Symmetrisch oder unsymmetrisch?

Mit wachsendem Equipment wächst auch die Zahl Deiner Kabelverbindungen. Dabei gibt es einiges zu beachten, wenn Du Rauschen und Brummen vermeiden möchtest.  Doch wo liegen eigentlich die Unterschiede zwischen  symmetrischen oder unsymmetrisch Kabelverbindungen?

Dieser Artikel befasst sich zunächst mit den theoretischen Aspekten. Momentan experimentiere ich noch, wie diese korrekt im Studio durchzusetzen sind. Die Ergebnisse werde ich dann hier veröffentlichen 🙂

Unsymmetrische Kabelverbindungen („unbalanced“)

Ein unsymmetrisches Kabel hat einen Signal-Leiter und einen Masse-Leiter, der gleichzeitig als Schirm benutzt wird. Dieser Schirm soll das Signal gegen ungewollte Einstreuungen schützen.

Einstreuungen von Elektrischen Störfeldern kann er verhindern, Einstreuungen von Magnetischen Störfeldern nicht.

Das hörbare Audiosignal ist dabei die Differenz aus dem Signalleiter und dem Masseleiter/Schirm. Da der Schirm also zur Signalübertragung benötigt wird, werden auch die Einstreuungen hörbar, was dann ein sauberes Signal unmöglich macht. Und somit kann man die Einstreuung nicht beheben, in dem man die Masse abtrennt, da sie ja zur Signalübertragung zwingend benötigt wird.

Deswegen solltest Du unsymmetrische Kabel-Verbindungen so kurz wie möglich halten. Falls dies nicht möglich ist, kannst du das Signal symmetrieren und dann über lange Kabelwege schicken. Dazu gibt es Geräte, die elektrisch symmetrieren und Geräte die dies mittels eines Übertragers vollbringen. Letzteres nennt man Trafo-Symmetrierung und ist der elektrischen immer vorzuziehen, da dadurch Brummschleifen durchbrochen werden. Die Qualität ist von der Qualität des Übertragers/Trafo abhängig. Deswegen ist es wichtig hochwertige Geräte zu verwenden.

Ein Beispiel aus der Praxis sind Gitarren-Signale. Diese werden über unsymmetrische Mono-Klinken-Kabel übertragen und sind sehr anfällig auf Störsignale. Deswegen werden sie in sogenannten DI-Boxen symmetriert, bevor sie über lange Strecken übertragen werden.

Unsymmetrische Kabel haben übrigens oft Monoklinken- oder Chinch-Stecker.

Symmetrische Kabelverbindungen (“balanced”)

Ein symmetrisches Kabel besteht aus zwei Signalleitern und einem Masseleiter. Die Signalleiter sind gegeneinander verdreht und werden „Hot“ und „Cold“ genannt. Am Geräteausgang wird das Signal auf diese beiden Leiter aufgeteilt. Die Masse ist wird hier nur als Schirm gebraucht. Da die Signale auf den Leitern gegenphasig sind (also um 180 Grad verschoben), heben sich Einstreuungen auf. Das sieht man am besten in der dazugehörigen Formel:

Ausgang:
Hot = 1/2 x Signal
Cold = -1/2 x Signal

Eingang:
Hot – Cold = (1/2 x Signal) – (-1/2 x Signal) = Signal

Eingang mit Einstreuungen:
Hot – Cold = (1/2 x Signal + Störung) – (-1/2 x Signal + Störung)= Signal

Diese Rechnung wird von einem Differenzverstärker im Geräte-Eingang vollzogen. Das Signal ist im Endeffekt die Potentialdifferenz zwischen den beiden Leitern. Hier kannst Du sehen, dass die Masse nicht zur Signalübertragung gebraucht wird.

Somit wird nicht mehr zwingend benötigt und kann auch auf einer Seite abgetrennt werden. Diese Aufgabe übernimmt ein „Ground-Lift-Schlater“, der an vielen Geräten zu finden ist. So können Brumm-Schleifen behoben werden.

Typische symmetrische Kabel sind mit XLR-Steckern bestückt, aber auch Klinken-Kabel können symmetrisch sein. Dies kannst Du an den zwei Ringen des Steckers erkennen.

Symmetrische und Unsymmetrische Verbindungen kombinieren?

In der Praxis stellt sich schnell die Frage, inwiefern man verschiedene Geräte kombinieren kann.

Theoretisch lässt sich sagen:

Ein unsymmetrischer Ausgang lässt sich sowohl mit unsymmetrischen, als auch mit symmetrischen Kabeln an einen unsymmetrischen oder symmetrsichen Eingang anschliesen. Also mit beiden Kabel-Typen an beide Eingangs-Typen.

Ein symmetrischer Ausgang passt aber nicht ohne weiteres an einen unsymmetrischen Eingang! Da an diesem der Differenzverstärker fehlt, können die beiden Signale auf den zwei Leitern nicht ausgewertet werden. Deswegen wirst du in diesem Fall kein oder nur ein sehr schwaches Signal wahrnehmen. Man kann theoretisch am Kabel Cold und Masse überbrücken, aber selbst dann fällt das Signal um ca 6 dB ab.

In der Praxis sieht es mit der Frage symmetrisch oder unsymmterisch aber oft anders aus, vor allem wenn viele Geräte miteinander verbunden und damit in Interaktion stehen.

Wer tiefer in die Thematik einsteigen möchte, dem empfehle ich die Rane Note 110. Hier wird das Thema “symmetrisch oder unsymmetrisch” technisch tief gehend beschrieben.

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