Digitalverbindungen: Wann S/PDIF, wann AES/EBU?

wgh52
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Digitalverbindungen: Wann S/PDIF, wann AES/EBU?

Beitrag von wgh52 »

Mal eine Frage an die Digitalverbindungsspezialisten:

PDC-2.6p und BigBen haben ja beides für die Digitalübertragung: SPDIF/Cinch und AES/EBU Anschlüsse.

Ich frage weil ich kein AES/EBU Digitalkabel habe - welche der beiden Anschlussarten ist denn (technisch/physikalisch) vorzuziehen?

1. Kurze Verbindung - ca. 50 cm Kabellänge (ein 50 cm Wyde Eye habe ich "übrig")
2. Lange Verbindung - ca. 4-5 m Kabellänge (müsste ich neu kaufen)

Ich denke aufgrund anderweitiger Digitalkabeljitterdiskussionen, daß für 1. SPDIF/Cinch "reichen" könnte, man für 2. eher AES/EBU hernehmen sollte, will das aber besser verstehen weil AES/EBU ja nicht direkt Diskussionsthema war.

Kleiner moderativer Hinweis :wink: : "Hör's Dir an" oder "probier's aus" würde mir als Antwort (Ihr kennt mich ja...) nicht ausreichen (und BNC soll hier nicht Thema sein, weil der BigBen BNC nur für Wordclock hat).

Danke und Gruß,
Winfried

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Fortepianus
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Beitrag von Fortepianus »

Hallo Winfried,

aus aktuellem Anlass kann ich dazu etwas erzählen. Ich habe den heutigen Abend damit verbracht, den Formatwandler Mutec MC1 unter die Lupe zu nehmen. Der Hintergrund ist, dass ein Freund von mir eine BM18 mit Phasenentzerrer betreibt. Der Phasenentzerrer ist auf meinen Wunsch hin von BM digital freigeschaltet, aber ein G-Sonos wollte einfach nicht dran spielen, obwohl von BM beteuert wurde, dass der Phasenentzerrer an einem BM CD-Player mit AES/EBU getestet wurde. Naja, das habe ich zähneknirschend hingenommen, denn es gibt ein Bit im Digitaldatenstrom, das die verwendete Schnittstelle anzeigt (professional oder consumer). Wenn der Phasenentzerrer dieses Bit auswertet, habe ich mit dem Sonos-Datenstrom natürlich verloren. Ich hatte auch probiert, die Sonos-Schnittstelle auf 2V anstelle von 400mV aufzubohren, falls es am Pegel liegen sollte. Aber auch da schwieg der Analogausgang zur BM18. Ich habe mir dann erst mal damit geholfen, dass ich den Sonos mit einem Analogupgrade versehen habe - aber da ist dann eine unnötige DA- und AD-Wandlung im Spiel. Aber es klingt soweit ok. Besser wäre aber natürlich, ich würde das direkt digital zum Spielen kriegen.

Also, ich habe den Mutec MC1 besorgt, weil er den S/PDIF-Datenstrom am Koaxeingang in einen AES/EBU-Datenstrom mit richtig gesetzten Format-Bits wandeln kann. Test am Jittermonitor meines DAC: S/PDIF Koax rein und Koax wieder raus - da ist kaum eine Verschlechterung festzustellen, wirklich nur minimal. Und die Kiste schleust das Signal nicht einfach elektrisch durch - man kann alle möglichen Copy-Bits auf Wunsch setzen, und dazu muss das Signal erst entschlüsselt und dann wieder neu zusammengesetzt werden. Dann den AES/EBU-Ausgang an meinen AES-Eingang am DAC angeschlossen. Und da zeigte sich wieder, was ich schon einige Male bemerkt hatte: Die AES/EBU-Schnittstelle ist keinesfalls, wie oft behauptet wird, der Koax-Schnittstelle überlegen, sondern genau umgekehrt. Bei AES/EBU war massiver Jitter auszumachen, sowohl schon im Leerlauf wie insbesondere dann, wenn Musik über die Schnittstelle lief (dateninduziert). Der Grund ist ganz simpel. Bei AES/EBU sind zur galvanischen Trennung Übertrager vorgeschrieben, und da bekommen die Rechtecksignale prinzipbedingt ein recht schräges Dach und eine flache Flanke, was dateninduzierten Jitter hervorruft (ich habe dazu mal eine technische Erklärung im Forum geschrieben, ist aber schon eine Weile her). Dass sowohl der Ausgang wie der Eingang einen Übertrager hat, macht die Sache nicht besser. Ich habe den Mutec am AES/EBU-Ausgang jetzt einfach umgestrickt, indem ich den Übertrager rausgemacht und Pin 1 des XLR fest auf Masse gelegt habe. Das ist nicht AES/EBU-konform, aber es jittert jetzt deutlich weniger.

Kurzfassung: Nimm die Koax-Schnittstelle.

Viele Grüße
Gert
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Fortepianus hat geschrieben:Nimm die Koax-Schnittstelle.
Alles klar, Danke Gert! Das ist wieder schön nachvollziehbar und hilft sicher auch anderen bei ähnlichen Entscheidungen.

Gruß,
Winfried

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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Winfried

Du hast da 3 Problembereiche angeschnitten:

- Länge des Kabels
- Kabel koax (SPDIF) oder symmetrisch (AES/EBU)
- Steckverbinder und deren Wellenwiderstand.

Ich roll das Thema mal von hinten auf.
BNC-Stecker gibt es mit 75 Ohm, die üblichen RCA/Cinch sind meist deutlich unter 75 Ohm Wellenwiderstand wegen zu hoher Kapazität. Von XLR Steckern kenne ich den Wellenwiderstand nicht.
BNC klingen nach meinen Erkenntnissen am besten, sind aber nur für Koaxkabel geeignet.
Wenn man eine homogene Leitung haben möchte, sind die Steckverbinder elementarer Bestandteil, wenn diese nicht den selben Wellenwiderstand wie die Leitung haben, sollte man sie besser weglassen, also das Kabel auf beiden Seiten auf die Leiterplatte löten.

Steckverbinder mit anderem Wellenwiderstand bewirken Reflexionen auf der Leitung. Die Extreme wären Kurzschluss oder zu hohe Kapazität mit einem negativen Signal, welches auf der Leitung zurückwandert, eine zu geringe Kapazität (eher unwahrscheinlich bei Cinch)erzeugt ein positives Signal.

Zu den Kabeln gibt es in den technischen Daten einen V-Faktor, das Isoliermaterial bestimmt die Geschwindigkeit, mit der sich die Welle entlang des Leiters ausbreitet. Sie ist langsamer als Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, meist um den Faktor 0,6-0,7, gelegentlich auch 0,8.

Es ist ärgerlich, dass "schnelle" Kabel länger sein müssen, damit die reflektierte Welle nicht ihre eigene ansteigende Impulsflanke vermatscht. Diese Impulsflanke des SPDIF Signals hängt von der Signalquelle ab. Da gibt es schnelle, steile und langsamere /schräge Flanken. Generell zieht man steile Flanken vor, weil bei der Detektierung am Empfänger der Zeitpunkt der Schwellwertüberschreitung eindeutiger wird. Die steile Flanke hat auch den Vorteil, dass sie vorbei sein kann, bevor die Reflexion vom anderen Ende wieder bei der Quelle angekommen ist.

Langsame Flanken verlangen nach längeren Kabeln, steile Flanken erlauben kürzere Kabel. Isoliermaterialien, deren Permittivität sich dem Ideal-Vakuum annähern, also schneller sind, verlangen nach längeren Leitungen.

Ein Kabel mit 0,5m Länge ist als Digitalkabel praktisch unbrauchbar. Es gibt keine mir bekannten Geräte, deren Rahmenbedingungen mit einem solchen Kabel einwandfrei zusammenspielen. Realistische Flankensteilheiten liegen zwischen 5 und 15 nsec.

Fazit: Optimale Kabellängen liegen selten unter 1m, und wenn, dann auch nur wenig. Mit längeren Kabeln ist man auf der sicheren Seite, handelt sich allerdings zunehmend andere Nebeneffekte ein.

Ich habe gerade mit einem Canare Blue Jeans Kabel experimentiert, mit V=0,88 extrem schnell. Es bedarf einer gewissen Einspielzeit, bis der Unterschied vom 3m zum 1m Kabel allmählich Vorteile zugunsten des längeren Kabels einspielt.

Um kurze Kabel (weit unter 1m) einsetzen zu können, muss eine Reflexion an den Steckverbindern verhindert werden. Abschwächer können dabei helfen, andererseits reduzieren sie die Flankensteilheit und die empfängerseitige Eindeutigkeit des Zeitpunktes schwindet.

So bleiben viele Kompromisse, die man eingehen muss (unter Einbeziehung der Hardware, Kabel und Stecker).

Grüße Hans-Martin
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Danke Martin,

ja, so ist es wenn man Dinge etwas verstehen will: Unter der Oberfläche wird's kompliziert. :D

Jetzt weis zwar mehr über die Einflussfaktoren und deren Wirkung, aber mangels (Geräte-)Daten kann ich doch keine wirklich fundierten Entscheidung treffen.

Also werde ich wohl

1. für die Quellgeräte jeweils Cinchkabel in der Länge die gerade passt nehmen
2. den BigBen auf jeden Fall mit min. 1m (vielleicht auch 3 oder 5 m je nachdem wo er stehen wird) an den PDC anschliessen

und mit den Resultaten wahrscheinlich "gut leben (können)". Richtig?

Gruß,
Winfried

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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Fortepianus hat geschrieben:Ich habe den Mutec am AES/EBU-Ausgang jetzt einfach umgestrickt, indem ich den Übertrager rausgemacht und Pin 1 des XLR fest auf Masse gelegt habe. Das ist nicht AES/EBU-konform, aber es jittert jetzt deutlich weniger.
Hallo Gert

Hast Du Pin 3 des XLR gemeint? Pin 1 hätte bereits auf Masse liegen sollen.

Um die Vorteile der symmetrischen Leitung zu nutzen, wären dann Widerstände um 55 Ohm vor Pin 2 (Signal) und 3 (nach Masse) sinnvoll, damit auch die invertierte Leitung, die jetzt ohne Signalansteuerung bleibt, gleichartig angepaßt wird.

Grüße Hans-Martin
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axxxxx

Beitrag von axxxxx »

Moin Junx,

das ist mal wieder ein interessantes Thema, welches auch mich betrifft.

Ich gehe - noch - vom Teac SPDIF unsymmetrisch raus und über ein Anpassungsglied (110 Ohm) symmetrisch in den AESEBU Eingang meines DACs, weil die Wadias auch schreiben, daß AESEBU dem RCA Eingang vorzuziehen sei. Kabel ist 1m lang. Also muß ich das mal checken bzw. den Teac jetzt endlich auf BNC umbauen.

Weiter im Takt:
Fortepianus hat geschrieben:Bei AES/EBU sind zur galvanischen Trennung Übertrager vorgeschrieben
Übertrager = Transformator?
D.h. irgendwo an der AES/EBU Buchse müßte ich einen kleinen Trafo finden, wenn es denn so wäre - korrekt? Wenn es da keinen gäbe, hätte mein DAC das Problem nicht - korrekt?
Hans-Martin hat geschrieben:Ein Kabel mit 0,5m Länge ist als Digitalkabel praktisch unbrauchbar.
Mein Digitalkabel vom Teac zum BrutefirPC ist 50 cm lang. Ich habe beim Einsatz der BrutefirPCs massiven Jitter festgestellt, den ich beim direkten Anschluss des Teac an den DAC (über das 1m lange AES/EBU) nicht habe. Kann das (zu) kurze Kabel der Grund dafür sein?

Gruß,
Kai
Fortepianus
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Beitrag von Fortepianus »

Lieber Kai,
aston456 hat geschrieben:
Fortepianus hat geschrieben:Bei AES/EBU sind zur galvanischen Trennung Übertrager vorgeschrieben
Übertrager = Transformator?
D.h. irgendwo an der AESEBU Buchse müßte ich einen kleinen Trafo finden, wenn es denn so wäre - korrekt? Wenn es da keinen gäbe, hätte mein DAC das Problem nicht - korrekt?
ja, korrekt, und den wirst Du finden, sonst ist es keine AES/EBU-Schnittstelle. Der kleine Übertrager ist aber meist auf der Platine positioniert und könnte beim ersten Hinschauen mit einem kleinen Relais verwechselt werden - meist sind die in einem rechteckigen Kunststoffgehäuse versteckt.

AES/EBU hat folgende Vorteile:

1. Große Kabellängen möglich
2. Geringe Störanfälligkeit durch Signalsymmetrie
3. Galvanische Trennung

Alle drei Vorteile sind wichtig im Studiobetrieb. Für meinen Geschmack überwiegt aber im Heimbetrieb der Nachteil, dass die Schnittstelle jitteranfälliger ist. Deshalb nehme ich die Schnittstelle nur ungern.

Viele Grüße
Gert
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shakti
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Beitrag von shakti »

Hallo,

nur mal so einstreuen mag:

- Die meisten aktuellen Geraete haben keine reine AES/EBU mehr, sondern eine AES3 Schnittstelle, die sowohl SPDIF als AES/EBU kann und zumeist als XLR-Verbindung ausgefuehrt ist.
- Klanglich spielte bei mir zumeist S/PDIF ueber BNC, gefolgt von RCA am besten (1m Kabellaenge)
- nutze selber bei langen Kabelverbindungen AES3, ist bei den Geraeten zumeist so vorgegeben...
- als Formatwandler klingt der Mytek 192 SRC (eigentlich ein Abtastratenwandler) sehr gut, soll laut Hersteller einen sehr guten PLL Schaltkreis haben, welcher immer fuer einen Klangunterschied gut ist.

Netten Gruss
Juergen
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Markus
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Beitrag von Markus »

Hallo Winfried,
mir wurde seinerzeit vom Fachhändler dazu gesagt: "... hat bei CD-Datenrate keine Bedeutung ...". Also hatte ich dem Thema bis zur "Apogee Wyde Eye"-Kabel-Diskussion wenig Beachtung geschenkt. Die Diskussion war der Aufhänger, mich an dem von Dir genannten Vergleich zu versuchen.

Meine vor kurzem gemachte Erfahrung beim Vergleich folgender Varianten:
A) CD (Mark Levinson No. 39) - S/PDIF Out -> Coax-Kabel (Quantum Digital, war mal richtig teuer) -> Lynggorf DPA-1 -> LS
B) CD (Mark Levinson No. 39) - AES/EBU -> AES/EBU-Kabel (DIY, Neutrik ...) -> Lynggorf DPA-1 -> LS
ist folgende:
Über B) AES/EBU klingt es besser. Der Unterschied ist bei mir in etwa so, wie er von der Mehrheit für das Wyde Eye beschrieben wurde. Im Hochton etwas heller und besser differenzierbar/ortbar ... im Tiefton hörte ich keinen Unterschied. Ob das weniger Jitter bedeutet ... ich kann's nicht messen! Bei Fragen zu dem AES/EBU-Kabel muß ich an Lutz "Aktivboxer" verweisen. Ich hab es aus seinem "Nachlass" erstanden. Keine Frage, er beherrscht sein Handwerk. Ich möchte nicht mehr darauf verzichten.

Viele Grüße
Markus
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Fujak
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Beitrag von Fujak »

Hallo zusammen,

@Hans-Martin: Deine Aussage ...
Hans-Martin hat geschrieben:Fazit: Optimale Kabellängen liegen selten unter 1m, und wenn, dann auch nur wenig.
Mit längeren Kabeln ist man auf der sicheren Seite, handelt sich allerdings zunehmend andere Nebeneffekte ein.
... deckt sich zumindest mit dem, was ich aus dem Kabeltest von Gert mit seinem Jittermonitor herausgehört habe (bzw. in Audacity sichtbar machen konnte). Siehe folgendes Posting (http://www.aktives-hoeren.de/viewtopic. ... 606#p28606: Das von Gert gestestete Apogee WydeEye klingt für mich in der 5m-Ausführung einen Tick sauberer als das 1m Kabel. Allerdings wurde diese Beobachtung von niemandem sonst bestätigt. Es sind aber auch nur Nuancen - verglichen mit den insgesamt großen Unterschieden zwischen WydeEye und den anderen gestesteten SPDIF-Kabeln.

@Ulli: Als Hiface-Nutzer interessiert mich die Antwort auf Deine Frage ebenfalls - gut recherchiert!

Grüße
Fujak
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Fujak

Auf dieser Seite wird der SPDIF-untypisch hohe Pegel des HiFace durch Abschwächer heruntergeholt, unerwarteterweise werden damit auch andere positive Nebeneffekte erzielt:

http://sites.google.com/site/hifacemods ... ttenuators

wie z.B. Dämpfung von Reflektionenenen.

Grüße
Hans-Martin
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

modmix hat geschrieben: Im Datenblatt DIT4192 findet man in Figure 13 genau einen Trafo für einen Coax-Ausgang:

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Könnte das HiFace besser sein, wenn es ohne Trafo auskäme?
Ist das eine Lösung?

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Quelle: S/P DIFデジタルアイソレーター出力 bzw. übergooglet: S/P DIF-Ausgang Dejitaruaisoreta
Hallo Ulli

DIT 4192 kann 30mA treiben, IL712 nur 10mA, sorgt aber für elektrische Trennung (das verlangt zumindest nach entkoppelter Betriebsspannung, wenn nicht eine externe Versorgung. Immerhin hat 712 nur typisch 2nS RiseTime bei 15pF Last (1m Koax hat typisch 60-90pF ohne Berücksichtigung des Wellenwiderstands).

Da bei allen gängigen Logikschaltungen eine positive Betriebsspannung eingesetzt wird, darf man wohl auch auf den Koppelkondensator im Ausgang verzichten, wenn der Übertrager weggelassen wird und die Geräte mit einer Masseleitung verbunden sind. Wenn die EIngangsstufe einen Übertrager zur besseren Gleichtaktunterdrückung einsetzt, wird der Entwickler auch dort einen Kondensator vorgesehen haben, um Gleichstromanteile herauszufiltern.

Was spräche dagegen, vom DIT4192 TX+ und - mit jeweils 55 Ohm direkt an die symmetrische Leitung anzupassen?

Grüße Hans-Martin
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

modmix hat geschrieben:Wie bekomme ich ein SPDIF-Signal (Coax) aus dem HiFace ohne Trafo ??
Hallo Ulli

Ganz einfach, von TX+ (Pin 18) über 75 Ohm Widerstand auf das Koaxialkabel, dessen Schirm an Masse.
Würde eine Masseverbindung DEQX-Notebook stören?
Das Notebook hat einen Akku, ob mit oder ohne Netzteil führt zu einem oder keinem Klangunterschied. Viel hängt vom Netzteil ab. Beim Desktop PC hat man diese Auswahl nicht.

Wie sieht die EIngangsstufe des DEQX aus? Kondensator und Übertrager, Abschlusswiderstand und IC-Eingangswahl oder differenzieller Eingangsbaustein extra für den symmetrischen Eingang?

Grüße Hans-Martin
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Fujak
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Beitrag von Fujak »

Hallo Hans-Martin,
Hans-Martin hat geschrieben:Hallo Fujak
Auf dieser Seite wird der SPDIF-untypisch hohe Pegel des HiFace durch Abschwächer heruntergeholt, unerwarteterweise werden damit auch andere positive Nebeneffekte erzielt: http://sites.google.com/site/hifacemods ... ttenuators wie z.B. Dämpfung von Reflektionenenen
danke für den Hinweis; das werde ich mir mal genauer ansehen.

Grüße
Fujak
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