Wissenswertes über den Ausgangswiderstand

"Der Ausgangswiderstand bei Phono-Vorverstärkern, Line-Vorverstärkern, Digital-Analog-Wandlern, Klang-Veredlern und Quellgeräten"
(Das Thema ist stark vereinfacht dargestellt)

500 Ohm ? .....  oder eher 100 Ohm ? .....  oder gar 30 Ohm ? 
Wie groß sollte der Ausgangswiderstand denn sein ?

WBE favorisiert bei all seinen Phono-Vorverstärkern, Line-Vorverstärkern, Digital-Analog-Wandlern, Klang-Veredlern
und Quellgeräten einen Ausgangswiderstand von entweder 475 Ohm oder von 115 Ohm - abhängig von der
Komponenten-Konstellation.

Rufen wir uns ins Gedächtnis:
Unser wichtigstes Ziel bei der analogen Signalübetragung per Nf-Kabel:
Minimalste Verzerrungen und höchste Signaltreue bei der Signalübetragung von Komponente zu Komponente.
Wir möchten hierbei Frequenzen bis über 100 kHz (= 100.000 Hz) übertragen können.

Wann sollten es 475 Ohm und wann 115 Ohm Ausgangswiderstand sein ?

Betrachten wir zunächst die hochohmigere Variante mit 475 Ohm:

..... und sofort stellt sich die Frage:
Gibt's denn bei einem Ausgangswiderstand von 475 Ohm nicht schon Hochton-Verluste ?
Fachzeitschriften und "Experten" propagieren doch aus diesem Grund bei Quellgeräten und Vorverstärkern
Ausgangswiderstände von ca. 30 bis 100 Ohm ....
Teilweise liest man sogar: ..... je niederohmiger, desto besser .....

Nun, errechnen wir einfach mal die Grenzfrequenz eines Beispiel-"Tiefpasses erster Ordung",
ausschließlich bestehend aus einem Ausgangswiderstand und einer Kabelkapazität.

Anmerkung: ein Tiefpass lässt nur tiefe Frequenzen passieren - daher sein Name.
Definition: Bei der "Grenzfrequenz" eines Tiefpasses erster Ordnung ist der "Signalpegel" um 3 dB abgefallen
(= Abfall um ca. 30 %), oberhalb dieser Grenzfrequenz sinkt er mit 6 dB je Oktave.
(Oktave = Frequenzverdoppelung, -6 dB entsprechen in etwa dem halben Pegel)

Für unser Rechenbeispiel legen wir fest: den Ausgangswiderstand zu 475 Ohm und die Kabelkapazität zu 270 pF.
(270 pF entsprechen einem 1 Meter langen Nf-Kabel mit extremst hoher Kapazität oder einem ca. 2,7 Meter langen Nf-Kabel
mit durchschnittlich hoher Kapazität oder einem ca. 5 Meter langen Nf-Kabel mit extrem niedriger Kapazität).

Anmerkung:
Extem kapazitätsarme Nf-Kabel weisen bei 1 Meter Länge inkl. der Cinchstecker Kapazitäten von unter 55 pF auf,

extremst kapazitätsreiche Nf-Kabel weisen bei 1 Meter Länge inkl. der Cinchstecker Kapazitäten von bis zu 270 pF auf,
die allermeisten Nf-Kabel liegen bei 1 Meter Länge inkl. der Cinchstecker um die 100 pF.

Also wieder zurück zu unserer Berechnung:
Wir multiplizieren den Widerstandswert in Ohm (475) mit dem Kapazitätswert in Farrad
(270 mal 10 hoch minus 12) und multiplizieren dieses Ergebnis mit 2 mal Pi (Pi = Kreiszahl, diese liegt bei ca. 3,14).
Jetzt nehmen wir vom Ergebnis den Kehrwert , also "eins durch"....

Schon erhalten wir die Grenzfrequenz des obigen Beispiels .....

Nun, was zeigt der Taschenrechner ?

Was ?..... kommt da raus ?   
Eine Grenzfrequenz von über 1,2 MegaHertz ?   (= 1.200.000 Hz)

..... aha, und da soll es Hochton-Verluste geben ?   (..... Nochmals zur Erinnerung: Erwachsene mit "gesunden Ohren"
hören bis ca. 16 kHz = 16.000 Hz)

Meist haben 1 Meter lange Nf-Verbindungskabel zwischen High-End-Komponenten jedoch nur eine Gesamtkapazität von 100 pF.
Nun liegt die errechnete Grenzfrequenz bei über 3,3 MegaHertz  (= 3.300.000 Hz) ....

..... das sollte jedes Fledermaus-Ohr zufriedenstellen .....

Wir bei WBE meinen, das Märchen von Hochton-Verlusten und hörbaren Phasendrehungen bei einem Ausgangswiderstand

von 475 Ohm (in Verbindung mit praxisgerechten Kabelkapazitäten) sollte damit geklärt sein ....

Welcher Aspekt spricht nun dafür, einen nicht allzu kleinen Ausgangswiderstand (von ca. 475 Ohm) zu wählen:

Ausgangsstufen von Line-Vorverstärkern, aber auch von Phono-Vorverstärkern, Digital-Komponenten, Sound-Refinern
und allen Quellgeräten "mögen" kapazitive Belastungen (Nf-Verbindungskabel) nicht besonders gerne.
(.... und  hochkapazitive Nf-Verbindungskabel "mögen" sie schon gar nicht ....)
Das gilt ganz besonders in Verbindung mit einem hochohmigeren Eingangswiderstand des in der Signalkette
nachfolgenden Gerätes.

Diese Konstellation haben wir bei der Nf-Kabelverbindung zwischen einem "handelsüblichen" Quellgerät (mit kleinem
Ausgangswiderstand von ca. 30 Ohm bis 100 Ohm) und einem "handelsüblichen" Line-Vorverstärker (mit einem Eingangswiderstand
von ca. 30 kOhm bis 100 kOhm).
Ebenso haben wir diese Konstellation bei der Nf-Kabelverbindung zwischen einem "handelsüblichen" Line-Vorverstärker und einem
"handelsüblichen" Endverstärker.
Obwohl Ausgangsstufen nicht gleich zu schwingen beginnen, wenn ihr Ausgangswiderstand kleiner ca. 75 Ohm bemessen
wird, quittieren sie doch bei so niederohmiger Auslegung kapazitive Belastungen durch das Nf-Verbindungskabel oft mit erhöhten transienten Verzerrungen und Überschwingern bei schnellen Signaländerungen, bzw. hohen Frequenzen.
Die einfache Lösung: Ein "höherer" Ausgangswiderstand von ca. 475 Ohm "entkoppelt" die Ausgangsstufe mit minimalem Aufwand
sehr wirkungsvoll auch von größeren Kabelkapazitäten und vermeidet so transiente Verzerrungen und Überschwinger. 
Das funktioniert nicht nur bei WBE-Komponenten, sondern immer.
Und Hochton-Verluste gibt es bei einem Ausgangswiderstand von 475 Ohm auch noch nicht (siehe Berechnung oben).

..... Und wann ist ein kleinerer Ausgangswiderstand (von ca. 115 Ohm) von Vorteil ?

Wie oben geschrieben, hat man bei analogen Signalübertragungen das Ziel, transiente Verzerrungen und Überschwinger
bei schnellen Signaländerungen, bzw. hohen Frequenzen zu vermeiden.
Dies kann man auch erreichen, indem man z.B. den Eingangswiderstand des in der Signalkette nachfolgenden Gerätes
sehr klein macht (kleiner ca. 5  kOhm). Dann ist aber ein kleiner Ausgangswiderstand des Quellgerätes (maximal ca. 120 Ohm)
Pflicht, ansonsten droht Pegelverlust durch den nun wirksamen Spannungsteiler.
Bei kleinem Eingangswiderstand des nachfolgenden Gerätes ist das Verhältnis der kapazitiven Last (Kabelkapazität) zur parallelliegenden ohmschen Last (Eingangswiderstand des nachfolgenden Gerätes) deutlich "günstiger" und kapazitätsbedingte Überschwinger sind hier kaum noch vorhanden, aber es wird dadurch der durch das Kabel fließende Signalstrom - der ja von der Ausgangsstufe bereitgestellt werden muß - erheblich größer.
Fazit: Bei einem Ausgangswiderstand des Quellgerätes von ca. 115 Ohm und niederohmigem Eingangswiderstand des signalmäßig
nachfolgenden Gerätes ist diese Variante gegenüber der 475-Ohm-Variante zwar theoretisch im Vorteil, aber in der Praxis nur dann, wenn die Ausgangsstufe des Quellgerätes auch den erheblich höheren Strom nahezu verzerrungsfrei liefern kann und in dieser Konstellation ohne Probleme "arbeitet". Das funktioniert zwar mit WBE-Vorverstärkern und WBE-Quellgeräten problemlos,
jedoch mit Komponenten anderer Fabrikate oft nicht.

.... Und was ist nun optimal ? ....

Optimal ist es, wenn man den Ausgangswiderstand einer konstruktionsbedingt bereits kapazitätsunempfindlichen Ausgangsstufe,
die zudem genügend Strom nahezu verzerrungsfrei liefern kann, auf ca. 115 Ohm auslegt, und zudem dieser Ausgangsstufe
einen höheren ohmschen Last-Anteil des nachfolgenden Gerätes "vorgaukelt" ....

Genau das machen wir - WBE - bei unseren drei Stereo-Line-Vorverstärkern und unserem Klang-Veredler in der jeweiligen
"Special Edition" mittels eines speziellen internen Kompensationsnetzwerkes, welches transiente Verzerrungen und
Überschwinger bei schnellen Signaländerungen stark reduziert.

Anmerkungen:

Die Ausgangsstufen aller WBE-Vorverstärker und WBE-Quellgeräte sind konstruktionsbedingt bereits kapazitätsunempfindlich
und können zudem Ströme von mehr als +/-30 mA auch bei höheren Frequenzen nahezu verzerrungsfrei liefern.
Das heißt, sie können selbst niederohmigste Eingangsstufen nachfolgender Geräte (bis zu 600 Ohm herunter) problemlos "treiben".

Desweiteren können Sie bei all unseren WBE-Vorverstärkern zwischen einem Ausgangswiderstand von 475 Ohm und 115 Ohm wählen.
Als Option steht bei unseren Line-Vorverstärkern zusätzlich ein Eingang mit einem Eingangswiderstand von 20 kOhm zur Verfügung.
Und die meisten WBE-Endverstärker besitzen noch zusätzlich eine Umschaltmöglichkeit von einem hochohmigeren auf einen niederohmigeren Eingangswiderstand.