Analog Audio - Grundlagen der Pro Audio Technik

Wellenwiderstand und Kabel
Autor: Gerd Jüngling - Copyright: Alle Rechte vorbehalten
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Wie schon erwähnt ist der Wellenwiderstand eines Kabels bzw. eines Steckverbinders eine Materialeigenschaft. Der Betrag des Wellenwiderstandes eines Kabels setzt sich zusammen aus dem ohmschen Widerstand des Leiters, aus seiner Induktivität und der Kapazität zwischen dem Leiter und der Abschirmung bzw. dem Hin- und dem Rückleiter. Da der Blindwiderstand der Induktivität zunimmt und der Blindwiderstand der Kapazität abnimmt ist der Wellenwiderstand grundsätzlich Frequenzabhängig. Bei niedrigen Frequenzen ist der Anteil durch die Induktivität gering; der Wellenwiderstand wird im Wesentlichen durch den ohmschen Widerstand des Leiters und der Kabelkapazität bestimmt. Bei einem Kabel mit einer Länge von 10 Metern, einem Leiterquerschnitt von 0.25 mm2 und einer Kapazität von 100 pF pro Meter, entsprechend einem Gesamtwiderstand von 0.72 Ohm und einer Gesamtkapazität von 1 nF ergeben sich für den uns interessierenden Frequenzbereich für analoge Audiosignal, den wir bis 200 kHz ausdehnen wollen um eine 10fache Sicherheit zur höchsten hörbaren Frequenz zu haben, folgende Werte:

200 kHz - ca. 25 Ohm
20 kHz - ca. 75 Ohm
1 kHz - ca. 350 Ohm
20 Hz - ca. 2.5 kOhm

Bei Gleichstrom wird der Wellenwiderstand sehr hoch. Es ist dann praktisch nur noch der sogenannte Belagswiderstand des Kabels wirksam. Der Belagswiderstand ist der ohmsche Widerstandes zwischen dem Leiter und dem Schirm bzw. zwischen dem Hin- und dem Rückeiter. Er ist sozusagen der Verlustwiderstand der Kabelkapazität. Dieser wird im wesentlichen durch die verwendeten Materialien für die Isolation bestimmt.

Bei deutlich höheren Frequenzen wird der Einfluss der Induktivität größer und der Wellenwiderstand wird praktisch Frequenz-unabhängig konstant und reell. Ab welcher Frequenz dieser Effekt eintritt ist vom Aufbau des Kabel abhängig.

 


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