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Projekt: Wurfantenne


Audio Test - epaper ⋅ Ausgabe 6/2021 vom 03.09.2021

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Bildquelle: Audio Test, Ausgabe 6/2021

Manch einer von Ihnen kennt das Geräusch noch sehr gut, wenn das Mobiltelefon versucht sich mit dem nächstgelegenen Mast zu verbinden und dabei aus einem nahestehenden Lautsprecher ein morseartiger Ton den eingehenden Anruf ankündigt, noch bevor das Telefon klingelt. Vielleicht haben Sie aber auch schon mal ein fehlerhaftes Schaltnetzteil oder einen Dimmer oder Schaltkreise die Joule Thief Circuits ähneln, wie sie zum Beispiel bei Leuchtstoffröhren zu finden sind. Sie kennen das eventuell auch, wenn empfindliche Signale an einem Trafo entlanglaufen. In all diesen Fällen entstehen Ströme und Magnetfelder, die sich induktiv auf Signalleiter auswirken. Mal mit höherer und mal mit niedriger Frequenz. Oft natürlich in Form von ungewollten Interferenzen.

Das Phänomen nimmt zu Glück der Verbraucher auch beständig ab und heutzutage erlebt man es nur noch selten, dass Handynetze ...

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... direkt im Lautsprecher landen. Die Behörden, Gremien und Prüfstellen lernen schließlich auch dazu und die Standards für EMF-Elektronik sind in den letzten Jahrzehnten enorm verfeinert worden. Dank FCC, TÜV und Co sendet und empfängt jedes zugelassene Bauelement und Elektronik-Produkt in der Regel auch nur in dem Spektrum, wo es arbeiten soll bzw. darf. Entsprechende Zulassungs- Prüfprotokolle für Elektronik mit Funk-Funktionen können übrigens von Jedermann im Internet öffentlich eingesehen werden. Trotzdem kommt es natürlich vor, dass wie in vorangegangenen Beispielen erwähnt, wir von unerwünschten Magnetfeldern umgeben sein können. Wir haben uns also die Frage gestellt: Ist jedes Kabel gleichempfindlich auf externe Einstreuungen, oder hat der Durchmesser und die Kabelgeometrie Einfluss auf die Resonanz des Kabels. Wie können wir überprüfen, wie empfindlich ein von uns bestimmtes Kabel auf ein von uns bestimmtes, externes Magnetfeld reagiert? Wir brauchen eine Magnetresonanzmessung.Kabel sind ein heißes Thema und daran scheiden sich viele Geister. Deshalb ist uns ein reproduzierbarer Versuchsaufbau natürlich besonders wichtig.

Versuchsaufbau

Es galt von Anfang an: Die Variablen reduzieren. Am Ende stand das Ziel im Versuchsaufbau zwischen den Messungen lediglich das Kabel zu tauschen, – das komplette Setup drumherum bleibt konstant – um einen direkten Unterschied darstellen zu können. Der Versuchsaufbau bestand aus einem Szenario, wie es tagtäglich in der Realität stattfindet. Wir haben die komplette Kette vom Vollverstärker bis zur Membran dargestellt und fixiert. Vom Dummy-Verstärker auf der einen Seite, damit das Kabel auch wirklich an einem Transistor hängt, bis zum 4 Ohm-Treiber auf der anderen Seite. Um die Kabel-Samples vergleichbar zu machen, haben wir eine Maßlänge von 2 Metern für die Kabelgeometrielänge ausgewählt, weil das nach unserem Ermessen am ehesten einer heimischen Durchschnittslänge entspricht. Wir haben also in der Mitte 2 Meter Sample-Kabel. An den Enden haben wir jeweils

Ergebnisse bei aktiviertem 20 kHz EMF-Störsignal

10 Zentimeter zum Aufteilen in Hot/Cold aufgemessen. Die Enden wurden standardisiert auf 1 cm abisoliert und per Klemmen verbunden. Der gesamte Aufbau verlief über Steinboden. Ebenfalls zentriert in Relation zum Kabel, jedoch mit 20 Zentimeter Versatz zur Seite haben wir eine Testspule aufgebaut. Diese ist ähnlich eines Donuts aufgebaut und einem Patent von Daniel Nunez, dem POE Vortex Coil, nachempfunden. Wir haben uns für diese Spule entschieden, weil wir wissen, dass sie ein großes Magnetfeld aufbaut, dass noch dazu besonders gerne im Kilohertzbereich resoniert.

Quasi eine Stör-Sonde, mit dessen Hilfe wir also ganz gezielt in die Testkabel einstreuuen können.

An einen Frequenzgenerator angeschlossen haben wir uns für eine Störfrequenz von 20 kHz mit einer Spannung von 10 Volt entschieden. Über unser Rhode und Schwarz Messgerät ist der Unterschied zwischen ausgeschaltetem Magnetfeld und ausgeschaltetem Zustand zu erkennen. Und das, obwohl wir das Frequenzspektrum des Test-Kabels anschauen, also einen komplett anderen Schaltkreis, der zumindest per Luft vom Störsender getrennt ist.

Messungen Während unseres Experiments ist schnell klar geworden, dass jedes Kabel unterschiedlich auf das Magnetfeld reagiert. Obwohl die Bauteile vor und nach dem Kabel identisch geblieben sind, obwohl das Magnetfeld und dessen Ausrichtung, ebenso wie die Ausrichtung des Setups und auch alle anderen äußeren Faktoren nicht verändert wurden, ergeben sich abhängig vom gewählten, von uns genormten Kabel-Sample unterschiedlich starke Resonanzen auf das Störsignal. Das einzige was sich zwischen den Messungen geändert hat, ist das Kabel, bzw. dessen physischer Aufbau und Geometrie. Wir haben uns bei der Auswahl der Kabel-Beispiele ganz bewusst nicht nur Lautsprecherkabel angeschaut und vermessen, sondern auch andere Typen. Für diesen Teil war uns wichtig, dass es sich um ungeschirmte Kabel handelt. In der kommenden Ausgabe wiederholen wir das Experiment dann noch mal mit geschirmten Kabeln.

Wir wollen die Ergebnisse gar nicht so stark werten, aber es fallen zwei Korrelationen direkt auf:

Je mehr Litze und Durchmesser, desto besser. Das ist, wer Induktion verstanden hat, jetzt keine große Überraschung, aber: Dass die Geometrie des Kabels so gravierend auf die Resonanz bzw. deren Bedämpfung einwirkt, hätten wir in der Extreme nicht erwartet. Wir reden hier immerhin über eine Spanne von wenigen Mikrovolt bis hin zu einigen Millivolt. Wir alle wissen, dass solche kleinen Details bereits reichen können, um ein Klangbild zu verfremden, auch wenn es niemand wahr haben will. In dem Sinne: Allzeit guten Empfang und Ohren auf beim Kabelkauf.