The Sound of Ethernet

Horse Tea
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Beitrag von Horse Tea »

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alcedo
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Beitrag von alcedo »

Hallo Horst,

Danke für deine fachlichen Erläuterungen, die auch für mich als Nicht-Elektroniker äußerst hilfreich im Dschungel der hiesigen Diskussion sind!
👍👍👍

Viele Grüße
Jörg
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h0e
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Beitrag von h0e »

Hallo Horst,

ich glaube verstanden zu haben, dass Du der Meinung bist, dass sich der Jitter der Datenübertragung bis zum Dac fortsetzt.
Das klingt soweit mal einleuchtend, auch wenn mir da ein wenig die Vorstellung fehlt, wie das geht.
Oder ist der Jitter hier nur Ausdruck des Noise, der sich bis zur D/A Wandlung durchzieht? Das fände ich in diesem Zusammenhang einleuchtender.

Du hast für Dich eine andere Lösung mittels Deines höchstgezüchteten Audio PCs geschaffen, zu dem hier kaum jemand in der Lage ist, dazu fehlt uns schlicht Dein Know How. Die meißten müssen auf fertige Lösungen zurückgreifen. Somit müssen wir quasi unausweichlich auch beim Netzwerk schon ansetzen. Oder ist das ein Denkfehler?

Du schreibst auch, dass ein wichtiger Baustein der Lösung die Bufferung der Files wäre. Nun, dass machen aber doch quasi alle kommerziellen Produkte. Aber scheinbar dann aber nicht gut genug, denn Änderungen an der Ethernetstrecke sind trotzdem hörbar. Und für meine Augen noch unverständlicher, so wie es am Forumstreffen zu hören gewesen ist, dass Files vom NAS mit Festplatte in den Buffer geladen spielten und man trotzdem die Klangsignatur hören konnte, der sich von dem unterschied wenn die gleichen Daten vom selben NAS von einer SSD geholt wurden. Und das obwohl nicht nur im Puffer, sondern auch das NAS bereits abgeschaltet. Das ganze wird Dich sicher nicht überaschen, aber eine Erklärung dafür scheint wohl noch ferner als die der Wirkngsweise der Ethernetübertragung.

Grüsse Jürgen
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Buschel
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Beitrag von Buschel »

Hallo Horst,

deinen Ansatz zu einen Budget (ich würde es eher Noise-Budget nennen) passt doch auch gut zum vorher verlinkten white paper. Wenn sich leitungsgebundene Störungen additiv verhalten, und diese wiederum u.a. den Jitter der DAC-Clock beeinflussen, hilft die Verringerung des Störungsbeitrags einzelner Komponenten. Ich vermeide nur deswegen "Jitter-Budget", weil das aus meiner Sicht den Eindruck vermittelt ein Zeitfehler des Datensignals würde sich fortpflanzen. Bei asynchroner Anbindung eines DACs (z.B. über USB) macht nur der DAC die Clock. Jitter pflanzt sich dann nicht fort, sondern entsteht im DAC "neu" -- möglicherweise von eingehenden Störungen beeinflusst.

Spannend, aber nicht 100%-ig zum Thread passend, finde ich den Gedanken zu Zwischenspeicherung und on-the-fly. Verändern sich Störungen auf Empfängerseite, wenn Ethernet / WLAN echte Daten schaufeln im Vergleich zum Ruhezustand? Was macht der RAM-Refresh mit Daten im RAM? Wie verändert sich das elektrische Signal, wenn RAM-Zellen ausgelesen werden, die nicht mehr vollständig geladen sind (kurz vor refresh)? Kann sich das als Fortpflanzung von Störungen bemerkbar machen? Leider finde ich zu letzterem kaum Informationen. Ich erinnere mich aber von Frank (frank) programmierte Tools (u.a. playhrt), die die Daten im Puffer wieder per Hand neu geschrieben haben, um diese nicht im RAM altern zu lassen. Ich persönlich habe da allerdings keinen Unterschied gehört und diese Sonderbehandlung zu Gunsten geringerer CPU Last entfernt.

Grüße,
Andree

Edit: Das Thema RAM kann auch gerne ausgelagert werden. Es passt nicht wirklich zum reinen Ethernet Thema.
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music is my escape
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Beitrag von music is my escape »

Hallo Andree,

Wenn ich mich recht erinnere, erzählte Hans-Martin vor einer Weile, dass ihm ein frisch formatierter, anschließend bespielter und danach defragmentierter USB-Stick als Datenträger klanglich zu beeindrucken wusste.

Und ja, ich denke ebenfalls: Störungen müssen irgendwie in den div. Speichern 'überleben', letztendlich auch im Puffer vom DAC, so dass sie sich zumindest bei 'Echtzeitanwendungen' klanglich bemerkbar machen können.

Die Frage ist, wie das möglich ist bzw. pragmatischer: wie stelle ich es an, dass hier so wenige Fehler wie möglich ankommen und das scheint zumindest ansatzweise an versch. Stellen zu gelingen, so dass es nicht zwangsläufig zu einer 'unhörbaren' Fehleraddition kommt (zu der ich in der Gesamtbetrachtung nicht zuletzt Raumeinflüsse zähle).

VG,
Thomas
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atmos
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USB-Stick fragmentiert = fehlerhaft?

Beitrag von atmos »

music is my escape hat geschrieben: 16.06.2022, 13:14 ....
Wenn ich mich recht erinnere, erzählte Hans-Martin vor einer Weile, dass ihm ein frisch formatierter, anschließend bespielter und danach defragmentierter USB-Stick als Datenträger klanglich zu beeindrucken wusste.

.....

VG,
Thomas
Hallo, Thomas,
ein fragmentierter Speicher ist kein fehlerhafter Speicher, er verringert ggfls. bei großen Dateien die Einlesegeschwindigkeit.

In einem Musikfile befinden sich Paritätsbits, und bei einem fehlerhaften Einlesen der Daten wird das Datenpaket nochmals angefordert, zumal die Daten sowieso in einem temporären Speicher landen.
Insofern ist es fragwürdig, sich auf die Art des Speichers zu konzentrieren.

Gruß
Günther
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Milhouse
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Beitrag von Milhouse »

Hallo Horst,

Das hilft immer noch nicht, bevor klar ist, ob Ethernet Jitter das Budget überhaupt aufbrauchen.
Darum geht es hier doch.

Und auch bei Swenson wird ja kein Jitter als Begründung herangeführt, sonder Störungen im Grounding System.

P.S. Bzgl Auslesen und Speichern der Daten bitte mal mein Link lesen.
Das wird mit allen Daten gemacht. Egal ob man „On the Fly“ arbeitet oder mit Cache.

Dann wird auch vielleicht klar, das wenn die Daten auf einem unformatierten Speichermedium gespeichert sind verteilt liegen und mehr Aufwand betrieben werden muss, diese zu „Finden“ und zusammenzustellen - ergo mehr rechenoperationen - ergo mehr Störungen.

Beste Grüße,

Eric
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Dilbert
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Beitrag von Dilbert »

Hallo

und das ist genau der Punkt, wo alle bisherigen Erklärungen ins Leere laufen. Warum und wie sollen sich Störungen die sich auf auf dem Weg in den Puffer ansammeln, in diesem auch noch "gespeichert" werden. Es bleibt einzig und allein HF-Noise über Kabel oder meinetwegen auch noch NF-Noise übers interne Grounding. Und hier wäre es ebenfalls schön, wenn man mal eine Größenordnung hätte. Auch das Whitepaper schweigt sich ja darüber aus.
Und auch der Punkt von Horst mit dem halb oder ganz gefüllten Puffer ist für mich schwierig nachzuvollziehen, da ja ein Controller schreibt und ein anderer liest, wenn auch über das selbe Speicher-Management. Wenn es hier schon bei den geringen Audio-Datenraten zu einer Beeinflussung des lesenden Controllers durch den schreibenden kommt, was passiert denn dann bei einer Nutzung der vollen Bandbreite der Speicherbausteine?

Ich bin auch der Meinung, das eine ganzheitliche Betrachtung nur dann sinnvoll ist, wenn ich wenigstens eine Idee über die Wirkzusammenhänge der beteiligten Komponenten habe, sonst stochere ich ziellos in einem riesigen Eierkarton rum, in der Hoffnung das eine goldene Ei zu finden.

Zum Stichwort "Lesekompetenz": wenn von Anfang deutlich gemacht wird, das es um Ethernet-Jitter geht und dann werden die Messungen massiv kritisiert mit Bezug auf die mangelnde Eignung des Equipments in Hinblick auf die interne Clock innerhalb eines DACs, dann wurde eben nicht richtig/vollständig gelesen oder verstanden.

Grüße

Frank
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Milhouse
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Beitrag von Milhouse »

Dilbert hat geschrieben: 16.06.2022, 13:45 Es bleibt einzig und allein HF-Noise über Kabel oder meinetwegen auch noch NF-Noise übers interne Grounding. Und hier wäre es ebenfalls schön, wenn man mal eine Größenordnung hätte. Auch das Whitepaper schweigt sich ja darüber aus.
Bitte mal meine Messungen anschauen - das ist das was über die Bob Smith Terminierung am Grounding System des Empfängers ansteht. Mit teilweise über 200mV ist das schon ein Wort.

Beste Grüße,

Eric
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Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

Hallo Frank,

und das ist eben genau der Punkt, den ich deswegen im ersten Absatz meines Beitrags (siehe Zitat) genau so geschrieben hatte. Siehe insbesondere den für das Zitat fett markierten Satz:
Trinnov hat geschrieben: 16.06.2022, 12:06 ich denke die Präsentation eines Erklärungsansatz der Wirkmechanismen des kompletten Weges angefangen von z.B. einem auf einem NAS liegenden Audio Track bis zum qualitativ gesehen mehr oder weniger perfekten Ergebnis am Ausgang der D/A-Wandlung wird es hier im Forum nach meiner Einschätzung nicht geben. Der für mich hauptsächliche Grund eines nicht gelingenden Lösungsansatzes ist die in Bezug auf audiophile Stereowiedergabe nicht restlos geklärte Wirkweise von Speicherung in Datenpuffern sowie in Speicher-Chips.
Ich habe eben nicht behauptet, dass alles schon restlos klar ist.

Bitte schreibe nun du einen entsprechenden Aufsatz, der als fachlich hochwertige alternative Idee für eine weiterführende Diskussion hilfreich ist. Danke im Voraus!

Ich warte derweil mal ab was da kommt, dann sehen wir weiter.

Gruß,
Horst
Milhouse
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Beitrag von Milhouse »

Hallo zusammen,

Entschuldigt, wenn das heute etwas inflationär ist, aber als Strohwitwer an einem Feiertag geht man halt seinen Hobbys nach.

Ich habe soeben an meinem TP Link den Kondensator der Bob Smith Terminierung ausgelötet um zu testen, was denn die Unterbrechung des HF Massebezugs zwischen Switch und Empfänger bringt.

Ich habe das noch nicht gemessen, aber gehört und das klingt sehr sehr gut.

Hierdurch werden dann zwar Störungen des Ankommenden Netzes nicht mehr abgeführt, aber es können auch keine Störungen von der Masse zum Endgerät wandern.

Bzgl. der Abführung der Ankommenden Störungen habe ich einen anderen Weg schon länger gefunden, den ich mal demnächst berichten werde.

Beste Grüße,

Eric
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Dilbert
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Beitrag von Dilbert »

Hallo Horst

ich mache mir die Erklärung ganz einfach: meine didaktische Schulbuch-Weisheit sagt mir, das man von einer vollständige Datenintegrität über die komplette TCP/IP-Ethernetstrecke ausgehen muß. Der Jitter spielt dabei aufgrund der paketorientierten Übertragung und der damit einhergehenden Pufferung der Daten sowie des Recklocking bis zum Reenderer keinerlei Rolle. Mit asynchronem USB kann es lediglich noch einen Einfluß von Clock-Jitter im DAC selbst geben. Eine "Speicherung" von Störungen in den Speicherbausteinen verneine ich zutiefst, da gibt es nur 0 und 1.
Es gibt für mich auch keinen Grund anzunehmen, das gleichzeitiges Schreiben und Lesen eines Puffers Auswirkungen auf das Timing haben sollte, schon vor 35 Jahren war das bei unseren HW-Spezialisten selbst bei alten Mikrocontrollern auf Basis eines TI9900 keinerlei Thema.

Bleibt - wie beschrieben - nur noch der Noise über Kabel und Grounding, aber da ist eine Vorhersage schwierig. Wenn das tatsächlich über 200mA sein können (mea Culpa, ich hatte das auch als rein qualitative Messungen betrachtet), dann muß man wohl die nachfolgende analoge Schaltung vollständig verstehen und durchmessen, um zu verstehen ob das einen Einfluß auf das analoge Signal haben kann.

Oder man muß direkt den analogen Ausgang messen, um zu sehen ob sich der analoge Noise bei Änderungen der Ethernet-Komponenten ebenfalls ändert. Das hatte Uli ja schon mal für Ethernet-Isolatoren angefangen, mit dem Ergebniss, das sich die daraus resultierenden Änderungen in einem Bereich von < -100 dB bewegen.

Ja und jetzt mein Zauberspruch: "Solange die gehörten und beschriebene Änderungen nicht ein einziges mal in einem einfachen Blindtest zweifelsfrei detektiert wurden, ist das Thema Ethernet/NAS etc. für mich nicht relevant, da kümmere ich mich lieber um die Optimierung der Aufstellung und der Korrekturfilter".

Wenn es begründetet Einwände gegen diese These gibt, nicht sicher, ob wir da nicht besser einen neuen Fred aufmachen sollten.

Grüße

Frank

PS: ich gehöre zu denen, die auch Klangunterschiede hören, wenn gar nichts verändert wurde, nur aufgrund des sich vollständig Einlassens auf die Musik. Einer der Gründe, warum ich meinem Hörsinn definitiv nicht über den Weg traue, es gibt viele weitere.....
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Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

Hallo Jürgen,
h0e hat geschrieben: 16.06.2022, 12:55 Hallo Horst,

Du hast für Dich eine andere Lösung mittels Deines höchstgezüchteten Audio PCs geschaffen, zu dem hier kaum jemand in der Lage ist, dazu fehlt uns schlicht Dein Know How. Die meisten müssen auf fertige Lösungen zurückgreifen. Somit müssen wir quasi unausweichlich auch beim Netzwerk schon ansetzen. Oder ist das ein Denkfehler?
Nimmt man die bisher von den Usern gesammelten Erkenntnisse für die Entscheidung her, scheint für die allermeisten der einzig gangbare Weg die Ethernetstrecke zu optimieren. Ich hoffe die aktuellen Ethernetmessung, für die sich Eric sehr lobenswert einsetzt, liefert in naher Zukunft das entscheidende Puzzle Teil, um einen einfacheren und vielleicht viel effektiveren Weg gehen zu können.
h0e hat geschrieben: 16.06.2022, 12:55 Du schreibst auch, dass ein wichtiger Baustein der Lösung die Bufferung der Files wäre. Nun, dass machen aber doch quasi alle kommerziellen Produkte. Aber scheinbar dann aber nicht gut genug, denn Änderungen an der Ethernetstrecke sind trotzdem hörbar. Und für meine Augen noch unverständlicher, so wie es am Forumstreffen zu hören gewesen ist, dass Files vom NAS mit Festplatte in den Buffer geladen spielten und man trotzdem die Klangsignatur hören konnte, der sich von dem unterschied wenn die gleichen Daten vom selben NAS von einer SSD geholt wurden. Und das obwohl nicht nur im Puffer, sondern auch das NAS bereits abgeschaltet. Das ganze wird Dich sicher nicht überaschen, aber eine Erklärung dafür scheint wohl noch ferner als die der Wirkungsweise der Ethernetübertragung.
Das ist mir alles bekannt und bewusst und du darfst dir sich sein, dass es einige Denkprozesse bei mir auslöst.
Bei manchem komme ich nur im Ausschlussverfahren weiter. Daher dauert das seine Zeit.

Aktuell wäre es aber von der Reihenfolge her erst einmal erforderlich die gehörten Unterschiede messtechnisch nachzuweisen.
Ich meine damit auch die Nachweiserbringung am DAC Ausgang.
Bisher kann man sich bei den feineren Unterschieden leider nur auf das Gehörte stützen.
Es gibt konkrete Ideen für eine erfolgversprechende Messung, die zum Teil bereits umgesetzt sind. Aber das möchte ich frühestens berichten, wenn es komplett fertig ist. Manchmal wäre es für mich hilfreich wenn ich Ulis faszinierend umfangreiches Wissen irgendwie bei mir implementieren könnte. Und so dauert halt alles etwas länger, bis es bei mir auch oft genug Klick gemacht hat. Ohne eine perfektes Verständnis für die Abläufe auf Digitalsignalebene (PC bis DAC) geht das nicht. Oberflächliches Wissen ist nicht geeignet um den Beweis anzutreten und dann braucht man auch noch für das Vorhaben ausreichend hochwertiges Messequipment. Die Ethernet-Untersuchung klammere ich dabei aus. Das möchte ich aktuell nicht bewerten.

Viele Grüße,
Horst
Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

Hallo Frank,

danke für deinen Beitrag.
Bin jetzt aber erst einmal unterwegs. Noch etwas das Wetter geniesen. :D
Ein paar Sachen möchte ich kommentieren bzw. nachfragen. Vielleicht erst morgen.

Viele Grüße,
Horst
bastelixx
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Beitrag von bastelixx »

Dilbert hat geschrieben: 16.06.2022, 15:13 Ja und jetzt mein Zauberspruch: "Solange die gehörten und beschriebene Änderungen nicht ein einziges mal in einem einfachen Blindtest zweifelsfrei detektiert wurden, ist das Thema Ethernet/NAS etc. für mich nicht relevant, da kümmere ich mich lieber um die Optimierung der Aufstellung und der Korrekturfilter".
Hallo Frank,

ich bin total deiner Meinung :cheers:

Gruesse
Stanislaw
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