaktunterdrückung (Englisch CMMR = Common Mode Rejection Ratio)
am Empfänger sozusagen vollständig ausgelöscht werden.
Das funktioniert aber nur wenn alle 3 Leitungen verbunden sind T+ R- Sleeve Masse.
Ein Standard-Adapter Tip-XLR(2), Ring XLR(3), Sleeve-XLR(1) (Stereoklinke ->XLR Stecker)
reicht, um mit Standard XLR Kabeln weiterzugehen.
Wenn man am Ausgang jedoch den 2 Leiter (die - -Leitung) direkt auf Masse legt, verschenkt man durch die Unsymmetrie mögliche CMMR.
Übrigens ist bei dieser Variante sogar ein Ground Lift möglich. Den würde ich dann auf der Ausgangsseite machen (Masse = Schirm Auftrennen), die - -Leitung sorgt dann für das nötige Bezugspotential für das Signal.