Schutzerde und Signalmasse

Player, Streamer, Wandler, Vorverstärker usw.

Schutzerde und Signalmasse

Beitragvon nihil.sine.causa » 28.06.2016, 00:38

Liebe Freunde der soliden Stromversorgung,

zum Thema Schutzerde, (Signal-)Masseführung in der Audiokette, Verbesserungsoptionen durch Steckerleisten sowie HF-Filter haben wir schon viel diskutiert und spekuliert, getestet und z.T. auch investiert. In der letzten Zeit bin ich über einen Artikel von pelmazo gestolpert, der – natürlich im Rahmen einer Streiterwiderung in diesem Fall auf Hrn. Strassner – viele dieser Aspekte aus recht technischer Sicht beleuchtet.

Nun schätze ich pelmazo persönlich nicht besonders, vor allem wegen seiner Art, andere niederzumachen. Andererseits geht es um die Sache – worum sonst? Und da scheint er solide Sachkenntnis zu besitzen. Also habe ich für mich einigen Gewinn aus der Darstellung ziehen können. Ich habe die für mich wichtigen Punkte auf meine Weise herausgeschrieben. Interpretationen und Beispiele sind von mir bzw. in Diskussionen mit anderen entstanden. Ich will Euch meine Notizen dazu mitteilen.*)

Über eine Diskussion zu dieser grundlegenden Thematik würde ich mich freuen.

Einführung: Wie war das früher? Wenn ich an die Stereoanlage meines Vaters aus fünf Einzelkomponenten (Vollverstärker, Tuner, Kassettendeck, Plattenspieler, Tonbandgerät - Passiv-LS klar, aber die zählen in diesem Fall nicht :mrgreen:) denke, dann hatten alle Geräte ihre Stromversorgungen ohne Schutzleiteranschluss und alle hatten Masseverbindung über die unsymmetrischen Audiokabel. Es gab also keine Brummschleifen. Einzig der Antennenanschluss von außen konnte hier Probleme machen, aber wenn es keine andere Erdung gab, dann nahm man den Antennenschirm als Erdungspunkt und alles war gut.

1. Punkt*): Bei Geräten mit Schutzleiteranschluss ist symmetrische Signalverbindung vor asymmetrischer zu bevorzugen.

Wenn nun Geräte ins Spiel kommen, die einen Schutzleiteranschluss besitzen und diesen auch zur Erdung der Signalmasse nutzen, dann kann es zu Brummschleifen kommen. Insbesondere wenn die Audioverbindungen weiterhin asymmetrisch sind.

Der Vorteil der symmetrischen Verbindung scheint darin zu liegen, dass auf der Signalmasse kein nennenswerter Strom fließt, sofern es sich um gut gemachte und „echte“ symmetrische Schaltungen handelt. Das sollte dann zur Folge haben, dass bei Geräten mit Schutzleiter kein nennenswerter Signalstrom zur Schutzerde fließen kann.

2. Punkt: Wenn man es – vor allem bei asymmetrischen Verbindungen – mit einer Brummschleife zu tun hat, dann kommt es darauf an, den Strom durch die Massen der Audioleitungen zu minimieren, um den Spannungsabfall (also die Differenzspannung) zu minimieren.

Bei asymmetrischen Verbindungen gibt es zwei Arten von Strömen auf der Signalmasse. Zum einen den erwünschten Signalstrom und um anderen den unerwünschten, in einer Brummschleife induzierten Strom. Letzteren könnte man dadurch minimieren, indem man den Widerstand in der Schleife auf 0 Ohm bringen würde. Das kann etwa durch hochwertige(re) Signalkabel geschehen. Ideal wären Supraleiter – aber das hat von Euch (noch) keiner als Signalkabel, oder? Die bessere Lösung scheint daher zu sein:

Punkt 3: Die andere Möglichkeit besteht in der Auftrennung der Brummschleife. Z.B. durch galvanische Trennung.

Divide et impera! Auftrennen ist gut. Kommt eine Antennenleitung ins Spiel, so kann die Auftrennung über einen Mantelstromfilter erfolgen. Bei einer Netzwerkverbindung könnte die Auftrennung durch eine WLAN-Strecke, durch nicht geschirmte CAT-Kabel (mit Einschränkungen) oder eine Glasfaserstrecke erfolgen.

Punkt 4: Je mehr Audiokomponenten miteinander verbunden werden, umso ungünstiger können die Auswirkungen sein.

Klar, je komplexer die Kette wird, umso unübersichtlicher die Auswirkungen. Denken wir an Punkt 2: Wir müssen schließlich verstehen, wie die einzelnen Audiokomponenten die Signalmasse behandeln. Wer die Tendenz hat, viele Funktionen in unterschiedliche Einzelkomponenten mit jeweils eigenen Netzteilen zu verorten, handelt sich Störströme ein, die er ggf. nicht mehr so leicht überblickt.

Beispiel: Bei mehreren Geräten, von denen nur eines geerdet ist, können sich trotzdem Brummschleifen bilden. Diese treten immer auf, wenn es mehrere Masse-Verbindungen der Geräte untereinander gibt, die eine nennenswerte Fläche aufspannen. Liegen sie dagegen dicht beieinander, bleibt die Brummschleife klein.

Eine persönliche Erfahrung: Auch meine Audio-Kette ist zunehmend komplexer geworden. Ich verwende allerdings – soweit wie möglich – symmetrische Verbindungen und ich erde die Signalmasse an mehreren Stellen (Groundlift), verfolge also ein 0-Ohm-Prinzip, soweit möglich. Ich hatte auch schon sehr aufwändige und wertvolle Stromkabel zu Besuch. Allerdings konnte ich beim besten Willen keine Veränderung / Verbesserung der Klangqualität wahrnehmen. Weder an den – durchaus hungrigen – Lautsprechern noch an meinen Quellen.

Fazit: Ob es dann, wenn alle diese Überlegungen durchdrungen und alle Hausaufgaben gemacht sind, am Ende noch einer High-End Stromleiste bedarf? Ob es dann noch hörbare Unterschiede zwischen technisch soliden und technisch soliden aber high-endig wertvollen Stromkabeln auszumachen sein werden?

Ich stelle das mal als Fragen in die Runde.

Viele Grüße
Harald

*) Der besseren Lesbarkeit halber habe ich einge der Aussagen von pelmazo als Regeln dargestellt und dabei mehr oder weniger lässig zitiert. Wer den Wortlaut genau und im Gesamtzusammenhang nachvollziehen möchte, sei auf das Original verwiesen.
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Beitragvon dietert » 28.06.2016, 03:15

Hallo Harald,

bei vorgegebenen Komponenten mit unsymmetrischen Eingängen und Erdungsvorschriften aufgrund von Metallgehäusen gibt es oft noch eine Lösung, die darin besteht, zwischen Erdungsanschluss (Leiter zum Schukostecker) und Chassis zwei gegeneinandergeschaltete Dioden zu legen. Die müssen aus Sicherheitsgründen so ausgelegt sein, dass sie im Fehlerfall einen gängigen 16A Sicherungsautomaten auslösen, am besten ohne selber Schaden zu nehmen. Ich benutze dafür meist solche 25A-Diodenbrücken, die man am Chassis anschrauben kann, mit einem Kurzschluss zwischen Plus und Minus. Schutzerdung und Chassis kommen an die beiden Wechselstromanschlüsse. Der Sinn ist dann, dass induzierte Brummspannungen in den Schutzleitern bis etwa 1 V keine Ströme auf den Abschirmungen der Signalkabel provozieren. Diese Lösung sieht man übrigens auch bei ganz hochkarätiger HP-Messtechnik.

Dann muss man nur noch die Signalkabel so führen, dass die Flächen der Brummschleifen klein bleiben, die sich zwischen den Abschirmungen bilden.

Grüße,
Dieter T.
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Beitragvon KSTR » 28.06.2016, 09:46

nihil.sine.causa hat geschrieben:Der Vorteil der symmetrischen Verbindung scheint darin zu liegen, dass auf der Signalmasse kein nennenswerter Strom fließt, sofern es sich um gut gemachte und „echte“ symmetrische Schaltungen handelt. Das sollte dann zur Folge haben, dass bei Geräten mit Schutzleiter kein nennenswerter Signalstrom zur Schutzerde fließen kann.

Da muss man genauer hinsehen.

Der Punkt ist: der Strom auf dem Schirm einer symmetrischen Geräteverbindung spielt keine Rolle, in erster Näherung. In zweiter Näherung koppelt der Schirm aber doch sowohl kapazitiv wie induktiv auf die beiden Signalleiter. Deswegen ist strenge Impedanzsymmetrie (auch im Kabel) das entscheidende Kriterium, während die Signalsymmetrie praktisch keinen Vorteil hat (ausser höherem möglichen Signalpegel).

Dennoch versucht man, den Schirmstrom für niedrige Frequenzen / DC niedrig zu halten und u.a. dazu haben viele Geräte empfängerseitig einen Groundlift auf Pin 1 oder besser einen RCD-Trenner (Widerstand//Kondensator//Dioden, wie von Dieter beschrieben) zwischen Pin1 und Schutzerde, wo der Spannungsabfall problemlos auftreten kann. Aber idR KEINE Netztrenner zwischen Schutzerde und Audiomasse, d.h. wenn dann dort zusätzlich und nicht stattdessen, was die Problematik nur an das nächste Gerät weiterreichen würde. Die beste Stelle die Gleichtaktunterdrückung eines symmetrischen Inputs ausnutzen zu wollen ist eben der eigene Input. Ist es dort mies, darf man das Problem durchreichen. ;-)

Bei Verbunden mit mehr als einem Gerät mit nicht-freier Audiomasse**) mit asymmetrischen Verbindungen kann man entweder die Schirmströme unterbinden (Signal-Übertrager) oder so klein wie möglich machen, indem man dem Strom einen besseren Pfad gibt. Dazu verbindet man die Chassis aller Geräte so "hart" wie möglich miteinander, zB über die Massen sämtlicher noch freier Buchsen (aber obacht bei Digitalsignalen) und/oder besser über vorhandene oder angebrachte Erdungsanschlüsse, und/oder in letzter Instanz über gute Schutzleiteranschlüsse an den Netzversorgungen (zB möglichst kurze Netzkabel mit massivem PE-Leitern und -kontakten), und ohne dabei große Schleifenflächen aufzuspannen, wie auch schon erwähnt wurde.

Also ein richtig solides netzförmiges Ground, denn weder sternförmige noch sonstwie 'schöne' Architektur bringt da was, sondern schlicht die rohe Gewalt -- soviele Verbindungspunkte der Massen aller Geräte über möglichst viele und gute Wege, auf dass die Ableitströme nicht den Weg über das eigentliche Signalkabel gehen müssen und auch nicht über direkt daran angeschlossene Schaltungsteile, wo kleine Spannungsabfälle aufgrund dieser Ströme sich 1:1 in Störungen übersetzen können.

**) Nicht-freie Audiomasse : Koppelimpedanz zum Netz niedrig. zB wenn Audiomasse == Schutzerde, aber auch wenn zB in einem Schaltnetzteil eine ungeerdeten Geräts relativ große Kondensatoren zw. Primär- und Sekundärseite hängen (was wg. EMV die Regel ist) -- klassisches Beispiel: Laptop-Netzteil.
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Beitragvon shakti » 28.06.2016, 10:57

Gutes Thema!, beschaeftige ich mich doch seit der Umstellung von Krell CAST Verbindungen auf RCA intensiv mit der Massefuehrung meiner Anlage.

Dabei geht es nur am Rande um Brummschleifen sondern prinzipiell um Klangverbesserungen.

Dabei faellt als erstes auf, das jedweder "Tuning" Ansatz darauf abzielt, das Massepotential auf dem Gehaeuse moeglichst zu minimieren und so gleich zu schalten, dasss es keinen Potentialausgleich ueber die Signalkabel gibt.

Die von mir teilweise verwendeten NBS Kabel arbeiten zB mit einem sehr ueppigen Masseleiter, so dass idealerweise die Geraete ueber das Stromkabel und damit ueber die Steckerleiste geerdet sind.

Andere Ansaetze legen zusaetzliche Massekabel von jedem Geraet zu einer geerdeten Kupferleiste und verfolgen damit das selbe Ziel.

Aendert sich aber das Massepotential der Hausinstallation, was auch haeufig vorkommt, schwingt das Potential der Anlage entsprechend mit, dies laeuft nie bei alles Geraeten syncron, so dass es immer wieder Ausgleichstroeme gibt.

In Muenchen bin ich nun auf das aktive Grounding Konzept der taiwanesischen Firma Telos aufmerksam geworden, bei Telos wird jedes Geraet an eine aktive Telos Grounding Box angeschlossen, die fuer alle Geraete das Potential aktiv regelt und "filtert" , dieses Konzept finde ich so interessant, dass ich dieses kurzfristig ausprobieren mag, evtl kann ich bereits zum Ende dieser Woche ueber meine Erfahrungen berichten!

https://www.thecableco.com/Product/Grou ... se-Reducer

http://www.monoandstereo.com/2016/04/te ... noise.html

Gruss
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Beitragvon Hans-Martin » 28.06.2016, 13:56

Hallo Harald,
deiner gewohnt strukturierter Herangehensweise kann ich bei der Gemengelage von Problemen und Gerätekonstellationen nur ersteinmal eine Menge von Beobachtungen gegenüberstellen, die noch sortiert werden müssen.

Gewiss hat die Brummschleife einen Einfluss auf den Klang, und ich stimme aus der Praxis Klaus zu, wenn es darum geht, Gerätegehäuse mit geradlinigen, kurzen und querschnittsstarken (min.2,5qmm) Erdungsbändern zu verbinden.

Bei großer Signalmassestrombelastung zwischen Geräten mit schutzgeerdetem Subwoofer im Multimediasystem mit BreitbandKabelanschluss, dessen Erdung im Hausanschlussraum mehr oder wenig niederohmig besteht, fließt der Ausgleichsstom über diverse Geräte der Kette und belastet die querschnittsschwachen Leiterbahnen auf der Eingangsplatine des Vorverstärkers, das kann derart stark sein, dass eine gewählte Quelle verbrummt ist, deren Audiokabel frei von dieser Belastung sind, weil die Quelle geschickt von Lichtnetz entkoppelt ist oder gar batteriebetrieben ist. Der Spannungsabfall ist dort am größten, wo der Innenwiderstand am höchsten ist, wo die Bahnen am dünnsten sind.

Das Ausphasen ist auch bei den Geräten mit Schutzerde wichtig, weil beide Alternativen hörbar unterschiedlichen Klang verursachen, obwohl der Schutzerdeleiter definitiv identisch geblieben ist.
Die Einkopplung von Netzstörungen über parasitäre Wicklungskapazitäten in das Netzteil /Gleichrichter/Siebkondensatoren (auch die bessere kapazitive Kopplung des Signalmasse zum MP bei nicht schutzgeerdeten Geräten, wenn die geringere Kapazität zur Phase besteht) kann durch Netzfilterung begrenzt werden, indem die Zuleitung induktiv verhindert, was kapazitiv im Trafo fördert.
HMStrassner setzt deshalb Ferrite über die Netzleitungen, auch Doppellochferrite über die einzelnen Stränge der sternförmigen Innenverteilung seiner Energia Netzleiste.

Ausgleichströme zwischen den Geräten über ihre Audioverbindungen die Potential enthalten die kapazitiv über Trafos eingekoppelten Störungen (oder die Ableitung der Y-Kondensatoren der SNTs ohne PE) und in die geschlossene Schleife induzierte Ströme, niederfrequent von Trafostreufeldern, HF von den magnetischen Komponenten aller EM-Wellen.
Ich denke, das spricht für eine lange gemeinsame Zuleitung zum Knotenpunkt, von dort kurze Netzkabel sternförmig zu den Geräten, um hier die Schleifenöffnung gering zu halten, alternativ könnte man bei 2 Geräten wie Quelle und VV deren Netzkabel miteinander verwendeln, bei 3 und mehr kann man sie zusammenflechten.
Bei Steckdosenleisten die Netzstecker von Geräten mit Audioverbindung nebeneinander stecken, um die Spannungsfälle gering zu halten. Da nähere ich mich HMS und widerspreche zugleich:
Denn eine sternförmige Netzverteilung (Netzspinne) hat einen gemeinsamen Knotenpunkt nahe der Geräte und sorgt für geringe Phasenunterschiede bei den ankommenden Störungen am Gerät, weil am Knotenpunkt selbstredend für alle Geräte identische Ausgangsbedingungen herrschen, die über die kurze Leitung sich weniger verändern als über lange Zuleitungen von einer üblichen Netzunterverteilung.
Wenn aber bei einer (intern nicht sternförmig verdrahteten) Steckdosenleiste größte Verbraucher wie Endstufen am Eingang eingesteckt werden, die VV und Quellen dem folgen, hat man geringste Spannungsunterschiede zwischen der ersten zur letzten Dose, beginnt man dagegen mit Quellgeräten, gefolgt von VV und Endstufe(n)/Aktiv-LS, wobei der Spannungsabfall innerhalb der Leiste höher ausfällt, ist doch der letztere Fall klanglich näher an der Sternverteilung/Netzspinne, trotz der größeren Spannungsunterschiede.
Und auch mit Erdungskabeln zwischen den Gerätegehäusen nähert sich der Klang mit einem Plus an Plastizität und Vorn-Hinten-Staffelung der Netzspinne. Hier wäre zu überlegen, ob man die Gehäusemasseverbindungskabel eng parallel zu den Audiokabeln anlegt, gar zu verwendeln, um auch hier die Schleife eng zu halten, um weniger einzukoppeln.

Mit einem vielfachen Netzwerk über alle verbundene Geräte kreuz und quer habe ich keine Erfahrung, kann mir aber vorstellen, dass das gemeinsame Massenetz einige positive Nebenwirkungen hat, mehr Elektronenspender auf Mass, größere Zone um die Anlage mit identischem Potential, was die elektrischen Störfelder, die von Netzkabeln in der Wand und auf dem Boden ausgehen (Brummen auf Oszilloskop sichtbar).
Zum Ausphasen zurück: wenn man 2 Geräte (CD-Player, Vorverstärker) ohne PE ans Netz anschließt und gegenüber PE die jeweilige Wechselspannung misst und notiert, dazu die Spannung zwischen den Geräten mit demselben Messgerät/Messbereich/Innenwiderstand ebenfalls misst, stutzt man über die Differenz und begreift, dass die Trafos mittels unterschiedlicher Kopplungskapazitäten Phasendrehungen einbringen. Es ist also etwas anders als bei 2 Gleichspannungen gegenüber einem gemeinsamen Referenzpotential...
Für diese Problematik hat HMS Ferrite über Netzkabel, die Gleichtaktunterdrückung fördern, Gegentaktstörungen wie die Trafostromaufnahme aber weniger behindern. Damit wird auch die HF-Leitung des Schutzkontaktleiters reduziert, was HF-Einstreuung in die Schleifen dämpft.
Was passiert, wenn der Hersteller das Gehäuse schutzerdet, aber die Leiterplatte innen "floating" hält?
Die per Trafo eingekoppelten Störungen sind auf allem, auf Leiterplatte Ground und auf dem Signal.
HMS hat per Grid Dipper zwischen 2 gestapelten Geräten einen Schwingkreis nachgewiesen, gebildet aus Kapazität zwischen den Gehäusen und Induktivität des Netzkabels (PE) mit Resonanzfrequenz bei (nach Gedächtnis 4 MHz), bei nebeneinander aufgestellten Geräten 14 MHz. Mit Ferriten ist letzteres leichter zu dämpfen.
Wenn ein CD-Player auf seinem Gehäuse die Taktfrequenz des Quarzoszillators abstrahlt, fragt man sich, ob das gut konstruiert ist, ähnliches gilt für viel Digitalgeräte, die nach Abstand zu anderen Geräten verlangen. Eigentlich sollte das Netzteil geerdet sein, aber die Stromversorgung samt 0 (Signalmasse) zur Anwendung durch Drosseln von HF entkoppeln. Dann kann das umgebende Gehäuse das tun, was es sollte: abschirmen. Wie sollte ein Gerät gebaut sein, wenn anders, welche Konsequenzen muss man für die Erdung und Verkabelung ziehen? Hier ist gewiss ein Unterschied zwischen Studio-Technik und der großen Vielfalt im Home-Hifi.
Baue ich meinen Streamer isoliert in ein unabhängiges Gehäuse, welches auf Schutzerde gelegt ist, wird der Klang lebendiger, das muss wohl an einem ruhigeren Hintergrund liegen. Alles andere ist technisch unverändert. Ein geerdetes Blech, isoliert zwischen den Geräten platziert, hat bei mir einen ähnlichen Effekt, auch bei Analoggeräten.
Das macht dieses ganze Thema noch vielfältiger und nicht gerade überschaubarer.
Grüße Hans-Martin
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Beitragvon KSTR » 28.06.2016, 19:07

shakti hat geschrieben:In Muenchen bin ich nun auf das aktive Grounding Konzept der taiwanesischen Firma Telos aufmerksam geworden, bei Telos wird jedes Geraet an eine aktive Telos Grounding Box angeschlossen, die fuer alle Geraete das Potential aktiv regelt und "filtert" , dieses Konzept finde ich so interessant, dass ich dieses kurzfristig ausprobieren mag, evtl kann ich bereits zum Ende dieser Woche ueber meine Erfahrungen berichten!
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5000$ für eine Kiste die effektiv nichts macht und auch nichts Effektives machen kann und wo auch nirgends im Ansatz beschrieben ist was sie nun angeblich machen soll und wie sie das tut?!? Beutelschneiderei at its best! Passt ja bestens zum sonstigen Portfolio des Herstellers ...
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Beitragvon Koala887 » 28.06.2016, 21:12

shakti hat geschrieben:In Muenchen bin ich nun auf das aktive Grounding Konzept der taiwanesischen Firma Telos aufmerksam geworden, bei Telos wird jedes Geraet an eine aktive Telos Grounding Box angeschlossen, die fuer alle Geraete das Potential aktiv regelt und "filtert" , dieses Konzept finde ich so interessant, dass ich dieses kurzfristig ausprobieren mag, evtl kann ich bereits zum Ende dieser Woche ueber meine Erfahrungen berichten!

Ich weiß zwar auch nicht was das Gerät macht, aber aus eigener Erfahrung kann ich sagen, dass es auf manche Geräte durchaus einen positiven Effekt hat. :roll: 8)

Schöne Grüße
Daniel
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Beitragvon shakti » 28.06.2016, 22:28

@Klaus
Danke fuer den zielfuehrenden Beitrag!
Man merkt, dass Du dich mit der Materie, dem Produkt sehr auseinandergesetzt hast!

Der Hersteller hat in Muenchen durchaus technische Fragen beantwortet.
Auch empfinde ich die homepage als durchaus informativ.

Da in meiner Kette jegliche Unterschiede im Bereich der Massefuehrung klar hoerbar sind, bin ich auf jeden Fall gespannt, was die aktive Telos Loesung bringt.

Meine Lautsprecher sind zB in einem kompletten Metallgehaeuse, bin deshalb auch neugierig was passiert, wenn ich dieses auch auf die "aktive Telos Masse" lege.

Sollte die Telos Loesung bei mir entsprechend viel leisten, relativiert sich der Preis, da bei mir bereits einzelne Stromkabel, bzw auch die Stromverteilung teurer als die Telos grounding box sind, somit diese preislich durchaus in das Preisgefuege des aktuellen globalen "High End" Segmentes passt.

Werde mir die Freiheit nehmen von meiner Erfahrungen zu berichten, auch wenn mir sicherlich die techn Grundlagen fehlen die Effekte technisch begruenden zu koennen.

Gruss
Juergen
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Beitragvon RS.schanksaudio » 29.06.2016, 08:44

KSTR hat geschrieben:5000$ für eine Kiste die effektiv nichts macht und auch nichts effektives machen kann und wo auch nirgends im Ansatz beschrieben ist was sie nun angeblich machen soll und wie sie das tut?!? Beutelschneiderei at its best! Passt ja bestens zum sonstigen Portfolio des Herstellers...

:cheers:
Wo ein Käufer, da ein Markt – das muss man einfach so pragmatisch sehen :D

Viele Grüße
Roland
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Beitragvon KSTR » 29.06.2016, 10:16

shakti hat geschrieben:Man merkt, dass Du dich mit der Materie, dem Produkt sehr auseinandergesetzt hast!

Das kannst auch gern ohne Ironie so stehen lassen. Weil, habe ich, vor allem mit der Materie, das ist Teil meines Berufes.

Theoretisch ist durchaus möglich, die minimalsten Reste an Potentialunterschieden zwischen Geräten noch weiter auszugleichen als es die von mir beschriebene maximal solide großflächige Massanbindung "von allem mit allem" bereits kann (und das ist das Mittel der Wahl in ggü Audio wirklich fiesen Fällen, zB in der Meßgerätehalle eines Teilchenbeschleunigers).

Diese minimalen Reste kommen von
a - dem Widerstand bzw der Impedanz der Ausgleichsleitungen,
b - dominanter von Übergangswiderständen der Steckkontakte für diese Masseanbindungen (also besser Schraubverbindungen nehmen),
c - und uU noch dominanter (und ohne Modifikation unabänderlich) von Spannungsabfällen entlang des geräteinneren Pfades vom Netzteil zu den Buchsen, die bei unglücklichem Schaltungsdesign und -Layout auch 1:1 als Fehlerspannungen auftauchen. Nur wenige Geräteentwickler achten auf sowas im Detail.

Für die Modifikation von c muss man den Punkt finden, an dem man einen hohen Strom in die Masse einspeisen kann der zum Netzeil hin abfließt ohne das ein Störsignal aufftritt. Es liegt nahe, dass dieser Punkt in der Nähe des Netzteils liegen wird und nicht zwingend an den Signalbuchsen.
Hat man diesen Punkt für jedes der Geräte ermittelt und verbindet sie direkt (gelötet/geschraubt) mit Kupferband, erreicht man bereits den 'next level' an Signal Integrity, und auch auf keinem anderen Wege.

Die Telos-Kiste mißt nun mutmaßlich die Differenz zw. jedem der Masseanschlüsse und einer Referenz (der eingehende Schutzleiter, vmtl.) und versucht die jeweils restlichen Masseanschlüsse synchron so zu "verziehen" (mit kleinen Endstufen) dass dies erfüllt wird.
Die Ausgleichsleitungen werden also sowohl als Fühler verwendet wie als Speisung für den korrigierenden Strom, dessen Einfluß bei bekanntem Widerstand noch kompensiert werden kann (womit Telos auch wirbt dass sie das täten), d.h. Problem a) ist uU tatsächlich addressiert.... aber b) und c) nicht.

Aber selbst wenn : Ob die Differenzspannung bzw der Schirmstrom damit effektiv geringer wird als einfach bloß mit einem soliden Masseausgleich ist mE extrem fraglich, ließe sich jedoch in einem Meßaufbau gut klären (und sowas muss der Entwickler von dem Ding ja gemacht haben, wäre zu hoffen), und sowas würde man auch für das Marketing ausnutzen, also wenn echter "Vorsprung durch Technik" tatächlich vorhanden wäre.
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Beitragvon Hans-Martin » 29.06.2016, 10:37

RS.schanksaudio hat geschrieben:
Wo ein Käufer, da ein Markt – das muss man einfach so pragmatisch sehen :D

Hallo Roland, Klaus,

wenn ich eine solche Aufgabe gestellt bekäme, die Konsequenzen aus der Problematik Erdung der Home-HiFi-Anlage zu ziehen und einen Lösungsvorschlag zu machen, der nicht mit dem Umbau einzelner Geräte, sondern mit einem Zusatzgerät kommerziell verwertbar wäre, würde ich zunächst alle meine und greifbare, berichtete Erfahrungen anderer zu dieser Problematik zusammentragen, die Analyse vertiefen und nach einer zentralen Lösung suchen, die vermutlich im Bereich Kompensation liegen wird.

Wenn man ein zusätzliches Gerät an die Kette anschließt, verschlechtert sich der Klang meistens etwas. Schlimm bei Geräten, bei denen der einpolige Netzschalter die Null unterbricht, aber auch ausgeschaltete Geräte mit Löschkondensator über dem Netzschalter, natürlich besonders auch im eingeschalteten Zustand, selbst im ausgephasten besseren Netzkontakt. Jedes Gerät erhöht das Störpotential auf der Signalmasse, der gemeinsamen Masse. Gegen gemeinsame Masse spricht überhaupt nichts, aber gegen erhöhte Störeinkopplung durch die Netzteile.

Es gibt verschiedene Ansätze, die Signalmasse mit zusätzlichen Maßnahmen zu verbessern, von Döschen mit unbekanntem Inhalt über ein dünnes Kabel angeschlossen bis hin zum Stückchen Kabel, welches an die Verstärker-Masse oder gar an die schwarze Klemme der Passivbox angeklemmt wird. Ein Teil dieser Maßnahmen ist leichter zu verstehen, wenn man sich mit der Hörbarkeit der Absoluten Polarität beschäftigt, also der Bevorzugung positiver Transienten für unser Ohr, und der Tatsache, dass Elektronen negativ sind, was in der Physik eine andere Vorstellung von dem begründet, was wir als technische Stromrichtung kommunizieren.

Das zitierte Gerät hat einen Netzanschluss mit Schuko, liefert sternförmig über spezielle Kabel an die Geräte der Kette etwas, was die Erdung simulieren soll, denn der einfache Anschluss und Ableitung über den Schutzleiter wäre ein zu großer Umweg für etwas, was das Netzkabel der jeweiligen Komponente direkter könnte.

Also könnte die Prozessorsteuerung messen und analysieren lassen, welches Störpotential auf der Signalmasse ruht, im Vergleich zum eigenen Netzanschluss. Ändert sich die Gerätekonstellantion der Anlage, schaltet man ein angeschlossenes Gerät aus oder ein anderes ein, muss das Gerät wieder neu angepasst werden. Das Störpotential auf der Masse hat eine durch die Art der Einkopplung typische Phasenverschiebung und spektrale Verteilung, wie es nach einem Bandpassfilter mit linearer Verzerrung zu erwarten ist. Überlagert man nun durch niederohmigere Zuleitungen als die Verbindungsleitungen sind beidseitig die verbundenen Geräte mit einem kompensierenden Gegensignal, welches sich an den momentanen Netzstörungen orientiert, die auch dieses Gerät empfängt, könnte es gelingen, die Signalmasse der Kette weitgehend zu neutralisieren.

Anders beschrieben, wie ein Raumkorrektursystem wird ein Istzustand gemessen, eine Zielkurve angestrebt, das eingehende Signal wird mit inverser Charakteristik neutralisert. Dieser Vorgang muss dynamisiert werden, um Änderungen der Betriebszkonstellation automatisch zu erfassen. Das wäre ein Arbeitsprinzip, das sich jeder vorstellen könnte ...

Grüße Hans-Martin

P.S.
ich sehe gerade, Jürgen hat auch schon seine Vorstellungen geschrieben, auf seinen Bericht vom realen Einsatz bin ich gespannt.
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Beitragvon Grauwacke » 29.06.2016, 13:05

Hallo, zusammen!

Zum Thema Symmetrische Verbindung und Erdung würde ich empfehlen, sich die Rane Note 151 Grounding and shielding anzusehen. Ein Hauptproblem bei symmetrischen Kabeln scheint nämlich zu sein, dass die Schirmung falsch angeschlossen wird, nämlich auf Pin 1. Aus HF-technischer Sicht ist dies in der Tat sehr fragwürdig, denn die Schirmung soll ja die Gehäuse-Massen (elektrisch) verbinden. Das tut sie nur, wenn die Schirmung auf die Gerätemasse gelegt wird. Schirmung auf Pin 1 erhöht nur die Wahrscheinlichkeit, HF+FR in die Geräte einzuspeisen, wo die Störungen dann auf die Signalmasse gelangen.

Ich habe die Idee der Rane-Note umgesetzt (alle XLR-Kabel Schirmung von Pin1 weg auf Gehäusemasse umgelötet) und muß feststellen, das die performance im digitalen Bereich sich deutlich verbessert hat.Im analogen Teil gabs erstmal eine böse Überraschung, dass nach dem Ausschalten vom HD2 die Verstärker von Mittel- und Hochtöner heftig gebrummt haben, der Tieftonbereich aber nicht. Ursache? Ich hatte vergessen, die Signalmasse mit der Gehäusemasse auf der Sternverteilung im Verstärkergehäuse zu verbinden (im Tieftonverstärker war die Verbindung drin). Danach alles bestens!

Grüße
Helge
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Beitragvon Hans-Martin » 29.06.2016, 14:25

Hallo Helge,

das finde ich gut nachvollziehbar.

Ich habe bisher 1:1 verbunden, aber den Schirm zum Vorverstärker weisend einseitig aufs Gehäuse aufgelegt.

Grüße Hans-Martin
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Beitragvon Grauwacke » 29.06.2016, 17:02

Hallo, Hans-Martin,

Hans-Martin hat geschrieben:Ich habe bisher 1:1 verbunden, aber den Schirm zum Vorverstärker weisend einseitig aufs Gehäuse aufgelegt.

Mit einem einseitig offenen Schirm hat man eigentlich eine Antenne, die im RF-Bereich abhängig von der Kabellänge so einiges einfängt und dann auf die Signalmasse weiter reicht. Würde ich nicht machen.

Grüße
Helge
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Beitragvon KSTR » 29.06.2016, 19:37

Hans-Martin hat geschrieben:Es gibt verschiedene Ansätze, die Signalmasse mit zusätzlichen Maßnahmen zu verbessern, von Döschen mit unbekanntem Inhalt über ein dünnes Kabel angeschlossen bis hin zum Stückchen Kabel, welches an die Verstärker-Masse oder gar an die schwarze Klemme der Passivbox angeklemmt wird. Ein Teil dieser Maßnahmen ist leichter zu verstehen, wenn man sich mit der Hörbarkeit der Absoluten Polarität beschäftigt, also der Bevorzugung positiver Transienten für unser Ohr, und der Tatsache, dass Elektronen negativ sind, was in der Physik eine andere Vorstellung von dem begründet, was wir als technische Stromrichtung kommunizieren.

Ich kann nicht folgen wo da ein Zusammenhang sein soll, v.a. zu dem Elektronenpool-Dinges (du liest zuviel Bud Purive, nehme ich an?)
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