Warum
Audio-Netzfilter ?
Der Einfluß der Netzwechselspannung
auf die Qualität der Versorgungsspannung wird oft unterschätzt.
Die vom Versorgungsunternehmen gelieferte 50 Hz sinusförmige Wechselspannung
ist reine Theorie. Die Praxis zeigt, daß diese in zunehmendem Maße
mit Oberwellen bis 3 kHz und mit HF-Störungen überlagert ist.
Dies verursacht einen Klirr
von bis zu 20%. Diese Störungen können selbst durch aufwendige
Netzteiltechnik nur bedingt von der signalverarbeitenden Elektronik ferngehalten
werden. Zusätzlich sorgen unmittelbar an der gleichen Steckdose angeschlossene
Digitalgeräte durch Rückwirkung für weitere Störungen.
Diese Störungen machen
sich insbesondere im sensiblen Hochtonbereich bemerkbar, da dort die Musiksignale
in der Größenordnung der Störungen liegen können.
Das Maß der Störungen ist abhängig von den lokalen Bedingungen,
d.h. der Hausinstallation und den örtlichen Störungen, die zu
unterschiedlichen Zeiten mehr oder weniger ausgeprägt sind.
Das traurige Ergebnis
ist meistens ein vernebeltes, dünnes und aggressives Klangbild mit
schlechter räumlicher Abbildung, das nur allzuoft allein den HiFi-Komponenten
zugeschrieben wird. Durch den Einsatz eines gut dimensionierten Audio-Netzfilters
werden diese Störungen wirkungsvoll unterdrückt.
Industrienetzfilter
sind ausgelegt gegen Hochfrequenz-Störungen ab 100 kHz bis ca. 100
MHz. Für Audioanwendung ist eine möglichst tief einsetzende Filterung
nötig (ab ca. 1 kHz).
Durch den Einsatz eines
Audio-Netzfilter werden diese Störungen wirkungsvoll unterdrückt.
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Ob der Einsatz eines Netzfilters
für die gesamte Kette (also vor der Steckdosenleiste) von Vorteil
ist muß im Einzelnen geprüft werden.
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Wenn die örtliche Störbelastung
nur gering ist, so ist dies vielleicht nicht nötig und wenn die Belastung
des Filters durch große Endstufen zu groß ist, nicht sinnvoll
(ev. Dynamikverlust).
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Die grundsätzlich positive
Wirkung beim Einsatz vor Digitalquellen ist aber unüberhörbar
!
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Einige wenige HiFi-Komponenten
sind ab Werk mit einem internen Netzfilter ausgerüstet. Da das Hintereinanderschalten
von Netzfiltern einer anderen Bauart von Nachteil sein kann, sollte dies
beim Hörtest bedacht werden !
Wie
bei jeder Fehlerminimierung in der Übertragungkette ist das Ergebnis
ein luftiges, warmes und natürliches
Klangbild, das deutlich an Musikinformation gewinnt.
Anfangs
kann dies als Dynamikeinbuße bzw. Höhenverlust interpretiert
werden. Binnen kurzer Zeit werden Sie aber die Vorzüge nicht mehr
missen wollen. Die Präzision der räumlichen Abbildung wird Ihnen
das Live-Erlebnis ein deutliches Stück näher bringen
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Warum Audio-Netzleitungen
?
Das Stromversorgungskonzept
wird komplettiert mit den entsprechenden Gerätenetzleitungen.
Jedes Kabel wirkt wie eine
Antenne für Hochfrequenz (HF). Durch eine niedrige Induktivität
des Netzkabels ist die Gefahr der HF-Einkopplung geringer.
Der Schirm und der interne
Schutzleiter bilden bezüglich der Phase und des Nulleiters eine Kapazität.
Diese schließt HF-Störungen kurz und schirmt gleichzeitig von
außen wirkende elektrische Felder ab. Ein geschlossener Schirm (beidseitig
angeschlossen) verhindert gegenüber eines einseitig angeschlossenen
Schirmes (Sackschirm), daß dieser wie eine Stabantenne für HF
wirkt.
Das Netzkabel muß in
Verbindung mit der Steckdosenleiste dafür sorgen, daß NF-Störungen
(Hörbereich) über daß Netzkabel zu dem gemeinsamen Pol
(zentrale Steckdosenleiste) abfließen können. Gleichzeitig müssen
die Geräte aber durch das Netzkabel wirkungsvoll von HF entkoppelt
werden.
Die
Verbesserung des Klangs ist also eine Folge von Verringerung der Modulation
von NF- und HF-Störungen mit dem Musiksignal.
Handelsübliche
Netzkabel und Steckdosenleisten, oder solche die nicht konsequent
nach diesen Kriterien konstruiert sind,
bieten
somit nicht die mögliche Klangverbesserung.
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Warum
Audio-Steckdosenleisten ?
Die Geräte einer Audio-Übertragungskette
sind zwangsläufig primärseitig über ihre Netzleitung (230
V~) und sekundärseitig über Signalleitungen (Cinch) miteinander
verbunden. Durch nicht optimale Netzteile (keine ideale galvanische Trennung),
werden Störspannungen vom Netz magnetisch oder kapazitiv in die Geräte
eingekoppelt. Interne Hochfrequenz-Störungen durch digitale Steuer-
und Audio- Signale (bis 25 MHz) sorgen für weitere Verschmutzung.
Über eine niederohmig
und niederinduktive Netzverbindung mit möglichst gleichem Potential
wird dafür gesorgt, daß diese HF-Störungen über die
Netzleitung abfließen können und nicht über den zweiten
ungünstigen
Weg, die Signalleitungen.
Voraussetzung dafür
sind spezielle niederohmige HF-taugliche Netzkabel und Potential-Ausgleichschienen
(für Phase, Nulleiter und Schutzleiter) in der Steckdosenleiste. Natürlich
müssen alle Komponenten mit einer Leiste verbunden sein. Die
richtige Netzsteckerpolung, sowie die experimentelle Ermittlung der Steckerreihenfolgen
optimieren das Ganze.
Fließt der Störstrom
(weil dies für ihn der Weg des geringsten Widerstandes ist) über
die Signalleitung von Gerät zu Gerät wird das Musiksignal damit
moduliert und verliert an Detailinformationen. Die Musik wirkt vernebelt
und aggressiv.
Die Verbindungen der Steckdosenkontakte
muß in Form einer Kupferschiene, oder mit einem durchgängigen
Kabel in hohem Querschnitt (2.5 mm²) erfolgen. Einzeldrahtbrücken
(1.5 mm²), wie sie bei Industrieware üblich ist, kombiniert mit
normaler 3adriger Zuleitung (3*1 mm²) sind nicht High-End tauglich
! Die beste Lösung ist eine sternförmige Verdrahtung!
Die Abhängigkeit der Verbraucherreihenfolge ist damit auch unwirksam
!
Das Stromversorgungskonzept
wird komplettiert mit der entsprechenden niederinduktiven abgeschirmten
Gerätenetzleitungen.
Durch die niedrige Induktivität
ist die Gefahr der HF-Einkopplung geringer.
Eine
gute Steckdosenleiste ist die Basis einer jeden High-End-Übertragungskette,
die
Wirkung ist ähnlich wie bei einem Netzfilter.
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zur
Netzversorgung
Tips
zur Netzversorgung
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Unbedingt alle Geräte
aus einer Steckdosenleiste versorgen. So werden Potentialunterschiede,
die zu Ausgleichströmen über die Cinchleitungen und Brummschleifen
führen vermieden.
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Möglichst eine Wandsteckdose
verwenden, die unbelastet ist. (Keine anderen Geräte am gleichen
Stromkreis) Möglichst keine Dimmer, Leuchtstofflampen, Computer und
Geräte mit Bürsten-Motoren am gleichen Stromkreis betreiben,
sie liefern Störspannungen zurück in das Netz! Auch große
Halogenlampen-Trafos können von Nachteil sein. Unter Umständen
ist eine lange Zuleitung zu einer guten, aber weit entfernten Steckdose
besser, als die Nächstgelegene.
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Zeitweilig auftretendes mechanisches
Trafobrummen ist auf unsymmetrische Verformung der Netzspannung zurückzuführen.Die
Ursache kann ein Haushaltsgerät mit zwei schaltbaren Leistungsstufen
sein. In den meisten Fällen wird die kleinere Leistungsstufe durch
die Anwahl nur einer Netzhalbwelle erreicht (Kaffeemaschine, Mikrowellenherd).
Dies führt zu einem Gleichspannungsoffset der Trafokerne in die Sättigung
treibt. Ein Offset von einigen zehn Millivolt ist schon negativ wahrnehmbar!
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Am besten ist einen eigenen
Stromkreis zur Audio-Versorgung (Audio-Steckdose) zu verwenden.
Diese Leitung direkt von der nächsten Unterverteilung sollte
einen Querschnitt von mindestens 3*2.5 mm² haben und mit einer 16-20
A Schmelzsicherung (träge) abgesichert sein. ! Nur von Fachbetrieben
durchführen lassen !
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Ein großzügig dimensionierter
(3- bis 5-fach) Trenntrafo (EI-Kern), oder ein "Power Conditioner"
können
weitere Verbesserungen bringen.
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Die Audio-Steckerleiste sollte
sinnvollerweise eine sternförmige Innenverdrahtung aufweisen.
Alternativ muß eine Steckreihenfolge eingehalten werden: Wichtigste
Quelle, weitere Quellen, Vor- oder Vollverstärker, zuletzt die Endstufe(n).
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Ein hochwertiges niederinduktives
abgeschirmtes Netzkabel lohnt sich immer.
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Das "50-Hz-Brummen" ist
fast immer auf die fehlerhafte Verkabelung der Anlage zurückzuführen.
Ursache ist hierbei meist eine falsche Masseführung (Brummschleifen),
fehlender bzw. schlechter Massekontakt oder die zusätzliche Masse
des Antennenanschlusses zum Tuner. Hier sollte ein Mantelstromfilter
(HF-Übertrager) zwischengeschaltet werden. Diese Fehler können
natürlich vom Netzfilter nicht beseitigt werden.
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Um Masseausgleichströme
der Geräte untereinander zu unterbinden, kann es wirksam sein,
diese elektrisch niederohmig miteinander zu verbinden. Dies ist besonders
wirkungsvoll bei Geräten mit Eurosteckern. Dazu wird eine Litze mit
einer Länge von beispielsweise einem Meter und dem Querschnitt von
1.5 mm² (Schaltgeräteleitung grün/gelb) an je einer gut
elektrisch leitenden Stelle des Gehäuses (mit Kabelschuh) sternförmig
zu einem gemeinsamen Punkt geführt. Dieser Ausgleichspunkt (Erdungspunkt)
wird über einen Folienkondensator von ca. 4.7 µF (Spannungsfestigkeit
>63 V) mit dem Schutzleiter der Steckdosenleiste (am Metallgehäuse)
verbunden. Dieser Anschluß kann auch über einen Schukostecker
mit entfernten Phasen- und Null-Stift über eine der Steckdosen erfolgen.
Besser kann es sein ihn mit der Potentialausgleichschiene im Keller zu
verbinden (Fundamenterder). Diese separate Erdleitung sollte mit
einem Querschnitt von 4 qmm als grün/gelbe Installationsleitung ausgelegt
sein.
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Die Masseleitungen, insbesondere
die vom Analoglaufwerk zum Erdungspunkt kann zusätzlich mit einer
HF-Spule versehen werden. Am einfachsten zu verwirklichen mit einem Ferritring
um den diese Leitung ein bis zwei mal gewickelt wird.
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Hörstunden in den späten
Abend verlegen. Zu dieser Zeit ist die Netzspannung sauberer und somit
der Klang auch ! Wenn dies bei ausgeschalteter Beleuchtung geschieht fällt
die Konzentration auf die Musik leichter, weil das Auge nicht abgelenkt
wird.
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Die Netzspannungsversorgung
sollte möglichst weit entfernt von den empfindlichsten HiFi-Komponenten,
wie z.B. Plattenspieler und Phonoverstärker, aufgestellt werden. Verlegen
Sie die Netzleitungen immer sauber getrennt von Signalleitungen. ! Vermeiden
Sie Kabelsalat !
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Die Netzsteckerpolung der
Audiogeräte hat einen starken Einfluß auf die Wiedergabequalität.
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Ein Transformator besitzt, wie
alle Bauelemente, Verlustfaktoren. Die galvanische Trennung ist nicht ideal.
Die magnetische Kopplung und der Isolationswiderstand von Primär nach
Sekundär sind auf Grund parasitärer Kapazitäten endlich.
Es werden in Abhängigkeit von der Phasenlage (Polung des Steckers)
mehr oder minder Störungen auf das Metallgerätegehäuse induziert
und Ausgleichströme fließen über die Masse.
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Ist das Gehäuse des Audiogerätes
nicht direkt mit dem Schutzleiter verbunden, kann dies messtechnisch ermittelt
werden. Dies ist immer der Fall bei schutzisolierten Gehäusen mit
einem zweipoligen Netzstecker (Eurostecker). Bei Schutzkontaktsteckern
kann dies mit dem Anklemmen eines Ohmmeters oder Durchgangsprüfer
zwischen Gehäuse und dem Schutzleiter, des nicht in der Steckdose
befindlichen Netzsteckers, herausgefunden werden. Besteht eine Verbindung
zwischen Gerätemasse und Schutzleiter, ist keine Messung möglich.
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Für die Messung wird ein
hochohmiges Spannungsmessgerät (z.B.: Digitalmultimeter) mit 200 V
Wechselspannungsmessbereich benötigt. Das zu untersuchende Gerät
ist an der gewünschten Netzsteckdose angeschloßen und darf nicht
mit anderen Geräten über Cinchleitungen verbunden sein. Mit dem
Multimeter kann zwischen der Signalmasse (an einer Cinch-buchse) und dem
Schutzleiteranschluß an einer freien Steckdose der Steckerleiste
die Störspannung gemessen werden. Diese kann in ungünstigen Fällen
ca. 100 V betragen (statische Spannung). In einer der beiden Netzsteckerpolungen
(der Richtigen!) sollte sie aber deutlich geringer sein.
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Ist eine Messung nicht möglich,
muß die richtige Steckerpolung "herausgehört" werden. Dazu müssen
die Geräte untereinander verkabelt sein. Benutzen Sie hierzu ein vertrautes,
mit natürlicher Räumlichkeit aufgenommenes Musikstück (z.B.
Orchestermusik). Beginnen Sie mit der Musikquelle, z.B. CD-Player, dann
Vorverstärker und Endstufe.
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Mit der richtigen Polung
sollte die Musik in ihrer natürlichen Räumlichkeit, detailreicher
und emotionaler klingen. Durch mehrmalige Gegenkontolle können
Sie Ihre Entscheidung festigen. Je weniger Fehler Ihre Wiedergabekette
aufweist, um so deutlicher ist dies hörbar. Dieses Verfahren können
Sie auch zur Kontrolle benutzen.
zu
weiteren Infos
zur
Netzversorgung |