USB vs Ethernet

Musikwiedergabe über PC und Mac

Beitragvon Schorsch » 09.02.2018, 23:04

Gegen Übertragungsfehler gibt es digitale Vorkehrungen, wie Paritätsbits usw. Es hat mit der Qualität des Kabels praktisch nichts zu tun, solange ein Mindeststandard eingehalten ist. Auch ein ausgesuchtes (bzw. ausgesucht teures) Kabel kann ein exaktes Ergebnis nicht optimieren, sowas ist Wunschdenken.

Hallo Dieter,

ich möchte es ein nochmal versuchen.

Betrachte asynchrones High Speed USB Audio (bis 32Bit/768kHz). Dort wird der isochrone Transfermodus genutzt. Bitte nicht mit asynchronem USB verwechseln.

Hier liegt der Knackpunkt: Durch CRC kann der Fehler im Empfänger (DAC) zwar erkannt, aber nicht immer durch Paritätsbits korrigiert werden. Im Gegensatz zum normalen USB Modus werden die Daten im Fehlerfall nicht noch einmal gesendet! Störungen auf dem Übertragungsweg, die die Datenbits verfälschen, können somit die Audiosignalqualität beeinträchtigen. Daher macht es Sinn die Übertragung zu optimieren.

Korrigiere mich gerne. :cheers:

Viele Grüße

Georg
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Beitragvon wgh52 » 09.02.2018, 23:07

Dieter,

dietert hat geschrieben:Nochmal: Es gibt auf einem USB-Kabel kein analoges Audiosignal, über dessen Verstärkung, Flankensteilheit oder Bandbreite man sinnieren könnte.

Das wurde auch nicht behauptet oder argumentiert!

dietert hat geschrieben:Es ist ein Datenstrom, der mit extrem hoher Zuverlässigkeit übertragen wird. Gegen Übertragungsfehler gibt es digitale Vorkehrungen, wie Paritätsbits usw. Es hat mit der Qualität des Kabels praktisch nichts zu tun, solange ein Mindeststandard eingehalten ist.

Das wurde soweit ich verstehe nicht in Abrede gestellt! Es wurde lediglich geklärt, dass die Übertragungsphysik des digitalen Signales (welches die eigentlichen Daten enthält) analogelektronischen Gesetzmäßigkeiten unterliegt.

dietert hat geschrieben: Auch ein ausgesuchtes (bzw. ausgesucht teures) Kabel kann ein exaktes Ergebnis nicht optimieren, sowas ist Wunschdenken.

Ich denke hier spricht auch niemand Klangunterschieden aufgrund von mangelnder Datenintegrität, sondern von Beobachtungen klanglicher Unterschiede bei Kabelwechsel, ohne die genaue Ursache oder besser die Ursache/Wirkungs-Kombination zu kennen.

Grüße,
Winfried

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Beitragvon dietert » 09.02.2018, 23:38

Hallo miteinander,

ja, wer im Jahr 2010 USB3 für Audio nutzen wollte, musste wohl noch mit Startschwierigkeiten kämpfen. Ehrlich gesagt kenne ich selbst sowas eher bei HDMI-Kabeln. Verkürzt könnte man sagen: Seit USB3 entwickelt wird, kann USB2 als ausgereift betrachtet werden, Bitfehler sind seltener als ein Lottogewinn.

Letzte Woche habe ich Messungen mit einer Behringer BCA2000 Konsole gemacht. Die hängt über 3 m Kabel mit USB2 an einem älteren XP-Rechner. Daran hatte ich über 5 m Toslink-Kabel einen ganz einfachen SPDIF-Empfänger nur aus einem CS8416-Chip bestehend, Testschaltung auf Lochrasterplatine. Daran hatte ich einen VCXO, also einen abstimmbaren Quarz-Oszillator mit einer PLL, so dass ich den Jitter am MCLK Ausgang des CS8416 messen konnte: Es waren etwa +/- 0,5 nsec statistisch, +/- 2 nsec maximal nach einer halben Stunde. Hinter dem VCXO werden daraus wenige Picosekunden.

Das soll ein Beispiel dafür sein, dass die USB Datenverbindung am Ende keinerlei Rolle mehr spielt, sie ist vollkommen transparent. Jedenfalls wenn man HF-Störungen aus dem Schaltnetzteil des Rechners und der Behringer Konsole durch ein optisches Kabel an der richtigen Stelle blockiert...

Wenn USB bei der isochronen Übertragung wirklich ein nennenswertes Problem mit den Prüf- bzw. Korrekturbits hat, wie Georg mutmaßt, dann hätten wir jetzt vielleicht einen Unterschied zu Ethernet herausgearbeitet, denn bei Ethernet werden fehlerhaft empfangene Daten jedenfalls wiederholt. Ich vermute aber eher, dass die CRC-Methodik bei USB ähnlich wie auf der CompactDisk sein wird, also ziemlich aufwendig und durchaus wirksam.

Grüße,
Dieter T.
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Beitragvon music is my escape » 09.02.2018, 23:44

dietert hat geschrieben:Auch ein ausgesuchtes (bzw. ausgesucht teures) Kabel kann ein exaktes Ergebnis nicht optimieren, sowas ist Wunschdenken.

Was soll man dazu noch sagen? Vielleicht, dass das hörbare Ergebnis mit dem Preis des Kabels wenig bis garnix zu tun hat und ich persönlich auch niemanden kenne, dessen Wunsch(denken) es war, nun auch noch unbedingt der Baustelle "Digitalverbindungen" besondere Aufmerksamkeit widmen zu müssen. Eher das Gegenteil ist der Fall, zumal es auf Dauer echt ermüdend sein kann, sich als Laie beim Versuch des Erreichens ( :wink: ) einer bestmöglichen Wiedergabequalität stetig aufs Neue mit Dingen beschäftigen zu "müssen", die von dazu freiwillig Stellung beziehenden Experten nicht nur nicht erklärt werden können sondern stattdessen schlicht negiert werden.

wgh52 hat geschrieben: Ich denke hier spricht auch niemand Klangunterschieden aufgrund von mangelnder Datenintegrität, sondern von Beobachtungen klanglicher Unterschiede bei Kabelwechsel, ohne die genaue Ursache oder besser die Ursache/Wirkungs-Kombination zu kennen.

Genauso siehts aus.

Als schlichter Konsument hab ich zugegebenermaßen den Vorteil, nur aufgrund meiner Beobachtungen Schlüsse zu ziehen und anschließend danach handeln zu können. Ich muss mir nicht zwangsläufig Erklärungen für oder gegen etwas suchen, zumindest nicht unter wissenschaftlichen Aspekten. Ich kann Dinge auch einfach mal akzeptieren und versuchen, das Beste daraus zu machen.

Bei Leuten, die sich beruflich mit unserem Hobby ähnlichen Bereichen beschäftigen, scheint dies ungleich schwerer zu sein und mündet nicht selten darin, dass nicht oder nur schwer erklärbare Phänomene von besagtem Personenkreis lieber erst garnicht wahrgenommen werden ("weil nicht sein kann, was nicht sein darf").

Das ist bedauerlich, denn so ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Ursache/ Wirkungskombination auf die Spur gekommen wird, unnötig gering. Denn wer außer denjenigen mit Expertise sollte in der Lage sein, fundierte Ansätze zu finden?

Sorry für OT,
Thomas
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Beitragvon dietert » 10.02.2018, 10:02

Hallo miteinander,

genauso unverständlich ist mir, was für ein Problem das sein soll, dass man mit digitalem Audio völlig fehlerfrei und ohne jegliche Störungen von A nach B kommt, z.B. von einem Musikserver auf einem anderen Kontinent bis ins heimische Wohnzimmer. Ich finde das großartig. Wer seine Musiksammlung auf einem Rechner bzw. NAS hat, kennt sicher diesen Moment der Freude, wie gut das geht.

OT: In der realen Welt ist digitales Audio wohl viel zu gut, um es dem Endverbraucher ohne Einschränkungen geben zu können. Dabei geht es aber um wirtschaftliche und rechtliche Aspekte, Stichwort Kopierschutz. Z.B. laufen anscheinend bei Youtube Audiodaten grundsätzlich durch einen Kompressor, der den Dynamikumfang stark reduziert (und der die Identifizierung der Youtube-Kopie als solche praktisch ausschließt). Vielleicht sind hier die Gründe, warum man quasi zum Hacker werden muss, um wirklich was davon zu haben.

Grüße,
Dieter T.
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Beitragvon music is my escape » 10.02.2018, 10:47

Guten Morgen,

Dass gewisse Probleme auf dem Weg vom Sender zum Empfänger nicht nur bei digitalen Transfers im Audiobereich auftreten, ist genauso altbekannt wie bedauerlich. Wirklich erstaunlich ist indes, wie gering die gemeinsame Schnittmenge andernorts bisweilen sein kann. Nur befürchte ich, dass es hier nicht mit bspw. der Korrektur von Laufzeitfehlern getan ist. In der Tat erscheint mir eine Erklärung/ Lösung des hier ursprünglich diskutierten Phänomens vergleichsweise simpel, insofern ja auch wieder eine gute Nachricht.

Amüsierte Grüße,
Thomas
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Beitragvon modmix » 10.02.2018, 11:13

Kürzlich sagte mir jemand, er hätte einen Track, bei dem er .mp3 von 96/24 .wav nicht unterscheiden können. Bei seinem Rechner war die USB3-Platte extrem langsam - Maus, Tastatur, Platte und DDC hingen alle auf dem selben USB-Hub :mrgreen: Mit einem kleinen Hub für < 10 € wurde die Platte schnell. Und: .mp3 war nun leicht und eindeutig von 96/24 kodiert in .flac oder in .wav unterscheidbar.

Ich gehe jede Wette ein, daß auch in der ursprünglichen Konfiguration die Bits per USB fehlerfrei übertragen wurden. 8)

Happy Ears
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Beitragvon Fujak » 10.02.2018, 17:09

Hallo zusammen,

die ursprüngliche Frage des Thread-Erstellers lautete, welche Übertragung generell besser sei, über USB oder über Ethernet, wobei letzteres bei ihm via Airplay bedeutet. Auf der ersten Seite dieses Threads, wurde die Frage aus mehrerer Sicht kompetent beantwortet. Die folgenden beiden Seiten, driften in ein Thema ab, das wir - alle Jahre wieder - bereits mehrfach bis zum Erbrechen (und nicht nur in dieser Hinsicht mit eindeutigem Resultat ;-) ) durchgekaut haben (siehe z.B. der USB-Kabel Thread).

Ich würde daher vorschlagen, diesen Thread in Frieden ruhen zu lassen, da kein weiterer Erkenntnisgewinn zu erwarten ist.

Grüße
Fujak
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Beitragvon Hans-Martin » 13.02.2018, 21:56

Fujak hat geschrieben:Ich würde daher vorschlagen, diesen Thread in Frieden ruhen zu lassen, da kein weiterer Erkenntnisgewinn zu erwarten ist.

Hallo Fujak,
ich halte diesen Vorschlag für verfrüht, brennt mir doch noch eine Frage unter den Nägeln:
Klingen Netzwerkkabel in beiden Laufrichtungen identisch?
Die Frage kommt nicht ohne Berechtigung, denn Robert Harley hat bei Stereophile vor über 25 Jahren bei SPDIF-Kabeln Laufrichtungsunterschiede, die der Praktiker schon gehörmäßig kannte, auch messtechnisch nachgewiesen.
Bei USB-Kabeln hat man meist wegen der Festlegung der Laufrichtung über die USB-A und USB-B Stecker nicht die Möglichkeit des Vergleichs mit der Gegenrichtung. Das ist bei den RJ Steckern der LAN-Kabel anders.
Dem Argument, bei USB und bei LAN seien Pufferspeicher erforderlich, die ankommendem Jitter den Garaus machen, sei entgegengehalöten, dass alle Upsampler-Eingangsstufen moderner DACs ebenfalls mehrere Samples speichern müssen, um interpolieren zu können, und auch einer der ersten berühmten Upsampler-DACs, der Benchmark DAC, machte keineswegs die Unterschiede zwischen den Digitalkabeln zunichte, auch deren Laufrichtung blieb heraushörbar. Und das erfolgreiche Kaskadieren mehrerer Reclocker spricht Bände.

Da es in diesem Thread nicht um die Funktion, sondern am Ende nur um die Qualität geht, kann bei dem hohen Anspruchsniveau des Forums noch nicht das letzte Wort gesprochen sein. Das bewusste Umgehen von Fehlerquellen sollte bei der Urteilsfindung seinen Platz finden.
Grüße Hans-Martin
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Beitragvon dietert » 20.02.2018, 09:49

Hallo miteinander,

natürlich muss ein Signalweg, z.B. ein Kabel, für die Übertragung digitaler Signale passen. Es ist bekannt, dass Kabel und die angeschlossenen Treiber elektrische Signale verändern. Digitale Signale deswegen als analog zu bezeichnen oder von analogen Eigenschaften zu sprechen, ist aber irreführend. Ich habe es oben schon genau erklärt:
In der Analogtechnik werden elektrische Signale benutzt, die physikalische Größen proportional darstellen. In der Akustik wird das der Schalldruck sein, bei Video die Helligkeit bzw. Farbe oder bei einem industriellen Sensor z.B. eine Distanzmessung. Charakteristikum der analogen Darstellung ist eine lineare Gleichung für das elektrische Signal U in Abhängigkeit von der Zeit:

U(t) = a * x(t) + b

Dabei sind a und b Konstanten, x(t) ist die dargestellte physikalische Größe.

Jeder noch so kleine Übertragungsfehler verhindert die Rekonstruktion des Originalsignals, d.h. die Eigenschaften des Signalwegs verhindern letztlich die originalgetreue Übertragung. Deswegen muss man enorme Klimmzüge machen, um solche Fehler auszuschließen bzw. zu reduzieren. Die technische Entwicklung in diesem Bereich ist aber seit etwa 20 Jahren abgeschlossen, technische Fortschritte nur noch durch konsequenten Einsatz digitaler Systeme zu erzielen.

Um die Grenzen der Analogtechnik zu überwinden, wurden analoge Datenträger wie die Schallplatte oder Magnetband durch CompactDisk und DAT ersetzt, praktisch alle Studios auf digitales Audio umgestellt, das analoge Fernsehen wurde vor Jahren abgeschaltet usw. usw. Der Weltkonzern "Analog Devices" verkauft seit vielen, vielen Jahren digitale Signalprozessoren. Wir benutzen Digitaltechnik ständig und sie funktioniert perfekt.

Nur im sogenannten High End Audio Bereich angeblich nicht. Die hier im Forum anscheinend vorherrschenden Ansichten zu dem Thema sind leider "alternative Fakten". Natürlich muss man zur Kenntnis nehmen, dass einige Musikliebhaber Analogtechnik bevorzugen, sie haben sicher ihre Gründe. Aber die Behauptung, mit Digitaltechnik treten dieselben oder ähnliche Übertragungsfehler wie bei Analogtechnik auf, ist schlicht und ergreifend falsch. Falsch ist auch die Behauptung, man könne digital übertragene Daten mit einem besonders guten Kabel optimieren. Man kann sie höchstens mit einem ungeeigneten Kabel ruinieren.

Grüße,
Dieter T.
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Beitragvon Bernd Peter » 20.02.2018, 10:46

Hallo Dieter,

Aber die Behauptung, mit Digitaltechnik treten dieselben oder ähnliche Übertragungsfehler wie bei Analogtechnik auf, ist schlicht und ergreifend falsch. Falsch ist auch die Behauptung, man könne digital übertragene Daten mit einem besonders guten Kabel optimieren. Man kann sie höchstens mit einem ungeeigneten Kabel ruinieren.


würdest du zustimmen, wenn man das so formuliert?

Bei Digitaltechnik kommt es bei der Übertragung - in Abhängigkeit von der Qualität der Strecke - zu unterschiedlichem Arbeitsaufwand zwecks Rekonstruierung der Daten auf der Empfängerseite.

Je stärker ein Kabel von der vorgegebenen Norm abweicht, umso kritischer sind die Folgen dieser Fehlanpassung.


Gruß

Bernd Peter
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Beitragvon wgh52 » 20.02.2018, 11:32

Hallo Dieter,

mir ist gerade ein mögliches Mißverständnis aufgefallen:
dietert hat geschrieben:...Falsch ist auch die Behauptung, man könne digital übertragene Daten mit einem besonders guten Kabel optimieren...
Dass die übertragenen Daten optimiert würden wird gerade nicht behauptet! Es geht um Jitter und Störungen sowie möglicherrweise noch nicht genau identifizierte, weitere Ursache/Wirkungs-Mechanismen, die man aber als Klangveränderung wahnehmen kann.

dietert hat geschrieben:...Man kann sie höchstens mit einem ungeeigneten Kabel ruinieren...
Das ist unbestritten.

Grüße,
Winfried

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Beitragvon h0e » 20.02.2018, 12:30

Hallo Dieter,

es ist eben so, dass etliche Forenten ihre Ketten so weit optimiert haben, dass auch Unzulänglichkeiten digitaler Übertragungen hörbar sind.
Es wird immer so getan, als wäre die Übertragung digitaler Signale völlig unanfällig, Nach dem Motto entweder ist das Signal da oder nicht.
So schwarz weiß ist unsere Welt nicht.
Ich habe unlängst ein BNC Kabel getauscht, weil es einfach unerträglich schrill und hart war.
Das bisherige war sicher auch kein Kernschrott.
Auch bei USB Kabeln sind wir schon vom Glauben abgefallen, siehe Aries Contest.

Grüsse Jürgen
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Beitragvon Hans-Martin » 20.02.2018, 12:32

dietert hat geschrieben:Aber die Behauptung, mit Digitaltechnik treten dieselben oder ähnliche Übertragungsfehler wie bei Analogtechnik auf, ist schlicht und ergreifend falsch.

Hallo Dieter,
diese Meinung teile ich nicht, wenn es um Ursachen und letztlich hörbare Wirkung geht.

Nach Coulomb (Q= C x U) kann man eine Abhängigkeit der Spannung von der Ladungsmenge bei konstanter Kapazität feststellen, oder eine Änderung der Spannung, wenn die Kapazität sich ändert.
Diesen elementaren Zusammenhang sollte man nicht außer Acht lassen.

Ich behaupte, wenn Musik im Raum läuft, wirkt Schalldruck auf das Kabel zurück und komprimiert das Kabel, das moduliert die Kapazität. Dieser Effekt kann weiche nachgiebige Kabel (single-ended) von steifen Kabeln im NF-Bereich hörbar unterscheiden, selbst symmetrische Kabel sind nicht ganz frei von solchen Effekten.
In der Digitalübertragung sind nach meiner Beobachtung ähnliche Zusammenhänge festzustellen, ich vermute, weil niederfrequente zyklische Jitterkomponenten den Klang verfärben. Eine kleine Spannungsänderung beeinflusst den Zeitpunkt in der Erkennung des 0/1 Schwellwerts beim Schmitt-Trigger.
Am Benchmark DAC mit Pufferspeicher und Upsampler kann man zwar gute Jitterfiltereigenschaften feststellen, dennoch Digitalkabelunterschiede heraushören (und Kabel wiedererkennen).

Ein NF- Experiment zum Thema Laufrichtung: Bei laufender Musik mit Frauenstimme habe ich ein Kabelende (ohne Stecker) mit 10cm Überstand vor der Hand bis auf 1cm vor den Hochtöner angenähert und die Vibration gespürt, die durch das Kabel wanderte, dann das Kabel umgedreht, unter gleichen Bedingungen einen Unterschied bemerkt. Was weniger vibrierte, klang laufrichtungsmäßig von der Quelle ausgehend besser.
Es gibt Kabel, die diesen Test ohne spürbare Vibrationen bestehen.

Ulli hat hier im Kabelthread den Klopftest per Oszilloskop festgehalten.

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Dass Kabel auf Umgebungseinflüsse reagieren, ist bekannt, worauf man mit unterschiedlichsten Kabelkonstruktionen deren Auswirkungen zu meiden sucht. Doppelte Abschirmung schützt aber nicht vor dielektrischer Absorption, da nimmt man bessere Isoliermaterialien, usw.

Die Berichte über Klangunterschiede bei Kabeln mit digtaler Übertragung reißen nicht ab, da halte ich es für unangemessen, diesen mit dürfe nicht sein zu begegnen, vielmehr würde ich die Hintergründe aufspüren wollen, am liebsten mit geeigneter Messtechnik.
Erschwerend finde ich, wenn eine zeitliche Verzögerung dadurch entsteht, dass eine Netzwerkkommunikation zwischen den Geräten erst wieder die Verbindung aufbaut, bevor weitere Daten übertragen werden.
Grüße Hans-Martin
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Beitragvon Kawumm » 20.02.2018, 17:35

Hans-Martin hat geschrieben:
dietert hat geschrieben:
Ein NF- Experiment zum Thema Laufrichtung: Bei laufender Musik mit Frauenstimme habe ich ein Kabelende (ohne Stecker) mit 10cm Überstand vor der Hand bis auf 1cm vor den Hochtöner angenähert und die Vibration gespürt, die durch das Kabel wanderte, dann das Kabel umgedreht, unter gleichen Bedingungen einen Unterschied bemerkt. Was weniger vibrierte, klang laufrichtungsmäßig von der Quelle ausgehend besser.
Es gibt Kabel, die diesen Test ohne spürbare Vibrationen bestehen.


Grüße Hans-Martin



Hallo Hans Martin


Bin sprachlos , erinnert mich diese Vorgehensweise als „Beweisführung“ doch sehr an das Auspendeln von Materialien .
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Kawumm
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