HMS reloaded

Es sind bald 6 Jahre, daß ich in der Folge eines Besuchs bei der Münchner High-End einen Blogartikel über Strassner und seine Firma HMS schrieb. HMS steht nach wie vor mit dem WWW auf Kriegsfuß, weswegen man sich schwer tut, im Internet auch nur einen Überblick über das Produktspektrum zu gewinnen. Man muß sich dies, und auch Infos über die dahinter stehende "Theorie", auf anderen Webseiten zusammensammeln. Eine dieser Seiten gehört zum "Fidelity Magazin", auf deren Online-Auftritt seit Kurzem eine Artikel-Serie mit einem Strassner-Interview zu lesen ist, die in der gedruckten Ausgabe schon vor Längerem erschienen war.

Ich habe schon in meinem damaligen Artikel hier im Blog dargestellt, wo mein Problem mit der Darstellung von Strassner ist. Strassner's neuere Darstellung ist in mancher Hinsicht "verfeinert", aber immer noch falsch, weswegen ich meine Erwiderung ebenfalls überarbeite.

Nun fällt es zwar leicht, sich klar zu machen weshalb Strassner die Darstellung so wählt, schließlich hat er ein finanzielles Interesse zu wahren - er will ja Kabel und entsprechendes Zubehör verkaufen. Seine Darstellung wird aber wohl vielen Lesern recht plausibel vorkommen, darum lohnt es vielleicht, sich damit etwas genauer zu beschäftigen.

Wie schon bei meinem alten Artikel geht die Diskussion von der Frage aus, was denn ein Meter Netzkabel noch ausrichten soll, wenn davor in der Wand und im Stromnetz schon viele Meter Standardkabel im Spiel sind. Strassner argumentiert, es käme auf den letzten Meter deswegen an, weil es um Differenzspannungen zwischen den Komponenten einer Anlage gehe, und die entstünden erst ab dem Punkt, an dem sich die Wege für Stromversorgung der Geräte trennen, also z.B. ab der gemeinsamen Steckerleiste. Siehe Abbildung 1 im Artikel des Fidelity-Magazins.

Der Interviewer des Fidelity-Magazins wendet dasselbe ein wie ich damals, nämlich daß die Differenzspannung wegen der galvanischen Trennung durch die Netztrafos in den Geräten gar nicht direkt mit der Netzspannung zusammen hängen kann. Dieser entscheidende Punkt blieb bei Strassner's Vortrag damals auf der High-End unerwähnt; diesmal liefert er einen Versuch einer Erklärung, der jedoch komplett fehl geht.

Schauen wir uns mal seine Abbildung 2 an, die zur Erklärung dienen sollte. Da wird sichtbar, daß die parasitären Kapazitäten zwischen Primär- und Sekundärseite für Störströme verantwortlich sein sollen. Wenn diese Störströme zu Differenzspannungen zwischen den Massen zweier Geräte führen sollten, dann führen sie in der Tat zu Audiostörungen, wenn man unsymmetrische Verbindungen benutzt, die sich auf diese Masse als Referenz beziehen. So weit so gut.

Nur, wieso und unter welchen Umständen kommt es dazu? Da muss man etwas genauer hinsehen als es Strassner tut. Wir werden sehen, daß sich die Sache ganz anders darstellt, als man es aus Strassner's Darstellung erwarten würde.

Der erste Punkt: Wenn die parasitären Kapazitäten tatsächlich für die Störströme verantwortlich sind, dann ist es praktisch egal welche Impedanzen oder Widerstände das Netzkabel hat, denn die Spannungen, die über diese Kapazitäten abfallen sind davon fast unabhängig. Die Netzspannung fällt über einen der beiden Kondensatoren C1 oder C2 ab, über den anderen fällt eine geringe, praktisch vernachlässigbare Spannung ab. Die Impedanz der Netzleitung sorgt selbt im extrem unvorteilhaften Fall nur für wenig Spannungsabfall, in der Praxis sind die immer vorhandenen Spannungsschwankungen im Netz wesentlich stärker. Entsprechend unerklärlich wird dann, was man von einem teuren Netzkabel mit extra niedriger Impedanz haben soll.

Strassner hat recht wenn er darauf hinweist, daß es insbesondere die höherfrequenten Anteile der Störströme sind, die in einem solchen Fall relevant werden, denn je höher die Frequenz, desto geringer die Impedanz der parasitären Kapazitäten. Daraus resultiert schon das nächste Problem in Strassner's Erklärung: Eine besonders niedrige Impedanz der Zuleitung verstärkt sogar tendenziell diese höherfrequenten Anteile. Wenn es überhaupt etwas ändert, ein besonders impedanzoptimiertes Kabel einzusetzen, dann sogar zum Schlechteren. Warum?

Nun, Strassner erklärt das mit Hilfe seiner Abbildung 3, wo beschrieben ist wie es wegen der Gleichrichtung und Siebung in jedem Gerät zu impulsförmigen Ladeströmen kommt. Das erzeugt Oberwellen im Netzstrom, also genau die höheren Frequenzen, die Strassner zufolge problematisch sind. Nur werden die umso stärker, je niedriger die Impedanz des Primärstromkreises ist.

Wollte man dagegen etwas unternehmen, dann müßte man die Impedanz der Stromleitung vergrößern, und nicht etwa verringern! Strassner's eigene Produkte wären kontraproduktiv!

Kurz gesagt, wenn der Mechanismus der Störung so sein sollte wie von Strassner dargestellt, dann müßte man eigentlich eine möglichst "schlechte" Netzleitung benutzen. Schlecht in dem Sinn, daß die Impedanz hoch wäre. Die höhere Impedanz dämpft die Stromimpulse, und verringert dadurch die Oberwellen, die besonders gut über die parasitären Kapazitäten einkoppeln.

Immerhin, in der Praxis wird der Trafo selbst dominieren, mit seinen Wicklungswiderständen, und die Widerstände irgendwelcher 2m Netzkabel samt Steckern werden demgegenüber vernachlässigbar sein. Strassner vermeidet es wohlweislich, ein quantitatives Beispiel durchzurechnen, sonst würde offensichtlich, daß es hier um heiße Luft geht. Stattdessen erweckt er den Eindruck, als käme es darauf an, daß wegen der Stromimpulse möglicht wenig Spannung über die Netzkabel und Stecker abfällt. Dabei geht es bei diesem Spannungsabfall gar nicht um die von ihm in die Diskussion eingeführte Differenzspannung zwischen den Geräten. Im Gegenteil, je mehr Störspannung über das Netzkabel abfällt, desto weniger bleibt für die Kopplung über die parasitären Kapazitäten übrig.

Strassner widerspricht sich also im Grunde selbst, was einem aber nur auffällt, wenn man genug von der Sache versteht, und sich die Verhältnisse im Detail durchüberlegt.

Bis hierher sind wir implizit davon ausgegangen, daß es keine Schutzleiterverbindungen gibt. Auch Strassner's Zeichnungen haben bis hierhin keine gezeigt. In diesem Fall fließen die Störströme, insoweit sie durch die parasitären Kapazitäten auf die Sekundärseite geleitet werden, natürlich durch die Massen der Cinch-Leitungen, also das von Strassner unterstellte Störszenario. Einen anderen Weg gibt's üblicherweise nicht, es sei denn man hat die Geräte extra über Massekabel miteinander verbunden. Wenn es aber Schutzleiterverbindungen gibt, dann können diese Störströme genausogut über diese fließen, und die Argumentation verändert sich fundamental.

Das ist ein weiterer meiner Kritikpunkte an Strassner's Ausführungen: Die Unterscheidung zwischen Geräten mit Schutzleiterverbindung, und Geräten ohne, ist hier absolut zentral. Strassner geht darüber hinweg.

In Abbildung 5 kommt dieses Thema in den Fokus. Hier erfährt man explizit, welches Gerät Schutzleiterverbindung hat und welches nicht. Warum nicht schon früher? Hier geht es aber nicht um die kapazitive Störeinkopplung, sondern um Brummschleifen. Ein übliches Szenario: Wir haben eine Masseschleife über eine Antennenverbindung, und ein Netzkabel mit Schutzleiter. Wenn eine Audioleitung Teil der Schleife ist, dann brummt's. Das ist ein völlig anderer Mechanismus, als der vorher beschriebene.

Auch hier ist die von Strassner präsentierte Abhilfe kontraproduktiv: Wenn man es mit so einer Brummschleife zu tun hat, dann kommt es darauf an, den Strom durch die Massen der Audioleitungen zu minimieren, um den Spannungsabfall (also die Differenzspannung) zu minimieren. Wenn man die Impedanzen der anderen Leitungen in der Schleife minimiert, dann kann das genau den umgekehrten Effekt haben, je nachdem wie die Störung eingekoppelt wird. Es wäre dann wieder einmal erfolgversprechender, wenn man die Impedanzen der Netzleitungen erhöhen würde. Wobei es in diesem Fall um die Impedanz der Schutzleiterverbindung geht, und nicht um die stromführenden Leitungen im Netzkabel.

Es zeigt sich, daß man ein paar Dinge säuberlich auseinander halten muß, die Strassner vermischt: Störströme durch kapazitive Kopplung in den Geräten, Störströme die in Brummschleifen umlaufen, und die Wege, die diese Störströme nehmen (können). Mehr noch, es geht auch noch um Störungen durch Funk, was die Sache weiter verkompliziert. Wer das nicht säuberlich trennt, der verwirrt sich selbst.

Im Grunde kommt es zu der ganzen Problematik deswegen, weil man im Hifi-Bereich noch immer auf breiter Front unsymmetrische Audioverbindungen benutzt. Die vertragen sich schlecht mit Geräten, die über den Schutzleiter geerdet werden, weil man dadurch fast unvermeidlicherweise Brummschleifen kriegt. Alles was man da an den Netzkabeln oder generell der Stromversorgung "herumoptimiert" ist ein Herumdoktern an den Symptomen. Falls man dieses Problem hat, dann ist durchaus plausibel, daß sich die Situation hörbar verändert, wenn man andere Kabel nimmt, oder irgendwelche Filter einbaut. Es ist aber weder klar ob die Änderung hin zum Positiven ist, noch hat man sich das Problem damit vom Hals geschafft. Man hat nur ein paar Parameter geändert, und das meist recht planlos und ohne eine objektive Erfolgskontrolle.

Die "klassische" Strategie ist noch immer die am weitesten verbreitete: Alle Geräte haben Stromversorgungen ohne Schutzleiteranschluß, dann kann man auch eine Erdverbindung über den Antennenanschluß haben, ohne daß man sich dadurch eine Brummschleife durch's ganze Haus einhandelt. Die Geräte in der Anlage haben dann zwar untereinander Masseverbindung über die (unsymmetrischen) Audiokabel, aber das ergibt höchstens lokale und entsprechend harmlose Schleifen. Die Ausgleichsströme (die über die oben diskutierten parasitären Kapazitäten zustande kommen) fließen mangels Alternative über die Audiokabel, aber in den meisten Fällen sind sie schwach genug um keine hörbaren Probleme zu machen. Verbessern kann man die Situation, indem man zusätzliche Masseverbindungen zwischen den Geräten schafft. Wohl dem, dessen Geräte dafür eine Masseklemme haben, andernfalls muß man eine geeignete Gehäuseschraube zweckentfremden.

Haben die Geräte Schutzleiteranschluß (es fängt schon an wenn es nur ein Gerät ist), dann tritt sofort die Problematik aus Strassner's Abbildung 5 auf den Plan. Hat man einen Anschluß an eine geerdete Antennenanlage, dann gibt es nun eine Brummschleife quer durch's Haus, über die meist getrennten Erdungen der Antennenanlage und des Stromnetzes. Die darin fließenden viel stärkeren Ausgleichsströme fließen zum Teil wieder durch die Audiokabel, und verursachen hörbare Probleme. Nur nutzt es wenig, wenn man hier an der Impedanz des Netzkabels herumoptimiert. Man müßte die Impedanz des Schutzleiters schon bei 50 Hz so hoch machen, daß die Störungen deutlich vermindert werden, und dann hätte der Schutzleiter seine eigentliche Funktion, nämlich zu schützen vor Stromschlag, verloren.

Strassner geht daher in die völlig falsche Richtung, wenn er sich mit Kabelimpedanzen und Übergangswiderständen beschäftigt, denn dadurch löst er das tatsächliche Problem nicht.

Wenn man schon mit unsymmetrischen Verbindungen leben muß, und nicht auf die in dieser Hinsicht weitaus unproblematischeren symmetrischen Verbindungen umsteigen kann, was bei Geräten mit Schutzleiteranschluß eigentlich nötig wäre, dann muß man sich um die "topologischen" Probleme kümmern, nämlich um die Schleifen selbst, und muß versuchen, sie entweder aufzutrennen, oder sie so zu legen, daß der Störstrom nicht über die Audioleitungen fließt.

Eine Möglichkeit besteht darin, die Masse des Antennenanschlusses am Steckdosenverteiler der Anlage mit dem Schutzleiter zu verbinden. Damit entsteht ein Massesternpunkt an der Vielfachsteckdose, und die vorherige große Masseschleife wird zweigeteilt, wobei die Audiogeräte nur noch kleine, lokale, relativ harmlose Schleifen bilden. Manche Vielfachsteckdosen haben integrierte "Filter" und/oder Blitzschutz für Antennenleitungen, aber leider ist meist unklar wie die intern aufgebaut und verschaltet sind. Filter bräuchte man eigentlich keine, es kommt eher auf die interne Masseführung an. Falls das in Ordnung ist, sind solche Leisten wirksam, falls die ganze Anlage darüber versorgt wird, und die Anlage nirgendwo eine weitere Erdverbindung hat. Es braucht wohl kaum erwähnt zu werden, daß so etwas recht billig sein kann, denn auf irgendwelche besonders niedrigen Impedanzen, oder hochwertige Materialien kommt es hier nicht an. HMS könnte sich hier verdient machen, indem sie in die angebotenen Vielfachsteckdosen noch Antennenbuchsen einbauen würden, für diejenigen Kunden, die so teure Vielfachsteckdosen kaufen.

Die andere Möglichkeit besteht in der Auftrennung der Brummschleife. Die Herausforderung besteht darin, die geeignetste Stelle dafür zu finden. An der Seite der Stromversorgung kommt man dabei sehr schnell mit den Sicherheitsvorschriften in Konflikt, es sei denn man verwendet Trenntrafos, aber deren parasitäre Kapazitäten sind auch nicht umbedingt vernachlässigbar. Am einfachsten und billigsten ist in der Regel eine Massetrennung in der Antennenleitung, also ein galvanisch getrennter "Mantelstromfilter". Aber auch die Audioleitungen kann man galvanisch trennen, nämlich mit einem Übertrager oder einem Trennverstärker.

Strassner's "Lösung" scheint dagegen auf der Überlegung zu beruhen, daß die Schutzleiterverbindung ja auch eine Masseverbindung zwischen den Komponenten schafft, und je niederimpedanter diese ist, desto kleiner wird auch die Differenzspannung zwischen den Geräten. Wenn das so sein sollte, dann wäre immer noch der direktere (und billige) Weg, eine Masseverbindung zwischen den Geräten auf dem kürzesten Weg, durch ein extra Massekabel, anstatt durch die Netzkabel und die Verteilerleiste zu schaffen. Wenn die Geräte direkt beieinander stehen, dann ist das viel kürzer und niederimpedanter als durch die Netzkabel. An der Brummschleife durch das ganze Haus ändert sich daran aber nichts.

Es ist einfach so: Die unsymmetrischen Audioverbindungen sind umso ungünstiger, je weiter eine Anlage wächst, also je mehr Komponenten untereinander verbunden werden, besonders wenn auch noch Antennenanlagen ins Spiel kommen. Irgendwann bekommt man die entscheidende Erdverbindung zu viel. Mit den entstehenden Brummschleifen und anderen Störproblemen kann der Laie oft nicht vernünftig umgehen, und ein Teil davon neigt dann zur Anschaffung von teurem Firlefanz, wovon solche Firmen wie HMS profitieren. Dabei wäre die "richtige" Lösung hier oft ziemlich einfach und billig, aber die Überlegung, die dahin führt, ist nicht einfach. Abhilfe bestünde darin, daß man konsequent auf symmetrische Audioverbindungen umsteigt. Das würde den Laien von der Last befreien, daß er Probleme lösen muß, die ihm die Hersteller aufgehalst haben. Aber was würde dann aus Firmen wie HMS?

Besonders obskur in der Beschreibung von Strassner ist das Thema "Netzfilter". Da wird behauptet, die Spannungsschwankungen, die ein Verstärker im Stromnetz erzeugt, indem er eine mit der Musik wechselnde Last darstellt, hätten einen "möglichen Dynamikverlust" in anderen Komponenten zur Folge. Das ist blanker Unfug. Spannungsschwankungen im Netz sind völlig normal, auch ohne einen Verstärker, und wenn ein Gerät darauf mit Dynamikverlust reagiert, dann hat sein Entwickler etwas falsch gemacht. Da rettet man auch nichts mit einem zusätzlichen Filter. Strassner erfindet hier schlicht und einfach eine zu seinem Verkaufsziel passende Story.

Wer mir das nicht glaubt, dem sei in Erinnerung gerufen, daß die Geräte ja ohnehin die Wechselspannung aus dem Netz gleichrichten und filtern, und meist noch regeln, so daß sie einerseits gegen Schwankungen aus dem Netz immun sind, andererseits ihren eigenen impulsförmigen Strombedarf aus dem internen Filter (den Siebelkos) bestreiten. Die sich nach außen mitteilenden Lastschwankungen aufgrund der Musik sind folglich recht niedrig in ihrer Frequenz, und entsprechend leicht auszuregeln. Es ist nicht zu erkennen, wie Strassner auf die Idee kommen kann, damit könnte irgend ein Geräteentwickler ein Problem haben.

Mein Fazit aus diesen Erklärungen bleibt also weitgehend das Gleiche wie in meinem vorigen Artikel: Strassner verbreitet nur die halbe Wahrheit, und unterschlägt alles, was gegen seine Erklärungen spricht. Seine Produkte lösen entweder Probleme, die erst herbeiphantasiert werden, oder er löst tatsächliche Probleme auf eine sehr teure Art, deren Lösung ganz einfach und billig sein könnte, oder er ändert nur die Symptome eines Problems, das ganz anders gelöst werden müßte, als durch den Einsatz eines seiner teuren Produkte. Er versucht so seriös wie nur irgend möglich zu wirken, aber was er vorträgt ist eben nicht seriös, sondern es ist Marketing, wo ja die selektive Darstellung zu den am weitesten verbreiteten Tricks gehört.