Kabel, Stecker, Verbindungen

von ars ultima, 13.11.05.

  1. ars ultima

    ars ultima HCA Recording HCA

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    Erstellt: 13.11.05   #1
    Wer tontechnisch tätig ist kommt nicht drum herum, Geräte passend zu verkabeln. Viele Neulinge auf dem Gebiet kaufen sich aufgrund von Empfehlungen diverse Geräte, haben dann aber keine Ahnung, wie sie diese verbinden sollen. Daher möchte ich hiermit Grundlegendes zu diesem Thema erklären.

    Elektrische Signale

    Ich möchte an dieser Stelle technisch und physikalisch nur an der Oberfläche bleiben (hab auch nicht so viel Ahnung davon, bitte korrigieren, wenn nötig). Außerdem geht es hier erst einmal nur um analoge Übertragung.
    Mit einem elektroakustischen Wandler wie einem Mikrofon werden Schallwellen in Wechselspannungen umgesetzt. Simpel gesagt können diese einfach über eine Draht übertragen werden. Kabel haben aber immer noch einen zusätzlichen "Leiter", die Abschirmung, welche als elektrische Masse dient. Die Spannung auf der Leitung besteht also zwischen dem eigentlichen Ader (auch "Seele" genannt, der feine Draht in der Mitte des Kabels) und dem Schirm als Massepotential. Eine solche einfache Verbindung nennt man unsymmetrisch oder asymmetrisch (engl. unbalanced). Sie wird im Consumerbereich verwendet, und hat den nach Nachteil, dass sich Störfelder hörbar auf die Leitung übertragen können, so dass man z.B. ein Brummen hört, wenn das Audiokabel in der Nähe eines Netzkabels verlegt ist. Störimmun dagegen sind symmetrische Verbindungen (engl. balanced). Diese haben noch einen zusätzlichen Leiter, auf dem das Signal phasenverdreht übertragen wird. Ausgewertet wird beim Empfänger die Differenz der Signale. Störfelder, die sich auf beide Leiter übertragen, werden damit ausgelöscht. Da aber eben nur ein Leiter dazu kommt, kann man an symmetrische Ein- und Ausgänge auch ein unsymmetrisches Kabel anschließen, der phasengdrehte Leiter bleibt dann einfach ungenutzt. Genaueres dazu bei den einzelnen Formaten, es gilt aber immer der Grundsatz: Sobald eine der Komponenten der Verbindung (Ausgang von Gerät A, Kabel, Eingang von Gerät B), ist die Übertragung unsymmetrisch
    Die Elektrischen Signale unterscheiden sich in Ihrem Pegel, also der Höhe der Spannung. Mikrofone geben ein sehr schwaches Signal ab, daher verwendet man dafür grundsätzlich symmetrische Verbindungen. Jedes Mikrofon ist aber anders, sie sind unterschiedlich empfindlich, weshalb Mikrofoneingänge i.d.R. einen Gain-Regler haben, um das Signal auf den passenden Pegel einzustellen. Darüber rangiert der höhere sogenannte Line-Level mit einem standardisierten Pegel. So kann man z.B. einen CD-Player mit einem HiFi-Verstärker verbinden ohne einen Gain-Regler zu benötigen, weil der Pegel passt. Leider benutzen Profis in Studios einen höheren Pegel, den sie "Line" nennen. An sich ist das kein Problem, aber gerade im Homerecording-Bereich kommt es vor, dass sich die Geräte und Signale mischen. An den Line-Anschlüssen von Mischpulten, Interfaces etc. findet man dann oft Beschriftungen wie "Consumer Line", "+4dBu", "-10dBV" usw. Das ist aber nicht weiter schlimm, man sollte nur bedenken, dass "Line" eben nicht gleich "Line" ist, und dass Geräte nicht kaputt sein müssen, nur weil eine Verbindung wider Erwarten zu leise ist oder übersteuert.
    Eine Sonderform ist noch das Phono-Signal von Schallplattenspielern. Dieses ist leiser und im Frequenzgang verzerrt und muss folglich anders weiterverarbeitet werden. Man kann einen Plattenspieler also nicht einfach in einen Line-Eingang stecken, ebenso sollte man kein Linesignal in Cinchbuchsen-Pärchen stecken, welche mit "Phono" beschriftet ist.

    Anschluss-Formate

    Cinch
    Die Cinch-Verbindung (im englischsprachigem Raum "RCA" genannt) ist eine unsymmetrische Verbindung, die eher im Consumerbereich verwendet wird. Dort tritt sie meist als Stereo-Pärchen mit einer roten und einer weißen Buchse auf und überträgt dann gewöhnlich Consumer-Line-Pegel. Das Signal liegt am Stift an, auf dem Ring außen herum die Abschirmung.

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    links: Cinch-Stecker, rechts: Cinch-Buchsen an einem Verlängerunskabel

    6,3mm-Klinke
    Die große Klinke (englisch: ¼" Jack) findet in sehr unterschiedlichen Bereichen Anwendung. Zunächst einmal gibt es sie in zwei Varianten: Mit einer Ader und mit zwei Adern. Optisch unterscheiden kann man die entsprechenden Stecker an der Anzahl der Kontakte, die durch die Rillen getrennt werden.
    Bei der einfachen Klinke ist die Spitze der Signalleiter während am hinteren Stück die Masse anliegt. Die häufigste Anwendung ist wohl das Gitarrenkabel, aber auch manche billigen Mikrofone mit fest verdrahtetem Kabel haben einen solchen Anschlusstecker.
    Die zweiadrige Klinke wird auch als "Stereoklinke" oder "symmetrische Klinke" bezeichnet, woran man schon sieht, dass sie unterschiedlich verwendet werden kann. Vor allem im Englischen ist auch die Bezeichnung "TRS" verbreitet, welche für Tip (Spitze), Ring(Ring) und Sleeve(Ärmel) steht, und dabei die drei Kontakte am Stecker meint. Als Stereoverbindung dient sie in erster Linie bei Kopfhörern. Es werden also zwei unsymmetrische Signale über ein Kabel übertragen, wobei an der Spitze das linke Signal, am Ring das rechte Signal, und am hinteren Ende wieder der Schirm anliegt.
    Sonst werden TRS-Kabel aber meist zur Übertragung symmetrischer Monosignale benutzt, mit dem Hauptsignal("Hot") an der Spitze, dem Phasengedrehten Signal ("Cold") am Ring und der Masse am hinteren Mantel.
    Ein Spezialfall einer TRS-Buchse ist die Insert-Buchse eines Mischpultes. Hierbei ist der eine Leiter ein Ausgang, der andere ein Eingang. Beide Signale sind folglich unsymmetrisch.
    Praktisch bei Klinkenverbindungen ist, dass ich da einfach symmetrische Geräte auch unsymmetrscih verbinden kann. Wenn z.B. ein Mischpult einen symmetrischen Klinkeneingang hat, so kann ich da eine Gitarre mit einem unsymmetrischen Klinkenkabel anschließen. Dass das funktioniert, sieht man an der Belegung des Steckers - bei beiden liegt das eigentliche Signal an der Spitze an, der zusätzliche Kontakt mit dem phasenverdrehtem Signal wird quasi ignoriert, wenn ich ein einadriges Klinkenkabel reinstecke.

    ACHTUNG: Mit einem Klinkenkabel werden auch teilweise PA- oder Gitarrenverstärker mit Lautsprechern verbunden! Aus diesen Anschlüssen (meist steht "Poweramp", ein Blitz oder eine Ohm-Zahl dran) kommt ein Signal heraus, was so stark ist, dass es Geräte, die ein Line oder schwächeres Signal erwarten, zerstören kann!

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    links: Mono-Klinkenstecker, rechts: Stereo-Klinkenstecker

    3,5mm-Klinke
    Die kleine Klinke findet man an unprofessionellen Geräten, die nicht viel Platz bieten, zum Beispiel am Slotblech einer gewöhnlichen Soundkarte, bzw. die Stecker-Gegenstücke an aktiven PC-Boxensystemen. Sie kommen überwiegend als "Mini-TRS", also mit drei Kontakten vor. Da es aber bei entsprechenden Geräten immer ums Platzsparen, und nicht um hochwertige Signalübertragung geht, werden sie als unsymmetrische Stereoverbindung eingesetzt.

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    Stereo-Miniklinken-Stecker

    XLR
    XLR-Stecker/-Buchsen haben drei Kontakte und fungieren somit immer als symmetrische Verbindungen. Eine Verwendung als unsymmetrisches Stereokabel ist nicht vorgesehen. Die Pins sind nummeriert; die übliche Belegung ist 1 = Masse, 2 = Hot und 3 = Cold
    Während bei den anderen Verbindungen die Buchsen an den Geräten sind und die Kabel an beiden Enden Stecker haben, drücken XLR "männlich/male" (mit Pins) und XLR"weiblich/female" (mit Löchern) in der Regel die Richtung aus. So kann man bei Geräten schon an der Art der Buchse sehen, ob es sich um einen Eingang (female) oder einen Ausgang(male) handelt. XLR-Kabel haben folglich an der einen Seite einen männlichen, an der anderen Seite einen weiblichen Kontakt. Das hat auch den Vorteil, dass man sie durch einfaches hintereinander stecken verlängern kann.
    Die Hauptanwendung sind Mikrofonkabel. Wenn ein einfaches Mischpult oder ein Interface XLR-Eingänge hat, so kann man daher in der Regel davon ausgehen, dass es sich um Mikrofoneingänge handelt. Im Profibereich dagegen werden XLR-Verbindungen aber auch durchaus für Line-Signale benutzt.
    Es kommt vor, dass man Geräte mit XLR-Anschlüssen mit einem unsymmetrischen Gerät verbinden will. Natürlich geht das auch, entsprechende Adapter sind erhältlich. Wenn man ein solches Kabel selber lötet (z.B. XLR ->Cinch) bleibt dann eben Pin/Loch Nummer 3 unbenutzt.

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    links: XLR Male, mitte: XLR Female, rechts: XLR-Eingang an einem Mischpult

    XLR/Klinken-Kombibuchse
    Hierbei handelt es sich nicht um ein eigenes Steckerformat, sondern einfach um eine Buchse, in die man ohne Adapter sowohl XLR- als auch Klinkenstecker stecken kann. Da vor allem viele Audiointerfaces solche Eingänge haben, wollte ich das an dieser Stelle zusätzlich erwähnen.

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    Kombibuchse an einem Audiointerface

    Adapter, Spezialkabel, Selbstbau

    Durch Adapter(-kabel) kann man Geräte mit unterschiedlichen Ein- und Ausgängen mit einander verbinden, daher sollte man sich beim Gerätekauf nicht unbedingt davon abschrecken lassen, wenn z.B. die ausgeguckte Soundkarte Cinch- statt der gewünschten Klinken-Anschlüsse hat. Zu beachten ist lediglich was für ein Signal anliegt, also vor allem wie stark es ist, und ob es symmetrisch oder asymmetrisch ist. Das steht normalerweise in der Produktbeschreibung oder im Handbuch, welches man sich häufig als PDF-Datei von der Website des Herstellers herunterladen kann. Oft reichen auch Fotos der Geräte, auf denen man die Anschlüsse erkennen kann, um zu wissen, welche Kabel benötigt werden. Man muss einfach nur bedenken, an welchem Kontakt was für ein Signal anliegt, dann kann man auch ungewöhnliche Adapterkombinationen verwenden oder sich passende Kabel selbst löten.
     
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  2. .Jens

    .Jens Mod Emeritus Ex-Moderator HCA

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    Erstellt: 13.11.05   #2
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