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Kabelbetrachtungen

Kabelbetrachtungen

Kabelbetrachtungen

 

Kabel kann man wie folgt unterteilen:

  • nach der Bauart (optisch, elektrisch),

  • nach dem Signal, das sie übertragen (analog, digital),

  • nach der Funktion, die sie erfüllen (S-Video, iLink, Messkabel…),

  • nach ihren Anschlusssteckern (BNC, Cinch….),

  • usw.

Im Folgenden versuche ich eine praktische Unterteilung in Bezug auf HiFi. Gleich hier eine Bemerkung zu digitalen Kabeln: Zwar übertragen alle Kabel ausschließlich analoge Signale, so werden diese jedoch oft digital interpretiert und so ist der Betriff „digitales Kabel“ oder „digitale Verbindung“ entstanden.

Kabeltypen-Übersicht:

Analoge Niederfrequenzkabel:

  • Lautsprecherkabel

Analoge Hochfrequenzkabel:

    • Fernsehbildsignalkabel, z. B. S-Video-Kabel, YUV-Kabel

  • HF-Kabel, z. B. Antennenkabel

Kabel für die Übertragung von digitalen Signalen:

    • Optische Kabel für den Anschluss von Geräten mit SPDIF-Schnittstellen

  • Koax-Kabel: z. B. Cinch-Kabel für den Anschluss von Geräten mit SPDIF-Schnittstellen

Datenkabel:

    • Kabel für IEE1394-Verbindungen, z. B. Firewire oder iLink

    • Kabel für RS232-Verbindungen, z. B. serieller Port am PC

  • Kabel für Ethernet-Anschlüsse

Zum weiteren Verständnis die Frequenzen, um die es hier geht:

    • hörbare Töne: 20 Hz bis 20.000 Hz

    • Fernsehbildsignale analog (S-Video, FBAS, YUV, RGB): ca. 5 MHz

    • Antennensignale terrestrisch 47 MHz bis 860 MHz, Satellit über 10 GHz

    • Bei den digitalen Signalen finde ich keine verlässlichen Quellen. Dort kann man ja nicht einfach Bitrate = Frequenz setzen, ich verwende den Faktor 2:

    • SPDIF (ca. 3 MBit/Sekunde) 6 MHz

    • Firewire IEE1394 (400 MBit/Sekunde) 800 MHz

  • 100 MBit/s Netzwerk mit RJ45 und Cat5-Kabel: 200 MHz

Welche Probleme sind bei Kabeln zu erwarten?

    • Kabel schlucken einen Teil des Signals, sodass am Ende nicht das raus kommt, was man an Anfang reinsteckt, Stichwort Dämpfung, Frequenzabfall

    • Außerdem können Kabel das Signal verfälschen (Reflexionen und Überlagerungen), Stichwort Wellenwiderstand

    • Effekte von Außen werden mehr oder weniger abgeschirmt

  • Effekte von Innen: mehrere Signalleitungen beeinflussen sich gegenseitig. Diese Effekte sind sowohl frequenzabhängig (meist: höhere Frequenz bedeutet mehr Verlust) als auch längenabhängig (je länger desto größere Kabelverluste) als auch materialabhängig (Bauart und verwendete Materialien)

Das ist alles sehr allgemein, deshalb möchte ich jetzt mal auf ein paar konkrete Beispiel eingehen, wie sich diese Kabelprobleme auswirken.

Frequenzabfall:
So bezeichnet man die Tatsache, dass ein Kabel ein Signal abschwächt.

Frequenzbereich eines Kabels:
Ein analoges Cinch-Kabel überträgt einen Frequenzbereich von Gleichspannung (0 Hz) bis zur Grenzfrequenz f. Die Grenzfrequenz f ist die Frequenz, bei der das Ausgangssignal auf den halben Pegel abgeschwächt ist, d. h. 3 dB. Bei noch höheren Frequenzen ist das Ausgangssignal noch kleiner.

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