Zick-Zack+Kabel



Was wir wollen: Einen guten Klang, mühelos und sauber, räumlich super transparent und feinzeichnend genau, lebendig und unverfärbt, das Kabel soll einfach und besonders kostengünstig herzustellen sein.
Es soll ein eigenständiges neues Konzept haben, keine simple Kopie eines bestehenden Industrieprodukts mit Patentschutz. Zick-zack läuft hier übrigens nur der Abstandshalter, um die Signalleitung möglichst geradlinig ohne Schlaufen zu führen.
n.b. Das Kabel ist mangels Abschirmung weniger geeignet für MM-System zum Phonoeingang und eventuell von Röhrenvor- zu Röhrenendverstärker.

Um Mißverständnisse zu vermeiden, wird nachfolgend ein einfacher Satzbau gewählt und Schachtelsätze möglichst vermieden. Dieses Ultra-Low-Cost Kabeldesign wird in diversen Internetforen diskutiert. Beiträge von Forumsmitgliedern, die keine 3 einfachen kurzen Sätze aus diesem Artikel im Zusammenhang lesen und verstehen können, sind allerdings mit angemessener Skepsis oder Amüsement zu lesen. ;-)

Für Audiokabel gelten bestimmte Bedingungen:
Das Signal vom z.B. CD-Player ist eine Wechselspannung bis 2 Volt effektiv. Der nachfolgende Verstärker belastet das Kabel mit typisch 10..100 kOhm. Die Kabelkapazität wird ständig umgeladen, dabei fließt ein Ladestrom von der niederohmigen Quelle auf die Leitung und ein Entladestrom zurück zur Quelle (Umladung) bzw. zum Verstärker (Entladung). Ändert sich der Leiterabstand (und damit die gebildete Kapazität), wird bei gegebenem Signal (Ladungsmenge=konst.) die Spannung moduliert.
Die Quelle hat einen Ausgangswiderstand, der mit dem Kabel und seiner Kabelkapazität eine Begrenzung bei höchsten Frequenzen bedeutet. Wenn der Ausgangswiderstand nicht gesenkt werden kann, dann sollte man ein Kabel mit geringster Kapazität verwenden. Gängige Koaxialkabel weisen typisch um 90 pF /m auf, für Audiozwecke werden Kabel ab 60 pF/m bis 300pF/m hergestellt. Kabel mit 7 pF/m sind die Ausnahme und deshalb unser erklärtes Ziel.

Lautsprecher strahlen Schall im Raum einer HiFi-Anlage ab, und damit variiert der Druck, der die Kabel belastet. Isoliermaterialien beeinflussen die Kapazität mit den Eigenschaften des Dielektrikums (bei Kompression). Unter anderem verändert sich die Kapazität der Leitung, bei gleicher Ladungsmenge (Q entsprechend des ursprünglichen Signals) hat dies unmittelbar eine Veränderung der Signalspannung zur Folge. Q=C*U , U=Q/C  .
Dicke Kabel speichern in ihrer  Materie Bewegungsenergie und schwingen nach, entsprechend Elastizität und Masse. Schließt man ein Audiokabel an ein Oszilloskop an und klopft auf das Kabel, sieht man verblüffende Spannungssprünge und Ausschwingvorgänge (Bereich 5mV/cm und 1-0,1mSec/cm). Bei einem Abstand z.B.  2 m vom Lautsprecher kommt der Schall mit einer Verzögerung von ca 6 msec wieder am Kabel an, entsprechend einer Halbwelle bei etwa 80 Hz. Aufgrund von Rückkopplungsprozessen verfärbt sich die Basswiedergabe bei Masse-behafteten Kabeln unterhalb dieser Frequenz. Dies gilt es zu vermeiden.
Kabel mit hoher Querstabilität zwischen den Leitern aber ohne nennenswerte bewegte Masse sind die Ausnahme und deshalb unser erklärtes Ziel.

Wenn Vibrationen Einfluß haben, dann spielt auch ihr schnelles Abklingen eine wichtige Rolle. Die Papierfläche ist leicht und schnell in Luft bedämpft, das Papier steht nahezu senkrecht auf dem Leiter. So wird an der Berührstelle wenig Energie von der Führung zum Leiter gekoppelt. Kabel mit hoher Dämpfung und geringer Kopplung der Bewegung sind die Ausnahme und deshalb unser erklärtes Ziel.
Dasselbe gilt auch für den Stecker, wir wählen einen preiswerten Stecker kleiner Masse mit hohlem Mittelpin. Alternativ gibt es Eichmann Bullet- sowie WBT Nextgen-Stecker. Wohl sind beide besser, widersprechen aber dem Vorsatz auf geringstmögliche Gesamtkosten des Kabels.

Isoliermaterialien speichern elektische Energie durch dielektrische Absorption. Es werden Elektronen aus dem Signal des Leiters aufgenommen, die dann zeitlich verzögert aus dem Isoliermaterial an den Leiter wieder abgegeben werden. Luft als Isolator ist für uns ideal und jederzeit kostenlos verfügbar, Vakuum ist noch besser aber nicht praktikabel. Geringe Kapazität führt auch zu geringer dielektrischer Absorption.
Gute Audiokabel werden mit Teflon oder geschäumten Kunststoffen hergestellt. Gute Isoliermaterialien sind elektrisch wenig leitfähig, in ihrer Struktur aber meist lange vernetzte Molekularketten. Sie sind aufgespritzt und haben eine verarbeitungsbedingt versetzte schuppige Struktur mit Unlinearitäten in der Homogenität. Kabel ohne dielektrische Absorption sind die Ausnahme und deshalb unser erklärtes Ziel.
Isoliermaterialien können durch Kontamination mit eindringender Luftfeuchtigkeit Piezoeffekte erzeugen und Bewegung der Kabel erzeugt obendrein Triboelektrizität durch Reibung. Kabel mit reiner Luft als Isoliermaterial sind frei von diesen signalfremden Nebeneffekten und deshalb unser erklärtes Ziel.
 

Für die Signalübertragung bei Stereo = 2 Kanälen sind 2 Kabel erforderlich. Da jedes Kabel Signal und Masseleiter braucht, ergeben sich durch räumliche Trennung der Masseleiter induktive  Einstreuungsprobleme z.B. von benachbarten Netztransformatoren (Brummschleife). Stereokabel ohne Masseschleifen sind die Ausnahme und deshalb unser erklärtes Ziel.
Die Abbildung zeigt eine 4-adrige Stereoleitung, aber die beiden Masseleiter können bei der alternativen Version unter Berücksichtigung dieses Aspekts gemeinsam oder näher beieinander in der Mitte geführt werden. Der Abstand zu anderen Kabeln, Gehäusen oder Wänden und Boden wird durch das gefaltete Papier beibehalten und somit auch kapazitive Verluste vermieden.
 

Aufgrund der räumlichen Trennung von Signalquelle und Verstärker ist eine Signalübertragung mit Kabel in der Mindestlänge erforderlich, so daß die Buchsen der Geräte erreicht werden. Mehr als diese Länge wäre aber auch nicht wirklich erforderlich. Überschüssige Kabel hängen durch, bilden unerwünschte Schlaufen, nehmen induktiv Störungen auf. Die Industrie verdient an jedem verkauften Kabelmeter, kurze geradlinige Kabelverbindungen sind eher die Ausnahme und deshalb unser erklärtes Ziel.
Auch muß das Kabel hinreichend flexibel sein. Die ZickZack-Falzung stabilisiert gleichzeitig die einzelnen Flächen und verhindert scharfes Abknicken der Leitung oder enges Verdrillen der Kanäle oder nennenswerte Abstandsänderung. Die Homogenität soll über die volle Strecke gewahrt bleiben.

Die Kanaltrennung soll möglichst gut sein, die Stereoabbildung darf nicht spürbar verschlechtert werden. Die kapazitive und magnetische Kopplung der Links- und Rechts- Leiter soll möglichst gering sein, deshalb werden die Leiter in Gruppen parallel geführt. Die beiden Masseleiter befiinden in der Mitte, die jeweiligen Signalleiter außen für geringste kapazitive Kopplung. Es sprechen mehrere Gründe für diesen Aufbau: Zum einen hat der CD-Player nur eine gemeinsame Signalmasse für beide Kanäle, dasselbe gilt für den Verstärker. Eine räumliche Trennung der 2 Masseleiter würde externen Störfeldern induktive Einkopplung in diese Schleife ermöglichen. Aus Gründen von Symmetrie und Bandbreite sollen Signalleiter und Rückführung gleichartig aufgebaut sein. Das Magnetfeld zieht sich immer zwischen die gemeinsam stromdurchflossenen Leiter, sodaß eine Anordnung flach nebeneinander die geringste magnetische Kopplung verspricht.

Ausgehend von CD-Playern mit Ausgangsspannungen im Bereich um 1 V und Ausgangs-Impedanzen  zwischen 100-700 Ohm, spielt die Abschirmung zur Brummunterdrückung eine untergeordnete Rolle. Der Ausgangswiderstand der Quelle und der Abschlußwiderstand des nachfolgenden Eingangs begrenzen die Auswirkungen magnetischer Einstreuungen auf den Signalleiter (im Gegensatz zu den Masseleitern).
Moderne Geräte müssen CE Richtlinien bezüglich Elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV-Gesetze) genügen und einstreufest sein, auch wenig oder gar nicht auf HF am Eingang reagieren. So wurde auf eine Abschirmung für das Kabel verzichtet, die Hochfrequenzeinstreuung ignoriert.

Verwendete Materialien: Papier, dünner Kupferdraht (Lackdraht; Durchmesser 0,1mm), leichte Cinch-Stecker, Lötzinn guter Qualität. Über eine noch leichtere Cinchsteckerqualität wird derzeit geforscht. Dazu sind Kupferrohrstücke um 3mm Durchmesser, nickelfreie Aderendhülsen oder ähnliches denkbar
Das obige Bild zeigt Materialien von einen Prototyp in einem Vorstadium.

Das Papier wird geschnitten und gefalzt, ein Streifen von 3 cm Breite und doppelter Länge der endgültigen Kabellänge ist die Ausgangsbasis. Praktisch falzt man den Papierstreifen quer in der Mitte, diese beiden Schenkel wiederum in der Mitte, wieder usw., bis eine lange Zieharmonika in dem 3 cm breiten cm Streifen entsteht.
Der zusammengedrückte Stapel Papier wird mit einer Nadel mehrfach durchstochen, mit 3 Löchern mit gleichmäßigen Abständen oder 4 Löchern, davon 2 enger beieiander liegende Löcher nahe der Mitte. Die letzten 3 oder 4 Falzsegmente werden in jeden Fall 4 Löcher bekommen, weil sie auf die Stecker überleiten. Wenn dort mittig mit einem Schnitt beide Kanäle getrennt werden, bleibt mehr Flexibilität für beide Stecker.
 

Von der Rolle wird der Kupferdraht abgewickelt, die Laufrichtung gekennzeichnet und in 4 etwa gleiche Längen geschnitten. Das Ende (Abschnittstelle des Drahtes) wird mit einem Stück Klebeband markiert, das verhindert auch gleichzeitig ein unerwünschtes Durchrutschen des Endes.
Zwei der Drähte werden die beiden Masseverbindungen zwischen den Steckern, sie können miteinander leicht verdrillt werden, um die eingeschlossene Fläche (Induktion) zwischen ihnen zu minimieren, damit dort nichts eingestreut werden kann. Die unverdrillte Version gefiel mir klanglich besser. Es werden 2 Drähte gewählt, damit jeder Stecker/Kanal einen eigenen Massedraht hat. Der Doppeldraht wird durch das mittlere Loch oder separat durch die 2 mittleren gefädelt, die leichte Trichterform vom Durchbohren mit der Nadel hilft dabei. Sie hilft auch, die Laufrichtung des Kabels später wiederzufinden. Um die 2 Drähte dann aufgetrennt durch die letzten Segmente zu führen, wird vorher zur Sicherheit ein Durchgangstest gemacht, damit der linke Massedraht auch Links endet.
Unter Berücksichtigung gleicher Laufrichtung werden nun durch die beiden verbleibenden Löcher die anderen Drähte gezogen. Dann können die Klebebandstücke entfernt werden.

Der nächste Schritt ist das Verlöten der Stecker an die Drahtenden. Der jeweils außenliegende Kupferlackdraht wird mit einer Klinge oder feinem Schmirgelpapier blank gekratzt. Erst wird es durch das Plastik-Griffstück des Steckers gefädelt (sonst wieder ablöten und man fängt man noch einmal von vorne an) und dann durch den Innenstift des Cinchsteckers bis nach ganz vorn. Dort wird das blanke Ende umgelegt und auf die äußerste Spitze des Mittelpins des Cinchsteckers gelötet. Überstehender Draht wird abgeschnitten. Der Draht soll den Stecker nicht verdicken, sonst paßt er womöglich nicht mehr in die Buchsen. Er wird außen-vorn verlötet, damit der Signalstrom zur Buchse nicht durch alle Materialschichten fließen muß, sondern den kürzesten direkten Weg über die vergoldete Oberfläche nimmt. In der Buchse ist dort der Abgang zur Leiterplatte am nächsten. Direkte Kontaktverbindungen sind eher die Ausnahme und deshalb unser erklärtes Ziel.

Mit einem Tropfen Kleber wird das Papier an das Steckergriffstück fixiert, damit wird die mechanische Belastung der dünnen Drähte verhindert, ebenso ein Durchscheuern, Abscheren und ein unerwünschtesVerdrehen.

Das Bild zeigt einen ungeklebten Prototyp in einem Vorstadium mit 4 getrennten Drähten, die endgültige Version hat nur 3 sichtbare Stränge, der mittlere liegt dann doppelt. Das Kabel ist in einer Richtung leicht zu biegen, man kann es auch um 90° um seine Achse verdrehen. Durch die Form bedingt ist es immer auf Abstand zu anderen Kabeln bzw. Gerätegehäusen.

Ein Kabel mit geringsten Mikrofonieeffekten und geringster Kapazität oder dielektrischer Absorption bewirkt in der HiFi Kette eine verblüffende Steigerung der Tonqualität, Transparenz und Klarheit und einen trockenen tiefreichenden Bass mit Druck, weil Impulsivität und Details nicht (auf Zeitebene) verschmiert werden durch dielektrische Absorption und Mikrofonie- und Modulationseffekte.

Wer das Kabel baut, findet die genannten Eigenschaften gehörmäßig bestätigt. Nach den Gesetzen der Physik wäre das Gegenteil dieser Eigenschaften auch nicht zu erwarten !

Weitere Selbstbauprojekte in Vorbereitung !
Mehr über Kabelparameter

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