Het is de gewoonte om de rode draad te gebruiken als signaal of positieve spanning en de zwarte als retour/referentie of 0V of negatieve spanning.
In de cursus pg 215 staat er dat er ook assymetrsiche kabels worden gebruikt zonder afscherming (shield). Wat is dan de retour weg van de kabel? Is er dan geen referentie 0V?
Bij een gewone verlengkabel of luidsprekerkabel heb je geen afscherming, maar wel een heengaande en een teruggaande draad:
Het is de gewoonte om de rode draad te gebruiken als signaal of positieve spanning en de zwarte als retour/referentie of 0V of negatieve spanning.
p32 'afsluiting van coaxiale kabels': wat bedoelt men met 'afsluiting'? en wat is het verschil tussen de impedanties (Ri, Zc, Raf)
op de fig p33? Ik snap het hele principe van dit stuk eigenlijk niet.
Met de afsluiting van de kabels wordt het gebruik van een weerstand op het einde van een kabel bedoeld die er voor zorgt
dat er geen reflecties zullen optreden.
Ri is de afsluitweerstand (75 Ohm) die in de videobron (camera, player, ...) zit om een matching te krijgen tussen de
uitgang van het toestel en de kabel.
Zc is de karakteristieke impedantie van de kabel, het is een schijnbare weerstand.
Uit een andere text:
Iedere kabel heeft een karakteristieke impedantie. Dat is de impedantie de je aan de ingang van een oneindig lange kabel "ziet".
Bij een ideale kabel is de K.I. reëel (Ohms, een zuivere weerstand) We noemen de K.I. ook vaak Z0 (Z - nul)
Als je nu van zo'n oneindig lange kabel een eindig stuk afknipt en je vervangt de (nog steeds oneindige) rest door een weerstand ter
grootte van de K.I. dan ziet dat er vanaf de ingang identiek uit.
De K.I. is niet afhankelijk van de lengte van de kabel. Hij wordt uitsluitend bepaald door de zelfinductie per meter lengte en de
capaciteit per meter lengte.
De Ohmse weerstand van de kabel en de mantel veroorzaakt wel verliezen.
Raf is de weerstand die aan het eind van de kabel wordt geplaatst om reflecties tegen te gaan. Deze reflecties zijn er
omdat electrische signalen op een kabel eigelijk energiepakketjes zijn die aan 2/3e van de lichtsnelheid over de kabel
lopen. Als deze pakketjes op het einde van een kabel niet worden gedissipeerd, zullen deze op de kabel blijven,
en verstoren ze het (video-)signaal.
p37 reflecties en looptijd in een kabel, principe is mij duidelijk, maar ik versta de tekening niet
Als er op een kabel met een impedantie van 75 ohm een spanning E gezet wordt met een bron die is afgesloten op 75 ohm, dan zal op punt a de spanning E/2 zijn in het begin. Als aan het eind van de kabel deze niet correct is afgesloten, dan zal de spanning op punt a na de looptijd over de kabel, de spanning er zijn eindwaarde aannemen, 0V als er een kortsluiting is, E als de kabel open is.
Loopt brom op de twee kabels of op de afscherming van je kabel? CMRR is de mate waarin brom toch kan doordringen in de audio bij balanced kabels, dat betekent dat de brom dan op de twee signaalleiders loopt. In de uitleg over ground lift wordt er gezegd dat je brom kunt vermijden door de afscherming aan 1 kant los te koppelen, dit betekent dat brom dan enkel op de afscherming loopt. Voor mij is het niet zo duidelijk waar de brom exact op is en hoe je die kunt vermijden.
Brom is het effect dat je merkt als er (te veel) stroom door de afscherming loopt waardoor je 0-punt (de massa) gaat variëren. Bij een asymmetrische verbinding is de afscherming ook het referentiepunt van je signaal. Het los maken van de afscherming is hier dus geen optie. Bij een symmetrische verbinding is de afscherming verbonden met de massa (het 0-punt) van je elektronica. Als er stroom door de afscheming loopt, al deze stroom een spanning veroorzaken over die afscherming. De afscherming is een goede geleider maar de weerstand is niet nul Ohm. De spanning die over de afscherming is dan volgens de wet van Ohm: U=R*I. De CMRR is de factor die aangeeft hoe goed de schakeling omgaat met symmetrische audiosignalen waarbij het gemiddelde van de twee aansluitingen niet nul is. (het ideale geval, vb hot ( pin2 van de XLR) = 0,5V en cold (pin3 van de XLR) =-0,5V). Doordat er stroom door de afscherming loopt, zal er dus een spanningsverschil zijn over de lengte van de audiokabel, en dt spanningsverschil zal dus bij de massa terecht komen. De massa is het 0-punt, dus zal dit 0-punt gaan variëren. Als dit 0-punt op bv. 0,1V komt te staan, zal de spanning die de schakeling ziet voor de Hot-aansluiting 0,5V-0,1V=0,4V worden, en de cold zal -0,5V-0,1V=-0,6V worden. Het gemiddelde van deze twee is niet meer 0, wat dus problemen kan opleveren bij een slechte CMRR.
Zal de spanning altijd halveren als er aan impedance matching gedaan wordt? Of is dat enkel het geval wanneer er aan de input 600ohm en aan de output 600ohm staat?
De spanning halveert inderdaad altijd bij impedance matching. Dit is echter geen probleem, want als dat op voorhand geweten is, kan daar rekening mee worden gehouden in het ontwerp van het toestel of de installatie.
In techniek, wetenschap en fysica wordt geregeld gebruik gemaakt van modellen.
Als iets ingewikkeld is, wordt dat ´ding´ opgedeeld in elementen waarvan de eigenschappen gekend zijn.
In dat model kunnen nadien eventueel ook vereenvoudigingen worden toegepast.
Als we een stuk kabel bekijken, zien we dat deze bestaat uit twee geleiders met isolatie daartussen.
1°) Geleider
Een geleider is bedoeld om stroom te geleiden. In het deel over elektromagnetisme hebben we gezien dat bewegende elektronen een magnetische veld veroorzaken.
Een spoel is een component die stroom omzet is magnetisme. Daarom wordt de geleider in het model vervangen door een spoel: L.
Een geleider is ook geen perfecte geleider, deze heeft meestal toch een zekere weerstand.
Daarom wordt bij de spoel ook een weerstand geplaatst die de weerstand van de niet-perfecte geleider voorstelt: R.
2°) Isolator
De isolator is bedoeld om de twee geleiders in de kabel te isoleren, en te twee geleiders van elkaar te houden om kortsluiting te voorkomen.
Als we twee geleiders hebben op een zekere afstand, met een isolator daartussen, vormt dit een condensator. Daarom wordt de condensator in het model toegevoegd: C.
Een isolator is bedoeld om om electronen tegen te houden, maar soms geleiden die isolatoren toch nog een klein beetje. Deze geleiding wordt vertegenwoordigd door een weerstand: g.
3°) Vereenvoudigingen
Als we het theoretische model willen vereenvoudigen, gaan we zien wat er uit gehaald kan worden.
Als een kabel wordt gemaakt, wordt deze zo goed mogelijk gemaakt. Zo proberen ze de weerstand van de kabel te beperken. In de vereenvoudiging wordt daarom de weerstand R vervangen door 0 Ohm.
Hetzelfde voor de isolator, ideaal gezien heeft deze (g) oneindig ohm waardoor we deze kunnen schrappen.
Zou je mij nogmaals kunnen uitleggen wat de jitter penalty is en wat dit voor effect heeft?
Jitter is de onstabiliteit in de timing van een signaal.
Stel dat je een pulssignaal hebt van 1Hz, dan krijg je om de seconde een puls.
Als dit signaal dan door een schakeling, een fiber of een kabel gaat, dan kan het zijn dat de puls de ene keer 0,99s zal komen na de vorige, de andere keer 1,00s, de volgende keer 1,02 en zo. Gemiddeld zal de tijd 1s zijn, maar de indivuduele pulsen zullen daar een klein beetje van kunnen afwijken.
Deze afwijking noemen we de jitter.
Als deze jitter te groot wordt, stel dat we een extreme jitter hebben van 0,5s, dan zal het zijn dat als de ene puls 0,5s te laat is, en de volgende 0,5s te vroeg de pulsen in elkaar overlopen, en dan hebben we geen propere afzonderlijke pulsen meer. De jitter moet dus voldoende klein zijn.
Hoe langer de fiber in dit geval is, hoe groter de jitter zal zijn.
Hoe korter de pulsen (hogere bitrate van het digitale signaal), hoe kleiner de jitter moet blijven.
Power penalty (Optisch budget) is de eis die we stellen aan de fiberverbinding dat je juiste hoeveelheid licht aan de andere kant van de fiber moet aan komen.
Jitter penalty is de eis die we stellen aan de fiberverbinding dat de digitale pulsen niet in elkaar mogen over lopen.
Karakteristieke impedantie (Kabels)
1PB: Technologie Advanced 1 / 2022_2023 / Laatste aanpassing op 2023-12-26.
In de les heeft u gezegd dat bij mono-mode kabels, de lichtstralen er maar langs 1 manier door kan. Namelijk rechte stralen. Kan je dan eigenlijk een monomode fiberkabel een bocht laten maken? Of moet deze steeds recht op recht zijn?
Monomode fibers kunnen bochten maken.
Met rechte strale bedoel ik dat ze niet zig-zaggen in de fiber, maar de as ervan volgen.
Overgenomen van www.yamaha.com
| Unbalanced and balanced connections |
|
Unbalanced connections (sometimes called
single-ended) employ two conductors, one at ground potential and the
other carrying signal. Equipment operating at -10 dBV invariably uses
unbalanced connections.
Balanced connections employ two conductors, each of which carries the same signal potential but with the polarity of one reversed with respect to the other. Balanced connections may or may not be referred to ground; if not, they are termed floating connections. A balanced connection referred to ground requires three conductors, the third being at ground potential. (A floating connection may have a third, ground conductor but it is used as a shield and not connected in a way that references the circuit to ground.) NOTE: The term push-pull has been used to describe a balanced output, but is more correctly reserved for describing the output of power amplifiers, not line-level driver circuits. |
| Why use balanced connections? |
|
Particularly in sound reinforcement
systems, or in complex recording and broadcast systems, balanced
connections are preferable to unbalanced because they are far less
susceptible to pickup of interference. Professional +4 dBu equipment
usually (but not always) features balanced inputs and outputs.
Unbalanced connections can work just fine in small sound systems, or
in fixed systems where ground loop problems can be eliminated once,
and then forgotten. It is best to avoid unbalanced connections in
portable sound systems.
|
| Balanced inputs with and without transformers |
|
More often than not, modern professional
equipment uses direct coupling (no transformer). Direct coupled
balanced inputs are sometimes called differential inputs. One of the
short comings of differential circuits is that they may not be
floating, which means that auxiliary transformers sometimes must be
added to eliminate induced noise (due to "ground loops" or
due to very high level noise voltages). Balanced inputs (and outputs)
are sometimes implemented using a transformer, which may or may not
have a center tap. If present, the center tap usually should not be
grounded. The presence of a transformer does not guarantee a balanced
circuit; unbalanced connections may be transformer-coupled, and a
balanced output can be unbalanced by connecting it to an unbalanced
input.
|
| How to interconnect various types of circuits |
|
The nature of the active output determines
the type of cabling that may be used when that balanced output is
connected to an unbalanced input. Usually a dual-conductor shielded
cable should be employed, allowing the cable to remain more or less
balanced right up to the input of the unbalanced device. This actually
helps cancel noise because the shield drains noise to the earth ground
and is not relied upon to carry the signal. The shield's finite
resistance means that grounding the shield and the low side of the
cable at the input to the unbalanced device is not the functional
equivalent of doing so at the output of the balanced device.
Figure 2 illustrates recommended
practices for handling standard unbalanced and balanced connections
in various combinations. There are other ways to do it, but these
represent a good place to start if you aren't sure what to do.
|
| What kind of connectors should be used? |
|
Figure 2 describes which input circuit
points go to which output circuit points, and whether the cable is
single- or dual-conductor with shield. It also shows how the shield is
to be connected (at one end, the other, or both ends of the cable).
The figure does not show the actual connectors.
Often you do not have a choice of which connectors to use; you have to match the connectors on the equipment you're hooking together. Sometimes you do have a choice, as with phone jacks – are they intended for 2-conductor or 3-conductor phone plugs? – you'd better know before you connect any cables. Refer to Figure 3 for suggestions in where to utilize various cables and connectors. Connectors may be well made, with low contact resistance (and low tendency to develop resistance over time), or perhaps not. They may be well secured to the cable, with thoroughly soldered shields and inner conductors and good strain relief, or they may be carelessly put together. Ask your dealer about these things in the long run, you may find it's more economical not to buy the cheapest cable. Also, with a given connector, it is possible to use various types of cable (wire), and again, you can select better or not-so-good cable for a given job. What makes this all complex is that "properly" depends on the nature of the output and input circuits being interconnected. |
| The importance of good cables |
|
A given cable probably costs less than any
other component in a sound system (unless it is a multi channel snake,
which is pretty costly). Still, there may be hundreds of cables in a
single system, so the cost can add up to a sizable figure. Hum,
crackles, lost signal due to open circuits, or failed outputs due to
shorted circuits can all be caused by a cable. Never try to save money
by cutting corners with cable.
All wire is not the same, nor are all look alike connectors made the same way. Even if the overall diameter, wire gauge, and general construction are similar, two cables may have significantly different electrical and physical properties such as resistance, capacitance between conductors, inductance between conductors, overall flexibility, shielding density, durability, ability to withstand crushing or sharp bends, tensile strength, jacket friction, and so forth. Mic cables should have strain relief cords or fibers. The best shielding you can use in fixed (permanent) installations or within a rack or piece of equipment is a foil shield, but such cables are not particularly strong, and the shielding will deteriorate if they are flexed very much. Braided or wrapped wire shielding is more commonly used for mic and instrument connections to the sound system. We prefer braided because the wrap tends to open up with flexing, which not only degrades shielding density, but can also cause microphonic noise. If the cable capacitance changes when you flex it, this can change the induced noise level, and the cable is said to be microphonic. This is a major problem with phantom power in mic cables, although it can happen in any cable, and you definitely don't want this internally generated noise to occur in any sound system. Avoid the problem by using cables with stable dielectric (insulating) material, and with a tightly braided shield that is well-trapped by the outer jacket so the shield itself does not open up as the cable is flexed. A rubber outer jacket is often favored for mic and instrument cables because it has a good feel and is flexible over a wide temperature range, but good quality vinyl has become popular, too. Some single conductor shielded cables appear to be similar to the coaxial cable used for TV and radio signals (i.e., RG-58, or RG-59), but there is a major difference. Coaxial cable for RF use generally has solid center conductors (or only a few strands of heavier wire), and the cable capacitance differs significantly from that of audio cable. The coax is also less flexible so don't use RF cable for audio frequency work. |
| Unshielded cables and speaker cables |
|
Shielding adds capacitance, bulk, weight
and cost to a cable so some people try to avoid it. This is OK for
telephone lines, but never consider using unshielded cable for
microphones or instruments.
The signal level is so high in speaker cables that electromagnetic noise is insignificant in comparison so unshielded cable is OK. In fact, the higher reactance of shielded speaker cables can induce deleterious parasitic oscillation! |
Ik ga binnenkort de Adam T7V Actieve Monitors kopen en vroeg me af of het mogelijk is deze rechtstreeks aan te sluiten op mijn Macbook Pro, zonder Audio Interface. Dat zou dan zijn via een Stereo Breakout kabel (3.5mm jack naar 2x XLR of 3.5mm jack naar 2x RCA).
Mijn vraag is of dit schadelijk kan zijn voor laptop of monitors om ze op deze manier rechtstreeks aan te sluiten of ga ik het enkel horen in de audio kwaliteit door de mindere geluidskaart?
Mijn andere vraag is of het kwaad kan om vanuit mijn ongebalanceerd signaal dat uit de laptop komt naar een gebalanceerde ingang (XLR) te gaan op de monitors of kan ik best de RCA ingang gebruiken?
Bij het onderling aansluiten van microfoon- en lijnsignalen kan er normaalgezien niets kapot gaan.
Als je deze connecties aansluit op een speakeruitgang of voedingsspanningen natuurlijk wel.
Het is dus niet schadelijk deze speakers rechtstreeks aan te sluiten op je laptop.
Als je iets van gebrom of ´vreemd gekraak´ hoort, probeer eens met je laptop zonder dat deze is aangesloten op de lader.Als je break-out cable volledig passief is en zonder transfo om van asymmetrisch (uitgang Macbook) naar symmetrisch (XLR) te gaan, kan je beter een break-out met RCA-aansluiting op de RCA van de monitors aansluiten.
Bij het ´eenvoudig´ aansluiten van de ongebalanceerde uitgang van de laptop naar de monitors ga je er geen voordeel uit halen, maar betaal je voor 2 XLR´s in plaats van 2 cinchconnectoren.
Overgenomen van www.popschoolmaastricht.nl
Onder signaal wordt in de geluidstechniek verstaan: een vertaling van de geluidstrillingen in een wisselspanning. Die spanning kan dan door een draad worden getransporteerd. Om met die wisselspanning iets te kunnen doen, moet hij stromen, er moet dus een retourleiding zijn.
Bij een asymmetrische verbinding, ook wel "ongebalanceerde verbinding" genaamd, is er één signaalleiding en één retourleiding. Om te voorkomen dat allerlei stoorsignalen het geluid beïnvloeden, zijn dit soort kabels meestal afgeschermd. Dat wil zeggen dat de retourleiding is uitgevoerd als een schild om de signaalleiding heen. Dat schild kan bestaan uit een geleidende folie, een laag geleidende kunststof, een metaaldraadvlechtsel of een combinatie. Op deze manier worden, bij een goede afscherming, stoorsignalen (brom, radiostraling, dimmerstoring, etc.) meteen naar aarde afgevoerd. Als het signaal erg sterk is, zoals bij een luidsprekerleiding, is afscherming overbodig. Signaalkabels met Cinch pluggen (RCA/tulp-pluggen) en met jack-pluggen zijn van deze soort. De afscherming is met de buitenkant van de plug verbonden. Nadeel van deze soort verbindingen: als er tóch een stoorsignaal doordringt tot de signaalleiding (dus door de afscherming heen), dan wordt dit meeversterkt met het geluidssignaal. Voordeel is een eenvoudige signaalverwerking. Als het signaal vrij sterk is en/of de kabel kort, heeft kan een asymmetrische verbinding prima voldoen.
| Cinch connector | Jack connector | Stereo asymmetrische kabel |
 |
 |
 |
Bij een symmetrische ofwel gebalanceerde signaalleiding zijn er 2 signaal-aders plus een afscherming die met aarde is verbonden. De signalen zijn gesymmetreerd, dat wil zeggen dat ze elkaars spiegelbeeld zijn wat betreft de spanning. Op het moment dat het signaal in de ene leiding +0.2V is, is het in de andere ader -0.2V enzovoorts. Als er nu een stoorspanning binnendringt van laten we zeggen +0.05V, wordt de spanning in de ene leiding +0.25V en in de andere leiding -0.15V. Bij de verdere verwerking van dit signaal worden de spanningen van elkaar afgetrokken, het resultaat zonder storing was: 0.2V - (-0.2V) = 0.4V Het resultaat mét de storing wordt: 0.25V - (-0.15V) = 0.4V De stoorspanning is dus geëlimineerd! Voordeel van een gebalanceerde verbinding is dus een veel kleinere gevoeligheid voor storingen. Nadeel is een iets ingewikkeldere signaalverwerking. Er is aan de uitgang een symmetreer-schakeling of signaaltransformator nodig en aan de ingang een verschilversterker, of weer een trafo. Kabels voor symmetrisch, gebalanceerd, signaaltransport zijn meestal als XLR kabels uitgevoerd. Een heel enkele keer als jack-kabels, maar dan wel met stereo (TRS: Tip, Ring, Sleeve) pluggen. Als het signaal zwak is en/of de leidingen lang (microfoonkabels!) heeft een symmetrische verbinding grote voordelen ten opzichte van een asymmetrische.
| Pinning XLR connector | XLR connector |
 |
 |
| Symmetrische kabel zonder afscherming | Symmetrische kabel met afscherming |
 |
 |
| Symmetrisch signaal zonder storing | |
 |
Het originele signaal (boven) wordt opgedeeld in een positief signaal en een negatief signaal. Samen geven deze laatste twee (negatief signaal van positief signaal aftrekken) het originele signaal. |
| Asymmetrisch en Symmetrisch signaal met storing | |
 |
(A) is het originele signaal. (B) is het bromsignaal dat door de kabel wordt opgepikt. Bij een asymmetrische verbinding (C) zal deze brom ook te horen zijn. Bij een symmetrische verbinding (D) zal de brom niet te horen zijn. |
Een symmetrisch signaal kan in noodgevallen naar een asymmetrisch worden vertaald. Eén van de signaaladers wordt dan met massa (aarde, afscherming) verbonden. Je bent dan wel de helft van je signaalsterkte kwijt (6dB), en je hebt weer evenveel kans op storingen als met een compleet asymmetrische verbinding.
Van asymmetrisch naar symmetrisch gaat niet op een simpele manier, hier is een DI-box voor nodig. er zijn twee hoofdtypen: passief, met alleen een transformator er in, en actief, met een elektronische schakeling er in die het signaal symmetrisch maakt. Een actieve DI heeft een batterij of fantoomvoeding nodig, een passieve niet.
