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04.05.2020

DIY-Tutorial: Adapterkabel selber löten in 11 Schritten

Löt-Workshop #4: Adapterkabel konfektionieren

Schritt-für-Schritt-Anleitung

Adapter sind ein schönes Betätigungsfeld für den Löt-Enthusiasten, denn hier darf man ein kleines bisschen kreativ werden. Einen Adapter braucht man ja immer dann, wenn zwei Dinge verbunden werden müssen, die erstmal einfach zusammenpassen wollen. Im Live-, Studio-, oder Homerecording-Betrieb gibt es, grob gesagt, drei Momente, in denen ein Adapter von Nöten ist und eine Show oder die Recordingsession retten kann: Da wäre der Moment, in dem

  • die zu verbindenden Stecker, beziehungsweise Buchsen rein größentechnisch nicht zusammenpassen, wenn man zum Beispiel einen Kopfhörer mit Miniklinke an eine 6,3mm-Klinkenbuchse anschließen muss. Eigentlich sind es 6,35 mm – wir verkürzen das hin und wieder.
  • die Art der Signalübertragung/Leitungsführung nicht zusammenpasst, wenn man zum Beispiel einen unsymmetrischen Ausgang auf einen symmetrischen Eingang stecken muss (oder umgekehrt, was aber eher selten der Fall ist).
  • zwei XLR-Stecker vom Geschlecht nicht zusammenpassen, wenn man zum Beispiel den XLR-Female-Eingang eines analogen Multicorekabels als Ausgang benutzen muss.

Die schnelle Lösung für alle diese Verbindungsprobleme sind entsprechende Adapterkabel und es empfiehlt sich, seinen Adapterkoffer mit den wichtigsten Ausführungen gut gefüllt zu halten – neben dem ungemein praktischen Nutzen im Notfall ist das zudem ein nettes Feierabend-Lötprojekt!Vorab: In dieser Folge verlöten wir alle drei Steckverbinder, die im Live- und im Studiobetrieb benutzt werden: Klinkenstecker und -buchsen, Cinchstecker sowie XLR-Stecker in der Male- und Femalevariante. Wer diesbezüglich sein Wissen noch mal auffrischen möchte, dem empfehle ich die drei vorangegangenen Teile dieser Tutorial-Reihe. Dort findet ihr die detaillierte Lötanleitung für Klinken-, XLR-, und Cinchkabel und zudem viele weitere Tipps zum Thema Kabelkonfektionieren und Löten. In dieser Folge gehe ich auf den eigentlichen Arbeitsschritt des Verlötens nicht mehr im Detail ein.

Warum Kabel basteln, wenn es fertige Stecker gibt?

Viele der benötigten Adapter kann man als fertige Adapterstecker kaufen und auch ich habe einige davon im Koffer. Inzwischen bevorzuge ich aber kurze Adapterkabel und das hat mehrere Gründe: Ein ganz banaler Grund ist die Tatsache, dass ich die Adapterkabel selbst konfektionieren kann, Kabelreste und Stecker sind meist von vorangegangenen Projekten übrig. Es gibt aber auch praktische Gründe: Adapterstecker führen häufig zu einer ausladenden „Verbindungswurst“, die zum einen viel Platz benötigt, den man auf Bühnen selten hat, und außerdem wirken über dieses Steckerkonstrukte große Hebelkräfte auf die angeschlossene Buchse. Das wiederum überlebt im ruppigen Livebetrieb keine Buchse lange. Und dann gibt es noch einen ebenso banalen wie praktischen Grund: Manchmal passen zwei Adapterstecker einfach nicht nebeneinander, weil der Buchsenabstand zu klein ist und die Stecker zu dick sind. Dann helfen tatsächlich nur noch Adapterkabel!

Eingangs habe ich verschiedene Verkabelungsprobleme genannt, die sich durch den Einsatz eines Adapters lösen lassen. Im Folgenden erkläre ich, wie ihr schnell und einfach den passenden Adapter zur Lösung dieser Probleme lötet.

Problem 1: Größe passt nicht

Das kennt jeder: Man möchte einen Kopfhörer mit Miniklinkenstecker an die 6,3mm-Kopfhörerbuchse eines Mischpultes anstecken und der kleinen Aufsatzstecker ist nicht aufzufinden. Das erste Beispiel-Adapterkabel schafft dieses Problem für immer aus der Welt.

Das 6,3mm-Stereoklinkenstecker-auf-3,5mm-Stereominiklinkenbuchse-Adapterkabel gehören zu meinen ständigen Begleitern bei jedem Job, ich habe mir dieses Adapterkabel inzwischen in den verschiedensten Längen konfektioniert. Mittlerweile haben nahezu alle Kopfhörer nur noch den Miniklinkenstecker am Kabelende und ein Aufsatzstecker liegt – wenn überhaupt – nur noch als steckbare Version bei. Aufsatzstecker mit Schraubgewinde werden ebenfalls immer rarer. Und alles, was nicht arretierend verbunden ist, ist alsbald nicht mehr verbunden und in der Praxis heißt das: Buchse groß, Klinke klein, Aufsatzstecker weg. Abhilfe schafft ein Adapterkabel mit einem großen Stereoklinkenstecker mit 6,35 mm Durchmesser an einem Ende und einer Stereominiklinkenbuchse zur Aufnahme von 3,5mm-Miniklinkensteckern am anderen Ende.

Schritt 1: Die Planung

Vor dem Löten steht die Planung und die nimmt meistens mehr Zeit in Anspruch, als das eigentliche Löten der Kabel selbst. Das Problem bei diesem Beispielkabel sind die unterschiedlich großen Stecker: Deren Baugröße bestimmt zugleich den minimal, aber auch den maximal mögliche Kabeldurchmesser, den der Stecker und die Buchsen aufnehmen können. Das entscheidende Kriterium ist die Zugentlastung, die muss an beiden Enden des Adapterkabels gewährleistet sein. Außerdem muss das Kabel durch die Tülle passen, aber da könnt ihr im Bedarf mit dem Skalpell nachhelfen.

Den maximalen Kabeldurchmesser der Stecker gibt der Hersteller (fast) immer an, in freudigen Fällen findet man sogar eine Angabe zum minimal möglichen Kabeldurchmesser in den Produkt-Spezifikationen. Zum Glück wissen die Hersteller um den Bedarf an unterschiedlichen Kabeln und haben für alle Signalübertragungen diverse Varianten, mit zum Teil deutlich unterschiedlichen Kabeldurchmessern am Start. Das gilt auch für die Hersteller von Steckern, Neutrik hat zum Beispiel Kabeltüllen für verschiedene Durchmesser im Programm.

Rechenbeispiel

Für unser Beispielkabel soll ein 6,3mm-Stereoklinkenstecker NP3X von Neutrik und eine Stereominiklinkenbuchse HI-J35S von Hicon verbaut werden. Die Hicon-Buchse erlaubt einen maximalen Kabeldurchmesser von 5,8 mm. Der Neutrik-NPX3-Stecker kann Kabel von 4 bis 7 mm sicher greifen. Wir benötigen also ein Kabel mit minimal 4 bis maximal 5,8 mm Durchmesser. Das Kabel muss zwei Innenleiter (linker und rechter Kanal des Kopfhörers) plus Schirm besitzen, so ein Kabel kennen wir unter dem Namen „Mikrofonkabel“.

Ich durchforste meine Kabelrestekiste und finde ein paar Zentimeter Mikrokabel (Sommer SC-Micro-Stage, Durchmesser: 5,8 mm). Perfekt, die Materialfrage ist also geklärt.

Kurzer Einschub: Stereo und symmetrische Verbindungen

Ein Stereokabel hat zwei Innenleiter und eine Abschirmung, der Stecker am Kabel hat also drei Kontakte. Ein Kabel für die symmetrische Leitungsführung hat ebenfalls zwei Innenleiter und eine Abschirmung, der Stecker hat ebenfalls drei Kontakte, aber im symmetrischen Fall wird „nur“ ein Monosignal übertragen. Das führt zu etwas Verwirrung und Aussagen wie: „Man braucht ein Stereokabel für den symmetrischen Anschluss!“. Das ist nicht wirklich falsch, aber halt auch nicht ganz richtig. Im Prinzip ist es dem Kabel egal, wie man es nennt, es unterscheidet sich ja nicht im Aufbau. Ausschlaggebend ist die Art des Signals, welches übertragen wird und letztlich macht das aus einem Kabel ein „Stereokabel“ oder eben ein „symmetrisches Kabel“.

Pin-Suche, oder: Was gehört wohin?

Eine Frage müssen wir noch klären, bevor wir gleich löten können: Welcher Lötkontakt am Stecker wird mit welchem Lötkontakt an der Buchse verbunden? Das ist wichtig, damit wir am Ende nicht einen Adapter in Händen halten, bei dem der linke und rechte Kanal vertauscht ist. Bei den Buchsen kommt erschwerend hinzu, dass man den inneren Aufbau nur erahnen kann – zu sehen sind nur die außenliegenden Lötkontakte.

Stereoklinkenstecker-Konvention

Generell werden Stereoklinkenkabel wie folgt verlötet: Das linke Signal wird bei einem Klinkenstecker an die Spitze des Steckers gelötet, auch „Tip“ genannt. Das rechte Signal wird an den mittleren Steckkontakt gelötet, auch „Ring“ genannt. Die Abschirmung ist dann einfach, sie wird an die große Lötöse oder in die Lötwanne gelötet, die mit der Zugentlastung verbunden ist, dieser Teil des Steckers wird „Sleeve“ genannt. Wer sich schon immer gefragt hat, warum manchmal vom TRS-Stecker die Rede ist, hat jetzt die Antwort: TRS steht für „Tip, Ring, Sleeve“ und bezeichnet nichts anderes als einen Stereoklinkenstecker (oder eben einen Klinkenstecker für eine symmetrische Verkabelung).

Bei der Stereobuchse gibt es ebenfalls eine Kontakt-Konvention: Hält man die Buchse so, dass die Öffnung nach unten und die große Lötfahne mit der Zugentlastung zu einem zeigt, ist der linke, eckige Lötkontakt der „Tip“-Kontakt für das linke Signal und der rechte, runde Lötkontakt der „Ring“-Kontakt für das rechte Signal. Aber verlasst Euch nicht darauf, das geht nur solange gut, bis ihr plötzlich mal eine Buchse in den Händen haltet, die – warum auch immer – anders herum kontaktet ist. Deswegen solltet ihr bei Buchsen zur Sicherheit nachmessen.

Buchsen besser „Durchpiepsen“

Beim offenen Klinkenstecker ist die Sache ersichtlich, bei der Buchse leider nicht. Hier hilft im Zweifelsfall das „Durchpiepsen“ mit dem digitalen Multimeter (DMM). Jedes DMM hat diese Funktion, bei der ein lautes Piepsen ertönt, wenn zwei Kontakte leitendend miteinander verbunden sind. Um es sich einfacher zu machen, steckt man in die Buchse einen passenden und geöffneten Stecker, an dessen Kontakte kommt man mit den Messleitungen nämlich ran. So kann man schnell ausmessen, welcher Buchsenkontakt mit welchem Steckerkontakt verbunden ist. Man sollte vorher nur gewissenhaft klären, welche Kontakte am Hilfsstecker mit Tip, Ring und Sleeve verbunden sind, sonst nützt das ganze Gepiepse nichts. Sobald geklärt ist, wo was hin gehört, können wir mit der Löterei loslegen!

Ab in die Lötwerkstatt

Ab jetzt folgen wieder die berühmten elf Arbeitsschritte in der Reihenfolge, wie sie auch in den ersten drei Lötworkshops abgearbeitet werden. Ich unterscheide dabei wieder die „kalten Arbeiten“ – die Arbeitsschritte eins bis sechs und zehn bis elf, während dessen der Lötkolben nicht angeworfen ist – und den „heißen Arbeiten“ – also die Arbeitsschritte sechs bis neun, bei denen wir mit dem heißen Lötkolben hantieren.

  1. Planung – das hatten wir eben
  2. Vorbereitungen, Werkzeug und Material zurechtlegen
  3. Kabelmarkierung vorbereiten
  4. Kabeltülle und eventuell Isolierhülsen aufschieben
  5. Entfernen des Außenmantels, das sogenannte „Abmanteln“
  6. Entfernen der Innenleiter-Isolation, das sogenannte „Abisolieren“
  7. Verzinnen der Litzen
  8. Verzinnen der Lötkontakte am Stecker
  9. Verlöten von Kabel und Stecker
  10. Zusammenbau der Stecker
  11. Testen des Kabels auf seine Funktion

Schritt 2: Vorbereitungen, Werkzeug und Material zurechtlegen

Es hilft, wenn man alle benötigten Werkzeuge und das Material an einem aufgeräumten Arbeitsplatz bereitstellt oder bereitlegt.

Schritt 3 und 4: Kabelmarkierung und Kabeltülle

Im Falle der kurzen Adapterkabel verwende ich immer ein Stück transparenten Schrumpfschlauch, unter das bei der Endmontage ein bedruckter Papierschnipsel geschoben wird. Auf dieser Markierung stehen dann alle wichtigen Informationen zum Adapter. In den meisten Fällen erkennt man ja an den Steckern welche Funktion der Adapter hat, es gibt aber auch Adapter, wo man von außen nicht sehen kann, ob zum Beispiel der Kabelschirm auf einer Seite des Adapters nicht verlötet wurde. Solche Kabel müsst ihr entsprechend und deutlich markieren!

Zum Thema Kabeltülle habe ich mich ja schon zur Genüge darüber ausgelassen: Ein vergessene Kabeltülle bedeutet ein äußerst ärgerliches Ent- und wieder Dranlöten. Also nerve ich lieber durch Wiederholung. Die macht mir mehr, euch aber weniger Arbeit: Nicht vergessen die Kabeltülle aufzuschieben!

Schritt 5 und 6: Abmanteln und Abisolieren

Jetzt muss der Kabelmantel ab, wieviel Millimeter da genau runter müssen, kann man der Montageanweisung des Herstellers entnehmen. Aber nach ein paar Kabeln habt ihr das auch im Gefühl. Generell schadet es nicht, hier eher großzügiger als knauserig zu sein. Ab geht immer, dran nur schwer…

„Achtung, Achtung!“ bei kurzen Kabelstücken

Bei kurzen Kabelstücken müsst ihr höllisch aufpassen, dass ihr beim Abziehen des Mantels oder beim dann folgenden Abisolieren, nicht die Innenleiter oder den Schirm aus dem Kabel zieht. Um das zu verhindern solltet ihr das Kabel bei diesen Arbeitsschritten um die Hand wickeln oder einen losen Knoten ins Kabel binden. Dass vergrößert den Reibungswiderstand und alles bleibt an Ort und Stelle.

Schritt 7 und 8: Litzen und Kontakte verzinnen

Jetzt folgen die heißen Arbeiten mit dem Lötkolben: Innenleiter, Schirm und Lötkontakte werden verzinnt. Etwas zusätzliches SMD-Flussmittel bewirkt hier Wunder. Keine Angst, die NASA macht das auch so und deren Anforderungen an die Lötstellen sind sicherlich etwas anspruchsvoller als unsere. Wer sich wundert, dass ich die Lötösen bei der Buchse mit Zinn zugekleistert habe, kann hier unter dem Punkt „Theoretischer Einschub: Lötösen – nutzen oder nicht?“ nachlesen, warum ich das so mache.

Schritt 9: Löten

Dann werden die verzinnten Litzen auf die richtige Länge gekürzt, wer die Maße seiner Stecker kennt, kann das auch vorher erledigen. Durch das Verzinnen von Litze und Lötkontakten geht das eigentliche Verlöten des Kabels blitzschnell: Die Lötstelle wird erhitzt, bis das Lötzinn flüssig wird, dann wird die Litze ins heiße Lötzinn geschoben, der Lötkolben wird zur Seite genommen und man wartet ein paar Sekunden, bis das Lötzinn erstarrt ist. Dabei die Litze möglichst nicht bewegen, sonst entsteht keine stoffschlüssige Verbindung, die Lötstelle ist dann „kalt“ und ein zuverlässiger Betrieb ist nicht sicher.

Schritt 10: Zusammenbauen

Nach einer kurzen optischen Sicht- und einer mechanischen Rüttelprüfung kann der Stecker zusammengeschraubt werden und das Adapterkabel ist fertig. Spätestens vor dem ersten Einsatz solltet ihr aber testen, ob der Adapter auch wie gewollt funktioniert, keine Pins vertauscht sind oder gar ein Kurzschluss gelötet wurde. Das geht im Falle kurzer Adapterkabel leider nicht mit einem Kabeltester, das Kabel ist dafür meist zu kurz.

Schritt 11: Testen mit dem DMM

Einfach und schnell testet man Adapter (und natürlich alle anderen Kabel auch) mit einem Digitalen Multimeter, kurz DMM. In einer ersten Messung ermittelt man den Widerstand zwischen den Kontakten an den beiden Enden des Adapters. Das DMM sollte bei so einem kurzen Kabel einen Wert von Null Ohm anzeigen, dann ist die Lötverbindung in Ordnung. Bei unserem Beispieladapter helfen wir uns wieder mit dem Stecker, den wir schon zur Pin-Suche verwendet haben. Zur Sicherheit kann man noch den Widerstand zwischen Tip, Ring und Sleeve am Stecker messen. Ist alles richtig gelötet, zeigt das DMM zwischen nicht verbundenen Kontakten „O.L.“ an, was für „open load“ oder „keine Verbindung“ steht. Zeigt das DDM dagegen einen Ohmwert an, wo eigentlich kein Kontakt bestehen sollte, stimmt etwas nicht. Das bedeutet: zurück auf Los, Stecker und Buchsen auseinanderschrauben und Fehler suchen. Schon eine einzige offene Kupferader kann solche Probleme bereiten!

Beispieladapter 2: Unsymmetrischer Ausgang auf symmetrischen Eingang

Wer als Livetechniker unterwegs ist, kennt das Problem: Ab und an kommen Musiker, DJs oder andere Gäste der Veranstaltung mit einem Abspielgerät, dessen Ausgänge nur mit unsymmetrischen Cinchbuchsen bestückt ist. Das Mischpult oder die Stagebox hat aber nur XLR-Eingänge und die sind bekanntlich symmetrisch. Mal vom Steckertypus abgesehen passt hier die Leistungsführung beziehungsweise die Art der Signalübertragung nicht zusammen. Die Lösung: Ein Cinch-auf-XLR-Male-Adapter muss her!

Pinout-Problem

Beim ersten Beispielkabel hatten wir ein einfaches Zuordnungsproblem (was gehört wohin), beim Cinch-auf-XLR-Adapter ist das Problem etwas komplexer: Die unsymmetrische Leitungsführung nutzt eine Signalader plus die Abschirmung, deshalb besitzt der Cinch-Stecker zwei Lötkontakte. Die symmetrische Signalübertragung nutzt zwei Innenleiter plus die Abschirmung, deshalb hat der XLR-Stecker drei Lötkontakte. Im Zusammenhang mit unserem Adapter also einen Kontakt zu viel, zumindest aus „Sicht“ des Cinch-Steckers beziehungsweise des unsymmetrischen Ausgangs. Brauchen wir jetzt ein Kabel mit einem oder mit zwei Innenleitern? Und welcher Pin wird mit welchem verbunden? Wird irgendein Pin überhaupt nicht verlötet? Fragen über Fragen: Zum Glück haben sich schon klügere Köpfe dieselben Fragen gestellt und die Antworten gefunden. Hier wird euch geholfen…

Top-Tipp: Rane-Note 110 „Sound System Interconnection“

Die amerikanische Firma Rane stellt professionelles Audio-Equipments her und ich hatte die Firma im XLR-Lötworkshop im Zusammenhang mit dem „Pin-1-Problem“ schon einmal erwähnt. Die Firma bietet auf ihrer Webseite ein PDF mit dem Titel Sound System Interconnections an, dass ich euch ans Herz legen möchte! Wer einfach nur Kabel löten mag, findet auf den Seiten sechs bis acht dieses PDFs eine Matrix, die für jede Menge Verbindungssituationen die richtige Konfektionierung des Kabels zeigt. Nachdem man den Aus- und Eingang und die entsprechenden Übertragungsarten gewählt hat, erhält man eine Kennungszahl, die auf den nächsten Seiten des PDFs die richtige Konfektionierung des Kabels zeigt, inklusive der Angaben, wieviel Adern das Kabel haben muss und wie und wo die einzelnen Kontakte verbunden beziehungsweise nicht verbunden werden.Wer den entsprechenden theoretischen Hintergrund dafür wissen möchte, findet auf den Seiten davor eine ausführliche elektrotechnische Erläuterung zum Thema „Verbinden von Audio-Equipment“ und die so problematische Masseführung beim Verbinden zweier Audiogeräte. Ich würde euch empfehlen, generell diesen Vorgaben zu folgen, außer ihr wisst sehr genau, warum ihr das nicht tun wollt!

 

Für unseren Adapter „unsymmetrischer Ausgang auf symmetrischen Eingang“ empfiehlt Rane folgende Verbindung der Lötkontakte:

  • Der signalführende Pin am Cinchstecker wird auf Pin 2 des XLR-Steckers gelötetDas Gehäuse des Cinchsteckers wird mit Pin 3 am XLR-Stecker verbunden
  • An Pin 1 des XLR-Steckers wird mit dem Kabelschirm verlötet. Der Schirm wird auf der Seite des Cinchsteckers nicht verlötet, er hängt dort „in der Luft“!

Dann folgt wie immer: Kontrolle der Lötstellen, Zusammenbau und Durchmessen mit dem DDM … das kennt ihr langsam!
Beispieladapter 3: Stecker-Geschlecht passt nicht

Sehr häufig braucht man im Livebetrieb sogenannte Gender Changer, frei übersetzt mit „Geschlechtsumwandler“. XLR-Stecker gibt es ja in zwei Varianten: Der „Male“-Stecker hat Pins, der „Female“-Stecker hat Buchsen zur Aufnahme der Pins. Generell wird die Male-Variante als Ausgang verwendet, während die Female-Variante als Eingangsstecker oder Buchse dient. Jetzt gibt es aber Situationen, in denen unser benötigter Signalfluss mit dieser Vorgabe kollidiert. Typisch ist der Fall, bei dem ein Eingangskanal eines analogen Multicores als Rückweg auf die Bühne verwendet werden muss, weil die Stagebox entweder keine Rückwege besitzt oder alle schon belegt sind. Die Lösung ist der Gender Changer, ein Adapter, der an beiden Enden einen XLR-Stecker gleichen Geschlechts hat.

Einen Gender Changer zu löten, das schafft ihr inzwischen mit links, ich verzichte deshalb auf Arbeitsschrittfotos. Ihr braucht einfach ein Stück Mikrofonkabel und zwei XLR-Stecker gleicher Bauform, dann werden die Pins durchkontaktiert und fertig ist der Adapter. Bastelt euch jeweils zwei Gender Changer in der Male- und der Female-Variante. Es wird der Tag kommen, an dem ihr sie braucht!

Veröffentlicht am 04.05.2020

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