Ich muss ein Audiosignal über 3 Meter und wieder zurück auf der gleichen Leitung senden (geplant ist, einen Ein-/Ausschalter und einen Lautstärkeregler am Ende der Leitung anzubringen).
Zusätzlich möchte ich 12 Volt Strom im selben Kabel mit kleiner Amperezahl senden.
Ist es möglich, für diesen Zweck ein Cat5-Ethernet-Kabel zu verwenden? Ich habe diese in Hülle und Fülle und möchte vermeiden, ein dediziertes Kabel für diesen Zweck zu kaufen.
Ich würde folgende Signale verwenden:
Ich denke, eine gute Frage, die man hier stellen sollte, ist: Welche Art von Audiosignal?
Wenn Sie z. B. einen Operationsverstärker pro Kanal und Ende plus die Leistung dafür und einen relativ niedrigen Abschlusswiderstand (z. B. 120 Ω, 47 Ω oder sogar weniger) erübrigen können, würden Sie zwar Strom verschwenden, aber Sie würden sehr viel bekommen stabile Übertragung.
- Audio direkt ein
- Audioeingang gelassen
- Audio-Masseeingang
- Audio direkt aus
- Audio ausgelassen
- Audio-Bodenausgang
Tun Sie das nicht – Ihr Twisted-Pair-Kabel ist für differentielle Paare gedacht . Anstatt Masse zu übertragen (was nur ein Rezept für alle Arten von vermeidbarem Brummen und Gleichstrom ist), wandeln Sie Ihr unsymmetrisches Audio auf der Sendeseite in ein differenzielles um und übertragen Sie dieses auf ein verdrilltes Paar (blau / blau- weiß usw.):
Die Umwandlung von Single-Ended in Differential kann mit invertierenden Operationsverstärkerschaltungen oder Operationsverstärkern mit Differenzausgang oder dedizierten Differenzleitungstreiber-ICs oder Signaltransformatoren erfolgen.
- 12 Volt +
- 12 Volt -
Nö. Ethernet-Kabel sind kein guter Stromleiter, also würden Sie dies vermeiden.
Wenn Sie am Ende einen Signaltransformator verwenden, können Sie auch einfach den Mittelabgriff verwenden, um Gleichstrom über Ihr differenzielles Audiosignal zu legen, und können vermeiden, dedizierte Strompaare zu haben. So funktioniert Power-over-Ethernet!
Das für Ethernet vorgesehene Cat5-Kabel hat vier verdrillte Paare. Es wird eine signifikante kapazitive Kopplung zwischen Paaren geben, aber jedes Paar ist mit einer anderen Steigung verdrillt, so dass die Kopplung über vernünftige Längen weitgehend gleichtaktig ist.
Um das Übersprechen zu minimieren, halten Sie die Signale niederohmig und machen Sie sie auf jeden Fall differentiell auf jedem Paar.
Das Hauptproblem ist, dass Ihnen ein Paar zu kurz ist. Wenn dies einmalig ist, verlegen Sie einfach zwei weitere Drähte für Strom und Masse. Wenn Sie wirklich all diese analogen Informationen plus Strom auf ein 4-paariges Kabel stopfen müssen, dann übertragen Sie Strom als Gleichtakt-Gleichtakt-Offset zwischen zwei der Paare.
Ein ganz anderer Ansatz besteht darin, die Audiodaten digital zu versenden. Dadurch werden Übersprechen und andere Rauschaufnahmen eliminiert, und es sind keine separaten physischen Kabel für separate Kanäle erforderlich. Bei nur 3 Metern sollten Sie in der Lage sein, eine Bitrate von einigen MHz mit relativ einfachen Treibern und Empfängern an jedem Ende zu verwenden.
Lass uns rechnen. Nehmen wir an, der Ton hat „HiFi“-Qualität. Das erfordert 16 Bit/Sample bei über 40 kHz Abtastrate. Nehmen wir 50 kHz. Das sind 100 kByte/s pro Kanal. Bei zwei Kanälen sind das 200 kByte/s, also 1,6 Mbit/s Rohdatenrate. Fügen Sie etwas Overhead für das Protokoll auf niedrigen und hohen Ebenen hinzu, und Sie benötigen 3 bis 5 Mbit / s. Das sollte über 3 Meter eigentlich recht problemlos machbar sein.
Wenn Sie nur "Sprachqualität" übertragen müssen, werden die Anforderungen an die Datenrate natürlich erheblich gelockert. 8-Bit-Samples bei 8 kHz, insbesondere mit ein wenig Kompandierung, können recht gute Arbeit bei der Übertragung von Sprache leisten.
Um Audio über Cat-5 zu senden, folgen Sie der Praxis des ursprünglichen Zwecks dieser Buchsen - NICHT Ethernet, sondern Audio (Telefonsysteme).
Verwenden Sie also symmetrisches Audio, um Interferenzen zu eliminieren.
Und DAS bedeutet, dass Sie 4 Paare (L/R out, L/R return) benötigen, sodass kein Platz für Gleichstrom bleibt.
Glücklicherweise (wenn Ihr Strombedarf relativ gering ist) können Sie einen Trick namens "Phantomschaltungen" verwenden, um Strom zu kommunizieren: Weisen Sie mindestens ein (möglicherweise 2) Paar 0 V und ein weiteres 12 V zu und führen Sie Strom als Gleichtaktspannungen auf jedem Paar .
Ethernet hat damit begonnen, dies (als POE) zu übernehmen, aber es ist viel älter als das.
Die Antwort von Marcus tauchte gerade auf, als ich meinen Kommentar in eine Antwort umwandelte: Folgen Sie den ursprünglichen Farbcodes, um die Paare zusammenzuhalten, wie er vorschlägt.
Der Audiopegel ist wichtig. Wie viel Signal bereits vorhanden ist, beeinflusst, wie wahrnehmbares Rauschen sein wird.
Wenn es sich um ein "Lautsprecher"-Pegelsignal von mehr als ein paar Watt handelt, ist es wahrscheinlich zu stark für das Kabel und Sie könnten unter Dämpfung und Erwärmung im Kabel leiden.
Wenn es sich um eine "Line"-Level- oder Kopfhörererweiterung handelt, funktioniert es gut, es sei denn, es befindet sich in einer elektrisch lauten Umgebung.
Wenn dies ein Mikrofonpegel ist oder in einen anderen Verstärker geht, verstärken Sie das Rauschen und es wird wahrscheinlich wahrnehmbar sein. Besonders von leistungsstarken Funkquellen wie Mobiltelefonen.
Andi aka
Bimpelrekkie
JRE
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Paul Weber
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