Audio PC LWL

Lichtwellenleiter (LWL), auch bekannt als Glasfaserverbindung, verbinden das Ethernet optisch. Wo kein Metall (Kupfer oder Silber) verbaut ist, kann das Kabel weder als Antenne wirken, noch elektrische Störungen von einem Gerät zum anderen transportieren. Neben WLAN also die perfekte galvanische Trennung. Während WLAN oft mit Empfangsproblemen zu kämpfen hat und energiestarke HF (Hochfrequenz) gleich mitbringt, gibt es diese Probleme mit LWL nicht.

Transceiver

Leider haben LWL auch Nachteile. Aus spannungsinduzierten 0/1-Bits werden optisch modulierte 0/1-Bits. Da setzt auch schon der erste Kritikpunkt an. Für den Übergang von Kupfer auf Glasfaser müssen an die LWL-Kabelenden die Transceiver Module angeschlossen werden. Deren Aufgabe ist es, den Strom in Licht umzuwandeln und umgekehrt. Damit sind es schon zwei Fehlerquellen mehr. Die Transceiver müssen daher von einer ausgezeichneten Qualität sein.

Dämpfungsfaktor

Der zweite Kritikpunkt: bei Glasfasern können sich kurze oder lange Kabel auf die Übertragungsqualität auswirken. Bei bestimmten Protokollen wird sogar vor zu kurzen LWL Kabel gewarnt. Ursache ist der Dämpfungsfaktor.

Wenn der Laser vom Sender zu schwach und die Dämpfung zu hoch sind, dann wird das Signal zu schwach und der Empfänger kann es nicht mehr verarbeiten. Wenn der Laser vom Sender zu stark ist und die Dämpfung zu gering sind wird der Empfänger geblendet. Bei optischen Systemen muss also darauf geachtet werden, dass die Empfänger nicht übersteuert werden, denn dies wäre genauso schädlich wie ein zu schwaches Signal. Da sich Dämpfungsglieder meist klangschädlich bemerkbar machen, experimentieren viele mit unterschiedlichen Glasfaserlängen.

Singlemodefasern

Positiv ist, dass bei Glasfaser schon eine gute Industriequalität ausreicht. Allerdings müssen Transceiver und Glasfaserkabel zueinander passen. Wir empfehlen Singlemodefasern (gelbe Kabel), da sie im Gegensatz zu Multimodefasern durch den kleineren Kern weniger störende Reflektionen (Lichtmoden) aufweisen. Die Kategoriebezeichnungen lauten OS1 und OS2 (Optical Singlemode).

Vorteile: 

  • geringe Dämpfung des Signals
  • kaum Laufzeitverschiebungen
  • große Distanzen überbrückbar
  • hohe Bandbreiten

Nachteile: 

  • teurere Laser zur Einspeisung des Lichts notwendig
  • größerer Aufwand bei der Herstellung der Glasfasern aufgrund der sehr kleinen Faserkerne
  • hohe Präzision beim Verbinden der Glasfasern durch Stecker oder Spleißen notwendig

Duplex-Glasfaserkabel

Bei einer Simplex-Schaltung kann das Signal jeweils nur in eine Richtung fließen. Das ist für unser Audio Ethernet unbrauchbar. Im Gegensatz dazu verwendet das Vollduplex-System zwei Fasern zur Kommunikation. Dadurch kann eine Faser von Punkt A nach Punkt B senden, während die andere Faser von B nach A sendet. Daher haben beide Enden eines Vollduplex-Systems sowohl Sender als auch Empfänger.

Wellenlänge

Die bisher gebräuchlichsten Singlemodefasern im Telekommunikationsbereich sind mit Wellenlängen um 1310nm bzw. 1550nm ausgestattet. Bei diesen Wellenlängen liegt das Dämpfungsminimum des Fasermaterials. 1 Gbit/s können bei 1310nm bis zu 10km, bei 1550nm bis zu 50km transportiert werden. Die Entfernungen werden in der heimischen HiFi-Anlage nicht ansatzweise gebraucht. Für den Audiobereich haben sich Singlemode Duplex-Glasfaser mit der geringstmöglichen Wellenläge von 1310 nm bewährt.

Beispielkonfiguration

Im Bild ist eine Beispielkonfiguration mit LWL zu sehen. Dabei wird über einen Medienkonverter 11GTek (eine Weiterentwicklung vom 10GTek) das Signal von Kupfer auf Glasfaser transferiert. Das Signal gelangt per LWL zum SOtM Switch, welcher einen SFP-Port (Small Form-Factor Pluggable) hat. Die längere Strecke (20m) vom Router bis zum Switch wurde so perfekt galvanisch getrennt.

Zusammenfassung

Optische Verbindungen in der Audiotechnik vermeiden Signalstörungen durch elektrische und magnetische Felder sowie durch Masseschleifen, da sie eine Potentialtrennung bilden. es können lange störungsfreie Leitungen mit einer hohen Bandbreite verlegt werden. Mit der passenden Lichtwellenleiterkarte im fis Audio PC können sogar niedrigste Latenzen erzielt werden.

Um diese Vorteile nutzen zu können, müssen die Komponenten wie Transceiver, Netzwerkkartenadapter und die Glasfaserkabel perfekt zusammen passen und von einer ausgezeichneten Qualität sein. Hierfür bieten wir unser Solarflare Glasfaser Kit an.