Zu meinen letzten Bemerkungen zur Kabeltechnik habe ich etwas Resonanz bekommen. Die Rückantworten reichen, von „Interessiert mich nicht, will Tango tanzen“ bis zu „Das ist trivial, eigentlich ist diese Technik jahrzehntealt und das weiss doch jeder“. Erstere Meinung kann ich gut verstehen, das ist die Gruppe der Tangotänzer, die sich bestenfalls für meine Vorstellung der Orchester und Musik im Allgemeinen interessieren. Diese Milongueros interessieren sich nicht für Bühnentechnik und das müssen sie auch nicht. Mein Blog richtet sich aber auch an die vielen Tangueros, die teilweise aus Not heraus in die Rolle des DJ gedrängt wurden und nun ihr Bestes geben, um diesem Anspruch gerecht zu werden. Für diese Gruppe hier nochmal eine etwas weitergehendere Erklärung der Kabeltechnik. Ausschließen möchte ich die Gruppe der Profi- oder Semiprofi-DJs, die sich ggf. schon jahrzehntelang mit Veranstaltungstechnik auskennen.

1. Anschlusstechnik zwischen DJ-Konsolen und Boxen.

In der Musiktechnik für kleinere Veranstaltungen kann man davon ausgehen, dass heutzutage fast alle Lautsprecher sog. aktive Boxen sind, die ihr Signal über abgeschirmte Leitungen erhalten. In diesem Bereich liefern die üblichen Player das Musiksignal über sog. RCA Buchsen und Stecker an die Box, sofern hier kein drahtloses Verfahren verwendet wird.

Eine RCA-Buchse liefert die Musik ursprünglich mit einer Stärke von 1 mW [1], das entspricht bei einer Impedanz von 600 Ohm etwa einer Spannung von 0.77 V-RMS für das Level von 0 dB, das ist eine sehr geringe Spannung, die in der Lautsprecherbox verstärkt werden muss um die Lautsprecher anzutreiben. Nichtprofessionelle Geräte arbeiten jedoch darüberhinaus mit einem um 4 dBV geringeren Signal, nämlich mit 0.32 V-RMS welches um die Hälfte niedriger liegt [1].

Die RCA Buchse liefert dieses Signal für eine unbalancierte koaxiale Leitung, sprich ein Draht für das Signal und ein Drahtgeflecht für die Erdung. Obwohl letzteres als Abschirmung angelegt ist, können in ein solches koaxiales Kabel trotzdem Störsignale (kapazitiv und induktiv) einstreuen, die dann im Verstärker der Box mitverstärkt werden. Dies insbes. weil die Signalstärke des Musiksignals eher gering ist. Je länger das Kabel zwischen Musikquelle und Box ist, desto stärker wirken sich solche Störungen aus, insbesondere Einstrahlungen aus Nachbarkabeln oder dem allgegenwärtigen Störfeld der 50 Hz Netzspannung (Brummton). Für dieses Problem sind insbes. Masseschleifen zwischen den Geräten verantwortlich. Fachleute gehen davon aus, dass bei Kabellängen ab 3m bereits mit Problemen zu rechnen sind und 10m bereits eine Obergrenze für ein solches Koaxialkabel ist. Wohlgemerkt reden wir hier über Niederspannungs-Signalleitungen und nicht über die Zuleitungen von einem Verstärker zu einer passiven Box.

2. Der bessere Weg: balancierte Kabel

Kauf man heute Soundsysteme der gehobeneren Klasse, wird man feststellen, dass diese oft Anschlüsse in XLR-Ausführung haben. Dies ist nicht neu und hat einen handfesten Hintergrund. XLR-Verbindungen laufen über eine Dreidrahtverbindung, Das Musiksignal wir hier aufgespalten in das eigentliche Signal und eine gespiegelte Version (um 180 Grad phasenverschobene) auf jeweils einer eigenen Leitung mit der Masseverbindung als Drahtgeflecht. Idee hierbei ist, dass ein Störsignal hier in beide Signalleitungen gleich einstrahlen wird. An der Endseite des Kabels wird dann eine der Signalleitungen erneut gespiegelt und mit der anderen zusammengeführt. Ergebnis ist, dass sich die Nutzsignale verstärken und die Interferenzsignale gegenseitig auslöschen. Hiermit sind Kabellängen bis zu mehreren 100 m realisierbar.

Um also eine solche Verbindung herzustellen, muss das Abspielgerät (Computer, Mischpult o.Ä.) ein solches balanciertes Signal erstellen und an eine XLR-Buchse ausgeben; dann muss die aktive Box entweder eine XLR-Eingangsbuchse haben, oder es muss extern das Signal von balanciert nach unbalanciert konvertiert werden. Bei kurzen Kabellängen wird hierzu entweder ein Signal (meistens der -/cold Anschluss auf Masse gelegt. Hierbei ist die Stabilität gegen Störungen zwar noch vorhanden [2, 4], aber bei reduzierter Signalstärke nur vorhanden, wenn die Masseverbindung am einspeisenden Ende geschieht. Bemerkenswert ist auch, dass bei einem komplett vorhandenen balancierten Signal die Masseleitung nicht unbedingt benötigt wird, sie kann bei Bedarf (z.B. bei Vorhandensein von Masseschleifen) einfach unterbrochen werden (sog. ground lift).

Der Trick mit dem auf Masse gelegten -/cold Anschluss sollte trotzdem nur bei kurzen Kabeln verwendet werden. Bei längeren Leitungen kann zur Anpassung eine sog. DI-Box („direct Injection) verwendet werden, die normalerweise schwache, unsymmetrische Signale mit hoher Impedanz (z.B. E-Gitarren Tonabnehmer) auf niedrige Impedanz mit symmetrischem Signal umsetzt. Aktive DI-Boxen haben eine elektronische Schaltung hierzu, sind aber in Konsequenz nicht geeignet um den umgekehrten Weg zu gehen. Für die Konvertierung vom balancierten Signal zum unbalancierten Signal kann man eine DI-Box verwenden, die ohne Elektronik auskommt, eine sog. passive DI-Box, die zumeist mit einem Trenntransformator funktioniert.

3. Bedeutung für Djs für kleine bis mittelgroße Veranstaltungen (40-120 Personen)

Bei großen Veranstaltungsflächen (Tanzflächen von mehr als 150 m²) werden oft mehrere aktive Boxen, Subwoofer und ggf. auch Monitore für den DJ oder als Filler benötigt. Hier brauchen wir also nach dem Mischpult eine sog. Lautsprechermatrix, die diese Signale zur Verfügung stellt. Zusätzlich werden die passenden Lautsprecher (ggf. mit Standfüßen) benötigt, wobei darauf zu achten ist, dass diese mit XLR Eingängen versehen sind.

Extrem bedauerlich ist, dass bei teilweise sehr teueren Consumer Boxen (die von mir schon einmal angesprochenen „Party“-Boxen) XLR Eingangsbuchsen fehlen, wobei eigentlich nur die zwei Eingangsbuchsen und ein bis 2 ICs für Centbeträge eingespart werden. Hierbei muss dann pro Box eine passive DI-Box in umgekehrter Schaltung verwendet werden, um das Signal auf RCA-unbalanciert zu konvertieren. Kabellängen von 15-50m für den XLR-Zweig sind hierbei kein Problem mehr, es sollte aber darauf geachtet werden, dass die Verbindungen möglichst ein vollständiges balanciertes Signal transferieren.

4. Beispiel einer Signalkette anhand einer meiner Setups für eine kleine Milonga

Als Signalquelle dient hierbei die Kombination von einem Laptop und der mittels USB verbundenen externen Soundkarte Traktor Z1, welche das Audiosignal an zwei RCA Buchsen bereitstellt.

Über ein RCA Stecker zu RCA Stecker Kabel (unbalanciert) von 0.5m wird das Signal an ein kleines Mischpult übertragen, welches ggf. ein Mikrofon oder eine andere Eingabequelle hinzumischen kann. Die Ausgabe des Mischpults wird über zwei XLR Buchsen mittels eines standardisierten 1m XLR Kabels (XLR-Buchse zu XLR Stecker) an die Lautsprechermatrix (Behringer Ultradrive DCX2026) abgegeben. Von dort erfolgt die Weiterverteilung mit standardisierten XLR-Kabeln (hier jeweils 20m für die Hauptboxen und 10m für den Subwoofer, die Monitore sind mit jeweils 5m XLR zu RCA Kabeln angeschlossen).

Für den Anschluss von Boxen mit unbalancierten RCA Eingängen dient eine umgekehrt verwendete DI-Box die über einen Buchse/Buchse XLR-Adapter eingespeist wird und als Ausgang eine unsymmetrische ¼“ TS Buchse hat, von dort geht es mit einem 1m TS zu RCA Kabel weiter zur Lautsprecherbox.  

Literatur

1            https://en.wikipedia.org/wiki/Line_level

2            https://en.wikipedia.org/wiki/Balanced_audio

3            https://www.ranecommercial.com/legacy/note110.html

4            https://de.wikipedia.org/wiki/Symmetrische_Signal%C3%BCbertragung