Clocks im DA-Wandler

Fortepianus
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Beitrag von Fortepianus »

Hallo Peter,
Dipolaktiv hat geschrieben: 31.08.2020, 15:33 die Sache mit Clocks ist verzwickt.
eigentlich nicht.
Dipolaktiv hat geschrieben: 31.08.2020, 15:33 Ich habe mir mal einen aktuellen DAC Chip angesehen ASAHI Kasei AK4487EQ, der benötigt 3 Clocks für den Chip.
Nun müsste man diese Clock verjittern. Aber welchen? oder alle drei? Dann hören.
Er benötigt genau eine Mainclock.
Dipolaktiv hat geschrieben: 31.08.2020, 15:33 ASAHI Kasei AK4487EQ
The external clocks, which are required to operate the AK4497, are MCLK, BICK and LRCK. MCLK, BICK and LRCK should be synchronized but the phase is not critical. The MCLK is used to operate the digital interpolation filter, the deltasigma modulator and SCF.
Die Bitclock und die Wordclock sind immer von der Mainclock abgeleitet durch einer Teiler. Es gibt auch den umgekehrten Fall, dass die Wordclock (das sind die 44,1KHz...384kHz oder noch mehr, als Abtastrate bekannt) von außen vorgegeben wird, dann muss sich die Mainclock und davon abgeleitet die Bitclock mit einer PLL auf die externe Wordclock synchronisieren. Gegen Jitter empfindlich ist jeder DAC-Chip auf allen Eingängen, auch auf den Dateneingängen, denn in dem winzigen Chip spricht ein verjitterter, aber ansonsten mit dem Rest synchroner Datenstrom auch auf die anderen Takte über. Der eigentlich für die Wandlung entscheidende Takt ist die Flanke der Wordclock, aber meist wird noch gewartet, bis Ruhe im Chip einkehrt ist und die Bitclock das zweite Mal umspringt. Das ist aber bei jedem Chip anders. Dennoch, selbst, wenn Bit- und Wordclock perfekt sauber wären und einen Jitter nur im Bereich von wenigen Attosekunden hätten und man würde die Mainclock künstlich verjittern, würde man das sofort hören, denn die ns-Flanken der Mainclock sprechen dann mal früher, mal später auf die Flanken der Bit- und Wordclock über und verjittern diese dadurch innen im Chip, egal, wie sauber sie von außen angeliefert werden.

Viele Grüße
Gert
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Dipolaktiv
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Beitrag von Dipolaktiv »

Jupiter hat geschrieben: 30.08.2020, 10:20 Hallo Peter,
Schade eigentlich, dass Zürich so weit von Bad Dürkheim entfernt ist.
Man könnte allerdings auch argumentieren, dass es für einen möglichen Erkenntnisgewinn ein Katzensprung ist.
Falls Du diesen Erkenntnisgewinn für Dich in Betracht ziehen könntest, hätte ich folgenden Vorschlag.
...

Im Prinzip ist das Thema „Clock“ ein Workshop im privaten Bereich bzw ein Thema für ein Forumstreffen, das hoffentlich bald mal wieder stattfinden kann von Wert.

Grüße
Harald
Hallo Harald

ja das ist ein Angebot. Das Hemd darf spannen und Riesling ist nicht zu verachten. Ebenfalls Weizenbier :) Ja die Fahrtüchtigkeit mag leiden, also dann übernachten und ausnüchtern.
Und Süssigkeiten, denke ist Schkoloade gemeint ist kein Problem mitzubringen.
So wie ich sehe ist Bad Dürkheim auf der Höhe Mannheim, nicht gerade um die Ecke aber gut erreichbar.

Staxen kann ich mitnehmen, Verstärker für Stax wäre vorhanden?

Interessant wäre mit ein und demselben DAC zu hören ab wann Jitter feststellbar ist. Dürfte nicht so einfach sein diesen Aufbau zu bewerkstelligen.

Mal sehen wann ich Zeit finde. Habe noch dies und das zu erledigen an den Wochenenden :)

Ich melde mich

Gruss

Peter
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beltane
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Beitrag von beltane »

Hallo zusammen,

ich möchte eure sehr angeregte und interessante Diskussion nicht unterbinden und freue mich, weitere Beiträge von euch auch in dieser Richtung zu lesen, auch wenn ich selber dazu leider nichts beitragen kann.

Gleichwohl würde ich mich als Eröffner dieses Threads ebenfalls freuen, neben Hans Martins Meinung weitere Einschätzungen zu der von mir gestellten Frage zu bekommen:

Ist in einem DAC - eine jeweils bestmögliche technische Konstruktion für die Clock Integration vorausgesetzt - eine TCXO oder OCXO Clock vorzuziehen - bei ansonsten gleichen Komponenten im DAC? Rein von den technischen Daten müsste es ja die OCXO Clock sein.

Viele Grüße

Frank
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chriss0212

Beitrag von chriss0212 »

Peter

Wenn Du nun noch einen Link hättest in dem beschrieben wird, wie die einzelnen Geräte intern mit der Wordclock umzugehen haben könnte es helfen...

Ich bleibe so lange bei meiner Meinung: Wordclock hat nicht den Sinn Jitter zu verringern sondern sorgt als Dirigent dafür dass alle versuchen im gleichen Takt zu trommelten...auf das genaue Timing wird da nicht geachtet sondern nur, das alles gleich oft schlagen.

Grüße

Christian
chriss0212

Beitrag von chriss0212 »

Hallo Uli

Warum Jitter in einer Paketorientierten Übertragungen Auswirkungen haben kann, ist mir auch ein Rätsel... ich habe es für mich auch noch nicht getestet, aber es gibt Menschen auf deren Meinung ich viel gebe... die selber sagen: hätte ich im Leben nicht für möglich gehalten... aber es ist da...
Irgendwann werde ich das auch mal testen ;)

Dante mag ich, da es Master in beide Richtungen sein kann: in die Paketrichtung des Lieferanten und in die serielle Richtung des Empfängers. Ob das technisch Sinn macht... keine Ahnung aber es ist mir sympathisch;)

Grüße

Christian

Nachtrag:
Da mir 1üs auch viel erschien, habe ich Dante nicht für ein Mehrwegsystem mit mehreren DACs eingesetzt ;)
Jupiter
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Unterschiedlich gelockte Switche Cisco SG 112-24

Beitrag von Jupiter »

Hallo Uli,
uli.brueggemann hat geschrieben: 30.08.2020, 12:07
Jupiter hat geschrieben: 30.08.2020, 10:20 Verifiziert habe ich dies bei meinem Linn G-DS/2 einem 10GTEK und einem Ciscoswitch.
Harald,

spielt Dein Linn denn weiter (wenn evtl. auch nur eine kurze Zeit), wenn man das Ethernetkabel während des Abspielens abzieht?
Wenn ja, wie ändert sich der Klang?
Es sollte zumindest klar dabei sein, dass in diesem Moment dann überhaupt keine Clock im Switch wirksam ist, egal welche auch immer.
Wenn nun zwei unterschiedlich geclockte Switches einen unterschiedlichen Klang erzeugen, dann müsste sich ja eigentlich logisch zwingend der Klang ändern, wenn man die Leitung trennt, zumindest bei einem Switch.

Grüsse
Uli
Wir haben das abziehen des LAN-Kabels während des Spielens des Songs Karmosin mit der Datei die du mir gesendetes am Montag getestet.
(Auf der Datei ist die Anfangssequenz des Songs Karmosin mit einer Länge von 18 sec mehrer Male hintereinander gesetzt)

Hypothese: Siehe oben im Beitrag von Uli. Uli bitte ggf. ergänzen.

Testvorgabe:
Test 1. LAN Kabel abziehen während der Spieldauer, so dass der Linn die restlichen Musikdaten der 18 sec Sequenz aus dem Speicher spielt.
Test 2. LAN Kabel abziehen nach der 18 sec Sequenz, so dass der erneute Anfang des Songs aus dem Speicher des Linn erfolgt.
LAN Kabel zwischen Linn und 10GTEK verwenden.

Testkandidaten:
Switch Cisco SG 112-24 Original vs Clockupgrade (G-Variante von Gert)

Teststrecke:
Synology NAS- LAN Kabel-Switch-20 m LWL Kabel- 11GTEK- Lan Kabel- Linn G-ADS/2 mit Clockupgrade- Geithain RL901k.

Durchführung:
Gleichseitig Dreieck
Position Testhörer 1: im Sweetspot
Position Testhörer 2: 1 m sitzend hinter dem Sweetspot.
Dritte Person: hatte die ehrenvolle Tätigkeit das LAN Kabel zu ziehen und wieder einzustöpseln.


(Testhörer 1 weigerte sich Testhörer 2 auf dem Schoß zu nehmen, daher kein identischer Versuchsaufbau der beiden Testhörer möglich) :D

Bemerkung:
Die Datei wurde nach dem Wechsel des Switch neu geladen.
Beide Switche unterscheiden sich klanglich, dies ist in meinem Setup eindeutig.

Ergebnis:
Beide Testhörer konnten übereinstimmend keine klangliche Veränderung durch abziehen des Lan Kabels während der 18 sec Laufzeit bzw nach abziehen der 18 sec feststellen.

Bei Fragen können sich die beiden selbst äußern.

Gruß Harald
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beltane
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Beitrag von beltane »

Hallo zusammen,

ich verstehe folgenden Rückschluß nicht:

"spielt Dein Linn denn weiter (wenn evtl. auch nur eine kurze Zeit), wenn man das Ethernetkabel während des Abspielens abzieht?
Wenn ja, wie ändert sich der Klang?
Es sollte zumindest klar dabei sein, dass in diesem Moment dann überhaupt keine Clock im Switch wirksam ist, egal welche auch immer.
Wenn nun zwei unterschiedlich geclockte Switches einen unterschiedlichen Klang erzeugen, dann müsste sich ja eigentlich logisch zwingend der Klang ändern, wenn man die Leitung trennt, zumindest bei einem Switch."

Wenn der Linn nach dem Ziehen der LAN Kabel weiter spielen sollte, dann hat er doch bereits die Daten über den Switch erhalten, in einen Puffer geschrieben und zwischengespeichert. Und wenn nun der Switch mit der besseren Clock aktiv war, dann wurden die Daten eben sauber getaktet in den Puffer geschrieben. Insofern muss und kann sich doch durch das Ziehen des Kabels am Switch der Klang nicht ändern?! Die Wirkungszusammenhänge müssten hier genauso sein, wie beim Laden von Windows ins RAM via CF Card und z.B. USB Karte mit OCXO Clock.

Mache ich einen Gedankenfehler?

Viele Grüße

Frank
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h0e
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Beitrag von h0e »

Hallo Frank,

Der Linn hat einen Puffer und spielt weiter.
Horst hat schon berichtet, dass es nach seiner Erfahrung einen Unterschied macht, wie Daten in den Puffer geschrieben werden.

Das bestätigt (,wenn ich das richtig verstanden habe) Jupiters Teststellung.

Grüsse Jürgen
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Hallo Harald,

erst einmal vielen Dank für Euren Test.

Ich fasse das so zusammen:
der Linn wird abwechselnd von zwei Switches versorgt. Man hört eindeutig Unterschiede zwischen den beiden.
Beim Abspielen werden Pufferspeicher im Linn gefüllt. NachTrennen der Ethernet-Verbindung spielt die Ausgabe daher weiter.
Beim Abziehen ergibt sich kein klanglicher Unterschied.
Demzufolge folgt die Logik, dass Daten in unterschiedlicher Form in den Speicher geschrieben werden. Der Einfluss der Clocks wird den Daten aufgeprägt. Beimn Trennen sind die Clocks selbst ja nicht mehr vorhanden. Der Wirkmechanismus ist bisher nicht erklärt, was aber keine Rolle spielt.

Nehmen wir also an das es so ist.

Dann kann man nun den Test verfeinern.
Ausgangspunkt ist dabei, dass die Switche auch in Reihe hängen können. Switch A kann auch Switch B versorgen bzw. für eine weitere Überprüfung auch umgekehrt. Damit kann der Linn an A oder B angeschlossen werden, die Musik sollte spielen, egal an welchem Switch man hängt.
Nun ergibt sich erneut die Frage: klingt es unterschiedlich, wenn man A nimmt oder B? Es sollte ja einen Unterschied geben.

Wenn es wiederum den Unterschied gibt (q.e.e. quod erat expectandum), dann lässt sich der Trennversuch wiederholen. Auch hier dürfte sich der Logik zufolge dann klanglich nichts ändern.

Spannend wird es nun, wenn man die Leitung trennt, aber anschliessend (natürlich rechtzeitig) die Leitung wieder aufsteckt. Das kann man ja nun nach Belieben tun, entweder zurück auf denselben Switch oder eben den anderen.
Dann ergibt sich z.B. A verbunden - A getrennt - A verbunden - A getrennt - B verbunden - B getrennt etc.
Es müsste sich nun zwingend eine Klangänderung ergeben, der Pufferspeicher wird ja nun der These zufolgend - irgendwann beim Switch-Wechsel - mit unterschiedlichen Qualitäten befüllt.

Natürlich kann man für so einen Versuch den allermiesesten und den allerbesten Switch verwenden, das macht das Unterscheiden einfacher.
Abhängig vom Ergebnis muss sich damit nachweisen lassen, ob Daten mit unterschiedlicher Prägung im Pufferspeicher abgelegt werden und die Prägung auch bei getrennten Leitungen aufrechterhalten bleibt (und nicht dem elektrischen Einfluss der Verbindung inkl. Takt unterliegt).
Über einen Wirkmechanismus nachzudenken, macht m.b.M.n. erst dann Sinn, wenn so ein Wirkungsnachweis gelingt.

Grüsse
Uli
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Dipolaktiv
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Beitrag von Dipolaktiv »

beltane hat geschrieben: 31.08.2020, 22:38 Hallo zusammen,

Ist in einem DAC - eine jeweils bestmögliche technische Konstruktion für die Clock Integration vorausgesetzt - eine TCXO oder OCXO Clock vorzuziehen - bei ansonsten gleichen Komponenten im DAC? Rein von den technischen Daten müsste es ja die OCXO Clock sein.

Viele Grüße

Frank
Hallo Frank

meiner Meinung nach ist die Antwort: kommt drauf an.

Es kommt drauf an welcher Clock weniger Jitter und Rauschen hat. Sollte in den technische Daten des clocks ersichtlich sein.

Lanzeitstabilität ist bei OCXO sicher besser ist aber für DAC nicht gefragt.
Auch nicht absolute Frequengenauigkeit

Gruss

Peter
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Dipolaktiv
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Beitrag von Dipolaktiv »

chriss0212 hat geschrieben: 01.09.2020, 01:06 Peter

.. Link hättest in dem beschrieben wird, wie die einzelnen Geräte intern mit der Wordclock umzugehen haben könnte es helfen...
...Wordclock

Grüße

Christian
Hallo Christian

Link: ich habe da keine weiteren Infos. Denke das ist Geheimnis der Firmen die den DAC implementiert. Allenfalls gibt es Blockschemas und mehr. Firmen sind da aber sehr zugeknöpft.

Allenfalls gibt es bei Evalboards zu DAC-Chips mehr.

Worldclock: ja richtig dient nur zur Synchronisation verschiedener Devices und nichts mehr. Also Jitterminimierung ist nicht Sache des Worldclocks.

Gruss

Peter
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Dipolaktiv
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Beitrag von Dipolaktiv »

Hallo Christian

hier z.B. von Asahi Kasei:

https://www.arrow.de/reference-designs/ ... 77d1e3d246

Gruss

Peter
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chriss0212

Beitrag von chriss0212 »

Hallo Peter

Ich glaube, Du hast mich nicht ganz verstanden. Mir geht es darum, ob es eine Norm und damit eine öffentliche Vorgabe gibt, wie denn die Wordclock innerhalb eines Gerätes angebunden werden muss. Nur wenn es hier eine entsprechende Vorgabe gibt, können wir generelles dazu sagen, ob eine Wordclock etwas am Jitterverhalten eines DACs ändern kann.

Wordclock ist ja meines Wissens nach keine Reference Clock, wie z.B. Eine 10MHz Clock

Grüße

Christian
Dipolaktiv
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Beitrag von Dipolaktiv »

Hallo Christian

meines Wissens gibt es da keine Vorgabe, Norm wie innerhalb des Gerätes der Worldclock verteilt wird.

Was ich gefunden habe ist ein Artikel zu Wordlclock.

https://www.soundonsound.com/techniques ... ster-clock

Gruss

Peter
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Dipolaktiv hat geschrieben: 01.09.2020, 20:57Was ich gefunden habe ist ein Artikel zu Wordlclock.
Hallo Peter,
ich konnte in dem verlinkten Artikel den Begriff "Worldclock" nicht ein einziges Mal entnehmen, du meinst vermutlich "Wordclock".
Der Artikel bezieht sich eher auf den Studiobetrieb, wo idR mit einer vorgewählten Abtastrate gearbeitet wird, wo ADCs, weniger DACs benutzt werden, letztere zumindest nicht so, wie beim Hörer zuhause, der dem DAC eine Vielfalt von Abtastraten zuführt.
https://www.soundonsound.com/techniques/does-your-studio-need-digital-master-clock hat geschrieben:The issue here is that it is much easier to design a good clock circuit using a fixed crystal inside the unit than it is to design a circuit which accepts an external clock signal and synchronises to it well. External clocks are likely to acquire some element of jitter (largely because of the inherent effects of clock cabling), and the common slave‑locking circuits can introduce further timing variations of their own, both of which can be quite hard (and expensive) to remove. As a result, an A‑D will often perform less well when synchronised to an external clock than when it is running on its own internal crystal. The noise floor may rise, and there may be more low‑level distortion products and artifacts. That being the case, it makes sense to use a device which can handle external clocks well as the slave, and a device which works poorly on external clocks as the master. In that way, the maximum audio quality can be achieved for all devices.
Hervorhebungen von mir.
Dem stimme ich zu, sowohl der Erfordernis bestmöglicher Clock-Kabelqualität als auch bester PLL-Performance.
Fujak kam auf die Idee, von 1 auf 3 Mutec MC-3+ zu kaskadieren, später zurückgebaut auf 1 MC-3 mit externer Referenzclock - und das war eine noch weitere Steigerung nach denselben Klangkriterien.
Converter Performance & Master Clocks
There's a widespread notion that adding a high‑quality master clock to a digital system will somehow magically improve its overall performance. While that might possibly have been the case in the very early days of semi‑pro digital converters where, frankly, some of the internal digital clock designs were pretty ropey, it certainly isn't the case today. As I've explained above — and will prove below — today's converter designs generally work best on their own internal clocks, and most will deliver a slightly poorer performance when clocked externally. The very best devices will show no change in performance at all, because they have superb clock-extraction circuitry that can remove all traces of clock jitter and other external clocking artifacts, so they work just as well as when running on their internal clock.

So, although sonic differences may be perceived when using an external clock as compared to running on an internal clock, and those differences may even seem quite pleasant in some situations, this is entirely due to added intermodulation distortions and other clock‑recovery related artifacts rather than any real audio benefits, as the test plots illustrate.
Der Artikel ist von 2010 - und es hat sich zwischenzeitlich einiges getan.
HighResolution ist bei Audiophilen recht dominant, nicht nur 24 Bit, auch Abtastraten bei 96kHz und höher.

Parallel zu diesem Thread existieren aktive Threads über verbesserte Stromversorgung (=bessere Versorgung interner Clocks mit der Folge reduzierten Jitters) von Renderern, Switches, Routers, und natürlich ebenso auch über bessere Clocks derselben Produktgruppen. Alles hörbar über identischen DAC.

Ein Forumssprech "Hauptsache der DAC hat eine gute Clock, der Rest (meint die Clocks der Quellgeräte) ist sekundär" ist zumindest bei uns schon lange nicht mehr vernommen worden, weil die Praxis, eine bereits jitterärmere Signalquelle durch Reclocker noch weiter zu verbessern, Digital- USB- Netzwerkkabel verbesserter Qualität einzusetzen, zeigt, wo vorher Potenzial verschenkt wurde.
Der gute DAC zeigt es auf. Ein Audio Alchemy Dac-in-the-box (damals/vor 30 Jahren für unter DM 500, Crystal 8412 Eingangsempfänger mit PLL-Regeneration der Clock aus den SPDIF-Signalflanken) zeigte es bereits, ein moderner DAC mit Pufferspeicher und Upsampling zeigt es immer noch.
Solange wir hier den Mechanismus der Taktung des Pufferspeichers für das Auslesen (dagegen ist aus meiner Sicht absolut nichts einzuwänden) gegenüber der Taktung des eingehenden Signals noch nicht vollständig verstanden haben, verstehen wir auch nicht die Abhängigkeit des DACs vom eingehenden Signal´unter dem Aspekt dessen Jitters.
Grüße
Hans-Martin

P.S. Ein Drehkondensator-UKW-Tuner wie z.B. Klein&Hummel FM2002 ließ einen Digital-Synthesizer-UKW-Tuner der selben Zeit klanglich hinter sich. Vermutete Ursache: die PLL des Synthesizers. Die Frequenzmodulation des Senders wird überlagert von der Frequenzmodulation des Local Oscillators des Empfängers, beide gehen bei der Demodulation ins Audiosignal ein.
Was nützen geringste Gleichlaufschwankungen beim Plattenspieler, wenn die geringe Exzentrizität des Mittellochs beim Tonträger schon mehr Fehler einbringt, ebenso die System-Tonarmresonanz bei Höhenschlag der Schallplatte?

Die Vergangenheit ist voll von Analogien, die gemahnen, nicht alles auf eine Karte zu setzen. Welches Blatt man sonst noch auf der Hand hat, geht auch mit ein.
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