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Einleitung

Das HDMI Root Beer 18G ist ein aktives optisches Kabel für Strecken bis 30 m. Bild und Ton laufen darin über Fasern aus Quarzglas; die Wandler an den Enden beziehen ihren Strom aus der HDMI-Buchse, ein Netzteil ist nicht nötig. Die Bandbreite beträgt 18 Gbit/s. Für eARC und die Steuersignale zwischen den Geräten hat es zusätzlich elektrische Leiter.

Technologien im HDMI Root Beer 18G

Was in den technischen Daten steckt — auf unseren Wissensseiten erklärt und vertieft.

Technische Daten

  • Signal

    Bandbreite

    Glossar

    Bandbreite

    Bandbreite ist die Breite eines Frequenzbereichs, angegeben in Hertz: obere Grenzfrequenz minus untere Grenzfrequenz. In der Übertragungstechnik steht dasselbe Wort seit Jahrzehnten auch für die Datenrate, angegeben in Bit je Sekunde. Beide Bedeutungen sind gebräuchlich, beide stehen in Datenblättern, und welche gemeint ist, verrät die Einheit hinter der Zahl.

    Das Wort Bandbreite wird für zwei ganz verschiedene Dinge benutzt. Beim Ton beschreibt es, welchen Bereich zwischen tief und hoch ein Gerät oder ein Raum abdeckt — von der tiefsten bis zur höchsten Tonlage, die noch ankommt. Bei Kabeln und beim Internet beschreibt es dagegen, wie viel in einer Sekunde durchgeht. Wenn Du irgendwo eine Bandbreite liest, schau also zuerst auf die Einheit dahinter: Hertz heißt Tonlage, Bit je Sekunde heißt Menge. Verwechselt werden die beiden ständig, auch von Fachleuten.

    Ausführliche Erklärung

    Die Frequenzbreite in Hertz

    In ihrer ursprünglichen Bedeutung ist die Bandbreite eine Differenz zweier Frequenzen. Ein Bereich von 100 bis 1 000 Hz hat eine Bandbreite von 900 Hz. Die Angabe sagt für sich genommen noch nichts darüber, wo dieser Bereich liegt — 20 bis 920 Hz wäre dieselbe Bandbreite an einer ganz anderen Stelle des Spektrums.

    Die zweite Frage ist, wo die Grenzen liegen sollen, denn ein Signal hört an keiner Frequenz schlagartig auf. Der Regelfall in der Akustik und in der Elektrotechnik sind die Halbleistungspunkte: die Frequenzen, an denen die Leistung auf die Hälfte des Maximums gefallen ist, also um 3 dB. Wer die Grenzen anders setzt, bekommt für dasselbe Bauteil eine andere Zahl — deshalb ist eine Bandbreite ohne Angabe des Kriteriums nur eine halbe Angabe.

    Aus dieser Definition folgen drei Größen, die im Heimkino und in der HiFi-Planung ständig vorkommen:

    • Die Breite einer Resonanz. Wie breit eine Raummode ausfällt, hängt allein von ihrer Dämpfung ab; die Rechnung und ihre Folgen stehen bei der Modenbandbreite.
    • Die Güte eines Filters. Sie ist das Verhältnis von Mittenfrequenz zur Breite des Eingriffs, und wie sich beides beim Einstellen bedingt, klärt die parametrische Entzerrung.
    • Das Auswerteraster einer Messung. Ein Terzband ist ein Frequenzband fester relativer Breite; was das für die Ablesbarkeit einer Messung bedeutet, steht bei Oktavband und Terzband.

    Warum dasselbe Wort für Datenraten steht

    Der Sprachgebrauch stammt aus der analogen Übertragung. Dort belegte jeder Kanal ein Stück des Frequenzspektrums: der Fernsprechkanal rund 300 bis 3 400 Hz, ein Fernsehkanal einige Megahertz. Wie viel Information sich durch so einen Kanal schicken lässt, hängt unmittelbar an dieser Breite — je breiter der Kanal, desto mehr Zeichen je Sekunde. Ralph Hartley, Ingenieur bei den Bell Telephone Laboratories, hat diesen Zusammenhang 1928 als erster in eine Formel gefasst; zwanzig Jahre später hat Claude Shannon, ebenfalls bei den Bell Labs, die Obergrenze exakt bestimmt: Die Kapazität eines Kanals ist seine Frequenzbreite mal einem Faktor, der vom Verhältnis zwischen Signal und Rauschen abhängt.

    Solange die Frequenzbreite in Hertz die begrenzende Größe war, meinte „mehr Bandbreite" zwangsläufig auch „mehr Information je Sekunde". Beide Bedeutungen fielen praktisch zusammen, und das Wort ist mitgewandert, als die Technik digital wurde. Geblieben ist die Sache selbst: Eine Funkverbindung mit 80 MHz Kanalbreite schafft mehr als eine mit 20 MHz, und ein längeres Kupferkabel dämpft die hohen Frequenzanteile so weit, dass die erreichbare Datenrate sinkt. Geändert hat sich nur die Einheit, in der die Angabe herausgegeben wird — bei einer Schnittstelle steht heute die fertige Datenrate im Datenblatt und nicht mehr die Frequenzbreite, aus der sie sich ergibt.

    Woran Du im Datenblatt erkennst, welche gemeint ist

    Die Einheit entscheidet, und sie ist zuverlässiger als jede Faustregel:

    AngabeWas gemeint istWo sie auftaucht
    Hertz, Kilohertz, Megahertz als Breite oder SpanneFrequenzbreiteRaumakustik, Filter, Lautsprecher, Funkkanäle
    Bit je Sekunde, meist Gbit/sDatenrateHDMI, DisplayPort, Netzwerk, Übertragungsstrecken
    Hertz oder Megahertz als einzelner WertTakt- oder AbtastfrequenzPixeltakt, Abtastrate, Prozessortakt

    Die dritte Zeile ist die Stolperstelle, weil dort Hertz steht und trotzdem keine Breite gemeint ist. Ein Pixeltakt von 340 MHz ist eine Taktfrequenz und beschreibt, wie schnell einzelne Bildpunkte aufeinanderfolgen; die Frequenzbreite, die das Kabel dafür übertragen können muss, ist eine andere Zahl. Wie sich Taktraten und Datenraten an HDMI-Strecken zueinander verhalten, führen FRL und TMDS aus.

    Für die Praxis genügen zwei Merksätze. In der Akustik ist Bandbreite immer eine Frequenzbreite — eine Datenrate kommt dort nicht vor. An Schnittstellen und im Netzwerk ist umgekehrt fast immer die Datenrate gemeint, auch wenn kein Mensch sie so nennt: Die 48 Gbit/s einer HDMI-Strecke, die 80 Gbit/s eines DisplayPort-Anschlusses und die Angaben zu Ultra96 und HDMI 2.2 heißen im Sprachgebrauch alle Bandbreite und sind alle Datenraten.

    Häufiges Missverständnis

    „Mehr Bandbreite heißt besseres Bild." In der Datenraten-Bedeutung beschreibt die Zahl eine Obergrenze der Strecke und sagt nichts über den Inhalt, der darüber läuft. Ein Kabel mit hoher Reserve überträgt ein schwaches Signal genauso schwach; umgekehrt reicht eine knapp bemessene Strecke, solange das Format darunter bleibt. Was eine Datenrate über Qualität aussagt und was nicht, steht bei Bitrate und Datenrate.

    „Der Lautsprecher geht von 20 Hz bis 40 kHz, das ist die Bandbreite." Ohne Toleranzangabe ist das eine Zahl ohne Aussage. Erst der Zusatz, bei welcher Abweichung gemessen wurde — üblich sind ±3 dB —, macht die Spanne vergleichbar; welche Fallstricke in solchen Angaben stecken, klärt der Frequenzgang.

    „Bandbreite und Kanalbreite sind zwei verschiedene Dinge." Beim Funk fallen sie zusammen, und das ist der ehrlichste Fall von allen: Die 20, 40 oder 80 MHz eines WLAN-Kanals sind eine echte Frequenzbreite, und aus ihr folgt die erreichbare Datenrate. Hier hat das Wort beide Bedeutungen gleichzeitig, weil die eine aus der anderen entsteht.

    Nicht zu verwechseln mit

    • Datenrate: Menge je Zeit in Bit je Sekunde. Umgangssprachlich heißt sie oft Bandbreite; ihre eigenen Fallstricke — Mittelwert gegen Spitze, brutto gegen netto — stehen bei Bitrate und Datenrate.
    • Taktfrequenz und Pixeltakt: ein einzelner Frequenzwert, keine Spanne zwischen zwei Frequenzen.
    • Übertragungsbereich eines Lautsprechers: eine Frequenzbreite, aber nur zusammen mit der Toleranz eine belastbare Angabe.
    • Modenbandbreite: der Sonderfall einer einzelnen Raumresonanz. Die Größe ist dieselbe, das Kriterium ebenfalls; die Rechnung dazu steht bei der Modenbandbreite.
    • Dienstgüte: die Reihenfolge, in der ein Netzwerk Daten abarbeitet. Eine breite Leitung ordnet nichts; wie priorisiert wird, klärt die Dienstgüte.

    In der Planung

    In einer Projektbesprechung steht das Wort zweimal im Protokoll. Einmal sagt der Elektriker, die Leitung ins Wohnzimmer habe zu wenig Bandbreite für den geplanten Projektor. Und einmal steht es im Absatz zur Basskorrektur, wo von zu großer Bandbreite eines Filtereingriffs die Rede ist. Beide Sätze klingen nach demselben Problem und meinen zwei Größen, die nur den Namen gemeinsam haben.

    Zuerst ist deshalb zu klären, welche Größe jeweils gemeint ist und wer sie bemisst. Beim Signalweg geht es um eine Datenrate: Das Zielformat legt fest, wie viel je Sekunde über die Strecke muss, und daran wird der Weg bemessen — mit Reserve, weil die Bruttoangabe einer Schnittstelle nach Leitungscodierung weniger Nutzlast übrig lässt. Bei der Basskorrektur geht es um eine Frequenzbreite: Ein Filter mit geringer Güte greift über einen weiten Bereich ein und nimmt Frequenzen mit, die niemand absenken wollte.

    Daraus ergibt sich die Verfahrenswahl, und sie ist in beiden Fällen eine andere. Für den Signalweg entscheidet die Länge der Strecke, ob eine direkte Verbindung reicht oder ob eine Übertragung über Netzwerkkabel sinnvoll wird; die Grenzen dieser Wege stehen bei HDBaseT. Für die Basskorrektur entscheidet der Vergleich zwischen der Breite des Filters und der Breite der Resonanz, die er treffen soll — ein Eingriff, der deutlich breiter ausfällt als die Mode, senkt den halben Bassbereich mit ab.

    Die Geräteauswahl steht in beiden Fällen am Ende. Weder ein teureres Kabel noch ein Entzerrer mit mehr Filterbändern beantwortet eine Frage, die vorher nicht gestellt wurde. Und wer in einem Protokoll dasselbe Wort für zwei Größen stehen lässt, verschiebt genau diese Frage auf den Montagetag.

    Verknüpfte Inhalte

    Was eine Datenrate im Einzelnen aussagt und woran ihre Angaben scheitern, steht bei Bitrate und Datenrate; wie viel davon auf den Leitungen übrig bleibt, bei DisplayPort, bei FRL und TMDS und für lange Strecken bei HDBaseT. Auf der akustischen Seite führen die Modenbandbreite und die parametrische Entzerrung die Frequenzbreite weiter; wie Resonanzen überhaupt zu ihrer Breite kommen, klärt die Resonanz.

    Quellen

    Die historische Wurzel der Doppelbedeutung — die Frequenzbreite eines Kanals als Maß für die übertragbare Informationsmenge — geht auf zwei Arbeiten aus den Bell Telephone Laboratories zurück: Hartley 1928 für den grundsätzlichen Zusammenhang und Shannon 1948 für die exakte Obergrenze unter Rauschen. Beide sind hier als Erstveröffentlichung angegeben und für diese Seite nicht am Objekt gelesen worden; der Zusammenhang selbst ist Grundlagenwissen der Nachrichtentechnik. Der Frequenzbereich des klassischen Fernsprechkanals steht als historische Größenordnung und nicht als zitierter Normwert.

    18 Gbit/s
    Übertragungstechnik
    Aktives optisches Kabel (AOC)

    Glossar

    AOC und DAC

    Beide Kürzel stehen für vorkonfektionierte Kabel, bei denen Strecke und Steckerkopf ein untrennbares Bauteil bilden. Ein AOC — Active Optical Cable — überträgt im Inneren optisch und hat an beiden Enden elektrische Stecker mit eingebauter Wandlerelektronik. Ein DAC — Direct Attach Copper — ist das kupferne Gegenstück: ein geschirmtes Twinax-Kabel, an dessen Enden die Gehäuse fertiger SFP- oder QSFP-Module sitzen.

    Bevor irgendetwas anderes kommt: DAC heißt an dieser Stelle Direct Attach Copper. Es hat mit dem Digital-Analog-Wandler nichts zu tun, der in der Audiotechnik denselben Namen trägt. Wer in einer Netzwerk- oder Rack-Beschreibung „DAC" liest, hat ein Kabel vor sich; wer es in einer Geräteliste liest, meistens einen Wandler. Die Kollision ist unglücklich, aber beide Bezeichnungen sind in ihrem Feld etabliert, und es hilft nur, sie beim ersten Auftreten auszuschreiben.

    Manche Kabel kann man nicht selbst ablängen und mit einem neuen Stecker versehen — sie kommen fertig aus der Fabrik, in genau einer Länge, mit fest angebauten Enden. Dafür schaffen sie Strecken, an denen ein normales Kabel aufgibt. Der Preis dafür: In den Steckern sitzt Technik, die kaputtgehen kann, und wenn sie es tut, ist das ganze Kabel hin. Und weil diese Stecker deutlich dicker sind als das Kabel selbst, entscheidet ihre Größe darüber, wie groß das Leerrohr in der Wand sein muss. Das ist ein Punkt, den man vor dem Verputzen klären muss und nicht danach.

    Ausführliche Erklärung

    Direct Attach Copper: kurze Strecke, kein Licht

    Ein DAC ersetzt die Kombination aus zwei steckbaren Transceivern und der Faserstrecke dazwischen durch ein einziges Bauteil. Beide Enden sehen mechanisch aus wie ein SFP-, SFP+- oder QSFP-Modul und rasten in den entsprechenden Käfig ein, dazwischen liegt aber kein Lichtwellenleiter, sondern ein geschirmtes symmetrisches Kupferpaar in Twinax-Bauweise.

    Der Preis dafür ist die Reichweite. Die SFP+-Spezifikation SFF-8431 sieht für passive Konfektionen Längen bis 7 m vor; auf der Ethernet-Seite nennt IEEE 802.3 für die Kupfer-Direktverbindungen ähnliche Größenordnungen — 25GBASE-CR bis 5 m, die kurze Variante 25GBASE-CR-S bis 3 m, 100GBASE-CR4 mindestens 5 m. Aktive Ausführungen mit Verstärkerelektronik im Stecker kommen weiter, bleiben aber im Bereich weniger Meter.

    Damit ist der Einsatzbereich beschrieben: Verbindungen innerhalb eines Racks oder zwischen benachbarten Racks. Ein DAC ist dort günstiger als zwei Transceiver plus Patchkabel, braucht weniger Strom und erzeugt weniger Wärme im Schrank. Was er nicht ist: Teil einer strukturierten Gebäudeverkabelung. Er verlässt den Technikraum nicht.

    Active Optical Cable: elektrisch außen, optisch innen

    Beim AOC ist die Aufteilung umgekehrt. Außen sitzen die vertrauten elektrischen Stecker — HDMI Typ A, USB, DisplayPort, oder ebenfalls ein SFP-Gehäuse —, im Inneren des Steckerkopfs eine Sende- beziehungsweise Empfangseinheit, und dazwischen läuft eine Faser. Für das angeschlossene Gerät bleibt es eine gewöhnliche elektrische Verbindung; dass die Strecke optisch ist, merkt es nicht.

    Aus dieser Bauweise folgen drei Eigenschaften, und alle drei sind Planungsgrößen, keine Detailfragen.

    Erstens ist ein AOC richtungsgebunden. Sender und Empfänger sind verschiedene Bauteile, also ist es auch das eine Ende nicht wie das andere. HDMI-AOCs sind deshalb an den Köpfen mit Source und Display beschriftet; wer sie vertauscht, bekommt kein schlechtes Bild, sondern gar keines. In der Wand ist das der unangenehmste Fehler von allen, weil er sich nach dem Verputzen nur noch durch Neuziehen beheben lässt.

    Zweitens ist ein AOC nicht feldkonfektionierbar. Es gibt keinen Weg, die Strecke auf der Baustelle abzulängen und neu zu terminieren. Die Länge wird beim Einkauf festgelegt, und sie ist eine Festlegung auf die Lebensdauer des Aufbaus. Beschädigt jemand einen Kopf, ist nicht der Kopf defekt, sondern das Kabel.

    Drittens bestimmt der Steckerkopf den Leerrohrdurchmesser. Die Kabelseele eines HDMI-AOC ist dünn — wenige Millimeter, oft dünner als ein passives Kupferkabel derselben Klasse. Der HDMI-Stecker am Ende ist das nicht, und durchgezogen werden muss er trotzdem. Ein Rohr, das für die Seele bequem reicht, kann am Kopf scheitern, und in einem Bogen scheitert es früher als auf gerader Strecke. Manche Hersteller bieten deshalb abnehmbare Köpfe mit Ziehschutz an, was das Problem entschärft, aber eine zusätzliche Steckstelle in die Wand verlegt.

    Zertifizierung ist artikelbezogen, nicht familienbezogen

    Für HDMI gilt eine Besonderheit, die auch passive Kabel betrifft, bei langen aktiven Strecken aber am meisten wiegt: Das Ultra-High-Speed-Programm des HDMI Forum prüft je Kabelmodell und je Länge in einem autorisierten Prüflabor, und jede Verpackung trägt ein eigenes Zertifizierungslabel. Eine Aussage über eine Produktfamilie gibt es damit nicht. „Der Hersteller macht zertifizierte Kabel" ist kein Nachweis für die 15-Meter-Ausführung, die tatsächlich in die Decke geht.

    Häufiges Missverständnis

    „Glasfaser ist unempfindlich, also ist ein AOC die sichere Lösung." Der Satz stimmt für die Strecke und geht am Bauteil vorbei. Die Faser im Inneren ist tatsächlich unempfindlich gegen elektromagnetische Störungen und überbrückt mühelos Entfernungen, an denen Kupfer aussteigt. Nur verlagert das den Ausfallpunkt: Er sitzt jetzt in den beiden Steckerköpfen, wo Elektronik, Wärme und mechanische Belastung zusammenkommen — und dort, wo man beim Einbau zieht. Ein AOC ist nicht robuster als ein passives Kabel, es ist anders verwundbar.

    Auch die Faser selbst wird falsch eingeschätzt. Sie liegt zwar in einem Mantel, verträgt aber keine engen Radien; ein scharf umgelegtes AOC in einer Unterputzdose ist eine typische Ursache für Ausfälle, die erst Wochen später auffallen.

    Und der dritte ist der Namenskonflikt, mit dem dieser Eintrag beginnt. Er ist keine Sprachspitzfindigkeit: Wer eine Netzwerkdokumentation liest, in der „2 × DAC 3 m" steht, und daraus zwei Wandler herausliest, plant ein Gerät ein, das gar nicht gemeint war.

    Nicht zu verwechseln mit

    • DAC als Digital-Analog-Wandler: Ein Baustein, der digitale Audiodaten in eine Spannung übersetzt — beschrieben unter DAC (Digital-Analog-Wandler). Gleiche Abkürzung, anderes Fachgebiet, keine Beziehung.
    • HDMI-Fiber-Extender: Sender und Empfänger sind eigene Geräte, die Faserstrecke dazwischen ist eine normale, austauschbare Leitung mit steckbaren Enden. Genau das leistet ein AOC nicht — und deshalb ist der Extender die bessere Wahl, sobald Austauschbarkeit wichtiger ist als Einfachheit.
    • AV-over-IP: Bild und Ton laufen als Netzwerkdaten über eine Netzwerkinfrastruktur. Das ist eine Architekturentscheidung und kein Kabeltyp.
    • Strukturierte Glasfaserverkabelung: feste Faserstrecke im Gebäude, an den Enden steckbare Transceiver. Hier ist jedes Teil einzeln tauschbar, und die Strecke überlebt den Gerätewechsel.
    • Passives HDMI-Kupferkabel: keine Elektronik, in beide Richtungen steckbar, im Feld allerdings ebenfalls nicht sinnvoll konfektionierbar.

    In der Planung

    Ein Kellerkino bekommt einen deckenmontierten Projektor, rund zwölf Meter vom Technikschrank entfernt, die Leitung läuft durch eine abgehängte Decke und zwei Bögen.

    Vor der Kabelwahl steht eine Frage, die weiter reicht als zwölf Meter: Was muss diese Strecke in zehn Jahren können, und wer kommt dann noch heran? Ein Projektor wird in dieser Zeit mindestens einmal getauscht, und die Schnittstellenanforderungen wachsen verlässlich schneller als der Bauzeitenplan.

    Der nächste Schritt entscheidet mehr als das Fabrikat. Entweder die Strecke bleibt austauschbar — dann braucht es ein Leerrohr, das den dicksten vorkommenden Steckerkopf durchlässt, einen Zugdraht, der drinbleibt, und großzügige Bögen. Oder die Strecke wird fest — dann ist die Entscheidung für eine Länge, eine Richtung und eine Bandbreitenklasse endgültig, und dieselbe Frage kommt beim nächsten Gerätewechsel als Bauarbeit zurück. Eine dritte Möglichkeit ist, das Bildsignal gar nicht als HDMI über die Strecke zu führen, sondern über eine Netzwerk- oder Extender-Architektur — dann verschiebt sich die Anforderung auf eine Infrastruktur, die ohnehin gebaut wird.

    Erst danach kommt der Artikel, und dann sind die Fragen kurz: zertifiziert in genau dieser Länge, Richtung an beiden Enden lesbar beschriftet, Mindestbiegeradius eingehalten, Reserveleitung mit im Rohr.

    Verknüpfte Inhalte

    Was ein Lichtwellenleiter physikalisch ist und warum sein Biegeradius eine harte Grenze darstellt, steht bei Lichtwellenleiter und Mindestbiegeradius; die Faserklassen OM und OS ordnen die Typen ein. Der steckbare Gegenentwurf zum DAC ist der SFP-Transceiver. Wie Bild und Ton stattdessen über eine Netzwerkstrecke laufen, behandelt HDBaseT. Was für fest verlegte Leitungen im Bauwerk zusätzlich gilt, steht beim Brandverhalten von Kabeln.

    Quellen

    Die Reichweite passiver Kupfer-Direktverbindungen folgt SFF-8431 und den Ethernet-Kupferspezifikationen in IEEE 802.3; die artikel- und längenbezogene Prüfung von HDMI-Kabeln ist im Ultra-High-Speed-Zertifizierungsprogramm des HDMI Forum beschrieben. Die Merkmalsliste zu AOC — richtungsgebunden, nicht feldkonfektionierbar, Transceiver nicht tauschbar — stammt strukturell aus dem internen Rohstoff der Kabel-Datenbank und ist dort nicht belegt; die Richtungsbindung ist über die Hersteller- und Forum-Dokumentation zu HDMI-AOCs gestützt, die übrigen Punkte folgen aus der Bauweise.

Anschlussform

  • Anschlussform unvollständig

    Quelle

    —

    Ziel

    —

Angaben zur Produktsicherheit

Herstellerinformation

Firma
The Quest Group (AudioQuest)
Postanschrift
2621 White Rd92614 Irvine, CA

Verantwortliche Person in der EU

Firma
The Quest Group BV
Postanschrift
Hoge Bergen 104704 RH Roosendaal

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