Bei dem Transport elektrischer Wechselspannungssignale (z.B. Musiksignalen) handelt sich immer um Spannungsdifferenzen. Daher werden für den Signaltransport mindestens zwei Leiter benötigt. Bei der sogenannten asymmetrischen Signalführung dient ein Leiter als Signalträger und der andere als Bezugspunkt, auf den das Signal des ersten bezogen wird. Man spricht auch vom heissen "Draht" oder "Phase" gegenüber dem "Null".
Nun ist es auf langen Kabelwegen normalerweise so, dass das Kabel Brummeinstreuungen unterliegt. D.h. magnetische Störungsfelder induzieren elektrische Störspannungen. Diese addieren sich zu dem eigentlichen Signal hinzu und werden beispielsweise als Brummen oder andere unerwünschte Nebengeräusche hörbar. Da in der Studiotechnik häufig lange Signalwege vorliegen und die Signale (z.B. Ausgangsspannung eines Mikrophones) auch noch sehr gering sind, so liegen hier ganz besonders schlechte Gegebenheiten in Bezug auf Störeinflüsse vor. Daher hat man dort ein Verfahren der Signalführung entwickelt, welches Störspannungen weitestgehend unterdrückt. Der "Trick" ist sehr einfach: Man überträgt das Signal zweimal. Das eine Mal in der normalen Phasenlage. Das andere Mal um 180° gedreht:
Der Empfäger eines solchen "Doppelsignales" subtrahiert diese Signale schlicht voneinander und erhält wieder das Ursprungssignal zurück. Das Bauteil, welches diese "Umwandlung" vornimmt, heisst daher auch Differenzverstärker.
In Abb. 1 ist ein solcher Spannungsverlauf skizziert: Betrachtet man nun die Spannungsdifferenz in Punkt a, so beträgt sie -6 Volt: (-3) - (+3) = -6. Für Punkt b gilt entsprechend: 0 - 0 = 0. Und für Punkt c: (+3) - (-3) = +6. Das Ergebnis ist also wieder eine Wechselspannung, deren Phase der von Signal A entspricht (allerdings mit rechnerisch doppelter Amplitude). Was ist nun aber der Vorteil eines solchen Aufwandes? Das wird deutlich, wenn man nun ein Störsignal betrachtet. Natürlich kommen nur die Störsignale in Betracht, welche nach der Signalinvertierung auftreten, also beispielsweise als Einstreuung in ein langes Kabel. Diese sind folglich nicht phasengedreht. Das bedeutet: auf beiden Leitern liegen identische Störsignale mit gleicher Phasenlage. Es gibt somit auch keine Störsignaldifferenzen, die verstärkt werden könnten: Für Punkt a würde die Rechnung lauten: (+1) - (+1) = 0, für Punkt b: (-1) - (-1) = 0 und für Punkt c: (+1) - (+1) = 0. [ Seitenanfang ]
Die Vorteile liegen also klar auf der Hand: Die Störunterdrückung ist relativ hoch, da Störsignale auf beide Innenleiter gleichmässig einwirken und sich somit weitgehendst aufheben. Auch ist die Gefahr das Massestörungen (Brummschleifen) auftreten geringer, da beide Leiter identisch ausgeführt sind und keine Masse im Signalweg geführt wird. (Lediglich eine Abschirmung, die beide signalführenden Leiter als zusätzlicher Störschutz umgibt, hat noch eine Verbindung zur Masse.)
Natürlich hat eine solche Signalführung auch Nachteile: Diese liegen in den Kosten. Denn eine konsequente Schaltungsumsetzung ist relativ aufwendig und benötigt gute Bauteile, da die Qualität in erster Linie von der Gleichheit beider Signalwege abhängt. Beide Signalwege müssen absolut identisch ausgeführt sein. Typisches Merkmal symmetrischer Signalführungen sind die sogenannten XLR-Stecker und -Kupplungen, die sich bautechnisch deutlich von den Cinchverbindungen unterscheiden.
So ist eine solche Schaltungstechnik also meist dort gefragt, wo es um optimale Signalwiedergabe bei geringstmöglichen Störeinflüssen geht. Wen nimmt es da wunder, wenn man sie zunehmend im High-End-Bereich antrifft. |
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