Es gab dann noch eine Erläuterung per PM auf Nachfrage des TE zum Thema Übertrager, die auch für andere interessant sein könnte, daher hier noch einmal gepostet:
Das Problem im Consumer-Bereich ist, daß es kein definiertes Referenzpotential gibt. Da kann das Gehäusepotential mit der Signalmasse verschaltet sein, muß es aber nicht. Und selbst wenn, ist nicht sichergestellt, daß die einzelnen Gehäuse tatsächlich auf dem selben Potential liegen. Viele Geräte werden mit Steckern der SK II ausgeliefert, bedeutet, daß erst gar kein Referenzpotential vorhanden ist.
Im Endeffekt bedeutet das, daß Du dann mindestens zwei Geräte hättest, die die Signalmassen mit unbestimmtem Potential führen würden und dies ausgleichen müssten. Dieser Ausgleich aber belastet da schon die Übertragungsstrecke und beeinflusst dabei das Signal.
Noch dazu handelt es sich um Wechselspannungssignale, und so kann es vorkommen, daß auch die Signalmasse in ihrem Potential nicht stetig ist, sondern sich verschiebt. Du würdest Dir also noch eine weitere Frequenz auf das Signal legen, was Dir das Signal noch weiter verzerren würde.
Wenn Du ein wenig mehr darüber lesen möchtest, empfehle ich Dir, mal nach "flying ground" zu googlen. Da findest Du dann auch heraus, warum Ground-Lift-Schalter ein tatsächliches Gesundheitsrisiko darstellen können.
Du willst nun zwei Signale auf ein Endgerät führen. Nun ist das allerdings nicht ganz so einfach: Ausgänge haben normalerweise eine recht geringe impedanz und einen noch geringeren ohmschen Anteil. Der Kopfhörer wird da vermutlich sogar drüber liegen. Nun fließt Strom nicht immer so, wie Du das haben möchtest. Ist das eine Gerät ausgeschaltet, wird es das Signal trotzdem Aufnehmen und der Ausgang wird urplötzlich zum Eingang.
Zu Deinem Glück ist die Leistungsfähigkeit von Ausgängen begrenzt, und der aktive Ausgang ist sehr schnell ausgelastet, da er eigentlich eine bestimmte Bürde von 10-20kOhm erwartet, aber eher so um die 20R bekommt, schlimmer, wenn Du Deinen Kopfhörer auch noch eingestöpselt hast.
Der Normpegel beträgt normalerweise -10 dBu bzw. 245mV. Bei einer Last von 20kOhm ergibt das eine abgegebene Leistung von U²/R=3µW=0,003mW=0,000003W=3*10(-6)W
Bei einer Last von 20 Ohm ergibt das: (0,245W)²/(20Ohm)=3mW=0,003W=3*10(-3)W. Die abgegebene Leistung ist also um den Faktor 1000 höher.
Jetzt ist dies vor allem die Betrachtung bei rein ohmscher Last. Du hast aber selten rein ohmsche Lasten. Dein Kopfhörer z.B. ist eine induktive Last, während der inaktive Ausgang sich in eine kapazitive Last verwandelt.
Abgesehen der Problematik von Schwingkreisen (womöglich noch in Resonanzfrequenz) ist hier der Widerstand abhängig von der Frequenz.
Für induktive Lasten ergibt sich: XL=2π*f*L
Für kapazitive Lasten ergibt sich: XC=1/(2π*f*C)
Die Impedanz ergibt sich aus der geometrischen addition des ohmschen Anteiles und des Blindanteiles: Z=sqrt(R²+X²)
Für Dich wichtig: Bei Deinem Kopfhörer sinkt die Impedanz, je geringer die Frequenz, bei dem inaktiven Ausgang steigt sie.
Der Aktive Ausgang kann nur eine kleine Leistungen im mW-Bereich erbringen. Wenn der impedanzbedingte Stromfluß in Verbindung mit dem eingestellten Pegel diese Leistungsgrenze überschreitet, verzerrt der Ausgang. Es klingt nicht nur scheußlich, die Kopfhörer mögen dies auch nicht.
Eine der Regeln in der Parallelschaltung von Widerständen ist, daß der resultierende Gesamtwiderstand immer geringer als der kleinste Einzelwiderstand ist.
Zusammen mit dem ohmschen Gesetz kannst Du Dir ungefähr ausrechnen, wie sich eine parallelschaltung von zwei kleinen Widerständen auswirken wird auf eine Schaltung mit geringer Leistungsfähigkeit.
Weiter oben habe ich übrigens mit den 20k den Eingangswiderstand eines typischen Line-In angegeben, fällt mir gerade ein.
Generell gilt: 1/Rges=1/R1+1/R2+.....+1/Rx
Den günstigsten Fall (bzw. den größten Ersatzwiderstand) hättest Du, wenn Du zwei gleiche Widerstände parallel schalten würdest. Der Resultierende Widerstand wäre dann die Hälfte eines Einzelwiderstandes. Das wird aber nicht der Fall sein. Zudem hast Du komplexe Widerstände in dem Signalpfad, mit gegengerichteter Phasenverschiebung.
Um dem Ganzen entgegenzuwirken, gibt es nun folgende Möglichkeiten (externe Fehlerquellen lasse ich mal außen vor):
Variante 1: Eine Quelle, zwei Endgeräte
Verwendung eines Übertragers mit dem Übertragungsverhältnis 1:1:1. Eine Primärwicklung, zwei Sekundärwicklungen. Hier wird das Signal galvanisch getrennt und Potentialverschleppungen können so nicht auftreten. Zusätzlich dazu wird der Übertrager primärseitig mit ohmscher Bürde gefahren, um den Stromfluß zu begrenzen. Beide Endgeräte können gleichzeitig aktiv sein, müssen sie aber nicht.
Variante 2: Zwei Quellen, ein Endgerät.
Möglichkeit eins: Verwendung eines (allpoligen!) Umschalters. Immer eine Quelle ist inaktiv. Eine galvanische Trennung der Geräte findet nicht statt, es kann also, vor allem bei längeren Strecken, zu Potentialunterschieden kommen und auch zu Brummschleifen.
Möglichkeit zwei: Aktive Verschaltung mit Operationsverstärkern und Übertragern. Zuerst werden die Quellen getrennt durch die Übertrager. Danach erfolgt eine Kopplung und addition beider Signale durch entsprechende Verschaltung von mehreren Operationsverstärkern mit Impedanzausgleich und signalverstärkung. Anschließend kann man das Signal noch einmal durch einen Übertrager vor dem Endgerät trennen. Bei dieser Variante können beide Quellen gleichzeitig aktiv sein, die Signale werden aufsummiert.
Der Nachteil: Der Aufbau dieser Schaltung erfordert erweiterte elektrotechnische Kenntnisse. Auch braucht diese Schaltung eine (stabilisierte) Spannungsquelle.
Der Vorteil: Galvanische Trennung, Einhaltung der gewünschten Signalrichtung, Erweiterbarkeit der Schaltung auf beliebig viele Quellen durch hinzufügen weiterer Schaltstufen, etc.
Wenn ich mich recht entsinne, wolltest Du zwei Quellen an ein Endgerät führen. Die einfachste und kostengünstigste Lösung wäre ein (allpoliger!) Umschalter. Du brauchst den noch nicht einmal zu trennen, da Du einen Kopfhörer verwendest und nicht ein weiteres, aktives Gerät. Würdest Du einen Kopfhörerverstärker vor den KH schalten, würde ich allerdings hinter den Umschalter (pro Kanal) einen Übertrager setzen.
Findest Du keinen allpoligen Umschalter, mußt Du vor den Umschalter (pro kanal) einen Übertrager setzen, um eine Koppelung der beiden Quellen zu verhindern.
Bei Dir drehte es sich, iirc, um ein TV-Gerät und einen Rechner. Der Rechner wird ein Bezugspotential führen, wenn Du Glück hast, ist auch die Signalmasse mit diesem verkoppelt. Bei dem TV-Gerät wird dies eher sehr selten der Fall sein. Potentialverschleppung vorprogrammiert. Daher entweder der allpolige Umschalter oder der normale Umschalter und die Übertrager.
Übertrager haben aber auch noch eine weitere, nette Funktion: Gleichspannungen werden nicht übertragen. Wenn Du beim Einstöpseln Deines Kopfhörers ein leichtes "Knacken" hörst, sind die OPVs ein wenig gedriftet und belegen die Kopfhörermembran schon mit einer kleinen Vorspannung. Auch diese würde herausgefiltert werden, da diese nicht übertragen werden kann über die Übertrager.
Wenn Du längere Strecken beidseitig durch Übertrager isolierst, ist auch Induktion kein Thema mehr, da beide Potentiale um den gleichen Betrag angehoben werden.
Übertrager können ebenfalls auch als Leistungsbegrenzer eingesetzt werden, aber das erfordert wieder erweiterte mathematische und elektrotechnische Kenntnisse. Die einfachste Variante ist die Beschaltung mit ohmschen Widerständen, die die abzugebende Leistung bei einem festen Pegel um einen festen Betrag senkt. Die andere Variante entspräche der Funktionsweise eines konstanters, die Leistungsbegrenzung würde über die Feldsättigung gelöst. Das ist dann allerdings die Variante, für die die oben erwähnten Kenntnisse dann benötigt werden würden.
Setzt Du einen Umschalter ein, würde ich stets Leistungsfrei schalten. Liegt am Eingang des Umschalters eine Spannung an bzw. wird auf eine Spannung umgeschaltet, ergeben sich für den Kopfhörer unangenehme Nebeneffekte, die die Lebensdauer der Membrane verkürzen und auch nicht angenehm anzuhören sind ("Knacken"). Durch die Verwendung eines Übertragers hinter den Umschalter kannst Du diesen Effekt ein wenig reduzieren, aber auch hier würde ich Leistungsfrei schalten. Oder Du verwendest einen aktiven Umschalter mit TTL-Logik. Die haben weit kürzere Schaltzeiten bis zur vollen Kontaktgabe.
tl;dr:
Ohne Umschalter bzw. Summierverstärker hast Du heilloses Signalchaos, Übertrager helfen Dir, fliegende Potentiale in den Griff zu bekommen.
*edit: Ich bin mir bewußt, daß ich eingangs Line-out-Bürden und KH-Bürden zusammengewürfelt habe, aber schreibt mal selber so einen langen Text und versucht, unzählige Gedanken gleichzeitig im Kopf zu behalten. Hoffe, es ist aber trotzdem immerhin ein wenig nachvollziehbar.
