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Audioübertrager sind eine spezielle Art der Transformatoren, die im Bereich der Audiotechnik zum Einsatz kommen. Sie unterscheiden sich in ihrer Bauform, den verwendeten Materialien und Leistungsparametern, entsprechend des jeweiligen Verwendungszwecks. Details zur Funktionsweise und den Arten von Audioübertragern finden Sie in unserem Ratgeber.

     

Wissenswertes zu Audioübertrager

Was sind Audioübertrager?

Audioübertrager gehören als elektrotechnische Bauteile zur Gruppe der Transformatoren. Auch sie werden dazu eingesetzt, elektrische Wechselspannungen der Höhe nach zu verändern und Stromkreise galvanisch voneinander zu trennen.

Zu diesem Zweck besitzen Übertrager auf einem metallischen Kern mindestens zwei voneinander isolierte Wicklungen. Die Wicklungen bestehen aus Kupferdraht, der mit einem Isolations-Lack versehen ist, sogenanntem Kupferlackdraht.

Der Aufbau von Audioübertragern

Der Übertrager-Kern besteht aus einem Material mit magnetischen Eigenschaften wie Eisen oder Ferrit. Es sind drei Bauformen zu unterscheiden: Die EI- und M-Form aus geschichteten Blechen und der geschlossene Ringkern aus Ferriten.

Audioübertragern

Bei der EI-Bauform wird der vorhandene Luftspalt zwischen dem E-Blechstapel und dem darauf liegenden I-Stapel zum Erreichen von erwünschten Trafo-Eigenschaften genutzt. Ringkern-Übertrager sind dagegen besonders klein bei flacher Bauform, haben eine enge Kopplung, große Leistung, niedrige magnetische Streuung und gute Symmetrie. Ihr Nachteil besteht in der geringen Verträglichkeit für Gleichstromanteile in den zu übertragenden Signalen.

An der Primärwicklung wird eine Spannung eingespeist, die an der Sekundärwicklung als umgewandelte Spannung abgegriffen wird. Der physikalische Vorgang beruht auf dem Prinzip der Induktion.

Das „Übersetzungsverhältnis“ von Primär- zu Sekundärspannung wird durch die Anzahl der Wicklungen jeder Seite festgelegt.

Das Material und die Konstruktion des Magnetkerns sowie das Material und die Anordnung der Wicklungen haben Einfluss auf den Wirkungsgrad der Audioübertrager.

Besonderheiten von Audioübertragern

Der wesentliche Unterschied zu Netz-Trafos besteht darin, dass Audioübertrager nicht nur bei einer konstanten Frequenz effizient arbeiten sollen, sondern konstante Leistungsparameter über einen weiten Frequenzbereich aufweisen sollen. Diese Bandbreite soll ohne Einbußen mindestens den für den Menschen hörbaren Tonbereich umfassen. Man spricht in diesem Zusammenhang von einer (möglichst) linearen Übertrager-Kennlinie.

Audioübertragern

Die Signalform in einem Audioübertrager ist im Gegensatz zur 230-Volt-Netzspannung so gut wie nie sinus-förmig, sondern besteht aus ständig wechselnden Impulsen, was den Übertrager dämpft.

Um diese Umstände auszugleichen, bedient man sich beim Bau von Audioübertragern aufwendigerer Konstruktionen und Materialien. Für die nötige Drahtdicke werden in hochwertigen Transformatoren anstatt eines dicken Drahts zwei oder drei dünnere verwendet – der Fachbegriff dafür lautet bifilar beziehungsweise trifilar. Zusätzlich sind die Wicklungen meist ineinander verschachtelt, zum Teil mehrfach. Das sorgt für das Erreichen einer möglichst hohen Grenzfrequenz. Das Material des Audioübertrager-Kerns ist hochpermeabel, hat also eine große magnetische Leitfähigkeit. Damit erreicht man eine tief angelegte untere Grenzfrequenz. Hinzu kommen abgeschirmte Bauweisen, um Störeinstrahlungen zu unterbinden. Gute Übertrager besitzen eine Schirmwicklung, um kapazitive Einflüsse der Wicklungen aufeinander zu verhindern.

So kann man mit hochqualitativen Audioübertragern, beispielsweise für Röhren-Endstufen, Bandbreiten von 10 Hertz bis 80 Kilohertz bei nicht wahrnehmbaren Verzerrungen erreichen.

Jeder Trafo erzeugt Geräusche durch Vibration der Wicklungen und des Kerns. Das kann mit speziellen Kernmaterialien und vollständigem Vergießen in Harze vermindert werden.

Der Wirkungsgrad eines Übertragers ist am höchsten, wenn er nur zwischen 30 und 40 Prozent belastet wird. Bei Ringkerntrafos werden bis zu 96 Prozent erreicht. Ab einer bestimmten Leistung ist die Magnetisierungs-Kennlinie des Kernmaterials nicht mehr linear. Die verstärkende Wirkung des Kerns ist aufgehoben, der Kern ist gesättigt und wirkt wie Luft. Es entstehen Übertragungs-Verzerrungen. Die Konstruktion eines Audioübertragers ist also immer ein Kompromiss zwischen erzielbarer Ausgangsleistung und einem guten Klang.

Einsatzgebiete von Audioübertragern

Audioübertrager werden unter anderem eingesetzt:

  • in hochwertigen Mikrofonen und Plattenspielern
  • als Ausgangsübertrager für High-End-Soundsysteme und Röhrenverstärker
  • als Hochspannungstransformatoren für elektrostatische Lautsprecher
  • zur galvanischen Trennung von Audio-Signalen
  • zum Verhindern von Brummen durch unzureichend ausgeführte Masseleitungen in Verstärkern
  • zur Symmetrierung elektrischer Signale von Mikrofonkabeln und Antennenanschlüssen
  • zum Abtrennen des Wechselstromanteils (Signalanteils) bei einem Mischsignal mit Gleichstromanteil, zum Beispiel bei der gleichzeitigen Übertragung von NF-Signalen und einer Steuer- oder Schaltspannung
  • zur Spannungsanpassung von Eingängen und Ausgängen in der Tontechnik
  • zur Anpassung der Impedanz einer Verstärkerstufe an die Impedanz der nächsten Stufe (als Zwischenübertrager)

Wichtige Kenngrößen von Audioübertragern

Mit dem Windungsverhältnis wird das Übersetzungsverhältnis von Eingangs- und Ausgangswindungen benannt.

Impedanz bezeichnet den Wechselstrom-Widerstand. Die Eingangsimpedanz ist der an den Eingang anschließbare Widerstand, der zu den elektrischen Kenngrößen des Audioübertragers passt.

Die Ausgangsimpedanz ist der Wechselstromwiderstand am Ausgang, für den der Audioübertrager konzipiert wurde. Ein Übertrager lässt sich mit Anzapfungen an den Wicklungen für verschiedene Eingangs- und Ausgangsimpedanzen konstruieren.

Der Frequenzbereich gibt den Bereich der Frequenzen an, die übertragen werden, ohne einen bestimmten Signalabfall (in dB) zu überschreiten.

Vorteile von Audioübertragern

Audioübertragern

Einer der generellen Vorteile von Transformatoren ist, dass sie die Eingangs- und Ausgangsseite galvanisch trennen, so dass die Versorgungsspannung zum Beispiel in einem Bühnenmikrofon nicht direkt mit der Netzspannung verbunden ist. Dadurch kann unter Umständen auf bestimmte Schutzmaßnahmen (Schutzerdung) „hinter dem Audioübertrager“ verzichtet werden.

Nachteile von Audioübertragern

Ein Nachteil ist neben dem Gewicht der Audioübertrager, dass sie das umzuformende Signal mitunter verzerren und „klirren“ lassen. Eine lineare Übertrager-Kennlinie und ein geringer Klirrfaktor sind wesentliche Qualitätskriterien.

Welche Audioübertrager gibt es bei Conrad?

In unserem Onlineshop sind verschiedene Audioübertrager für den Einsatz in der Tontechnik verfügbar. Es gibt Modelle in Print- und SMD-Ausführung sowie mit herausgeführten Lötanschlüssen, für diverse Spannungen und Impedanzen.

Was sollten Sie beim Umgang Audioübertragern beachten?

Informieren Sie sich anhand der technischen Daten, ob ein Audioübertrager für die geplante Aufgabe geeignet ist.

Ringkern-Übertrager sind empfindlich gegenüber Gleichstrom.

Achten Sie auf eine sichere Befestigung sowie unter Umständen auf ausreichende Lüftung am Einbauort, um Überlastungen zu verhindern.

Defekte Audioübertrager erkennen Sie an:

  • hörbaren Signalverzerrungen durch beschädigte Draht- oder Wicklungsisolationen
  • Wegfall des Audiosignals am Ausgang einer Anlage
  • Kurzschlüssen in den Wicklungen und nachfolgendem Ausfall aufgrund starker Erwärmung bei Fehlbelastungen
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