Stereoanlage - Brummen

      Stereoanlage - Brummen

      Wer seinen PC an die Stereoanlage (Verstärker oder Receiver) anschliesst, kann mit einem Brummen konfrontiert werden.
      Insbesondere dann, wenn an der Stereoanlage auch ein Radioteil / Tuner angeschlossen ist, der wiederum mit einem ordnungsgemäss geerdetem Antennenanschluss verbunden ist.

      Aber nicht nur bei einem angeschlossenen desktop-PC, Brummen tritt auch auf, wenn z.B. der Verstärker - Schutzklassen-bedingt - einen Schutzkontaktstecker hat und der angeschlossenen Tuner wiederum via Antennensteckdose empfängt.
      In all diesen Fällen entsteht eine Brummschleife über die Schutzkontakt-Erdung und die Antennenerdung.


      Abhilfe:

      Auf keinen Fall den Schutzleiter im Schutzkontakt-Stecker abkleben oder abtrennen!!!
      Das hilft zwar gegen das Brummen, erzeugt aber ein ernsthaftes Sicherheitsproblem.


      Es gibt zwei Lösungen:

      1. Ein sog. Antennen-Mantelstromfilter hinter den Antennensteckdosenausgang (zum Radiogerät) setzen. Diese Filter für die Antennenleitung haben den üblichen 75 Ohm Antennensteckeranschluss - weiblich auf einer, männlich auf der anderen Seite - sind nur ca 1-2 cm dick und lassen sich einfach dazwischen einfügen (aber nicht in die Hauptantennenleitung vor der Dose einbauen, dadurch würde die Erdung unterbrochen). Die Hochfrequenz kann über dieses Massetrennfilter ungehindert über einen Kondensator passieren, die Trennung des Schirms ist nur DC-mässig.

      2. Einen sog. Ground-Loop Noise Isolator (Massetrennfilter, Übertrager, Stereo-Line Isolator, Ground-Loop-Breaker) zwischen den Audioausgang des Desktop-PC bzw. des Tuners und den Audioeingang des Verstärkers schalten. Dies sind allesamt Übertrager ("Trafos"), die die Eingänge von den Ausgängen galvanisch trennen. Galvanische Trennung ist auch mit optischen Übertragern möglich, die sind aber i.A. deutlich teurer und benötigen eine eigene Stromversorgung - die Trafo-Übertrager nicht. Diese "ground-loop" Isolatoren sind auch aus dem KFZ-bereich bekannt, wo sie eingesetzt werden.

      Was weniger bekannt ist - und das war der Hauptgrund, warum ich das Thema hier aufgreife - es gibt unglaublich große Unterschiede in der Qualität des übertragenen Audiosignals, abhängig vom verwendeten Übetrager/Massetrennfilter. Dabei sollte man sich nicht von den blumigen Aussagen ("HiFi", THD) bei der jeweiligen Produktbeschreibung einfangen lassen, die versprechen oft "das Blaue vom Himmel", ohne das aber auch nur entfernt einzuhalten. Ein Beispiel folgt unten.


      Aufgrund meinen anschliessend sehr ernüchternd ausgefallenen Messungen an einem vollmundig beworbenen Teil, stelle ich im Vergleich drei typische Beispiele vor:


      a) ein (zu) teures, häufig angebotenes Teil (in dieser oder ähnlicher Form ca. 8-13 €), das technisch dermassen schlecht abschneidet, dass man sich wundert, wieso so ein Schrott eigentlich auf dem Markt und verkäuflich ist - es besticht durch sein Leichtgewicht und die kleinen Abmessungen- sonst durch absolut nichts; Ein- und Ausgangsimpedanz ca. 20 kOhm. In dieser Art von verschiedenen Anbietern erhältlich.

      b) ein "typisches" Teil (ca. 15-22 €), runder Zylinder, das tut, was es soll. Zwar nicht ganz HiFi-Ansprüchen genügend, aber zumindest brauchbar; Ein- und Ausgangsimpedanz ca. 15 kOhm. In dieser Art von verschiedenen Anbietern erhältlich

      c) ein "etwas besseres" Teil (ca. 24 €) in einem stabilen Metallgehäuse, das HiFi-Ansprüchen gerecht werden kann. Eingangsimpedanz ca. 200 kOhm, Ausgangsimpedanz ca. 600 Ohm. In dieser Form nur von Behringer. Bauart ähnliche zu ggf. anderem Preis auch von anderen Herstellern. Auf die angegebene Ein- und Ausgangsimpedanz achten!


      Ihr könnt bereits an der Ausgangsimpedanz ablesen, wie brauchbar ein solches Produkt ist.
      Die Ausgangsimpedanz sollte niedrig sein (das kann von den drei vorgestellten nur c)), die Eingangsimpedanz sollte dagegen möglichst groß sein (das können mit > 10 kOhm alle, c) mit 200 kOhm am besten).


      Dies sind die drei genannten Kandidaten a, b und c, die sich der Messung von Frequenzgang und Klirrfaktor stellen mussten:




      Ergebnisse:
      Gemessen wurde mit einer Signalgenerator - Ausgangsimpedanz von 150 Ohm und einer Eingangsimpedanz bei der Frequenzgang- und Klirrfaktor von 20 kOhm. Der Audiopegel betrug 1 Veff. Ähnliche Ergebnisse wurden auch bei einem kleineren Audiopegel von 0,3 V in allen drei Fällen erhalten.


      a) Audioprojekt A366, beworben mit "Frequency range: 20 - 33000 Hz. Transmission ratio: 1: 1. Distortion: less than 0.001 %"

      Frequenzgang (in Ordnung, +/- 0,5 dB von 20 Hz bis 20 kHz)


      Klirrfaktor (katastrophal, über 10% THD bei 20 Hz) Der behauptete niedrige Klirrfaktor von 0,001 % wird allenfalls erst ausserhalb des Hörbereich bei >30 kHz erreicht.



      b) Noise Suppressor Isolation Transformer (auch Car-Audio Bereich)

      Frequenzgang (noch ok, Anhebung von +1,3 dB bei 20 kHz, sonst innerhalb 0,5 dB)


      Klirrfaktor (unterhalb 1 kHz zu kleineren Frequenzen ansteigend, 0,8 % bei 20 Hz)



      c) Behringer (Micro HD) HD400 Hum Destroyer (enthält zwei Trafo-Audio-Übertrager)

      Frequenzgang (gut, innerhalb 0,5 dB von 20 Hz bis 20 kHz)


      Klirrfaktor (kleiner 0,01 % THD von 100 Hz bis 20 kHz; von 100 Hz nach 20 Hz bis auf max. 0,3 % ansteigend)



      Angesichts der Tatsache, dass c) technisch am besten abschneidet, aber kaum mehr kostet als b), fällt die Wahl leicht.
      Zu a) kann ich auch bei bestem Willen aufgrund der Ergebnisse nicht raten. Ich betrachte a) als Fehlkauf.

      Gruß
      Reinhard


      Nachtrag 3.7.22 23:25 Uhr

      Auszug aus: Sound & Video Contractor, March 15, 1986

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von „oldiefan“ ()

      Hallo Michael,

      in Bauart a) (besonders leicht und klein) sind das alles Montagsexemplare!

      Da gibt es sonst nicht viel zu prüfen, die Spulen haben Durchgang (dann geht's) oder sie haben keinen Durchgang ("durchgebrannt") dann geht's natürlich nicht. Hier ging's,auch an beiden Enden gleicher Widerstand und gleiche Induktivität gemessen, also in Ordnung.

      Typ a) ist ja die Extremausgabe von Typ b), nur ist a) sooo viel schlechter, weil die Spülchen hier sooo sehr mickrig sind. Da wird deshalb wohl kräftig mit ferroelektrischem Kern nachgeholfen. Bifilar sind die sicher auch nicht, nehme ich an. Ja und das Ergebnis ist dann wie gemessen.

      Im Behringer HD400 sind auch nur zwei Übertrager-Trafos drin, sonst nüscht - Aber auf den Trafo kommt es an! Da sind die Unterschiede enorm.

      Wäre mal eine schöne Sache, wenn jemand, der sich mit dem Metier auskennt, was zu "qualitätsbestimmenden Merkmalen von Audioübertragern" schreiben könnte. Warum bifilar, warum geschachtelt, usw.?

      Gruß
      Reinhard

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von „oldiefan“ ()

      Ganz der Spezialist in dem Bereich bin ich nicht!

      Bei Trafos ist das Kernmaterial, nicht selten Blechung, interessant.
      Verschiedene Kernmaterialien haben ihre Vor- und Nachteile.
      Bei Audio wird vermutlich am ehesten dünn geblechtes Weicheisen benutzt, nicht Ferrit.
      Geblecht wird deshalb, um ungewollte Wirbelströme zu verhindern.

      Bifilare Wicklungen kenne ich von "Hochfrequenzgedöns" wie Baluns.
      Man erreicht damit eine zusätzliche kapazitive Kopplung.
      Bei einem Ringkernbalun für Kurzwelle trieb ich es mal auf die Spitze.
      Den baute ich zwar als Torroid, jedoch ohne Kernmaterial, also eine Luftspule.
      Das ging, die Bandbreite war aber merklich eingeschränkt.

      Bei Audio dürfte der Hochpasscharakter durch die Kapazität für mehr Bandbreite sorgen.
      Kernmaterial wie Blech hat einen Tiefpasscharakter, abflachende Höhen.
      Beim Blech nehmen mit steigender Frequenz die Verluste zu.
      Macht man es geschickt, kann man die mit der zusätzlichen kapazitiven Kopplung ausgleichen.

      Andreas
      Was bedeutet DL2JAS? Amateurfunk, www.dl2jas.com
      Hmm, es gibt sehr ordentliche Audio-Übertrager von Neutrik. Werden gerne mal eingesetzt, um symmetrisch auf asymmetrisch zu transformieren oder umgekehrt. Es gibt auch einfache, für eine galvanische Trennung. Allerdings sind die dann auch nicht preiswerter, u.U. aber nochmal besser, denn sie stammen aus der Studiotechnik.

      Besten Gruss,

      Michael
      Hallo Reinhard,

      den Anstieg bei niedrigen Frequenzen gab es auch schon bei Röhrenverstärkern aller Art. Das ist bei Übertragern wohl System bedingt. In meinen Funkschau-Heften aus den 50er und 60er Jahren finden sich viele Beispiele dafür.

      Wobei beim Behringer bei 40Hz der Klirr nur noch bei 0,03% liegt und damit mindestens eine Größenordnung unter dem Klirr von sehr guten Basslautsprechern. Und 40Hz dürfte in den meisten Deutschen Wohnzimmern die unterste realistische Wiedergabefrequenz sein. Es würde eventuell Sinn machen einen 18dB Hochpass vor den Eingang zuschalten, dann können einem die 0,3% bei 20Hz egal sein. Aber, ob man einen Unterschied hören würde?

      Was ich interessant fände, wäre der Phasengang der Übertrager. Was kommt hinten raus, wenn man am Eingang ein Rechtecksignal einspeist, z.B. 100/500/2000 Hz. Sind die teureren Übertrager in diesem Punkt auch besser? Vielleicht hast Du ja mal Lust und Zeit ....

      Gruß

      Rolf

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von „KOR“ ()

      Hallo Rolf,

      Klirrfaktoranstieg zu niedrigen Frequenzen....deshalb hatte ich in meinem Startbeitrag nachträglich noch den Artikelauszug dazu eingefügt. Der erklärt, warum und wieso es so große Klirrfaktor-Unterschiede gibt (Folge der Hysterese, Kernmaterialabhängigkeit) und zeigt auch Messungen.


      Bei den Beispielen b) und c) hatte ich Phasenverschiebung gemessen, war von 20 bis 20000 Hz auf 0°, linealgerade!
      Bei Beispiel a) (der "ganz schlechte" Übertrager) ist die Phase am Ausgang 180° versetzt. Das war am Sinus zu sehen. Dort hatte ich leider keine frequenzabhängige Messung gemacht.

      Lust und Zeit...ich bin Rentner...da hat man das doch immer! ;)
      Klar, Rechteck - guter Vorschlag, mache ich. Jedenfalls bei a) und c) (denn b) habe ich schon wieder in der rückseitigen Gruft meiner Geräteinstallation verbaut).

      Ob die teureren Übertrager automatisch besser sind, werde ich aber nicht beantworten können, denn die habe ich nicht - alle drei von mir getesteteten Übertrager kosten im Bereich 18 +/-6 EUR, also ähnlich. "Teurer" finge m.E. etwa ab 30 € an. Von solchen habe ich mir bei einigen die angegebenen Eingangs- und Ausgangsimpedanzen angesehen. Demnach habe ich Zweifel, dass die generell besser sind als b) und besonders c). Andererseits bin ich überzeugt, dass es noch bessere gibt - und vermutlich sind die nicht in der untersten Preisklasse.

      Unterschiedliche Tester können auch zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen (insbesondere Musiker, die mit langen Kabeln arbeiten), da sicher auch noch die Eingangskapazität (u. auch Kabelkapazität) des angeschlossenen Verstärkers bzw. Quellgeräts da reinspielt und so den Frequenzgang beeinflussen kann.

      Gruß
      Reinhard

      Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von „oldiefan“ ()

      Die Messung mit Rechtecksignal bestätigt das Urteil aufgrund der Frequenzgang- und Klirrmessung:

      - Audioprojekt A366 bringt kein ordentliches Rechteck zustande, Phasenverzerrung bei niedriger Frequenz und heftigste Überschwinger bei höherer Frequenz
      - Behringer HD400, da gibt es kaum was zu Meckern. Rechteck 20 Hz ist einwandfrei (sogar bei 10 Hz !), Überschwinger erst bei bei 10 kHz und 20 kHz und nur moderat.



      Rechtecksignal 1000 mVs-s
      Ausgangsimpedanz des Rechteckgenerators: 50 Ohm
      Keine Last am Ausgang des Übertragers

      Übertrager Eingang: gelb
      Übertrager Ausgang: magenta


      1.Audioproject A366 (a)

      Es gibt eine Rückwirkung des Ausgangs auf den Eingang.
      Extreme Überschwinger, als wäre in diesem Übertrager eine kapazitive Last eingebaut. Das ist aber nicht der Fall. Es gibt darin nur zwei je ca. 1 cm große Trafos. Offensichtlich ist klein hier nicht so gut. Zwischen Ein- und Ausgängen messe ich allerdings grosse Kapazitäten von 600-700 pF. Das ist wohl des Übels Kern.

      20 Hz


      100 Hz


      1 kHz


      10 kHz


      20 kHz




      2.Behringer HD400 (c)

      20 Hz


      100 Hz


      1 kHz


      10 kHz


      20 kHz




      The winner is...again (c), Behringer HD400 - aber so was von!



      Gruß
      Reinhard

      Dieser Beitrag wurde bereits 5 mal editiert, zuletzt von „oldiefan“ ()

      Vergleich der Innenleben

      Links
      Audioproject A366 (a)

      Rechts
      Behringer HD400 (c)




      Die Übertrager-Trafos für die beiden Kanäle im A366 stehen ganz nahe beieinander und sie so orientiert, dass die Felder leichter miteinander koppeln können. Bereits das ist ungünstig. Beim HD400 ist das besser gelöst.
      Die Wicklungen sind weniger als halb so gross (halbe Höhe) verglichen mit HD400 und die Übertragertrafos auch im Grundquerschnitt kleiner.
      Was von aussen nicht erkennbar ist: Aufbau und Kernmaterial. Auch dabei wird es erhebliche Unterschiede geben. Anders wären die schlechten Ergebnisse mit dem A366 nicht verständlich.

      Gruß
      Reinhard

      Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von „oldiefan“ ()

      Hallo Reinhard,

      ich hatte ja mit Unterschieden gerechnet, aber es liegen tatsächlich Welten zwischen den beiden Übertragern. Wobei die Übertragungsqualität des "Behringers" wirklich topp ist.

      Fazit: Billig geht hier gar nicht, die 24€ sind gut investiertes Geld. Deine Messungen belegen das ohne wenn und aber.

      Gruß

      Rolf
      Hallo Rolf,

      das denke ich auch.

      Überzeugend sind auch die Übertrager (ground isolator) derFirmen, die für ihre erstklassigen Audio-Übertrager anerkannt sind. Also z.B. Lundahl, Jensen Transformers, u.a. um noch weitere Quellen für gute Produkte ausserhalb Behringer zu nennen.
      In detaillierte technischen Datenblättern zu jedem Produkt findet man Messkurven und ausführliche Daten. Jensen z.B., legt gegenüber Behringer in allem noch mal ein oder zwei Schippen drauf. M.E. ist Jensen Crème de la Crème bei Übertragern. Das Jensen Gehäuse ist nicht etwa ein Blechkasten, sondern aus Mµ-Metall. Schon das hat seinen Preis. Ebenso dürfte bei den Transformatoren höchster Aufwand getrieben sein. Wer also den Rolls-Royce (den "Accuphase" unter den passiven Übertragern / ground isolators) möchte, kann bei Jensen schauen, für jeden Spezialbedarf gibt es dort was, kostet aber auch etwa das 10-fache vom Behringer HD400. Es sei denn, man lässt sich auf den Versuch ein, und kauft die Kopie aus China:
      de.aliexpress.com/item/4001080034691.html

      Wer Daten und den Testbericht im ASR-Forum nachsehen möchte; für den Jensen Vergleichstyp (CI-2RR bzw. -1RRTwo Channel ground Isolator) zu den von mir getesteten:
      jensen-transformers.com/product/ci-2rr/
      audiosciencereview.com/forum/i…lation-transformer.24104/
      igate.ecdcom.com/External Links/jensen/352s.pdf

      Für die Interpretation der Daten/Diagramme, die bei Jensen gezeigt werden:
      3 dBu sind gleich 1 Veff, das ist der Pegel, bei dem ich Klirrfaktor und Frequenzgang gemessen hatte.

      Gruß
      Reinhard

      Dieser Beitrag wurde bereits 6 mal editiert, zuletzt von „oldiefan“ ()

      Hallo Reinhard,
      damit hast du, wie immer interessant und fundiert, einmal mehr nachgewiesen, was schon unser Omma wusste und was diese in einem Satz zusammenfasste:
      "Watt nix kost', is' auch nix!"

      Bemerkenswert ist, wie unglaublich gut die Übertragungseigenschaften solcher Nf-Übertrager sein können, besonders im Bassbereich.

      Allerdings, um zum Ausgangsproblem zurückzukehren: Mir sind des öfteren Brummschleifen in Stereoanlagen begegnet, die auf Schukoerdung von PCs und gleichzeitigem Antennenanschluss basierten, und in allen Fällen konnte das Problem mit dem berühmten Mantelstromfilter beseitigt werden. Es enthält übrigens nichts weiter als zwei Trennkondensatoren mit einer Handvoll pF, einer zwischen Signal und Signal, der andere zwischen Masse und Masse. Also wirklich keine große Sache.

      In meiner eigenen Anlage benötigte ich einst zwei von den Dingern, einer für Radio an BK-Dose, einer für TV, genauer gesagt DVD-Festplattenrecorder, der ja auch mit BK-Dose UND Anlage verbunden ist. Ersteres Filter konnte ich leider wegsparen, denn mein 9241 ist schon seit einigen Jahren (drei?) nicht mehr an der Kabeldose angeschlossen, denn diese liefert längst keine analogen Signale mehr.


      VG Stefan
      In den allermeisten Fällen ist ein Antennenkabel-Mantelstromfilter auch die einfachere Lösung - einfach dazwischenstecken. Nicht nur preislich günstiger.
      Nur wenn irgendein anderes Gerät dranhängt, das eine "Erdschleife" macht, also die Antenne nicht ursächlich ist, kommt man um die galvanische Trennung der Audioaugänge nicht rum. Das ist aber eher selten.
      Kurz was zum Mantelstromfilter!

      Echte Mantelstromfilter haben einen anderen Zweck.
      Mantelströme treten z.B. dann auf, wenn man nicht sauber von Koax auf symmetrisch geht.
      Bestes Beispiel ist, wenn man an Koax 75 Ω direkt einen Dipol anschließt.
      Das Koaxkabel ist dann teilweise auch eine symmetrische Leitung.
      Um diesen ungewollten Effekt zu verhindern, setzt man gern Ringkerne auf das Koaxkabel.

      Vor vielen Jahren war ich mal leicht schmerzlich mit so Mantelströmen konfrontiert.
      Kurzwelle 100 Watt out, ich verbrannte mir etwas die Finger am Koaxstecker.
      Nebenbei, der Transceiver, Bedienteilprozessor, war auch am herumspinnen.

      Andreas
      Was bedeutet DL2JAS? Amateurfunk, www.dl2jas.com
    • Benutzer online 1

      1 Besucher