The Sound of Ethernet

Horse Tea
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Beitrag von Horse Tea »

Milhouse hat geschrieben: 14.06.2022, 08:21 Interessant ist, das die Stromversorgung keinerlei Auswirkung auf den gemessenen Jitter Wert hat, sondern nur auf den Grad der Gleichtaktstörungen.
Was die These, das sich hierdurch Klangänderungen ergeben, stärkt.
Hallo Eric,

kannst Du bitte möglichst für den Laien verständlich, aber noch korrekt, erklären, was Gleichtaktstörungen (vielleicht im Gegensatz zu Jitter?) sind? Zu fragen, wie diese den Klang beeinflussen, ist wohl noch zu früh?

Viele Grüße
Horst-Dieter
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Milhouse
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Beitrag von Milhouse »

Hallo Horst-Dieter,

das mache in natürlich gerne - allerdings muss das bis heute Abend warten.

Wie der Weg der Klangbeeinflussung ist, ist eigentlich auch schon mehr oder weniger deutlich, jedoch noch nicht, ob dies die einzige Stelle der Klangbeeinflussung bei Ethernet ist.
Letztendlich sind es HF Störungen, die den Klang beeinflussen - ähnlich wie HF Störungen, die über das Netzteil in die Endgeräte kommt - hier allerdings über den Ethernet Weg.

Beste Grüsse,

Eric
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Hallo Stanislaw,

womit ist die Genauigkeit der Clock mit 8 ppm bestimmt worden? Mit einem Messgerät? Und wie wurde dann die Genauigkeit des Messgerät bestimmt? Mit einer besseren Clock? Und wie wurde festgestellt dass die besser ist? Und warum nimmt man dann "bloss" die Clock mit 8 ppm wenn es Besseres gibt?

Du erkennst, das geht nicht wirklich auf. Tatsächlich kommt man an den Punkt wo man mit ungenauen Messmitteln trotzdem genau messen muss. Dann muss man clever messen.

Ich glaube dass sich Eric dazu reichlich Gedanken macht.

Grüsse
Uli
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bastelixx
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Beitrag von bastelixx »

Hallo Uli,

8 ppb nicht 8 ppm.

https://ibb.co/9HKTqHp
https://ibb.co/7SR1g5D

Das hat fuer mein Geraet der Hersteller aus der Schweiz gamessen und mit dem RBSource diesen Messschrieb mitgegeben, nach der Rearatur vor zwei Jahren wurde nochmal gemessen und die Messung mit der Auslieferung mitgegeben. Die habe ich nicht als Datei verfuegbar und will ich mir nicht die Muehe machen sie zu digitalisieren.

Grüsse
Stanislaw
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

bastelixx hat geschrieben: 14.06.2022, 12:22 Mein 10 MHz Clock hat um 8E -12, also 8 ppb Taktgenauigkeit innerhalb eine Sekunde was 8 ppm (over any interval ≥1 ms) entsricht
Stanislaw,

no comment.

Grüsse
Uli
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bastelixx
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Beitrag von bastelixx »

Hallo Uli,

ich habe mich mit meiner Umrechnung vertan und entschuldige ich mich. Mathe ist etwas laenger her :oops:


Grüsse
Stanislaw
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Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

Milhouse hat geschrieben: 14.06.2022, 10:21
bastelixx hat geschrieben: 14.06.2022, 09:33 Hallo Horst,

Tektronix ist nicht in der Lage so Was zu messen. Dafr benoetigt man Microsemi 5125A oder Microsemi_3120A
https://www.microsemi.com/product-direc ... 4129-5125a
Hallo Stanislaw,

wieso soll dies mit dem Tek nicht gehen?
Hier nochmal die Daten: https://www.tek.com/en/datasheet/tds784d
Hallo Eric,

in meiner Frage ging es um eine Messung des Phasenrauschens in dBc/Hz in einer Darstellung als Funktion der Frequenz bzw. genauer gesagt Frequenzabweichnung.
Wichtig für Digital Audio Anwendungen sind insbesondere niedrige Werte @1Hz und @10Hz, also der Residual Pegel 1 Hz sowie 10 Hz über und unter der Clockfrequenz.
Ich habe diese Messfunktion im Datenblatt deines Oszilloskops nicht gefunden. Hast du einen Screenshot von so einer Messung von deinem Oszi?
Die sollte ungefähr so ausschauen wie der Plot hier auf der technischen Seite der REF10.
https://www.mutec-net.com/product_ref_1 ... ng=de#data
Die REF 10 hat sehr gute ≤ -145 10 Hz neben der Hauptfrequenz. Das heißt der Pegel der Clock ist bei 10.000.010 Hz bereits um 145dB reduziert, was einer extrem steilen Glockenkurve entspricht. Ob der Noise Floor z.B. 10KHz neben der Hauptfrequenz dann bei -160dB oder -170dB ist, ist hingegen für Audioanwendungen relativ uninteressant.
Auch wenn ihr von nur der Bewertung einer relativen Abweichung zu einem anderen Gerät sprecht, dürfte das eine andere Dimension sein.
Weitere Hinweise auf die Schwierigkeit einer Messung mit erschwinglichen Messequipment ist der abgeleitete Jitterwert von nur 22 Femtosekunden. 22fs = 0,022ps = 0,000022ns Wie gesagt eine andere Dimension.

Warum setzen wir in hochwertigster Audioelektronik am liebsten OCXOs ein?
Nicht wegen der Clockpräzision als Abweichung in ppm von der Sollfrequenz. Da schon gar nicht wegen der besseren thermischen Frequenzstabilität. Wen interessiert, ob die Clock ein wenig im Laufe des Hörabends wegläuft. Diese ist insbesondere in Messgeräten wichtig, da es um die Time Base Präzision als Funktion der Zeit geht. Nach dem obligatorischen Warmlauf des Messgerätes muss es egal sein, ob ich eine Messung am Vormittag mache oder am Abend wenn das Messgerät einige Stunden durchgelaufen ist.
Die OCXOs kommen nur wegen der geringen Phase Noise Werte zum Einsatz. Wie gesagt gucke ich immer auf den Wert @10Hz.
Das Messgerät muss wie wir wissen bezüglich Phasenrauschen um einiges besser sein als das zu messende Gerät, um das Thema Messabweichung sicher ausklammern zu können. Ich gebe euch recht, dass insbesondere der relative Wert und nicht der absolute Messwert für uns wichtig ist. Aber auch der relative Messwert muss noch sicher zu bestimmen sein. Ich glaube nicht, dass der klanglich sicher wahrnehmbare Unterschied von zwei Switches, von denen einer mit einem üblichen TCXO und der andere mit einem hochwertigen Ultra low Phase Noise OCXO ausgestattet ist, mittels der euch zur Verfügung stehenden Messtechnik nachweisbar ist.

Ihr unterhaltet euch über Jitter in der Größenordnung 400ps bei Switches. Das sind 400.000fs !! und bereits ein Unterschied zwischen einem RMS Jitter von 22fs zu einem Gerät mit 100fs ist bei Clocks als Klangunterschied wahrnehmbar.
Diesbezüglich gebe ich also Stanislaw recht mit seinem Satz "was soll ich mit dem Zentimetermaß, wenn ich Millimetermaß brauche?"
Das ist sogar noch untertrieben.
Es braucht für die Bestimmung des Phasenrauschens einer Clock ein spezielles, sehr teures Messgerät.
Beliebt für diese Anforderung ist z.B. das Agilent E5052A https://www.ebay.com/p/1634459739
Man sollte vorsichtig sein bei einer Vergleichsmessung von zwei Switches, die mit qualitativ sehr unterschiedlichen Netzteilen betrieben werden, das Thema Jitter als Klangunterschied abzuhaken, nur weil der gemessene Wert bei beiden identische 400ps beträgt.
Das ist wie wenn der Arzt im Labor für eine Leukozyten Bestimmung eine Handlupe statt einem hochauflösenden Mikroskop einsetzen würde.
Ich hoffe ich konnte euch einigermaßen für das messtechnisch anspruchsvolle Thema sensibilisieren.

Viele Grüße,
Horst
Horse Tea
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Beitrag von Horse Tea »

Trinnov hat geschrieben: 14.06.2022, 16:11 Das ist wie wenn der Arzt im Labor für eine Leukozyten Bestimmung eine Handlupe statt einem hochauflösenden Mikroskop einsetzen würde.
Ich hoffe ich konnte euch einigermaßen für das messtechnisch anspruchsvolle Thema sensibilisieren.
Hallo Horst,

vielen Dank für Deine für mich sehr anschaulichen Erklärung von Phasenrauschen und Jitter bei Clocks in der Audioanwendung bzw..die Anforderungen an die Messungen.

Als Biochemiker, in dessen Labor täglich Leukozyten bestimmt werden juckt mich natürlich die Information loszuwerden, dass selbst eine Bestimmung mit dem Mikroskop heute routinemäßig praktisch nicht mehr erfolgt. Dafür gibt es (Voll)automaten. Bei einem Normalwert von 4000-10.000 Zellen/ul (Mikroliter) Blut ist eine Standardabweichung von +/-5% (Operator und Probenahme inbegriffen), schon sehr gut.

Viele Grüße
Horst-Dieter
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Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

Hallo Horst-Dieter,

du hast natürlich recht. Dass dies mittlerweile per Vollautomat (z.B. Zeiss Technik) erfolgt, weiß ich. Aber trotzdem ist auch für den Vollautomaten eine sehr hohe Vergrößerung per Mikroskoptechnik die Grundlage. Die Auswertung erfolgt dann per Kamera / Software.
Ich betreibe das Thema zufällig hobbymäßig und bewerte mein Granulozyten / Thrombozyten Verhältnis im Dunkelfeld gerne noch visuell / manuell. :D

Viele Grüße,
Horst
Milhouse
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Beitrag von Milhouse »

Trinnov hat geschrieben: 14.06.2022, 16:11 Es braucht für die Bestimmung des Phasenrauschens einer Clock ein spezielles, sehr teures Messgerät.
Beliebt für diese Anforderung ist z.B. das Agilent E5052A https://www.ebay.com/p/1634459739
Man sollte vorsichtig sein bei einer Vergleichsmessung von zwei Switches, die mit qualitativ sehr unterschiedlichen Netzteilen betrieben werden, das Thema Jitter als Klangunterschied abzuhaken, nur weil der gemessene Wert bei beiden identische 400ps beträgt.
Das ist wie wenn der Arzt im Labor für eine Leukozyten Bestimmung eine Handlupe statt einem hochauflösenden Mikroskop einsetzen würde.
Ich hoffe ich konnte euch einigermaßen für das messtechnisch anspruchsvolle Thema sensibilisieren.
Hallo Horst,

alle Switche in meinem Test wurden mit der gleichen Spannungsversorgung betrieben - mit Batterie.

Ich habe keinen Anspruch bzgl. Jitter Messung etc im Bereich der DA Wandlung - von daher muss ich passen - habe im Bereich DA Wandlung auch zu wenig Ahnung - was ich offen zugebe und hier nicht anfange ohne Sachverstand rum zu argumentieren.

Es geht hier ausschließlich um die Signalübertragung bei Ethernet, die zuerst mal Anwendungsunabhängig ist und keine Audioanwendung darstellt. Die Mechanismen sind hier anders und somit sind hier nicht die gleichen Maßstäbe anzusetzen.

Um Jitter hier zu messen reicht das Mess-Setup vollkommen aus und kann auch Unterschiede messen und darstellen.
Wie schon berichtet, wurde das Setup auch von Herstellern im Bereich Netzwerktechnologie zur Jitter Messung, Signalbewertung und Zertifizierung benutzt und ist für diesen Bereich das allgemeingültige Mikroskop gewesen (und teilweise in Laboren noch in Betrieb).

Bzgl. deines Vergleichs mit der Handlupe:

Ich habe leider von keinem Bastler, Upgrader oder auch Boutique Hersteller bisher überhaupt gesehen, das er wenigstens eine halbwegs passende Taschenlampe für seine Ethernet Basteleien verwendet hat, geschweige denn eine Handlupe.


Beste Grüsse,

Eric
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Beitrag von Tinitus »

Hallo,

ich habe von Jittermessungen keine Ahnung, aber im allgemeinen gilt die Regel, dass ein Messgerätum eine Größenordnung genauer sein soll als die zu messende Größe. Will ich die Spannung auf 1 V genau messen, nehme ich ein Messgerät, welches auf 0,1 V genau messen kann. Wenn ich es richtig verstanden habe, zweifeln einige an, ob zurecht oder zu unrecht, ob das von Eric verwendete Messinstrument präzise genug für die Aufgabe ist. Mit der gleichen Berechtigung könnte man hinterfragen, auch da erlaube ich mir keine Meinung, ob zu recht oder zu unrecht, wie genau den ein Ohr (und alles andere, was an unserer Wahrnehmung beteiligt ist) beschaffen sein muss, damit es ausreichend präzise ist, um klangliche Unterschiede eindeutig und zuverlässig wahrnehmen zu können ;)

Gruß

Uwe
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Milhouse
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Beitrag von Milhouse »

Hallo Uwe,

die ganze Diskussion um die Präzision des Messgeräts ist totaler quatsch.
So mancher Ethernet Entwickler beneidet mich darum.

Du kannst ja mal ins Mikrokontroller Forum oder ins DIYaudio Forum gehen, wo Leute sind, die sich mit Ethernet Hardwarentwicklung auskennen und fragen, wer denn ein 1GHz Oszi mit 1000Base TX Masking, aktiven Probes und Differnzialsonden privat hat.

Da werden wieder Sachen durcheinander gebracht, wie die ganze Zeit mit der leidigen Jitter Diskussion, die einfach von einer ganz anderen Anwendung hierauf übertragen werden.

Beste Grüsse,

Eric
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h0e
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Beitrag von h0e »

Milhouse hat geschrieben: 14.06.2022, 19:24 ...
die ganze Diskussion um die Präzision des Messgeräts ist totaler quatsch.
So mancher Ethernet Entwickler beneidet mich darum.
Hallo Eric,

bevor man etwas als totalen Quatsch abtut, gebietet es die Höflichkeit dem argumentativ entgegenzutreten.

Grüsse Jürgen
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Milhouse
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Beitrag von Milhouse »

Lieber Jürgen,

ich habe mehrfach darauf hingewiesen, das das ganze Messequipment von Profis im Bereich Ethernet zur Entwicklung, Zertifizierung und Analyse eingesetzt wird.

Das kann man auch nachlesen, wenn man die Dokumente, die ich verlinke auch mal anschaut.

Was soll ich denn sonst noch für Argumente bringen?

Aussserdem vergeht einem wirklich die Lust sich ständig rechtfertigen zu müssen.
Ich mache hier Arbeit, die die Branche vielleicht schon früher hätte machen können, teile offen mein Wissen und die Erkenntnisse und werde dauernd in Frage gestellt ohne hier mal positiv unterstützt zu werden.

Wenn man etwas infrage stellt, dann bitte ich auch mal, das man mit der gleichen intensiver Auseinandersetzung damit um die Ecke kommt, Messergebnisse und belegbare Theorien herzeigt.

Beste Grüsse,

Eric
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h0e
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Beitrag von h0e »

Hallo Eric,

das empfinde ich wie:
Scheiße schmeckt gut, Millionen von Fliegen können sich nicht irren.

Ich hätte schon eine messtechnische Argumentation erwartet.
Zumal wir eben nicht um korrekte Datenverarbeitung diskutieren, sondern um die Auswirkung von Datenübertragung auf den Klang (von Audiodaten).

Grüsse Jürgen
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