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Einleitung

ProFibre HDMI Glasfaserkabel 48 Gbps | eARC, CEC | Armored MPO

Technologien im ProFibre HDMI 48 Gbps

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.

    48 Gbit/s
    Richtungsgebunden (Quelle → Senke)

    Glossar

    Quellgerät und Zuspieler

    Ein Zuspieler ist ein Gerät, das ein Bild- oder Tonsignal in die Anlage gibt — der Blu-ray-Spieler, die Streaming-Box, die Spielkonsole, der Netzwerkspieler, der Plattenspieler, auch der Fernseher, wenn seine eigenen Apps laufen. Quelle und Quellgerät bezeichnen dasselbe. Welches der drei Wörter fällt, hängt am Sprecher und nicht an der Sache.

    Zuspieler sind die Geräte, von denen der Film oder die Musik kommt. Alles andere in Deiner Anlage gibt nur weiter, was ein Zuspieler hineingibt. Manche Leute sagen dazu Quelle oder Quellgerät — gemeint ist immer dasselbe. Wichtig ist das aus einem einzigen Grund: Jedes dieser Geräte braucht einen eigenen Anschluss am Receiver, und die Anschlüsse sind gezählt. Wer weiß, wie viele Zuspieler er hat, weiß deshalb schon einiges darüber, was für ein Gerät in der Mitte stehen muss.

    Ausführliche Erklärung

    Warum es drei Wörter gibt

    In der Signaltechnik hat jede Verbindung zwei Enden: eine Quelle, die das Signal abgibt, und eine Senke, die es annimmt. Aus diesem Begriffspaar stammen „Quelle" und „Quellgerät"; die englische Gerätedokumentation schreibt entsprechend source und sink. „Zuspieler" kommt aus der Vorführ- und Studiopraxis und beschreibt dieselbe Rolle von der Tätigkeit her — das Gerät spielt etwas zu.

    Genormt ist keines der drei Wörter. Sie stehen im deutschen Sprachgebrauch nebeneinander, und dieselbe Person wechselt im Gespräch oft zwischen ihnen. Für Dich heißt das: Wenn im Angebot „Quellgeräte" steht und im Gespräch von „Zuspielern" die Rede war, ist das kein Unterschied, den Du klären musst.

    Ein Gerät ist übrigens nicht ein für alle Mal Quelle oder Senke, sondern in jeder einzelnen Verbindung eines von beidem. Der Fernseher ist Senke, solange er das Bild vom Receiver bekommt; sobald seine eigene App läuft und den Ton über eARC zurückschickt, ist er für diese Verbindung die Quelle. Genau diese Doppelrolle macht die Wortfrage im Beratungsgespräch gelegentlich unübersichtlich.

    Was ein Zuspieler nicht ist

    Zwei Abgrenzungen entscheiden mehr als jede Definition.

    Ein Dienst ist kein Gerät. Netflix, Spotify und Disney+ liefern die Inhalte, aber sie hängen an keinem Kabel. Der Zuspieler ist das Gerät, das den Dienst abruft — die Streaming-Box, der Netzwerkspieler, die App im Fernseher. Derselbe Dienst kann in einem Haushalt über drei verschiedene Zuspieler laufen und dabei drei verschiedene Ergebnisse liefern, weil Bildformat, Tonformat und Bedienung am Gerät hängen. Welcher Weg zwischen Dienst und Gerät zur Verfügung steht, klären die Zuspielprotokolle.

    Verteilen ist kein Zuspielen. Eine Matrix oder Kreuzschiene, ein Splitter, ein Repeater und die HDMI-Eingänge eines AV-Receivers geben kein eigenes Signal ab; sie nehmen an, schalten und reichen weiter. Wer sie mitzählt, kommt beim Planen der Eingänge auf falsche Zahlen. Die Geräte, die den Datenstrom annehmen und verarbeiten, führt der Eintrag zu den AV-Geräteklassen.

    Die Planungsfolge: jeder Zuspieler belegt einen Eingang

    Aus der Zahl der Zuspieler folgt unmittelbar die Zahl der belegten Eingänge, und daraus folgt der Rest.

    Eingänge sind gezählt, und sie sind nicht gleichwertig. Ein Gerät kann sechs HDMI-Eingänge haben, von denen nur zwei die volle Bandbreite annehmen. Welcher Zuspieler an welchem Eingang landet, ist deshalb eine Entscheidung und keine Reihenfolge. Reicht die Zahl der Eingänge nicht, kommt eine Matrix davor — womit die Kette länger wird und jede weitere Stelle die Formate ebenfalls annehmen können muss.

    Der schwächste Punkt der Kette bestimmt, was ankommt. Ein Zuspieler liefert nur, was alles hinter ihm annimmt: das Kabel, der Eingang, die Verarbeitung im Receiver, der Ausgang, der Bildschirm. Ausgehandelt wird das über EDID und den Kopierschutz HDCP; scheitert die Aushandlung, bleibt das Bild schwarz oder das Tonformat fällt auf eine kleinere Stufe zurück.

    Zuspieler entscheiden mit über die Bedienung. Vier Zuspieler heißen vier Bedienoberflächen, vier Fernbedienungen und vier Stellen, an denen eine Aktualisierung etwas verändern kann. In Häusern mit mehreren Zonen stellt sich zusätzlich die Frage, ob ein Zuspieler nur an einem Platz spielt oder auf mehrere Räume verteilt wird.

    Häufiges Missverständnis

    „Mein Fernseher ist doch keine Quelle, da kommt ja alles rein." Für das Bild vom Receiver stimmt das. Sobald aber die App im Fernseher läuft, kommt der Ton aus dem Fernseher heraus und muss zurück zur Anlage — der Fernseher ist für diese Verbindung der Zuspieler. Das ist der Grund, aus dem die Rückführung des Tons in der Planung so oft auftaucht, obwohl der Fernseher intuitiv am Ende der Kette steht.

    „Ich habe nur einen Zuspieler, nämlich Netflix." Der Dienst ist keiner. Gezählt wird das Gerät, das ihn abruft — und in vielen Haushalten sind das mehrere, weil dieselbe App im Fernseher, in der Spielkonsole und in der Streaming-Box steckt. Die Zahl der Zuspieler lässt sich also nicht aus der Zahl der Abos ablesen.

    „Sechs Eingänge reichen für sechs Geräte." Zahlenmäßig ja. Ob tatsächlich jeder Zuspieler das liefern kann, was er könnte, hängt an den Eigenschaften des einzelnen Eingangs. Ein Spielgerät mit hoher Bildwiederholrate am falschen Anschluss läuft, aber eben nicht in der Form, für die es gekauft wurde.

    Nicht zu verwechseln mit

    • Senke: das Gerät am anderen Ende derselben Verbindung, das das Signal annimmt. Quelle und Senke sind Rollen in einer Verbindung, keine Gerätetypen — dasselbe Gerät kann beides sein.
    • Streamingdienst: liefert Inhalte, hängt aber an keinem Anschluss. Zuspieler ist das Gerät, das den Dienst abruft.
    • Zuspielprotokoll: der Weg, auf dem ein Datenstrom vom Dienst zum Gerät kommt. Ein Weg, kein Gerät.
    • AV-Receiver und AV-Prozessor: die Geräte, die Zuspieler annehmen, umschalten und den Ton verarbeiten.
    • Matrix und Kreuzschiene: verteilen vorhandene Signale auf mehrere Senken und erzeugen selbst keines.
    • Medienserver oder Netzwerkspeicher: hält Dateien vor. Erst das Gerät, das die Dateien abspielt und ein Signal ausgibt, ist der Zuspieler — beides kann in einem Gehäuse stecken, muss aber nicht.

    In der Planung

    Ein Kunde nennt im Erstgespräch seine Geräte: Blu-ray-Spieler, Spielkonsole, Apple TV, dazu die Apps im Fernseher und ein Plattenspieler im Nebenraum. Die Frage kommt als Gerätefrage an: „Reichen die Eingänge an einem üblichen Receiver?"

    Beantwortbar ist sie erst nach der Konzeptfrage. Was davon läuft regelmäßig, was steht nur noch aus Gewohnheit im Regal, und was soll in welchem Raum hörbar oder sichtbar sein? Aus dieser Antwort fällt erfahrungsgemäß mindestens ein Gerät heraus, und mit ihm ein Eingang, ein Kabel und eine Fehlerquelle.

    Dann kommt die Aufstellung: Sitzen die verbleibenden Zuspieler beim Bildschirm oder zentral im Technikschrank? Zentral bedeutet kurze Wege zum Receiver, aber Fernbedienung und Aktualisierungen laufen aus der Ferne. Verteilt bedeutet das Gegenteil, und die Rückführung des Tons gewinnt an Gewicht.

    Die Eingangszahl fällt zuletzt, denn jetzt ist bekannt, was sie aufnehmen muss und in welcher Güte. Wer umgekehrt mit dem Receiver beginnt, kauft sechs Anschlüsse, bevor feststeht, was daran soll — und merkt beim Einzug, dass zwei davon für das gewünschte Format zu schmal sind.

    Verknüpfte Inhalte

    Was mit dem Signal geschieht, nachdem es angenommen wurde, klärt der Eintrag zu den AV-Geräteklassen; die fünf Aufgaben, die jede Anlage erfüllt, stehen bei der Audiokette. Die Verteilung auf mehrere Bildschirme behandelt der Eintrag zu Matrix und Kreuzschiene, die Aufteilung eines Hauses in Hörbereiche der Eintrag zur Zone. Warum eine Verbindung trotz passender Stecker scheitert, klären EDID und HDCP. Die übrigen Wörter, die in einem Erstgespräch früh fallen, sammelt die Einstiegsseite Die Fachbegriffe, die Du zuerst brauchst.

    Quellen

    Die Rollenteilung in Quelle und Senke ist Grundlagenwissen der Signaltechnik; die Abgrenzung zwischen Dienst, Weg und Gerät folgt der Darstellung im AVITECT-Eintrag zu den Zuspielprotokollen, die Einordnung der annehmenden Geräte dem Eintrag zu den AV-Geräteklassen.

    Ja

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