Audio/Video/PC: Massekonzept

[Der Martin]

Hallo miteinander,

bestimmt sind doch viele unter euch, die die Bereiche Home Cinema und EDV auch kombinieren. Ich habe da im Moment ein Problem mit der Verkabelung und suche eine zuverlässige Lösung.

Gegeben sind:
 * ein Fersehgerät
 * ein HTPC mit Video In und Video Out
 * ein Standalone-HDVR (Harddisk-Videorecorder) mit Video In und Video Out
 * ein DVB-C-Empfänger

Die Audio/Video-Anschlüsse aller vier Geräte führen auf einen Video Crosspoint Switch, der jeden Ausgang auf jeden Eingang schalten kann. Außerdem sind Fernseher, DVB-C-Receiver und HTPC an die Antennendose angeschlossen; und DVB-C-Receiver, HTPC und HDVR haben einen Ethernet-Anschluss und sind an einen gemeinsamen Switch angeschlossen.

Problem: Das sind drei unterschiedliche Leitungsnetze, die aber alle einen auf Masse liegenden Schirm haben. Ich bekomme also wunderbare Masseschleifen, es brummt ganz toll in den Lautsprechern. Zusätzlich hat der PC über sein Netzteil und den Schutzleiter ja noch eine weitere Masseverbindung, alle anderen Geräte sind zum Glück Schutzklasse 2 (ohne Schutzleiter).

Die Antennenanschlusse sind unproblematisch: Schirm direkt am Stecker auftrennen und mit einem 1nF-Kondensator wieder verbinden.

Wie ist es mit den Ethernet-Anschlüssen? Funktioniert 100Mbit noch zuverlässig mit einem ungeschirmten Kabel, also CAT5 UTP? Wenn ja, würde ich dort ausnahmsweise kurze, ungeschirmte Netzwerkkabel verwenden, obwohl ich sonst immer nur geschirmte habe.

Oder habt ihr noch bessere Ideen?

Schönes Wochenende schonmal,
 Martin

[Texter mit x]

Wie ist es mit den Ethernet-Anschlüssen? Funktioniert 100Mbit noch zuverlässig mit einem ungeschirmten Kabel,...

Oder habt ihr noch bessere Ideen?

Schirm dran lassen aber nur einseitig auflegen. Welche Seite? Testen. Schirm dran lasssen und gar nicht auflegen kann manchmal auch die Lösung sein.

[Der Martin]

Hallo,

Wie ist es mit den Ethernet-Anschlüssen? Funktioniert 100Mbit noch zuverlässig mit einem ungeschirmten Kabel,...
Oder habt ihr noch bessere Ideen?
Schirm dran lassen aber nur einseitig auflegen.

vom Netzwerkabel? Ja, daran dachte ich auch schon.

Welche Seite? Testen.

Oder praktisch denken: Einen präparierten Switch "mit ohne Schirm" an den RJ45-Buchsen nehmen. Dann hätte ich nur *ein* manipuliertes Gerät ...
Ich sehe es übrigens tatsächlich als erwiesen an, dass die geschirmten Netzwerkkabel den größten Beitrag zur Brummschleife liefern: Ziehe ich zwei von drei Netzwerkkabeln ab, ist Ruhe. Ziehe ich die Antennenstecker alle ab, ändert das fast nichts.

Schirm dran lasssen und gar nicht auflegen kann manchmal auch die Lösung sein.

Oh. Das widerstrebt mir aufgrund jahrelanger EMV-Erfahrung sehr. Solche floatenden Schirme sind meistens problematisch; manchmal machen sogar nicht angeschlossene Adern im Kabel Ärger.

Danke trotzdem für die Anregungen,
 Martin

PS: Woher kommt eigentlich der IMHO dämliche Begriff "auflegen"? Auflegen heißt für mich, etwas wie zufällig lose irgendwo draufzulegen, aber beim Anschließen will man ja einen festen, sicheren Kontakt.

[hotti]

Hallo,

PS: Woher kommt eigentlich der IMHO dämliche Begriff "auflegen"?

Elektriker-Jargon: Ein (neues) Kabelsegment (Schlafzimmer, Küche, Herd...) an eine Unterverteilung (UV) anschließen und Saft draufgeben.

[Texter mit x]

Schirm dran lassen aber nur einseitig auflegen.

vom Netzwerkabel?

Jedes Kabel welches einen Schrim hat (Schirm der "nur" Schirm ist). Zumindest eins von denen die eine Masseschleife bilden.

Schirm dran lasssen und gar nicht auflegen kann manchmal auch die Lösung sein.

Oh. Das widerstrebt mir aufgrund jahrelanger EMV-Erfahrung sehr. Solche floatenden Schirme sind meistens problematisch; manchmal machen sogar nicht angeschlossene Adern im Kabel Ärger.

Es sind auch Ausnahmefälle, mir ist noch keiner untergekommen. Ich habe das alles von jemandem der seit Jahren Prüfstände u.ä. aufbaut und der mit Frequenzrichtern, E-Motoren, Hochleichtungszündanlagen (Ottomotor), Schaltnetzteilen und sonst was, auch im kW-Bereich (außer Zündanlagen), zu tun hatte.

PS: Woher kommt eigentlich der IMHO dämliche Begriff "auflegen"? Auflegen heißt für mich, etwas wie zufällig lose irgendwo draufzulegen, aber beim Anschließen will man ja einen festen, sicheren Kontakt.

Den Begriff habe ich von der gleichen Stelle und er schien mir eingängig. Mit Auflegen sind meist eher gute großflächige Kontakte gemeint, vielleicht daher.

[Der Martin]

Hallo,

Schirm dran lassen aber nur einseitig auflegen.
vom Netzwerkabel?
Jedes Kabel welches einen Schrim hat (Schirm der "nur" Schirm ist). Zumindest eins von denen die eine Masseschleife bilden.

ja gut, da fallen die Audio-Kabel, auf denen sich das Brummen wirklich auswirkt, schon mal aus. Denn da ist der Schirm ja gleichzeitig Masse- und somit Rückleiter, und die Störfrequenz von 50Hz liegt mitten im Bereich der zu übertragenden Nutzfrequenzen. Schirm unterbrechen unterbricht also auch das Signal, und frequenzselektiv filtern geht nicht.

Bei den Netzwerkkabeln dagegen ist der Schirm nicht signalbehaftet, da kann man ihn also ungestraft auftrennen. Und beim Antennenkabel ist die Nutzfrequenz um den Faktor 10^5 oder mehr höher als die Störfrequenz; das HF-Signal kriegt man ja fast noch durch die kapazitive Kopplung, wenn man den Stecker nur in die Nähe der Buchse hält.

Schirm dran lasssen und gar nicht auflegen kann manchmal auch die Lösung sein.
Oh. Das widerstrebt mir aufgrund jahrelanger EMV-Erfahrung sehr. Solche floatenden Schirme sind meistens problematisch; manchmal machen sogar nicht angeschlossene Adern im Kabel Ärger.
Es sind auch Ausnahmefälle, mir ist noch keiner untergekommen.

Okay.

Ich habe das alles von jemandem der seit Jahren Prüfstände u.ä. aufbaut und der mit Frequenzrichtern, E-Motoren, Hochleichtungszündanlagen (Ottomotor), Schaltnetzteilen und sonst was, auch im kW-Bereich (außer Zündanlagen), zu tun hatte.

Das sind dann vermutlich Fälle, wo jemand aus Verzweiflung etwas völlig Irrationales getan hat und dann feststellt: Jetzt is' besser, aber ich versteh nicht, warum.

Ciao,
 Martin

[hotti]

hi,

Wie ist es mit den Ethernet-Anschlüssen? Funktioniert 100Mbit noch zuverlässig mit einem ungeschirmten Kabel, also CAT5 UTP? Wenn ja, würde ich dort ausnahmsweise kurze, ungeschirmte Netzwerkkabel verwenden, obwohl ich sonst immer nur geschirmte habe.

Kurz gesagt: Kurz fassen. An die Grenzen bin ich schonmal gekommen mit einer unverdrillten Leitung (mehr als 15m), 10Mbit ging noch, mit 100Mbit ging nichts mehr. Paarweises Verdrillen (twisted pair) verringert die Störstrahlung, aber wo die Grenzen liegen, keine Ahnung. UTP-Kabel mit max 3m Länge haben bei mir jedoch mit 100Mbit immer funktioniert.

Oder habt ihr noch bessere Ideen?

Erfahrungen mit NF (Audio). Abschirmung nur an einer Stelle auf Masse legen, an der Baugruppe, die sendet. Ich hatte mal einen Impulsgeber in der Nähe eines 200-Watt Motors mit Kohlebürsten (funkt wie Sau) unterzubringen, Verbindung über Diodenkabel mit dem Steuergerät. Der Unterschied hinsichtlich der "Masselegung Abschirmung" war krass, Schirm am Steuergerät (Empfänger) auf Masse brachte jede Menge Störstrahlung mit, was ein Arbeiten unmöglich machte, Schirm in der Nähe des Motors an Masse, alles OK. Auf einem Oszillografen war das sehr schön zu sehen ;-)

Brummschleifen entstehen auch innerhalb  eines Gerätes, insbesondere wenn ein Trafo in der Nähe ist, Abhilfe: Abschirmungen stets nur an einer Seite auf Masse legen und das nur an einem Lötstützpunkt (Stern).

Leider bringt eine äußerliche und nachträglich angebrachte "Sternpunkt-Erdung" bei dedizierten Geräten (Plattenspieler, Verstärker) i.d.R. nichts, weil infolge Schutzleiter eine Brummschleife faktisch schon eingebaut ist. Manchmal hilft es jedoch, den Netzstecker rumzudrehen (Stromschlag-Studie mit Allstrom-Fernseher an moderner Gemeinschaftsantenne).

Horst Fehlstrom

[Der Martin]

Hallo,

Wie ist es mit den Ethernet-Anschlüssen? Funktioniert 100Mbit noch zuverlässig mit einem ungeschirmten Kabel, also CAT5 UTP?
Kurz gesagt: Kurz fassen.

ja, schon klar - je kürzer, je besser. In meinem Fall würde je 1m Kabellänge zwischen Gerät und Switch genügen.

UTP-Kabel mit max 3m Länge haben bei mir jedoch mit 100Mbit immer funktioniert.

Das ist schon mal was. Dass es "im Prinzip geht", habe ich natürlich in einem anderen Fall auch schon mal probiert. Mich interessiert entweder eine offizielle Spezifikation, die aufgrund von Kabeleigenschaften irgendwas garantiert, oder Erfahrungen. Deine Angabe mit den 15m Länge ist in diesem Fall nicht wirklich nützlich, weil du unverdrillte Leitungen genommen hast. CAT5 hat aber immer (ob geschirmt oder nicht) paarweise verdrillte Adern, was beim differenziellen Signal schon sehr viel hilft. Bestes Beispiel: Ein verdrilltes Adernpaar, das DSL (mit Träger im MHz-Bereich) über mehrere hundert Meter ungeschirmt überträgt.

Erfahrungen mit NF (Audio). Abschirmung nur an einer Stelle auf Masse legen

Hat der Texter im Prinzip auch vorgeschlagen.

Leider bringt eine äußerliche und nachträglich angebrachte "Sternpunkt-Erdung" bei dedizierten Geräten (Plattenspieler, Verstärker) i.d.R. nichts, weil infolge Schutzleiter eine Brummschleife faktisch schon eingebaut ist.

Nein. Der Großteil der heutigen Consumer-Elektronikgeräte ist schutzisoliert und hat daher keinen Schutzleiter, ergo auch keinen Schokostecker[sic!]. Das hat bei mir im Wohnzimmer auch nur der Hifi-Verstärker und der PC - wobei ich letzteren auch mit einem schutzisolierten Netzteil betreiben könnte (wie bei Notebooks), wenn es sich als nötig erweist.

Manchmal hilft es jedoch, den Netzstecker rumzudrehen (Stromschlag-Studie mit Allstrom-Fernseher an moderner Gemeinschaftsantenne).

Ja. Eigentlich sollten L und N an einem Gerät mit Schukostecker intern gleichartig beschaltet sein, weil man die L/N-Zuordnung ja nicht vorhersehen kann. Eigentlich ...

Ciao,
 Martin

[hotti]

hi Martin,

Nein. Der Großteil der heutigen Consumer-Elektronikgeräte ist schutzisoliert und hat daher keinen Schutzleiter, ergo auch keinen Schokostecker[sic!].

Ja, klar, ist klar. Bauelemente zur Potentialtrennung (Netz <=> berührbare Teile) müssen einer Prüfspannung von einigen kV genügen, es gibt z.B. Optokoppler, die genügen Isolationsspannungen von 25 kV. Idee: Mit Optokopplern was zusammenlöten ;-)

Ne, Quatsch, sowas gibts auch zu kaufen (für die Mitleser, Stichwort Cinch, Potentialtrenner).

Meine Bastellösung war bis vor ein paar Jahren noch eine aus Kupferkaschierten Platinen zusammengelötete Schachtel mit den Buchsen. Zur Auftrennung der Masse hatte ich rundherum das Kupfer weggekratzt und je Kanal einen fetten, spannungsfesten Kondensator darübergelötet. Wenn die Quelle niederohmig und der Verstärker hochohmig ist, bringt ein C mit 1µF (MP-Wickel) auch keinen hörbaren Bassabfall, zum Berechnen der Knickfrequenz (3dB Abfall) müssen natürlich die genauen Impedanzverhältnisse bekannt sein, womit es bei Bastellösungen sowieso sone Sache ist ;-)

Hotti

[Der Martin]

Hallo,

Nein. Der Großteil der heutigen Consumer-Elektronikgeräte ist schutzisoliert und hat daher keinen Schutzleiter, ergo auch keinen Schokostecker[sic!].
Ja, klar, ist klar. Bauelemente zur Potentialtrennung (Netz <=> berührbare Teile) müssen einer Prüfspannung von einigen kV genügen, es gibt z.B. Optokoppler, die genügen Isolationsspannungen von 25 kV.

die gibt es möglicherweise, obwohl ich als Massenware noch keine mit Prüfspannungen >6kV gesehen habe; notwendig (im Sinne von vorgeschrieben) ist für allgemeine Anwendungen üblicherweise 2.5kV, für Anwendungen in Überspannungskategorie 3 (typischerweise Industrieumgebungen) auch 4kV.

Aber dir ist hoffentlich auch klar, dass Optokoppler nicht für alle Anwendungsfälle geeignet sind.

Ne, Quatsch, sowas gibts auch zu kaufen (für die Mitleser, Stichwort Cinch, Potentialtrenner).

Optokoppler für Analogsignale auf Cinch-Verbindungskabeln? Eher schon ein Übertrager.

Ciao,
 Martin

[Texter mit x]

Aber dir ist hoffentlich auch klar, dass Optokoppler nicht für alle Anwendungsfälle geeignet sind.

Und viele Optokoppler sind recht langsam, nicht nur billige.

[Der Martin]

Hallo,

ich danke euch fürs Mitdenken und für eure Hinweise.

Wie ist es mit den Ethernet-Anschlüssen? Funktioniert 100Mbit noch zuverlässig mit einem ungeschirmten Kabel, also CAT5 UTP?

Nach hottis Erfahrungsbericht hab ich jetzt den drei beteiligten Netzwerkgeräten tatsächlich ungeschirmte Netzwerkkabel bis zum Switch spendiert (je 1.5m lang). Alles funktioniert, Netzwerkverbindung scheint sauber und stabil zu sein, und das Brummen ist weg.

Sollten sich wider Erwarten durch die ungeschirmten Leitungen doch Kommunikationsstörungen ergeben, muss ich das Problem nochmal erneut angreifen, ansonsten betrachte ich es im Moment als gelöst.

Ciao,
 Martin