Wie funktioniert ein Stereo-Audiosignal mit gemeinsamer Masse (z. B. Kopfhörerkabel)

Ich habe eine ziemlich einfache Frage zu meinem grundlegenden Mangel an Wissen, wie ein Stereosignal über ein 3-Draht-Kabel (L-, R-Kanäle und Masse) übertragen wird.

Das Problem mit meinem Verständnis ist, dass das Signal, wie ich es verstehe, für beide Kanäle Wechselspannung ist, richtig, aber wie teilen sie sich dann dieselbe Masse? Würde das nicht ein Übersprechen für die L- und R-Kanäle erzeugen, weil beide den negativen Teil ihres Wechselstromsignals auf Masse übertragen?

Was verstehe ich grundlegend falsch?

Sie können Übersprechen durch Beschichtung, galvanische Entkopplung usw. vermeiden. Ich bin mir nicht sicher, wie die Schaltung aufgebaut ist, aber ich stelle mir vor, dass diese Methoden verwendet werden, um zu verhindern, dass sich die Signale selbst stören.
Wie würde ein Telefon ein Android / iPhone-Ausgangssignal mögen, wenn Sie es wissen?
@StjepanV: Bitte versuchen Sie nicht, die Frage eines anderen zu entführen.
Ich verstehe es leider immer noch nicht ... Mein Verständnis von AC ist im Grunde, dass sich zwei Signalpfade mit der Polarität abwechseln, oder? Sie hätten also zum Beispiel den 1. Pfad mit + Polarität (leitend "vorwärts") und den 2. Pfad mit der - Polarität, und dann könnten sie umschalten. Wenn wir zwei Wechselstromsignale haben, die durch denselben Draht gehen, würde das nicht zu einer Addition oder Subtraktion von Spannungspegeln führen und das Signal grundlegend verändern?
@Transistor Ha?
@StjepanV: Entschuldigung, die Frage schien nichts mit dem ursprünglichen Beitrag zu tun zu haben. Mir ist nicht aufgefallen, dass es der OP ist.
@StjepanV AC ist nicht "zwei Signalpfade, die sich mit der Polarität abwechseln". Wechselstrom wird über zwei Drähte übertragen, wobei die Beziehung zwischen der Spannung der Drähte zwischen positiver und negativer Polarität wechselt. Jeder Draht für sich hat nicht wirklich eine Polarität. Was zählt, sind die Beziehungen zwischen ihnen.

Antworten (3)

Der linke Kanal ist eine eigene Schleife, die die linke Wechselspannung mit dem linken (Kopfhörer-) Lautsprecher verbindet.

Gleiches gilt für den rechten Kanal, es ist auch eine unabhängige Schleife .

Jetzt sind "zufällig" die Masse beider Schleifen verbunden. Für die Schleifen selbst ändert sich dadurch nichts, da der innerhalb der Schleife fließende Strom/Signal nicht „entweichen“ kann, sondern in der Schleife verbleibt.

Die linke Schleife hat ihr eigenes Signal, ebenso wie die rechte Schleife. Solange zwischen den Schleifen nur EINE Verbindung besteht, funktioniert dies.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Es wird ein leichtes Übersprechen eingeführt. Dies ist jedoch normalerweise wenig genug, um bei der tatsächlichen Verwendung durch den Verbraucher vernachlässigbar zu sein.

Wenn das Erdungskabel eine „ideale Erdung“ wäre, dh absolut null Widerstand und Induktivität, gäbe es kein Übersprechen. Das liegt daran, dass das Erdungskabel, obwohl es den Strom für beide Kanäle führt, an jedem Ende immer null Volt hat, da es sich um eine perfekte Erdung handelt, sodass sowohl der linke als auch der rechte Kanal auf eine ideale 0-Volt-Erdung verweisen können.

In der Praxis hat das Erdungskabel einen gewissen Widerstand, sagen wir, es hat 0,1 Ohm. Wenn dieses Kabel einen 32-Ohm-Kopfhörer speist, beträgt dieses Verhältnis 320:1 oder ungefähr 50 dB, ungefähr der Pegel des Übersprechens, der erzeugt würde. Das ist eine bessere Kanaltrennung, als Schallplatten oder Multiplex-FM jemals erreichen könnten, und wenn Sie zwei Lautsprecher im selben Raum aufstellen, macht sich dann jemand wirklich Gedanken über mehr als 10 dB?

Wenn dieses Kabel anstelle von Kopfhörern einen anderen Verstärker speisen würde, wäre die Eingangsimpedanz viel höher als 32 Ohm und das Verhältnis besser, dh praktisch perfekt.

Bei der Studioarbeit werden alle Signale einzeln übertragen.

Ich denke, das sagt mein zweiter Absatz, ich erkläre sogar warum, aber ich habe es nicht fett gedruckt.
Das tut es, mein Fehler.
In studio work, all signals are carried individually.-- noch besser ... ausgewogen.
Nebenbei bemerkt, bei Kopfhörern/Ohrhörern ist ein gewisses Übersprechen wünschenswert (zumindest IMO), da die meisten Mischungen für Lautsprecher gemacht werden. Die Luft zwischen dem Lautsprecher und dem Kopf des Zuhörers führt zu viel Übersprechen zwischen dem linken und dem rechten Kanal. Bei Kopfhörern passiert dies nicht, was zu einer übertriebenen Stereotrennung führt.
Die Zahlen hier sind am pessimistischen Ende. Eine schnelle Überprüfung mit meinen Kopfhörern zeigt einen Kabelwiderstand von nicht mehr als 0,01 Ohm (Ohmmeter zeigt 0 und behauptet, einen Widerstand von 0,01 als ungleich Null anzeigen zu können) und eine Nennimpedanz von 600 Ohm. Das führt dazu, dass das Übersprechen bei etwa 95-96 dB (oder besser) liegt.
@Dampmaskin Masseleitungsimpedanz erweitert die Stereotrennung, glücklicherweise nicht zu viel.
@JerryCoffin 0,1 Ohm war optimistisch, hatten Sie die variable Impedanz einer bösen 3,5-Klinkenbuchsen-Erdverbindung berücksichtigt? Meine Kopfhörer haben Leiter, die wie Lametta+String aussehen. Ich denke, Sie werden feststellen, dass die meisten Kopfhörer 8 Ohm (Pro) oder 32 Ohm (Consumer) haben. 600 Ohm findet man selten bei Audio, Telefonie ja.
8 Ohm "Pro"-Kopfhörer haben oft "Pro" 1/4 Zoll (6,3 mm) Stecker und dickere Kabel, die dazu passen, nicht die dünnen 3,5 mm Stecker und Kabel von Consumer-Audiogeräten. 600 Ohm war eine Standardimpedanz für lange Audiokabel (dh bis zu einigen Kilometern) - was jetzt irrelevant ist, da drahtlose Kommunikation billig ist. 600-Ohm-Kopfhörer konnten direkt an diese Kabel angeschlossen werden, ohne die Transformatoren, die für niederohmige Lautsprecher erforderlich waren.
@Neil_UK: In einer Hinsicht ist es optimistisch: Ich habe nur den Gleichstromwiderstand gemessen, nicht die Impedanz der Verkabelung (aber ich würde vermuten, dass es sich um ein Kabel mit ziemlich niedriger Kapazität handelt, sodass die Impedanz wahrscheinlich nicht zu schlimm sein wird). Bei einer kurzen Überprüfung stellt sich heraus, dass (zum Beispiel) alle High-End-Kopfhörer von Sennheiser (HD-580 bis HD-800) für eine Impedanz von 300 Ohm ausgelegt sind (also ~ 3 dB weniger als bei 600 Ohm).

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Abbildung 1. Stereo-Kopfhörerverkabelung. Der gemeinsame Return von den Lautsprechern ist mit der Klinkenbuchse verbunden, die beim Einstecken mit GND verbunden wird.

Es gibt nicht wirklich ein Problem. Solange der Rückleiterwiderstand im Verhältnis zum Widerstand / der Impedanz der Lautsprecher niedrig ist, werden die unteren Lautsprecheranschlüsse auf GND gehalten.

Wie funktioniert ein Stereo-Audiosignal mit gemeinsamer Masse (z. B. Kopfhörerkabel)
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