AES/EBU ist ein Schnitstellen-Standard für professionelle digitale Audioübertragung. Dabei wird u.a. festgelegt, aus wie vielen Blöcken, Frames und Subframes ein Signal besteht, welche Metadaten eingetragen werden können und welche Bitraten und Abtastfrequenzen genutzt werden können.

Darum soll es nun aber nicht gehen, sondern um die Wellenimpedanz des Kabels. Es werden entweder BNC-Kabel (unsymetrisch) mit einer Wellenimpedanz von 75 Ω oder XLR-Kabel (symetrisch) mit einer Wellenimpedanz von 110 Ω verwendet. Man muss diese Kabel mit dem dazugehörigen Widerstandswert abschließen bzw. terminieren, um keine Reflexionen im Kabel hervorzurufen.

Achtung: Bei analoger Übertragung ist die Wellenimpedanz komplett egal. Erst bei hochfrequenten Signalen wird der Wellenwiderstand interessant – deswegen auch der AES-3 Standard.

Vergrößerung des Wellenimpedanz

Ich hatte wie gesagt, gehört, dass die Wellenimpedanz der Norm erhöht wurde – von 100 Ω auf 110 Ω. Derjenige meinte sogar, dass dies auch “nötig” sei. Es ist jetzt also viel besser.

Ich muss zugeben, dass ich mich bei HF-Übertragungen nicht wirklich gut auskenne. Nichtsdestotrotz wollte mir nicht einleuchten, warum das Abschließen mit 110 Ω besser als mit 100 Ω sein sollte. Es ist ja einfach nur ein Standard, der festgelegt wird.

Eine Vergrößerung konnte ich auch nirgends ausmachen. In der AES3-2003 wird explizit von 110 Ω (mit 20% Toleranz) gesprochen (“The interconnecting cable shall be balanced and screened (shielded) with a nominal characteristic impedance of 110 Ω at frequencies from 100 kHz to 128 times the maximum frame rate.”) – mit einem Verweis auf die ITU-T Recommendation V.11. Dort heißt es:

In no case shall the total load resistance be less than 100 ohms.

Hier wird allerdings auch nicht von 100 Ω gesprochen, sondern von nicht kleiner als 100 Ω.

Weiter heißt es dort:

Generally, a resistance in the range of 100 to 150 ohms will be satisfactory, the higher values leading to lower power dissipation.

Wenn man zwischen 100 Ω und 150 Ω liegt, gibt es nur geringe Leistungsverluste. Man sieht also, dass man es nicht auf den Ohm genau nehmen muss (und auch gar nicht kann).

Wie kommt die Wellenimpedanz zustande

Dazu habe ich nach langer Suche ein paar Quellen gefunden.

1. Microwaves 101 – Why Fifty Ohms?

a great compromise between power handling and low loss

2. recordingmag.com Caching ZZZ’s Part 3

The AES/EBU interface is 110 ohms, which is derived from the physical characteristics of the XLR connector that’s part of the AES/EBU interface specification.

3. Why characteristic impedance is not considered in analog audio transmission cables

Balanced cables generally use 90 Ω, 100 Ω, or 110 Ω because the characteristic impedance of parallel conductor lines in opposite directions are around this value.

Ich habe jetzt nichts nachgerechnet, jedoch das Prinzip verstanden. Das Zustandekommens der Wellenimpedanz ist abhängig von dem Aufbau des Kabels (Rund oder eckig? Wie viele Leiter? Welches Material?). Das kann man sich hier ganz genau anschauen. Beispielhaft sei der Transmission Line Parameter Calculator zum Herumspielen ans Herz gelegt.

Zusammenfassung

Die Werte 50, 75, 110 Ω wurden alle festgelegt, weil ein Kompromiss gefunden werden musste. Dabei geht es um möglichst geringe Leitungsverluste und eine gute Spannungsfestigkeit (Der Kennwert, bei dem das Bauteil noch betrieben werden kann).

Beispiel aus der 1. Quelle:
Ein Kupfer-Koax-Kabel 10mm Durchmesser hat die geringsten Verluste bei einer Impedanz von 77 Ω.
Das selbe Kabel hat bei 30 Ω aber die größtmögliche Spannungsfestigkeit.

Der daraus resultierende Kompromiss: 50 Ω.

One comment on “Wellenimpedanz – 100 Ohm, 110 Ohm?!

  • Vielen Dank, für den Artikel, endlich gibt es zu dem Thema eine vernünftige Zusammenfassung.

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