Warum Audio-Netzfilter ?

Der Einfluß der Netzwechselspannung auf die Qualität der Versorgungsspannung wird oft unterschätzt. Die vom Versorgungsunternehmen gelieferte 50 Hz sinusförmige Wechselspannung ist reine Theorie. Die Praxis zeigt, daß diese in zunehmendem Maße mit Oberwellen bis 3 kHz und mit HF-Störungen überlagert ist.

Dies verursacht einen Klirr von bis zu 20%. Diese Störungen können selbst durch aufwendige Netzteiltechnik nur bedingt von der signalverarbeitenden Elektronik ferngehalten werden. Zusätzlich sorgen unmittelbar an der gleichen Steckdose angeschlossene Digitalgeräte durch Rückwirkung für weitere Störungen.

Diese Störungen machen sich insbesondere im sensiblen Hochtonbereich bemerkbar, da dort die Musiksignale in der Größenordnung der Störungen liegen können. Das Maß der Störungen ist abhängig von den lokalen Bedingungen, d.h. der Hausinstallation und den örtlichen Störungen, die zu unterschiedlichen Zeiten mehr oder weniger ausgeprägt sind. 

Das traurige Ergebnis ist meistens ein vernebeltes, dünnes und aggressives Klangbild mit schlechter räumlicher Abbildung, das nur allzuoft allein den HiFi-Komponenten zugeschrieben wird. Durch den Einsatz eines gut dimensionierten  Audio-Netzfilters werden diese Störungen wirkungsvoll unterdrückt.

Industrienetzfilter sind ausgelegt gegen Hochfrequenz-Störungen ab 100 kHz bis ca. 100 MHz. Für Audioanwendung ist eine möglichst tief einsetzende Filterung nötig (ab ca. 1 kHz).

Durch den Einsatz eines Audio-Netzfilter werden diese Störungen wirkungsvoll unterdrückt.

  • Ob der Einsatz eines Netzfilters für die gesamte Kette (also vor der Steckdosenleiste) von Vorteil ist muß im Einzelnen geprüft werden. 
  • Wenn die örtliche Störbelastung nur gering ist, so ist dies vielleicht nicht nötig und wenn die Belastung des Filters durch große Endstufen zu groß ist, nicht sinnvoll (ev. Dynamikverlust).
  • Die grundsätzlich positive Wirkung beim Einsatz vor Digitalquellen ist aber unüberhörbar ! 
  • Einige wenige HiFi-Komponenten sind ab Werk mit einem internen Netzfilter ausgerüstet. Da das Hintereinanderschalten von Netzfiltern einer anderen Bauart von Nachteil sein kann, sollte dies beim Hörtest bedacht werden !
Wie bei jeder Fehlerminimierung in der Übertragungkette ist das Ergebnis ein luftiges, warmes und  natürliches Klangbild, das deutlich an Musikinformation gewinnt.
Anfangs kann dies als Dynamikeinbuße bzw. Höhenverlust interpretiert werden. Binnen kurzer Zeit werden Sie aber die Vorzüge nicht mehr missen wollen. Die Präzision der räumlichen Abbildung wird Ihnen das Live-Erlebnis ein deutliches Stück näher bringen

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Warum Audio-Netzleitungen ?

Das Stromversorgungskonzept wird komplettiert mit den entsprechenden Gerätenetzleitungen.

Jedes Kabel wirkt wie eine Antenne für Hochfrequenz (HF). Durch eine niedrige Induktivität des Netzkabels ist die Gefahr der HF-Einkopplung geringer.

Der Schirm und der interne Schutzleiter bilden bezüglich der Phase und des Nulleiters eine Kapazität. Diese schließt HF-Störungen kurz und schirmt gleichzeitig von außen wirkende elektrische Felder ab. Ein geschlossener Schirm (beidseitig angeschlossen) verhindert gegenüber eines einseitig angeschlossenen Schirmes (Sackschirm), daß dieser wie eine Stabantenne für HF wirkt.

Das Netzkabel muß in Verbindung mit der Steckdosenleiste dafür sorgen, daß NF-Störungen (Hörbereich) über daß Netzkabel zu dem gemeinsamen Pol (zentrale Steckdosenleiste) abfließen können. Gleichzeitig müssen die Geräte aber durch das Netzkabel wirkungsvoll von HF entkoppelt werden.

Die Verbesserung des Klangs ist also eine Folge von Verringerung der Modulation von NF- und HF-Störungen mit dem Musiksignal. 

Handelsübliche Netzkabel und Steckdosenleisten, oder  solche die nicht konsequent nach diesen Kriterien konstruiert sind,
bieten somit nicht die mögliche Klangverbesserung. 

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Warum Audio-Steckdosenleisten ?

Die Geräte einer Audio-Übertragungskette sind zwangsläufig primärseitig über ihre Netzleitung (230 V~) und sekundärseitig über Signalleitungen (Cinch) miteinander verbunden. Durch nicht optimale Netzteile (keine ideale galvanische Trennung), werden Störspannungen vom Netz magnetisch oder kapazitiv in die Geräte eingekoppelt. Interne Hochfrequenz-Störungen durch digitale Steuer- und Audio- Signale (bis 25 MHz) sorgen für weitere Verschmutzung.

Über eine niederohmig und niederinduktive Netzverbindung mit möglichst gleichem Potential wird dafür gesorgt, daß diese HF-Störungen über die Netzleitung abfließen können und nicht über den zweiten ungünstigen Weg, die Signalleitungen.

Voraussetzung dafür sind spezielle niederohmige HF-taugliche Netzkabel und Potential-Ausgleichschienen (für Phase, Nulleiter und Schutzleiter) in der Steckdosenleiste. Natürlich müssen alle Komponenten mit einer Leiste verbunden sein. Die richtige Netzsteckerpolung, sowie die experimentelle Ermittlung der Steckerreihenfolgen optimieren das Ganze.

Fließt der Störstrom (weil dies für ihn der Weg des geringsten Widerstandes ist) über die Signalleitung von Gerät zu Gerät wird das Musiksignal damit moduliert und verliert an Detailinformationen. Die Musik wirkt vernebelt und aggressiv.

Die Verbindungen der Steckdosenkontakte muß in Form einer Kupferschiene, oder mit einem durchgängigen Kabel in hohem Querschnitt (2.5 mm²) erfolgen. Einzeldrahtbrücken (1.5 mm²), wie sie bei Industrieware üblich ist, kombiniert mit normaler 3adriger Zuleitung (3*1 mm²) sind nicht High-End tauglich ! Die beste Lösung ist eine sternförmige Verdrahtung! Die Abhängigkeit der Verbraucherreihenfolge ist damit auch unwirksam !

Das Stromversorgungskonzept wird komplettiert mit der entsprechenden niederinduktiven abgeschirmten Gerätenetzleitungen.
Durch die niedrige Induktivität ist die Gefahr der HF-Einkopplung geringer.

Eine gute Steckdosenleiste ist die Basis einer jeden High-End-Übertragungskette,
die Wirkung ist ähnlich wie bei einem Netzfilter.

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zur Netzversorgung


Tips zur Netzversorgung
  • Unbedingt alle Geräte aus einer Steckdosenleiste versorgen. So werden Potentialunterschiede, die zu Ausgleichströmen über die Cinchleitungen  und Brummschleifen führen vermieden.
  • Möglichst eine Wandsteckdose verwenden, die unbelastet ist. (Keine anderen Geräte am gleichen Stromkreis) Möglichst keine Dimmer, Leuchtstofflampen, Computer und Geräte mit Bürsten-Motoren am gleichen Stromkreis betreiben, sie liefern Störspannungen zurück in das Netz! Auch große Halogenlampen-Trafos können von Nachteil sein. Unter Umständen ist eine lange Zuleitung zu einer guten, aber weit entfernten Steckdose besser, als die Nächstgelegene. 
  • Zeitweilig auftretendes mechanisches Trafobrummen ist auf unsymmetrische Verformung der Netzspannung zurückzuführen.Die Ursache kann ein Haushaltsgerät mit zwei schaltbaren Leistungsstufen sein. In den meisten Fällen wird die kleinere Leistungsstufe durch die Anwahl nur einer Netzhalbwelle erreicht (Kaffeemaschine, Mikrowellenherd). Dies führt zu einem Gleichspannungsoffset der Trafokerne in die Sättigung treibt. Ein Offset von einigen zehn Millivolt ist schon negativ wahrnehmbar!
  • Am besten ist einen eigenen Stromkreis zur Audio-Versorgung (Audio-Steckdose) zu verwenden.  Diese Leitung  direkt von der nächsten Unterverteilung sollte einen Querschnitt von mindestens 3*2.5 mm² haben und mit einer 16-20 A Schmelzsicherung (träge) abgesichert sein. ! Nur von Fachbetrieben durchführen lassen !
  • Ein großzügig dimensionierter (3- bis 5-fach) Trenntrafo (EI-Kern), oder ein  "Power Conditioner" können weitere Verbesserungen bringen.
  • Die Audio-Steckerleiste sollte sinnvollerweise eine sternförmige Innenverdrahtung aufweisen. Alternativ muß eine Steckreihenfolge eingehalten werden: Wichtigste Quelle, weitere Quellen, Vor- oder Vollverstärker, zuletzt die Endstufe(n).
  • Ein hochwertiges niederinduktives abgeschirmtes Netzkabel lohnt sich immer.
  • Das "50-Hz-Brummen" ist fast immer auf die fehlerhafte Verkabelung der Anlage zurückzuführen. Ursache ist hierbei meist eine falsche Masseführung (Brummschleifen), fehlender bzw. schlechter Massekontakt oder die zusätzliche Masse des Antennenanschlusses zum Tuner. Hier sollte ein Mantelstromfilter  (HF-Übertrager) zwischengeschaltet werden. Diese Fehler können natürlich vom Netzfilter nicht beseitigt werden.
  • Um Masseausgleichströme der Geräte untereinander zu unterbinden, kann es wirksam sein, diese elektrisch niederohmig miteinander zu verbinden. Dies ist besonders wirkungsvoll bei Geräten mit Eurosteckern. Dazu wird eine Litze mit einer Länge von beispielsweise einem Meter und dem Querschnitt von 1.5 mm² (Schaltgeräteleitung grün/gelb) an je einer gut elektrisch leitenden Stelle des Gehäuses (mit Kabelschuh) sternförmig zu einem gemeinsamen Punkt geführt. Dieser Ausgleichspunkt (Erdungspunkt) wird über einen Folienkondensator von ca. 4.7 µF (Spannungsfestigkeit >63 V) mit dem Schutzleiter der Steckdosenleiste (am Metallgehäuse) verbunden. Dieser Anschluß kann auch über einen Schukostecker mit entfernten Phasen- und Null-Stift über eine der Steckdosen erfolgen. Besser kann es sein ihn mit der Potentialausgleichschiene im Keller zu verbinden  (Fundamenterder). Diese separate Erdleitung sollte mit einem Querschnitt von 4 qmm als grün/gelbe Installationsleitung ausgelegt sein.
  • Die Masseleitungen, insbesondere die vom Analoglaufwerk zum Erdungspunkt kann zusätzlich mit einer HF-Spule versehen werden. Am einfachsten zu verwirklichen mit einem Ferritring um den diese Leitung ein bis zwei mal gewickelt wird.
  • Hörstunden in den späten Abend verlegen. Zu dieser Zeit ist die Netzspannung sauberer und somit der Klang auch ! Wenn dies bei ausgeschalteter Beleuchtung geschieht fällt die Konzentration auf die Musik leichter, weil das Auge nicht abgelenkt wird.
  • Die Netzspannungsversorgung sollte möglichst weit entfernt von den empfindlichsten HiFi-Komponenten, wie z.B. Plattenspieler und Phonoverstärker, aufgestellt werden. Verlegen Sie die Netzleitungen immer sauber getrennt von Signalleitungen. ! Vermeiden Sie Kabelsalat !
  • Die Netzsteckerpolung der Audiogeräte hat einen starken Einfluß auf die Wiedergabequalität. 
    • Ein Transformator besitzt, wie alle Bauelemente, Verlustfaktoren. Die galvanische Trennung ist nicht ideal. Die magnetische Kopplung und der Isolationswiderstand von Primär nach Sekundär sind auf Grund parasitärer Kapazitäten endlich. Es werden in Abhängigkeit von der Phasenlage (Polung des Steckers) mehr oder minder Störungen auf das Metallgerätegehäuse induziert und Ausgleichströme fließen über die Masse. 
    • Ist das Gehäuse des Audiogerätes nicht direkt mit dem Schutzleiter verbunden, kann dies messtechnisch ermittelt werden. Dies ist immer der Fall bei schutzisolierten Gehäusen mit einem zweipoligen Netzstecker (Eurostecker). Bei Schutzkontaktsteckern kann dies mit dem Anklemmen eines Ohmmeters oder Durchgangsprüfer zwischen Gehäuse und dem Schutzleiter, des nicht in der Steckdose befindlichen Netzsteckers, herausgefunden werden. Besteht eine Verbindung zwischen Gerätemasse und Schutzleiter, ist keine Messung möglich. 
    • Für die Messung wird ein hochohmiges Spannungsmessgerät (z.B.: Digitalmultimeter) mit 200 V Wechselspannungsmessbereich benötigt. Das zu untersuchende Gerät ist an der gewünschten Netzsteckdose angeschloßen und darf nicht mit anderen Geräten über Cinchleitungen verbunden sein. Mit dem Multimeter kann zwischen der Signalmasse (an einer Cinch-buchse) und dem Schutzleiteranschluß an einer freien Steckdose der Steckerleiste die Störspannung gemessen werden. Diese kann in ungünstigen Fällen ca. 100 V betragen (statische Spannung). In einer der beiden Netzsteckerpolungen (der Richtigen!) sollte sie aber deutlich geringer sein. 
    • Ist eine Messung nicht möglich, muß die richtige Steckerpolung "herausgehört" werden. Dazu müssen die Geräte untereinander verkabelt sein. Benutzen Sie hierzu ein vertrautes, mit natürlicher Räumlichkeit aufgenommenes Musikstück (z.B. Orchestermusik). Beginnen Sie mit der Musikquelle, z.B. CD-Player, dann Vorverstärker und Endstufe. 
    • Mit der richtigen Polung sollte die Musik in ihrer natürlichen Räumlichkeit, detailreicher und emotionaler klingen. Durch mehrmalige Gegenkontolle können Sie Ihre Entscheidung festigen. Je weniger Fehler Ihre Wiedergabekette aufweist, um so deutlicher ist dies hörbar. Dieses Verfahren können Sie auch zur Kontrolle benutzen.
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