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8. Wie werde ich Störungen los?

Davon bleibt im Car-HiFi-Bereich kaum einer verschont: Brummen, Rauschen, Knacksen, Surren, das alles ist möglich, aber unerwünscht! Am häufigsten ist mir dabei das drehzahlabhängige Surren bei leisen Lautstärken begegnet.
Leider hat das manchmal mehrere Ursachen.
Es entsteht durch die Zündanlage des Motors und durch eine unsaubere Spannungsversorgung der Lichtmaschine. Aber auch alle anderen Verbraucher und elektrischen Teile können Störungen verursachen.
Über mehrere Wege kann es sich ins Tonsignal einschleichen:

1. Aufgrund der Differenzspannungen in der Fahrzeugmasse (Masseschleifenprobleme) (90% aller Fälle)
2. Einstreuung der Fahrzeugmasse auf das Cinch-Kabel (kapazitive, induktive Kopplung)
3. direkt über die Stromversorgung
4. Seltener gibt es Elektromagnetische Leitungs- und Strahlungskopplung.

Hier kann man (wie überall bei der Störungsbeseitigung im Auto) nur probieren:

Man erkennt Ursache Nr. 3 leicht daran, daß die Endstufe auch ohne Cinch-Anschluß die Störungen bei laufenden Motor von sich gibt. Zur Beseitigung hier hilft dann meist nur ein Filter (mit Unterstützung weiterer Elkos) in der Stromversorgung oder eine bessere Endstufe.

Will jemand so ein Teil selberbauen: Ein solcher Filter ist ein Tiefpass, also eine Spule in Reihe und dahinter Kondensatoren gegen Masse. Für die Spule gilt: je größer, desto besser. Größere Werte zu erzeugen ist aber schwierig und meist nicht praktikabel, da der Widerstand der Stromversorgung ansteigt. Hier ist ein ausreichend großer Drahtdurchmesser notwendig. Siehe dazu in die Tabelle unter FAQ#4. In allgemeinen macht man das nur bei Radios und nicht bei Endstufen, da die durch ihr eigenes Netzteil die Spannung sowieso sieben sollten.

Für die ersten beiden Ursachen (eigentlich generell) gilt:
EINE gemeinsame Masse, das bedeutet 2 Stromversorgungskabel für Plus und Minus getrennt zum Verstärker, dann ist die Endstufe isoliert von der Fahrzeugmasse zu befestigen. Werden beide Leitungen noch verdrillt, reduzieren sich Einstreuungen (z.B. von der Fahrzeugmasse) und Spannungsschwankungen (bessere Kapazitäts- und Induktivitätswerte) nochmals. Auch sollte man die Stromversorgung des Radios vielleicht nicht direkt vom "verseuchten" Stromnetz aus dem Motorraum sondern von der Batterie oder Endstufe abnehmen. Im NF-Bereich sollte man immer einen zentralen Massepunkt wählen und von dem aus sternförmig alle Geräte angeschlossen werden.
Doch das allein reicht manchmal nie, denn das Radio, was über die Endstufen mit den Cinch-Kabeln verbunden ist, hängt direkt irgendwo anders an der Fahrzeugmasse. Also ist auch das Autoradio idealerweise isoliert zu befestigen und deren Masse nicht an den dafür vorgesehenen Anschluß aus dem Kabelbaum (z.B. ISO-Stecker) anzuschließen, sondern über ein querschnittstarkes Kabel (werden die Radio-Endstufen nicht benutzt, reichen schon 1,5qmm, sonst besser 6qmm) mit dem gleichen Massepunkt der Endstufen (Batterie) oder mit der Endstufe selbst zu verbinden. (Bevor man das Kabel des Strom-Adapters zerschneidet, nachsehen, oft kann man das schwarze Radio-Massekabel einfach von der Karosserie abschrauben.
Eine kleine Hilfe ist auch, daß man die Autoradioendstufen nicht benutzt und wenn möglich abschaltet, wenn man eine große Endstufe über die Cinch-Leitung dranhängen hat.
Optimal wäre eine minimale Spannungsdifferenz zwischen Endstufe und Radio.
Das mit der Masse muß probiert werden, manchmal reduziert auch eine gute Masse-Verbindung von Radio und Endstufe die Störungen. Dann waren die Kabel sicher nicht dick genug.
Ein Problem mit der Fahrzeugmasse bei neueren Autos sind auch die geklebten oder punktgeschweißten Karosserieteile, die nun mal keine guten elektrischen Verbindungen ermöglichen. Auch hat Eisen einen etwa sieben mal höheren spezifischen Widerstand als Kupfer.
Um die Einstreuungen, die auf das Cinch-Kabel "einfallen", zu reduzieren, hilft nur das richtige Cinch-Kabel. Am besten sind hier die Versionen mit 2 verdrillten Innenleitern (kein Koaxial-Aufbau) und mehrfacher Abschirmung. (double-shielded Twisted-Pair)
Da das Störsignal direkt auf den Schirm einfällt, darf dieser kein Tonsignal transportieren. So ist der äußere Schirm nur auf einer Seite des Cinch-Kabels mit der Masse zu verbinden (Antennenwirkung), den Transport der Töne übernehmen ausschließlich die beiden Innenleiter. Weiterhin sorgen die verdrillten Innenleitungen dafür, daß sich eventuell einfallende Störungen gegenseitig auslöschen.

Weiterhin sind große Pegel auf dem Cinch-Kabel von Vorteil, da sich so direkt das Signal-Geräusch-Verhältnis erhöht, üblich sind dafür schon Ausgangsspannungen vom Autoradio von z.B. 4V, die Endstufe muß damit aber umgehen können.

Weiterhin hilft auch (ab und zu je nach Auto) eine zusätzliche Endstörung der Zündanlage (abgeschirmte Zündstecker und Leitungen). Eine kurze Entfernung zwischen Endstufe und Radio ist weiterhin äußerst nützlich, weshalb bei problematischen Autos eine kleinere Endstufe in Radionähe den großen Boliden im Kofferraum manchmal vorzuziehen ist.

Was sonst immer hilft: Symmetrische Verkabelung mit getrennter Masse, oder mindestens verdrillte, niederohmige Signalleitungen. Warum man die symmetrische Verkabelung (im PA- und Studio-Bereich Standard) nicht generell im Auto benutzt, ist mir schleierhaft. Weiterhin wäre auch die Übermittlung per (potentialfreien) Lichtwellenleiter eine ideale Möglichkeit, Störungen so zu verhindern. Allerdings arbeiten LWL nur bei digitalem Signal quasi ideal.
Hilft das alles nicht, muß man zwei (soundtechnisch nicht ideale) Trenntrafos oder ein Optokoppler-basierendes Trennsystem einsetzen.

Bei einer älteren Pioneer-Endstufe half mir bei einem Einbau nur eine Modifikation der Eingangsstufen mit einer Reduzierung des Eingangswiderstandes, um die Störungen wirklich stark abzuschwächen.
Dazu noch einige Bemerkungen: Je höher der Eingangswiderstand, desto stärker können Störungen einfallen. Bei richtig hochohmigen Leitungen (Megaohm-Bereich) kann man quasi "auf den blanken Draht sprechen und Radio hören". Durch Verringern der Impedanz werden die Störungen reduziert, so daß bei extrem niederohmigen (wenige Ohm) überhaupt keine Abschirmung mehr notwendig wäre, wie es bei Lautsprecherleitungen der Fall ist. Doch leider steigen dadurch die Ströme an, denn die vorige Ausgangsstufe muß diese nachfolgende versorgen. Ist sie selbst nicht genügend niederohmig, gibt es Pegelverluste. Auch steigen die Größen der Koppelkondensatoren dadurch proportional an, so daß bei den nur wenigen Ohm-Bereich große Elkos (z.B.220uF bei 100Ohm) nötig sind