NF-Kabel und Berechnung

[P.B.]

Hallo,
meine Facharbeit an der SAE beschäftigt sich mit NF-Kabeln Dazu habe ich drei Fragen:
- Wie berechnet man die Induktivität eines Audio-Kabels am besten?
und wie berechnet man die Grenzfrequenz im Bezug auf einen Eingangswiderstand?
Das soll heißen: 10 Meter Kupferdraht mit 0,5 Mikrohenry an einem Eingangswiderstand von z. B. 1 kOhm.
- Bei welcher Frequenz wird nun eine Bedämpfung von 3 dB stattfinden?
- Wie berechnet man die Bedämpfung in dB eines ohmschen Widerstands?
Beispiel: Widerstand des Kabels = 1,8 Ohm bei 0,2 mm Querschnitt, Eingangswiderstand 5 kOhm, Innenwiderstand des Ausgangs 60 Ohm. Wie groß ist die Bedämpfung in dB?
Es wäre sehr nett wenn mir jemand helfen könnte.
P.B.

[DB]

Hallo,

Es wäre sehr nett wenn mir jemand helfen könnte.

[Rainer]

""Wie berechnet man die Induktivität eines Audio-Kabels am besten?""
Kann nur näherungsweise berechnet werden. Anhaltspunkt: 100 nH/m

Die restlichen Fragen sind Grund-Grundlagen der E-Technik! Bitte mal in den Büchern wälzen.

MfG
Rainer

[GiGa]

Ein Kabel stellt in der Hauptsache einen störenden Kondensator dar, der die Höhen absenkt.
Je länger die Leitung, umso größer wird der Wert der Kapaziät.
Für die Grenzfrequenz dieses RC-Gliedes für 3 dB Spannungsdämpfung gilt:
fo = 1 / (2 * pi * Ri * C)
Die Kapazität pro Meter wird in Prospekten oft angegeben und liegt um etwa 100 pF/m.
Ein 1000 m langes Kabel hat demnach eine Kapazität von 100000 pF = 100 nF = 0,1 µF.
Wenn Du ein dynamisches Homercording-Mikrofon mit Ri = 600 Ohm nimmst, so sind
bei diesem 1000 m langem Kabel schon bei fo = 2653 Hz die Höhen um 3 dB abgesenkt.
Rechenhilfe:
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-RCglied.htm
Die Grenzfrequenz wird berechnet, wenn man R = 600 Ohm und C = 0.1 µF eingibt.

[Dietmar Löwe]

Die Kapazität pro Meter wird in Prospekten oft angegeben und liegt um etwa 100 pF/m.
Ein 1000 m langes Kabel hat demnach eine Kapazität von 100000 pF = 100 nF = 0,1 µF.
Wenn Du ein dynamisches Homercording-Mikrofon mit Ri = 600 Ohm nimmst, so sind
bei diesem 1000 m langem Kabel schon bei fo = 2653 Hz die Höhen um 3 dB abgesenkt.
Für die Grenzfrequenz dieses RC-Gliedes für 3 dB Spannungsdämpfung gilt:
fo = 1 / (2 * pi * Ri * C)

Nimmst du aber als kommerzieller Studiotechniker ein Schoeps-Kondensatormikrofon MK4
http://www.schoeps.de/D-2004/cmc.html
mit dem "Verstärker" CMC 6U bei 48 Volt Phantomspannung, dann ist Ri = 35 Ohm.
Und hast du nur 100 m Mikrofonkabel (10000 pF = 10 nF = 0,01 µF) von der Opernbühne
zum Aufnahmewagen zu verlegen, dann ist die 3 dB Kabeldämpfung erst bei der sehr hohen
Frequenz von fo = 454 728 Hertz zu erwarten; was sicher zu vergessen ist.
Rechne doch mal nach.
Man sieht, wie wichtig es ist, ein Mikrofon mit kleinem Innenwiderstand zu nehmen.

[K.Abel]

Man sieht, wie wichtig es ist, ein Mikrofon mit kleinem Innenwiderstand zu nehmen.

Darum haben die E-Gitarristen ganz schöne Probleme mit ihren Kabeln vom hochohmigen Tonabnehmer zum Verstärker. Ein Kabel klingt immer schöner als das andere. Aber das wollen die Künstler ja unbedingt so haben - einschließlich dem Voodoo vom Kabelklang.

[pkautzsch]

Hier wird das Kabel eben als Teil des Instruments betrachtet. Insbesondere die technisch "unzulänglichsten" Lösungen (Spiralkabel!) werden hierbei oft als "am besten klingend" empfunden. Kabel verschiedener Hersteller haben hier mit Sicherheit auch unterschiedliche technische Werte und damit unterschiedliche Grenzfrequenzen - und eben, dank hochohmiger Quelle, im hörbaren Bereich.

Niemand wird bei verschiedenen Saiten für eine Geige von "Voodoo" sprechen. Weshalb also bei Kabeln für eine Stromgitarre?

[Goodie-Goodie]

Niemand wird bei verschiedenen Saiten für eine Geige von "Voodoo" sprechen. Weshalb also bei Kabeln für eine Stromgitarre?

Dieser Vergleich hinkt. Unterschiedliche Klangqualitäten von Geigensaiten müssen sein. Hier belebt die Konkurrenz.
Die Eierrei mit hochohmigen Tonabnehmern von Stromgitarren und dem bunten Kabel-Voodo beim Anschluß an Verstärker wird gern als schöne Spielerei beibehalten, auch wenn das nicht so sein müsste.
Das fängt schon damit an, dass die Ausgangsimpedanz der Tonabnehmer in den technische Daten nicht genannt wird und auch die Eingangsimpedanz der Röhrenverstärker als vermeintliches Verkaufshindernis eher nicht bekanntgegeben wird. Wie der Klang dabei wird, ist nie vorauszusehen, sondern muss durch viel Probieren gefunden werden.

[stefan]

naja, 'sehr hohe Frequenz' ist relativ. Spricht man von 400 kHz, dann verstehen Elektrotechniker das als NF.

[Gerhard]

Naja, 'sehr hohe Frequenz' ist relativ. Spricht man von 400 kHz, dann verstehen Elektrotechniker das als NF.

Stimmt, alles ist relativ. Aber wir haben hier in diesem Forum doch eine Ansammlung von Technikern, die vordringlich als Messwerkzeuge ihr Gehör benutzen, also den Kopf mit den Ohren, inklusive Ohrmuscheln mit dem Gehirn dran.
So gesehen sind 400 kHz gewaltig hoch; also jenseits der zu erahnenden Grenzen.

[Juppy]

Man sieht, wie wichtig es ist, ein Mikrofon mit kleinem Innenwiderstand zu nehmen.

Dies gilt nicht nur für den Quellinnen- /Ausgangswiderstand eines Mikrofons, sondern für JEDEN Verstärkerausgang, an dem lange Leitungen betrieben werden sollen.
Allerdings sollte man auch berücksichtigen, daß ein Verstärkerausgang in der Praxis nicht unbedingt dem theoretischen Ideal entspricht - der Rechner von Sengpiel tut dies nicht. Also lieber keine 2000 Meter Mikrofonkabel an einem SCHOEPS CMC_ oder 300 Meter hinter einem Mikrofon mit 200 Ohm Ausgangsübertrager einsetzen ...
In diesem Zusammanhang sei auf die Diagramme in Wuttkes Mikrofonaufsätzen verwiesen (Kapitel 6 - Kleines Kompendium, S. 45f):


http://www.schoeps.de/D-2004/miscellaneous.html

[GernotG]

Wenn ein Kabel mit dem Argument angepriesen wird, es würde das Tonsignal oder das Videosignal einer Anlage verbessern oder es würde "klingen", dann ist stets Vorsicht angebracht. Kabel an einer Anlage sind passive Elemente. Sie können aus sich selbst heraus niemals eigene "Leistungssteigerungen" bringen, die die angeschlossenen Komponenten selbst nicht zur Verfügung stellen können.

[RainerK]

Um noch ein bischen weiter zu theoretisieren:
Bei 2000 Meter Kabel sollte der VV vor dem Kabel sein und mit 600 Ohm einen dem Z-Wert des Kabels angenäherten Ra haben.
Auch der Line-In des nachfolgenden Gerätes sollte 600 Ohm Ri haben.
Das alles dürfte sowohl dem Störabstand als auch der geringeren Dämpfungverzerrung durch Stehwellen nützen.
Dabei sei z.B. an den sogenannten Post-Ausgang div. Geräte (NAGRA?!) erinnert.
Es grüßt RainerK

[RainerK]

... habe noch vergessen zu erwähnen, daß der entstehende Abfall bei den hohen Frequenzen ohne Welligkeit
rel. einfach mit einem par. EZ am oberen Bandende mit sehr kleinem Q (min. 3-4 Oktaven) ausgeglichen werden kann.
Es grüßt RainerK