Unterschiede der analogen und der digitalen Übertragung

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Bernd Peter
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Unterschiede der analogen und der digitalen Übertragung

Beitrag von Bernd Peter »

Hallo,

eine für mich schöne Erklärung dazu habe ich vor kurzem auf der homepage eines kritischen und auch streitbaren Geistes gefunden. Hier eine abgeänderte und gekürzte Fassung, ich hoffe es paßt:
Man nutzt für die digitale Darstellung eines Signals ein Alphabet (es sind Zahlen, im Zweiersystem als Einsen und Nullen codiert), während für die analoge Darstellung direkt eine physikalische Größe verwendet wird.

Letzlich wird zwar für die Darstellung des Alphabets auch wieder eine physikalische Größe (selbst wenn beides mal dieselbe genommen wird: eine elektrische Spannung) herangezogen, aber das ändert nichts an der Tatsache, daß hier ein Zwischenschritt über ein Alphabet existiert.

Was gewinnt man durch den Umweg über ein Alphabet?

Das ist ja unzweifelhaft mit zusätzlichem Aufwand verbunden, den man bei der Analogtechnik nicht hat.

Das Alphabet bewirkt, daß man - ohne einen Einfluß auf den Inhalt der Information - ihre Darstellung bzw. ihre physikalische Repräsentation in weiten Bereichen ändern kann. Die Information wird von ihrer Darstellung entkoppelt.

Bei der Digitaltechnik ist die analoge Kurvenform also nicht das Signal, um das es geht. Es ist nur die Repräsentation.

Diese Repräsentation kann man bis zu einem gewissen Ausmaß ändern und stören, der Inhalt bleibt dennoch unverändert.

Das verleiht der Digitaltechnik eine Robustheit, die die Analogtechnik nicht hat.

Das ist der entscheidende Punkt und die Motivation warum man den Umweg über das Alphabet macht.

Es dürfte aber klar sein, daß bei genügend großen Fehlern in der analogen Kurvenform eines Digitalsignals irgendwann auch mal die Information verfälscht wird, weil die Erkennung der Symbole auf der empfangenden Seite nicht mehr korrekt funktioniert.

Komplett egal ist damit die "analoge Seite der Digitaltechnik" nicht. Man muß dafür sorgen, daß die Erkennungssicherheit gut genug bleibt.
Gruß

Bernd Peter
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Truesound
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Beitrag von Truesound »

Hallo Bernd Peter,

du meinst sicher den Artikel:

http://pelmazosblog.blogspot.de/search? ... -results=5

Als Ergänzung empfehle ich die Artikel dazu:

http://pelmazosblog.blogspot.de/2011/08 ... masse.html

http://pelmazosblog.blogspot.de/2009/12 ... wesen.html


Grüße Truesound
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Bernd Peter
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Beitrag von Bernd Peter »

Hallo Sven,

die Artikel über Masseführung kenne ich gut, die würde ich auch jedem empfehlen, der sich über Massekonzepte Gedanken macht.

Könnte der Verfasser in seiner Kritik gegenüber anderen etwas gelassener sein, hätte ich auch verlinkt. :roll:

Gruß

Bernd Peter
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Auf meine Frage, wofür man Gerätschaften braucht, die Netzwerkkabel zusätzlich galvanisch trennen, konnte ich noch hier im Forum noch keine Antwort vernehmen. Sind doch alle Netzwerkkarten und -Geräte mit Trennübertragern ausgestattet, und allein der Schirm verbindet die Geräte über den Metallkragen der Steckverbinder. Wenn eine Klangverbesserung stattfindet, liegt es vielleicht daran, dass mit den üblichen Übertragern die HF-Störkopplung immer noch zu groß ist?

Grüße Hans-Martin
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Truesound
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Beitrag von Truesound »

Die Masseverbindung über Schirm kann ein Problem darstellen in einer gemischten Anlage aus Netzwerktechnik und Audiogeräten ... deswegen werden für die letzten 5-10 Meter ja Patchkabel empfohlen wo über Schirm keine Masseverbindung zum Audiogerät durchgeführt wird ...

Grüße Truesound
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Sven,

demnach wäre die einfachste Lösung, 2 gleichwertige geschirmte Kabel mittels Adapter zusammenzustecken, der nur die Pins der Buchsen verbindet, aber nicht deren Gehäuse. Ein Artikel, der bei Apotheke Conrad keine 8 Euro kostet ...? Die Abschirmung leitet Störungen dann zu den jeweiligen Geräten ab.

Grüße Hans-Martin
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music is my escape
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Beitrag von music is my escape »

Bernd Peter hat geschrieben: Könnte der Verfasser in seiner Kritik gegenüber anderen etwas gelassener sein, hätte ich auch verlinkt. :roll:
Hallo an alle,

Obiges empfinde ich nicht als problematisch; der Inhalt spricht ebenso wie die Form für sich selbst ...

Zum Thema: die Beschreibung mag zutreffend sein, besonders tiefgreifend ist sie aber nicht und kommt damit auch nicht an das augenscheinliche Problem.

Nicht das korrekte Zuordnen des "Alphabets" stellt augenscheinlich die Herausforderung dar, sondern der damit verbundene Aufwand. Um bei Pelmazos Analogie zu bleiben, hier ein vermutlich gut bekanntes Beispiel:

Gmäeß eneir Sutide eneir elgnihcesn Uvinisterät ist es nchit witihcg, in wlecehr Rneflogheie die Bstachuebn in eneim Wrot snid, das ezniige was wcthiig ist, ist, dass der estre und der leztte Bstabchue an der ritihcegn Pstoiion snid. Der Rset knan ein ttoaelr Bsinöldn sien, tedztorm knan man ihn onhe Pemoblre lseen. Das ist so, wiel wir nciht jeedn Bstachuebn enzelin leesn, snderon das Wrot als gseatems.

Es stellt nahezu kein Problem dar, diesen Text zu verstehen. Der dafür benötigte Aufwand ist allerdings (minimal) höher, als wenn er vollkommen korrekt geschrieben wäre. Man versteht jedes Wort, kann sich beim Lesen aber nicht sonderlich entspannen ...

Übertragen bedeutet das: je sauberer das digitale Signal in den Wandler kommt, umso besser das Ergebnis.

Viele Grüße,
Thomas
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Bernd Peter
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Beitrag von Bernd Peter »

Hallo Thomas,
Zum Thema: die Beschreibung mag zutreffend sein, besonders tiefgreifend ist sie aber nicht und kommt damit auch nicht an das augenscheinliche Problem.
warum den 2.Schritt vor dem 1.Schritt machen?

Es wurde auf für mich sehr anschauliche Weise dargestellt, wo der Unterschied auf der Übertragungsstrecke liegt (digitale Infos werden auf eine analoge Trägerwelle aufgesetzt).

Das Empfangen und Interpretieren der Bits ist damit noch nicht näher angesprochen oder erklärt worden.

HIer liegt wohl das eigentliche Problem für HiFi, die Entwickler des USB Regen haben sich damit auseinandergesetzt.

Gruß

Bernd Peter
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h0e
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Beitrag von h0e »

music is my escape hat geschrieben:Es stellt nahezu kein Problem dar, diesen Text zu verstehen. Der dafür benötigte Aufwand ist allerdings (minimal) höher, als wenn er vollkommen korrekt geschrieben wäre. Man versteht jedes Wort, kann sich beim Lesen aber nicht sonderlich entspannen ...
Das Problem ist nur, dass unser Musikalphabet erstens keine so gut unterscheidbaren Wörter hat, das quasi alle Buchstaben - Permutationen möglich sind, es fehlt also an sinnvollen Unterscheidungsmöglichkeiten.
Außerdem ist der Mensch eine recht leistungsfähige Maschiene, das kann man z.B. von einer SPDIF Übertragungsstrecke eher nicht behaupten.

Grüße Jürgen
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nihil.sine.causa
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Beitrag von nihil.sine.causa »

Hallo zusammen,
Bernd Peter hat geschrieben:... auf der homepage eines kritischen und auch streitbaren Geistes ...
ehrlich gesagt, halte ich diesen Zeitgenossen sehr viel eher für streitbar als kritisch.
pelmazo klug geschissen hat geschrieben:Was ist der entscheidende, fundamentale Unterschied zwischen Analog und Digital? Man kann es auf diverse Arten beschreiben, aber letztlich läuft es darauf hinaus, daß man für die digitale Darstellung eines Signals ein Alphabet benutzt, während man für die analoge Darstellung direkt eine physikalische Größe benutzt.
Das ist seine Hauptthese von er er ausgeht. Wenn wir mal in der analogen Welt bleiben, so gibt es doch auch hier unterschiedliche Übertragungen. Von der mechanischen Bewegung der Luftteilchen in elektrische Ströme und wieder zurück zum Beispiel. Was die Darstellung durch ein Alphabet so besonders macht, bleibt außen vor - wenn wir elektrische Ströme messen, übersetzen wir sie auch in ein Alphabet - nämlich z.B. in eine Dezimaldarstellung.
pelmazo klug geschissen hat geschrieben:Es ist wichtig, diesen Grundsatz festzuhalten: Der Unterschied zwischen Analog und Digital liegt in der Verwendung einer Codierung mittels eines Alphabets bei der Digitaltechnik. Bei der Analogtechnik fehlt das, und die Information wird direkt als kontinuierliche physikalische Größe ausgedrückt.
Und hier haben wir den Salat. Wer sagt, denn dass der elektrische Strom eine kontinuierliche Größe ist? Natura non facit saltus? Das ist antikes Denken. In der modernen Physik haben wir den Betriff der Elementarladung. Der elektrische Strom kann nur in Einheiten von 1,6 * 10^-19 As fließen. Kleinere Ladungsportionen gibt es nicht. Was war analog? Alles digital?

Bei allem Respekt - solche Argumente bringen uns nicht weiter.

Beste Grüße
Harald
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

Bei allem Respekt, Kirche im Dorf lassen bitte!
Fluktuationen im Attoampere-Bereich (1aA = 10^-18 A, ca 6 Elektronen/Sekunde) interessieren nicht bei Audio, sollte doch bitte jedem klar sein.
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h0e
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Beitrag von h0e »

Hallo zusammen,
egal welchen Aspekt man rausgreifen möchte, man kann aller Orten feststellen,
dass es eben doch nicht so einfach ist.
Nichts verhält sich so idealisiert, wie die Erklärungsmodelle, die hier herhalten sollen.
Kein Gerät, kein Kabel und kein Stecker ist perfekt, wir haben Dämpfungen, Reflektionen, Widerstände,...
Die Frage muss für jeden Einzelnen sein, was ist für mein Setup relevant, welche Übertragung ist
für den jeweiligen Anwendungs - Fall für mich beste Übertragung?
Mir als ITler stellen sich bei er Vorstellung einen Netzwerkisolator vor dem Streamer einzusetzten alle Haare auf, trotzdem muss ich eben feststellen, dass es etwas bringt und ein Unterschied hörbar ist.
Um im Eingangsbild zu bleiben: Wird das Wort nicht richtig übertragen, oder machen andere Störgrößen evtl. den Unterschied?
Alles nicht so einfach.
Grüße Jürgen
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Fujak
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Beitrag von Fujak »

Die folgenden Beiträge zum Thema "Ethernet-Übertragung" sind wegen besseren thematischen Bezugs in den Thread Klangverbesserung durch Netzwerk-Isolatoren verschoben worden und beginnen ab hier:

Grüße
Fujak
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Bernd Peter
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Beitrag von Bernd Peter »

Hallo,

da wir nun wieder beim Ursprungsthema sind, wäre Schritt 2 zu machen.

Die Steuerung des Datenverkehrs regelt bei USB der Hostcontroller.

Wie arbeitet aber der USB Transceiver (PHY), bei dem die Daten auflaufen?

Haben z.Bsp. gleichmäßiger Datenfluß und große Bandbreite Einfluß auf die weitere Bearbeitung?

Hierzu eine kleine Faktensammlung:
USB ist ein serieller Bus, d. h. die einzelnen Bits eines Datenpaketes

(Die Daten werden in Paketen übertragen, für manche zeitkritische Anwendungen ist USB deshalb weniger geeignet – etwa bei mit nur wenigen Bytes belegten Paketen, die die Übertragungsrate senken, oder wenn das Sammeln von Bytes zum Füllen eines Pakets die Übertragung verzögern würde)

werden nacheinander übertragen. Die Datenübertragung erfolgt differenziell über eine symmetrische, verdrillte Doppelader:

Durch die eine Ader wird das Datensignal und durch die andere das dazu jeweils invertierte Signal übertragen.

Der Signalempfänger (PHY) bildet die Differenzspannung beider Signale, eingestrahlte Störungen werden damit weitgehend eliminiert.

Eine PHY-Gruppe stellt eine Brücke zwischen der digitalen und der analogen, elektrischen Verbindungsebene der Schnittstelle dar.

Gruß

Bernd Peter
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