Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

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bartzky
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Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von bartzky » Mi 6. Dez 2017, 13:24

Habe noch eine kleine Ergänzung zum Thema Crosstalk, die ich nicht unerwähnt lassen möchte. Da das Thema hier auftaucht ist, setze ich das mal hier rein (wobei ein "Sound Science" Unterforum hier sicher auch nicht verkehrt wäre :opa: ).

Ich habe oben im Beitrag erzählt, dass gute unymmetrische Verstärker gerne mal -100 dB Crosstalk liefern - z.B. der ADI-2 Pro mit ca. -110 dB. Das sind Werte, die so gut sind, dass man sie komplett vernachlässigen kann. Was ich jetzt aber nicht unerwähnt lassen wollte: Man kann sich den tollen Crosstalk aber durchaus durch das Kabel versauen. Nimmt ein relativ hochohmiges 3-adriges Kabel (denn hier teilen sich beide Kanäle den Rückleiter) zusammen mit einem niederohmigen Hörer, kann der Crosstalk schnell auf -30 bis -20 dB schrumpfen. Bevor jetzt große Panik ausbricht: Nimmt man ein 4-adriges Kabel, hat sich das Problem erledigt (und selbst grausige Werte wie -20 dB wären kaum dramatisch).


Für Experimentierfreudige
Und um den Punkt "Crosstalk hören" noch einmal aufzugreifen habe ich ein paar Dateien zusammengeschustert, mit denen man künstlich Crosstalk erzeugen kann. Hier als Zip zum Download. Benötigt wird das Windows Programm EQ APO.
In der Zip enthalten sind 2 txt und 2 wav. Die beiden txt lassen sich über den include Befehl in EQ APO laden, die wav müssen nicht weiter beachtet werden, allerdings zwingend im gleichen Ordner wie die txt liegen.

1. Zunächst kann man die txt "Mute L" laden, die nichts anderes tut, als den linken Kanal komplett stumm zu schalten. Den rechten Hörer kann man jetzt aus dem Ohr nehmen und hört links nun ausschließlich Crosstalk. Für das Experiment sollte man im Optimalfall nun nur Stille hören. Ist das nicht der Fall sollte man ggf. auf ein 4-adriges Kabel wechseln oder symmetrische Hardware bemühen.

2. Die txt "Crosstalk" wird ebenfalls über den include Befehl in den APO geladen. Aktiviert, werden als default -20 dB Crosstalk generiert. Öffnet man das txt im Editor, lächelt einem folgender Dialog entgegen:
Crosstalk.png
Crosstalk.png (9.35 KiB) 4787 mal betrachtet
Hier lässt sich der Crosstalk individuell anpassen. Auch (unrealistisch) hohe Werte wie -5 dB sind möglich. Sogar 0 dB oder höher kann eingestellt werden, wobei bei 0 dB nur noch Stille zu hören ist, da der Crosstalk nun so stark ist, dass er das ursprüngliche Signal vollständig ausradiert.
Wie unter 1. lässt sich auch der reine Crosstalk hören, dazu muss die Datei "Mute L" oberhalb von "Crosstalk" geladen werden. Das sieht dann so aus:
Crosstalk2.png
Crosstalk2.png (10.3 KiB) 4787 mal betrachtet
Im EQ APO lässt sich der Effekt natürlich beliebig ein- und ausschalten. Indem man zusätzlich die Werte im txt "Crosstalk" anpasst, lässt sich ganz grob eine eigene Hörschwelle ermitteln. Wünsche viel Spaß beim Testen und bin auf euer Feedback gespannt :bier:

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von Firschi » Mi 6. Dez 2017, 13:53

Mal wieder ein richtig coole Beitrag, Niklas, danke dir! :top:

bartzky hat geschrieben:wobei ein "Sound Science" Unterforum hier sicher auch nicht verkehrt wäre :opa: ).
Gute Idee, das bringen wir sicher unter.
bartzky hat geschrieben:Nimmt man ein 4-adriges Kabel, hat sich das Problem erledigt.
Das verstehe ich nicht, Niklas. Meinst du, es ergibt sich hinsichtlich Übersprechen ein Unterschied ob ich die Masse-Pins der beiden Treiber direkt im Hörer (z.B. AKG K702) zusammen führe und mit einer Leitung mit dem Schaft eines Klinkensteckers verbinde, oder zwei einzelne Masse-Leitungen von den Masse-Pins der Treiber erst im Klinkenstecker zusammen auf den Schaft lege (z.B. AKG K701)?

Ich kann mir nur schwer vorstellen, dass sich daraus ein tatsächlicher Unterschied ergibt. Leitungslänge und Querschnitt ergeben in den für Kopfhörern üblichen Bahnen keinen nennenswerten Widerstand.

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von bartzky » Mi 6. Dez 2017, 14:05

Firschi hat geschrieben:
bartzky hat geschrieben:Nimmt man ein 4-adriges Kabel, hat sich das Problem erledigt.
Das verstehe ich nicht, Niklas. Meinst du, es ergibt sich hinsichtlich Übersprechen ein Unterschied ob ich die Masse-Pins der beiden Treiber direkt im Hörer (z.B. AKG K702) zusammen führe und mit einer Leitung mit dem Schaft eines Klinkensteckers verbinde, oder zwei einzelne Masse-Leitungen von den Masse-Pins der Treiber erst im Klinkenstecker zusammen auf den Schaft lege (z.B. AKG K701)?
Genau so ist es. Entscheidend ist der Widerstand des gemeinsamen Rückleiters. Bei 4-adrigen Kabeln ist das nur das winzige Stück im Klinkenstecker, also vernachlässigbar. Der Rückleiter des 3-adrigen P1 Kabel (Standardkabel von bspw. InEar und einigen anderen Herstellern) hat ca. 1,5 Ohm. Für einen 32 Ohm Hörer ergeben sich damit ca. -27 dB Crosstalk.

Wird das Kabel niederohmiger und der Kopfhörer höherohmiger, steigt die Kanaltrennung. Für die meisten Bügler lässt sich Kabel-Crosstalk sicherlich vernachlässigen.

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von Firschi » Fr 8. Dez 2017, 09:00

bartzky hat geschrieben:Wird das Kabel niederohmiger und der Kopfhörer höherohmiger, steigt die Kanaltrennung. Für die meisten Bügler lässt sich Kabel-Crosstalk sicherlich vernachlässigen.
Okay, das erscheint mir plausibel. Wäre ja mal interessant, den systemimmanenten Crosstalk von Hörern mit ihrem Standardkabel zu untersuchen. K701 und K812 kommen mir da zuerst in den Sinn.


Wir gehen hier tierisch OT, die Tage richte ich für dieses Thema mal einen separaten Thread ein, oder gleich ein eigenes Unterforum, mal sehen.

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von MLSensai » Fr 8. Dez 2017, 11:20

Zum Glück sind ja die Kabel der Brainwavz-InEars B-Serie 4 adrig vom Klinkenstecker bis zum Hörer selbst ausgelegt.

Würde mich interessieren, ob es überhaupt Zuleitungen bei InEars gibt, die bis zum Split 3-adrig sind.

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von bartzky » Fr 8. Dez 2017, 13:00

Firschi hat geschrieben:Okay, das erscheint mir plausibel. Wäre ja mal interessant, den systemimmanenten Crosstalk von Hörern mit ihrem Standardkabel zu untersuchen. K701 und K812 kommen mir da zuerst in den Sinn.
Dazu müsste man nur einmal das Kabel mit dem Multimeter durchmessen und den Impedanzgang des Hörers kennen. Der Crosstalk ist dann antiproportional zum Impedanzgang und natürlich von der Impedanz des Kabels abhängig.
Firschi hat geschrieben:Wir gehen hier tierisch OT, die Tage richte ich für dieses Thema mal einen separaten Thread ein, oder gleich ein eigenes Unterforum, mal sehen.
Wäre dabei ;-)
MLSensai hat geschrieben:Zum Glück sind ja die Kabel der Brainwavz-InEars B-Serie 4 adrig vom Klinkenstecker bis zum Hörer selbst ausgelegt.
Woher weißt du das? Hätte jetzt getippt, dass das Kabel des B100 3-adrig ist. Man kann bei stumm geschalteten Kanal auch etwas Crosstalk hören.
MLSensai hat geschrieben:Würde mich interessieren, ob es überhaupt Zuleitungen bei InEars gibt, die bis zum Split 3-adrig sind.
Da z.B. das Standard P1 Kabel 3-adrig ist, sind das eine ganze Menge. Beispielsweise alle InEars (SD2, ProPhile usw.) und auch einige (teure) Customs. Wobei InEar kürzlich das Kabel gewechselt hat; meines Wissens ist das aber immernoch 3-adrig.

Habt ihr beiden denn schon mal in dem "Crosstalk Generator" reingehört?

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von MLSensai » Fr 8. Dez 2017, 13:21

bartzky hat geschrieben:
MLSensai hat geschrieben:Zum Glück sind ja die Kabel der Brainwavz-InEars B-Serie 4 adrig vom Klinkenstecker bis zum Hörer selbst ausgelegt.
Woher weißt du das? Hätte jetzt getippt, dass das Kabel des B100 3-adrig ist. Man kann bei stumm geschalteten Kanal auch etwas Crosstalk hören.
Ich bin da jetzt mal ganz einfältig von ausgegangen, dass ab dem Split die beiden 2-adrigen Kabel miteinander verdrillt wurden und erst im Stecker elektrisch zusammengeführt wurden. ;)

Wenn dem natürlich nicht so ist, dann wirkt das ja zusätzlich noch erschwerend in Kombination mit einem Verstärker mit vergleichsweise hoher Ausgangsimpedanz. Zumindest mit Balanced Kabeln ist dahingehend dann ja wieder ein Vorteil.


Zum Crosstalk-Generator bin ich noch nicht gekommen. Zu viel andere Sachen aktuell zu tun.

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von bartzky » Fr 8. Dez 2017, 19:11

MLSensai hat geschrieben:
bartzky hat geschrieben:Woher weißt du das? Hätte jetzt getippt, dass das Kabel des B100 3-adrig ist. Man kann bei stumm geschalteten Kanal auch etwas Crosstalk hören.
Ich bin da jetzt mal ganz einfältig von ausgegangen, dass ab dem Split die beiden 2-adrigen Kabel miteinander verdrillt wurden und erst im Stecker elektrisch zusammengeführt wurden. ;)

Wenn dem natürlich nicht so ist, dann wirkt das ja zusätzlich noch erschwerend in Kombination mit einem Verstärker mit vergleichsweise hoher Ausgangsimpedanz. Zumindest mit Balanced Kabeln ist dahingehend dann ja wieder ein Vorteil.
Tatsächlich ist eine höhere Ausgangsimpedanz sogar förderlich für die Kanaltrennung :opa:

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von MLSensai » Fr 8. Dez 2017, 20:56

Tja, blöd nur, dass dann die Tonalität sich so drastisch verändert, siehe deine geposteten Beispiele.

Dann gibt es ja im schlimmsten Fall nur die Wahl zwischen Pest & Kolera. :heulsuse:

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von bartzky » Fr 8. Dez 2017, 22:18

Hör dir einfach mal den Crosstalk Generator an; selbst -15dB sind halb so wild. Manchmal ist das sogar ein ganz netter Effekt. Die Bühne wird etwas breiter dadurch.

Die Ausgangsimpedanz ist da deutlich dramatischer. Wobei man das bei manchen Inears auch nutzen kann. Der B100 wird zB etwas neutraler mit höherer Ausgangsimpedanz bis hin zu analytisch.

4-adriges Kabel, 0 Ohm Ausgangsimpedanz und ein vernünftiger unsymmetrischer Verstärker und du hast weder Crosstalk noch unerwünschte Effekte durch die Ausgangsimpedanz :opa:

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von Firschi » Mo 11. Dez 2017, 13:26

bartzky hat geschrieben:Habt ihr beiden denn schon mal in dem "Crosstalk Generator" reingehört?
Nein, bisher nicht. Werde ich aber auf jeden Fall tun!

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von cyfer » Mo 11. Dez 2017, 17:47

Wie sieht es eigentlich mit dem "natürlichen" Crosstalk von offenen Kopfhörern aus? Kann man das irgendwie vernünftig messen?

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von bartzky » Mo 11. Dez 2017, 18:03

Schwierig. Einerseits sind die zu messenden Pegel relativ gering (oder, wenn man den Kopfhörer entsprechend lauter dreht, die Belastung für den Kopfhörer unverhältnismäßig hoch). Ein wirklich guter IEC 318 Kuppler hat schon ein Eigenrauschen von etwas unter 20 dB. Bestenfalls greift man zum neuen Gras "low noise simulator" (unendlich teuer), womit man über fast den gesamten relevanten Frequenzgang Eigenrauschen unterhalb der menschlichen Hörschwelle hat. Damit sollte man auch geringen akustischen Crosstalk messen können. Dementsprechend ruhig muss allerdings noch die Testumgebung sein, sodass man noch eine kleine schalldichte Kammer für sein Messkopf braucht. Alles nicht ganz günstig.
Wüsste nicht, dass jemand solche Messungen schon durchgeführt und veröffentlicht hat.

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von Firschi » Mo 11. Dez 2017, 18:13

Sehe ich auch sehr kritisch. Mit einer Isolationsmessung alleine wäre es nicht getan. Hans hat eine ordentliche Schallschutzkabine, vielleicht lässt sich da irgendwann mal was messen.

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von Firschi » Di 26. Dez 2017, 21:33

Ich habe heute die beiden Filter von Niklas mal ausprobiert. Ganz ehrlich, ich bin ziemlich von den Socken. Zuerst habe ich meinen Einstiegsinear von früher, einen Creative EP-630, überprüft. Der CF-Effekt ist unheimlich stark, selbst bei normaler Hörlautstärke ist das deutlich mehr als nur ein Säuseln. In einem leisen Umfeld wäre die resultierende Lautstärke hoch genug, um wirklich so Musik hören zu können - viel deutlicher als ich dachte. Danach habe ich den Sony MH1, ein Budget-Beipack-InEar, eingestöpselt und getestet. Diesem Hörer habe ich mal selbst ein neues Kabel verpasst, das, wenn ich mich richtig erinnere, in 4 Strängen bis zum Stecker verläuft. Auch hier ist bei gleichen Einstellungen ein Übersprechen zu hören, allerdings sehr viel leiser, dennoch sehr gut wahnehmbar.

Was die Fullsize Kopfhörer angeht, habe ich derzeit nur solche hier, die alle 4-adrige Kabel haben. So ein AKG K701 wäre für den Versuch noch ganz spannend. Beim TH-X00 ist jedenfalls ein sehr, sehr leichtes Übersprechen zu hören. Andere Hörer, so auch die STAXe habe ich bisher noch nicht getestet, das werde ich aber sicher nachholen, sobald ich wieder damit höre.

Die Aktion gibt mir einen Einblick, den ich bisher nicht hatte. Vielen Dank dafür, Niklas :bier:


Wäre cool, jemand von euch, der sowohl einen symmetrischen als auch einen unsymmetrischen Verstärker besitzt, könnte diesen Versuch mit einem Hörer nachvollziehen.

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von bartzky » Mi 10. Jan 2018, 17:17

Firschi hat geschrieben:Die Aktion gibt mir einen Einblick, den ich bisher nicht hatte. Vielen Dank dafür, Niklas
Das freut mich :bier:

Hast du denn auch schon den künstlichen Crosstalk ausprobiert?

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von Firschi » Mi 10. Jan 2018, 23:26

Ja, habe ich, allerdings nicht systematisch. Bei meinen Versuchs InEars ist der Effekt auch schon ohne gezieltem Crosstalk sehr deutlich. Mir ist aber aufgefallen, dass die STAXe sehr gut und in einer angenehmen Art auf diesen künstlichen Software Crosstalk reagieren. Ich habe noch einen Meier Audio CF in Hardware hier, vielleicht schleife ich den mal wieder in meine Kette ein.

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von bartzky » Sa 13. Jan 2018, 12:36

Firschi hat geschrieben:Mir ist aber aufgefallen, dass die STAXe sehr gut und in einer angenehmen Art auf diesen künstlichen Software Crosstalk reagieren. Ich habe noch einen Meier Audio CF in Hardware hier, vielleicht schleife ich den mal wieder in meine Kette ein.
Interessant, fand den Crosstalk je nach Musik und Stärke auch nicht unbedingt schlecht.
Crosstalk und Crossfeed sind allerdings zwei verschiedene Paar Schuhe. Es wird zwar häufig so getan als wäre Crosstalk nur unfreiwilliger Crossfeed, aber in Wirklichkeit muss man da genauer unterscheiden. Bei Crossfeed wird vom einen in den anderen Kanal addiert, Crosstalk tritt aber üblicherweise 180° Phasenverschoben auf, sodass effektiv subtrahiert wird. Man könnte auch sagen Crosstalk ist Anti-Crossfeed. Bei sehr starkem Crosstalk fällt deutlich auf, dass die Phantommitte in der Lautstärke abgesenkt wird und das seitliche Geschehen im Verhältnis lauter wird - der Eindruck ist eine breitere Bühne. Crossfeed bewirkt normalerweise das Gegenteil.

Anti-Crosstalk lässt sich übrigens auch digital realisieren. Habe das mal spaßeshalber für den SD2 umgesetzt. Mit Messungen von SD2 und dem Kabel kann man relativ genau vorhersagen wie der Crosstalk aussieht, den das Kabel am SD2 produziert. Mit Kenntnis von Frequenz- und Phasengang des Crosstalk, kann man die Musik vorher digital mit einem gleichen, aber gegenphasigen Signal beaufschlagen. Am Hörer angekommen löschen sich beide Signale gegenseitig aus. Ist in etwa so aufwendig wie es sich anhört, aber durchaus mal interessant so etwas auszuprobieren :D

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Re: Crosstalk - Das Kanalübersprechen bei Kopfhörern

Beitrag von ZeeeM » Do 3. Okt 2019, 10:15

Man kann sich für einen Kopfhöreranschluss mit gemeinsamer Masse ein Ersatzschaltbild aufmalen. Wenn die Leitung einen nicht zu kleinen Widerstand hat, dann sieht man, das es ein Übersprechen gibt. Zwangsläufig muss das akustisch nicht negativ sein. Einfach mal über Kanaltrennung beim Lautsprecherhören nachdenken :-D

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