Bitperfekte Wiedergabe

bitworker
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Bitperfekte Wiedergabe

Beitrag von bitworker »

Mein Tipp zum Test einer bitperfekten Wiedergabe: Mit einem Bit Stream, also einer kodierten Musik Datei, und einem entsprechenden Dekoder lässt sich die bitperfekte Wiedergabe relativ einfach testen. Hier bietet sich DTS als Bit Stream an, der von einem Media Player als auch von CD Playern abgespielt werden kann. Als Dekoder zum Test habe ich bisher einen älteren Heimkino Receiver verwendet, der DTS dekodieren kann (aber sonst nichts im Hifi Rack zu suchen hat).

Der Test ist wie folgt:
Ein Media Player spielt eine FLAC oder WAV Datei mit DTS kodiertem Material, die man zuvor z.B. von einer DTS CD gerippt hat und versorgt damit über SPDIF oder über HDMI den Heimkino Empfänger. Hat man ein störungsfreies Musik Signal, ist der Bit Stream DTS korrekt dekodiert.
Somit hat man den Nachweis, dass die Bits einer Datei tatsächlich korrekt am SPDIF oder HDMI Ausgang anliegen. Nur wenn die Datenbits der Datei unverändert gesendet werden, kann der DTS Dekoder das Signal entschlüsseln.
Dieser Test ist nur für 16Bit 44.1KHz bei CD Playern und Media Playern bzw. 16Bit 48KHz nur für Media Player möglich. Mit der gleichzeitigen, korrekten Wiedergabe einer 44.1KHz DTS Datei und einer 48KHz DTS Datei hat man dann auch noch die korrekte Sample Rate Umschaltung bei Media Playern getestet. Ich habe mir mal vor Jahren entsprechende Sinus 1KHz DTS Files erstellt. Das ältere DTS ist aber auf 44.1/48 KHz 16 Bit beschränkt.


Manche Hersteller bieten eigene Testsignale zu ihrer Hardware an, bei mir ist das Kii audio mit Kii Three BXT, wo dann auch bis 192KHz/24 Bit geprüft werden kann. Dann ist der Dekoder der herstellerspezifischen Testsignale bereits in der Hardware, also dem Lautsprecher oder dem DAC eingebaut.

Man kann den DTS Test auch mit dem Entpacken einer ZIP Datei vergleichen. Nur wenn die ZIP Datei unverändert ausgepackt wird, sind Prüfsummen korrekt und das Ergebnis nutzbar.

Mögliche Fehler beim DTS Test mit einem Media Player sind:
1. Die Lautstärke beim Player ist nicht 100%
2. Das Signal erfährt ein Post-Processing oder Re-Sampling, entweder in der Player Software, im OS (z.B. Windows Mixer) oder auf der Soundkarte (z.B. SoundBlaster)
3. Es sind Plugin's aktiv
4. Die Hardware ist nicht bitperfekt
leider nicht mit dem einfachen DTS Test erkennbar:
5. die Wiedergabe ist immer nur 16 Bit anstelle möglicher 24 Bit
6. alle anderen Sample Rates außer 44.1 KHz oder 48 KHz sind ungetestet



DTS CD's findet man bei Amazon/ebay, dabei ist der Preis interessanter als der musikalische Inhalt. Wer die DTS Sinus Files benötigt, scheibe mir eine private Message.

Die Bitperfekte Wiedergabe ist immer dann genau für die Wiedergabe völlig ausreichend, wenn hinter dem Empfang des bitperfekten Signals ein Re-Clocker möglichen Jitter durch einen neuen Takt ersetzt. Ein Jitter, der die Signalintegrität verletzt (also größer ist als eine halbe Bit Zelle) ist mit heute üblicher Hardware absolut nicht zu befürchten. Die Genauigkeit des Taktes des Re-Clockers ist dagegen wieder sehr wesentlich.
Gruß
Constantin
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SolidCore
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Beitrag von SolidCore »

Hallo zusammen

Beim Lesen kam in mir eine Frage auf. Worum geht es nun eigentlich genau ?
Um die Gewissheit, Bitperfekt wiederzugeben, ganz gleich, wie es letztendlich klingt ?
Oder den Begriff Bitperfekt als Größe, um den zu erwartenden Klang ?
Das wäre eine ganz andere Betrachtung.

Ich sehe Bitperfekt wie meine Vorredner als keine große Schwierigkeit. Selbst ein 60,- Discounter CD Player schafft mühelos Bitperfekt über seinen
Digital-Ausgang. Klingt aber eben auch nach Frankenstein.
Somit sind andere Faktoren wohl einflussreicher, wenn es um den Höreindruck geht.

Gruss
Stephan
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Melomane
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Beitrag von Melomane »

Hallo Stephan,

wenn ich den Anfang des threads heranziehe, geht es um Klang(erleben). Und die Annahme, dass Bitgenauigkeit entscheidend dafür ist. Und wie man demzufolge sicher gehen kann, dass die gegeben ist und dem Hörerleben nicht in die Suppe spuckt.

Aber ich gehe davon aus, dass dir das bewusst ist. Und somit lass uns mal zwischenzeitlich den thread kapern und fragen nochmal explizit danach: Was wird hier unter Bitgenauigkeit verstanden. Google & Co. geben darauf m.E. keine eindeutige Antwort.

Gruß

Jochen
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nihil.sine.causa
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Beitrag von nihil.sine.causa »

Hallo Jochen,
Melomane hat geschrieben: 12.12.2019, 21:19 Was wird hier unter Bitgenauigkeit verstanden.
... dass die digitale Ausgangsdatei und der von der Wiedergabekette erzeugte digitale Datenstrom vor dem DAC-Eingang bit-identisch sind. Du zeichnest dazu den digitalen Datenstrom auf, speicherst ihn als Datei ab und vergleichst die beiden Dateien. Voraussetzung ist: gleiche Sampling-Rate und keine digitalen Änderungen, keine Pegelanpassung, kein Dithering etc.

Umgekehrt, wenn z.B. ein Streamer etwas produziert, was nicht bit-identisch ist, dann ist das ein Indiz für Klangmanipulation oder eben für einen Fehler in der Kette. Die Klangmanipulation kann unerwünscht oder gewollt sein, der Fehler kann unkritisch sein. Dennoch, ich für mich will das halt eben wissen, bevor ich anfange, die Kette anderweitig zu optimieren.

Viele Grüße
Harald
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

bitworker hat geschrieben: 12.12.2019, 20:35DTS CD's findet man bei Amazon/ebay, dabei ist der Preis interessanter als der musikalische Inhalt.
Hallo Constantin,
den meisten wird das Format https://de.wikipedia.org/wiki/DTS-CD wohl unbekannt sein, ich schließe da mal von mir auf andere...
Die Bitperfekte Wiedergabe ist immer dann genau für die Wiedergabe völlig ausreichend, wenn hinter dem Empfang des bitperfekten Signals ein Re-Clocker möglichen Jitter durch einen neuen Takt ersetzt. Ein Jitter, der die Signalintegrität verletzt (also größer ist als eine halbe Bit Zelle) ist mit heute üblicher Hardware absolut nicht zu befürchten. Die Genauigkeit des Taktes des Re-Clockers ist dagegen wieder sehr wesentlich.
Den Begriff "völlig" halte ich hier für deplatziert, aus dem einen Grunde, weil suggeriert wird, man bräuchte nur Bitintegrität und präzises Clocking, um Perfektion zu erreichen.
Die Praxis beweist, dass es noch andere Einflussgrößen als Vorgenannte gibt.

Es könnte konsequent sein, eine Referenzclock zu benutzen, die sich durch ganzzahlige Teiler auf die für die jeweilige Abtastrate erforderliche Frequenz herunterteilen ließe. Dann entfiele der übliche PLL-Jitter.
Auch das Upsampling zu Abtastraten mit nichtganzzahligen Vielfachen fügt Fehler hinzu, die man vermeiden könnte, denn die fragwürdige, unausweichliche Interpolation führt die angestrebte Bitgenauigkeit schnell ad absurdum.

Nur wenn wir genügend Höreindrücke konkret Messwerten zuordnen können, könnte es gelingen, das Thema technisch-sachlich anzugehen. Ansonsten bleibt immer noch das Vertrauen in die eigenen Ohren und die Einbeziehung der persönlichen (geschmacklichen, andere Fehler der Anlage kompensierenden) Kriterien (ausschließlich derer, die man noch nicht gelernt hat, was auch beinhaltet, dass man seinen Standpunkt im Laufe der Jahre verändern kann)
Grüße
Hans-Martin
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bitworker
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Beitrag von bitworker »

Hallo Hans Martin
den meisten wird das Format https://de.wikipedia.org/wiki/DTS-CD wohl unbekannt sein, ich schließe da mal von mir auf andere...
jaja, auch die alten Hasen, wie wir beide, bekommen nicht alles auch nach weit über 30 Jahren CD Geschichte mit..
Die Bitperfekte Wiedergabe ist immer dann genau für die Wiedergabe völlig ausreichend, wenn hinter dem Empfang des bitperfekten Signals ein Re-Clocker möglichen Jitter durch einen neuen Takt ersetzt. Ein Jitter, der die Signalintegrität verletzt (also größer ist als eine halbe Bit Zelle) ist mit heute üblicher Hardware absolut nicht zu befürchten. Die Genauigkeit des Taktes des Re-Clockers ist dagegen wieder sehr wesentlich.
Den Begriff "völlig" halte ich hier für deplatziert, aus dem einen Grunde, weil suggeriert wird, man bräuchte nur Bitintegrität und präzises Clocking, um Perfektion zu erreichen.
Die Praxis beweist, dass es noch andere Einflussgrößen als Vorgenannte gibt.
richtig (und danke), hier hätte stehen müssen "Die Bitperfekte Wiedergabe eines zu testenden Players an seiner heutigen, digitalen Schnittstelle ist immer dann für die Wiedergabe völlig ausreichend,...."

Natürlich kann man den Betrachtungsraum "Bitperfekte Wiedergabe" bis auf den Schalldruck am Ohr ausweiten, mir geht es darum aufzuzeigen, das wir Nutzer mit einfachen Mitteln Geräteeigenschaften identifizieren können, und so einen Eindruck der Produkt Qualifikation erhalten. Zu oft wird uns Nutzern Nachlässigkeiten im Design als bewusst eingesetztes Gestaltungsmittel 'verkauft'.

Eine PLL durch einen passend berechneten Referenztakt zu ersetzen, ja, prima, setzt aber eine andere, bidirektionale Schnittstelle zum Player voraus, die es heute Hersteller übergreifend nicht gibt. Der PLL Jitter der CD-4046 Jahre ist dank digitaler PLL Varianten in FPGA's (dann oft DLL genannt) zudem um Größenordnungen geringer geworden (zumal dies vor dem Re-Clocker passieren sollte). Auch ein Weglassen des ASRC "asynchronen Sample Rate Converter" im DAC wäre hilfreich. Dazu müsste für jede Sample Rate ein D/A Wandler mit passend präzise abgeglichenen Rekonstruktionsfilter vorhanden sein. Also anstelle einem D/A mit ASRC dann für 32KHz..192KHz -> sieben D/A Wandler. Habe ich bisher noch nicht gesehen, auch nicht bei besonders breiten Preisschilder mancher Hersteller.
Trotz der nicht ideal umgesetzten Player Technologie macht es aus meiner Sicht trotzdem Sinn, die Qualität unserer digitalen Abspieler formal zu prüfen, auch wenn damit "bitperfekte Wiedergabe" an sich nicht vollständig behandelt wird.

Gruß
Constantin
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Sind wir nicht doch irgendwie schon im Post-CD-Zeitalter? Ich frage mich heute weniger ob die CD noch z.B. bitperfekt gerippt wird. Da helfen ja die diversen Datenbanken mit den Prüfcodes.
Wie geben aber die diversen Player, z.B. Foobar, JRiver, Roon, Audirvana, Tidal, Quobuz ... wieder, ist da bitperfekt möglich?
Machen nicht diverse Streamingdienste ein zusätzliches Watermarking?

Grüsse
Uli
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bitworker
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Beitrag von bitworker »

Mein Input hierzu:

Foobar2000 ist bitperfekt, wenn entsprechend konfiguriert und die Soundkarte dies zulässt (z.B.RME SoundKarte, ASIO out, 24 Bit, kein Dithering, 100% Volume, keine Plugins usw.). Dies habe ich oft getestet und bin mir sehr sicher.

Bei Tidal würde ich unterscheiden zwischen dem Streams an sich und der Ausgabe mit der Tidal Desktop APP.
Beides kann bitperfekt sein. Einige Tidal Streams liefern HDCD und MQA. Beide Kodierungen basieren auf 16/24 Bit Worten, die teilweise mit PCM und teilweise mit Bit Streams versehen sind. Sowohl HDCD als auch MQA (nur first unfold in der Desktop App) wird bei mir korrekt dekodiert. Dies ist sicher ein Nachweis von bitperfekt. Ob das aber für den ganzen Katalog gilt, ist kann ich nicht einschätzen.

Die Tidal Desktop App unter Windows benötigt für die automatische Sample Rate Umschaltung einerseits die WSAPI Ausgabe, aber vor allem auch eine Kombination aus Soundkarte und Treiber, die die automatische Sample Rate Umschaltung erlaubt. Dies ist nun gerade bei den professionellen RME Karten nicht der Fall. Meine Lösung: Ein Realtek Onboard Audio Codec, also eine on-board Soundkarte wird im Fall von Tidal via "SPDIF out" wieder bitgenau im gleichen Rechner mit ASIO "SPDIF In" der RME Karte und externem SPDIF Clock Source Input(!!!) wieder eingelesen. Diese Umschalterei der Clock Source erfordert leider mangels öffentlicher Schnittstellen eine direkte Programmierung der RME Treiber. Nicht schön, geht aber.

Die Mastering Ingenieure beschweren sich ja, dass sie für alle möglichen Kunden und Übertragungswege unterschiedliche Master eines Songs oder eines Albums abliefern müssen.
So auch für die Streaming Dienste. Ich selbst habe keinen Nachweis hierzu dass Streams anders sind als CD's. Zumindest bei meinem Musikgeschmack sind Verkaufszahlen wohl so klein, dass es eventuell nur einen Master eines Songs gibt und ich nur deshalb zum Urteil komme, hier würde bitperfekt ausgesendet werden.

Gruß
Constantin
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Buellerich
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Beitrag von Buellerich »

Meine Antwort geht in Richtung Constatin. Wenn möglich nehme man eine MQA codierte Datei und beobachte einfach die Hardware mit ihren Lämpchen. So war es mir damals möglich Amarra für Windows als nicht bitperfekt zu enttarnen. Es war bislang die einzige Software, die nicht bitperfekt abspielte. Die Reaktion der Hardware ähnelte HQ Player mit zugeschaltetem Dithering.
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Buschel
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Beitrag von Buschel »

uli.brueggemann hat geschrieben: 13.12.2019, 08:54 Machen nicht diverse Streamingdienste ein zusätzliches Watermarking?
Nicht nur bei Streaming, auch bei Downloads habe ich das schon gesehen. Ein mir vorliegendes Beispiel ist der Soundtrack zu Interstellar. Die Downloadversion (habe ich gekauft, weil dort zusätzliche Titel enthalten sind) enthält ein zyklisches Signal im LSB, was man sehr gut im Spekrum des Differenzsignals beider Versionen erkennen kann.

In Ergänzung zu Constantins Beitrag: Auch kodi gibt bitgenau wieder, wenn man es richtig einstellt.
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hkampen
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Beitrag von hkampen »

Hallo zusammen,

wenn ich hier im Forum an anderen Stelle lese, dass Linux und Windows anders klingen und dass das kommende Windows mehr Bässe hat, ist mindestens eines der Systeme nicht bitgenau, sonst könnte es keine Klangunterschiede geben.

Viele Grüße
Harald
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Harald,
da frage ich mich, woher das neue Windows weiß, welche Bitfolgen "mehr Bässe" machen.
Als ich meine erste Low-Jitter Clock in meinen CD-Player einsetzte, bekam ich einen druckvolleren Bass und er erschien kontrollierter, tiefer, gleichzeitig ging der Raum weiter auf. Also alles eine Frage von (weniger) Jitter...
Die billige Lösung ist ein 2000uF Elko in der Stromversorgung direkt beim Taktgeber.
Selbst nur kleine Schwankungen der Versorgungsspannung schlagen sofort auf die Qualität des Quarzoszillators nieder.
Grüße
Hans-Martin
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nihil.sine.causa
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Beitrag von nihil.sine.causa »

Hallo Harald,
hkampen hat geschrieben: 14.12.2019, 11:55 wenn ich hier im Forum an anderen Stelle lese, dass Linux und Windows anders klingen und dass das kommende Windows mehr Bässe hat, ist mindestens eines der Systeme nicht bitgenau, sonst könnte es keine Klangunterschiede geben.
nach meinen Experimenten ist dieser Schluss nicht zulässig. Ich kann jederzeit einen Vergleich zweier bit-identischer digitaler Datenströme vorführen, die unterschiedlich klingen. Im Prinzip haben wir so etwas auch schon bei Forentreffen gemacht. Wie ich die Bit-Identität nachweise, habe ich ja oben geschrieben.

Die Einflussfaktoren für solche Klangunterschiede sind vielfältig: das reicht von Stromversorgung, Masseführung über Digitalkabel, Re-Clocken bis hin zu der Weise, wie die Daten auf einer Festplatte abgespeichert werden. Die Gründe für die Klangunterschiede sind teilweise offensichtlich wie Rückwirkung von Schwächen im digitalen Datenstrom auf den analogen Teil der Wiedergabekette (Stichwort HF-Müll) oder Taktqualität des Digitalsignals (Stichwort Jitter). Teilweise aber bleibt es rätselhaft und klare Gründe lassen sich nicht angeben.

Also auch wenn es mit der Erklärung manchmal schwierig ist, können wir bei einem Vergleich Klangunterschiede hören, obwohl die verglichenen Ketten bit-identische Datenströme produzieren.

Viele Grüße
Harald
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hkampen
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Beitrag von hkampen »

Hallo Hans-Martin und Harald,

sicher gibt es Einflussfaktoren, die den digitalen Strom verändern. Ich schrieb aber nicht über elektrische Faktoren außerhalb des Betriebssystems, sondern von Prozessen vor der Ausgabe an den USB-Port. Dazu gehe ich davon aus, dass die Entwickler von Fidelizer jetzt nicht mit Systemen arbeiten, wo hunderte Prozesse die digitale Ausgabe stören. Auch im Threat um den Vergleich von Linux und Windows ging es nicht um Systeme, auf denen die ganze Verwandschaft gleichzeitig rumdaddelt.

Nun zu Begriffen. "Bitperfekt" ist höchstens Marketinggesabbel, das gibt es nicht. Das -perfekt schließt Toleranzen aus, was technisch unrealistisch ist. "Wiedergabe" wurde hier ja auch schon als falsch bezeichnet. Wir können höchsten von einer "bitgenauen Ausgabe" sprechen, die an der Geräteausgabe (z.B. USB-Ausgabe) zu messen ist. Meiner Ansicht nach werden die Toleranzen dann nicht eingehalten, wenn es hörbare Unterschiede gibt - also ein auf mininmale Einflüsse reduziertes Betriebssystem deutlich "klingt".

Grüße
Harald
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