Clocks im DA-Wandler

Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

@ Uli
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Ich persönlich tue mich immer schwer die ganzen notwendigen Wenn und Aber in meinen Aufsatz mit aufzunehmen. Dein Beitrag gefällt mir.

@all
Bezüglich Netzwerkprotokoll bin ich vor einiger Zeit beim Einlesen in interessante Ethernet PHY Chips und IEEE 1588v2 Support irgendwann auch auf EtherCAT (Firma Beckhoff Automation) gestoßen. https://www.ethercat.org/de/technology.html#1.5
Natürlich passt das nicht direkt für unseren IP-basierenden File Transport.
Ein tunneln von normalem Ethernet innerhalb einer EtherCAT Architektur (EoE) ist wohl möglich, aber durch das notwendige "Übersetzen" wäre die extrem hohe Zeitpräzision des EtherCAT möglicherweise am Ende wieder verloren.

Vielleicht können die Netzwerkspezialisten des Forums etwas dazu sagen.


Viele Grüße
Horst
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Dilbert
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Beitrag von Dilbert »

Moin

nur mal so zum Nachdenken bezüglich industrieller Netzwerkprotokolle:
Diese Protokolle sind entwickelt worden als Hard- und teilweise Software-kompatible Protokolle auf Basis von Ethernet UDP/IP um die Feldbus-Systeme abzulösen. Die Zielrichtung ist die Übertragung von kleinen bis kleinsten Datenmengen (ggf. nur 1 Bit) in einem dezidiertem Zeitraum und nicht wie bei TCP/IP mit CDMA bei dem ggf. eine Zeitverzögerung eintritt, weil mehrere Teilnehmer gleichzeitig auf das Netz zugreifen wollen. Die Systeme sind Master-getaktet und der Overhead des TCP-IP Protokolls stark reduziert, um die Netto-Übertragungsrate auf eine sinnvolles Maß erhöhen zu können
Die Wahrscheinlichkeit von Kollisonen bei einer TCP-IP-Punkt-zu-Punkt-Verbindung ist aus meiner Sicht übrigens "NULL", in sofern ist TCP-IP dann auch echtzeitfähig.
Die Übertragung von MB bis GB über Feldbus-ähnliche Protokolle ist aus meiner Sicht nicht sinnvoll.
Warum sich nicht auf Protokolle konzentrieren, die für AUDIO gemacht wurden (siehe meine Frage zuvor)?

Grüße

Frank
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SolidCore
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Clocks

Beitrag von SolidCore »

Hallo zusammen

Mal kurz eingeworfen: Das Protokoll vom Ethernet scheint sich ebenso einzumischen. Angefangen bei Dante, Roon, und neuerdings auch das Diretta Protokoll von Pachankolabs.

Gruß
Stephan
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Dilbert
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Beitrag von Dilbert »

Ergänzung: die Feldbus-ähnlichen Protokolle sind vorwiegend für die Kommunikation zwischen den Automatisierungsgeräten gedacht, nicht unbedingt für die Kommunikation mit Geräten die auf Windows oder Linux basieren. Es gibt natürlich auch embedded LINUX-Derivate, die als BS für Automatisierungssysteme verwendet werden (z.B. SIEMENS CNC).

Frank
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Peter Pan
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Beitrag von Peter Pan »

Hallo zusammen,
Ich habe gerade den Abschnitt zu den hoch präzisen Clocks gelesen. Ich habe das ganze so verstanden. Für den Klangeindruck ist das langsame Driften der Clock mit entscheidend. Das menschliche Ohr ist in der Lage Clock Abweichungen von 100fs innerhalb einer Sekunde wahrzunehmen. Das bedeutet die Clock ist nach einer Sekunde um 100fs zu früh oder zu spät. Wenn zu spät, kommt sie also die n-te Clock Flanke nicht nach einer Sekunde sondern nach 1,000 000 000 000 1 Sekunden. Deshalb sollte der Clock besser sein Ist das so richtig?
Grüsse
Peter
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Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

Hallo Peter,

ich kann das so leider nicht abnicken und zwar weil die Wirkmechanismen viel viel komplexer sind und nicht in zwei Sätzen beschrieben werden können.

Ganz pauschal beschrieben werden aufgrund von "Zeitvariationen" auf dem digitalen Audiosignalweg (der in weiten Teilen tatsächlich auch ein analoger Spannungsverlauf ist) am Ausgang des DACs wohl die richtigen Daten ausgegeben, aber zur falschen Zeit. Es entsteht also nach dem DAC ein anderer analoger Signalverlauf, der vom Original abweicht.
Das wirkt sich auf das komplette Audiosignal aus, aber hörbar wird es insbesondere im Bereich des Beginns / Anstiegs eines Tons / Geräuschs (Transienten) und nicht im weiteren "Geräusch"-Verlauf (eingeschwungener Zustand).

Wobei die mit Messgeräten messbaren Unterschiede im analogen Bereich wirklich extrem winzig sind.
Aufgrund der gewünschten "Stereo-Illusion" wirken sie sich (mit dem "Messgerät" Ohren beurteilt) aber trotzdem massiv aus auf z.B. Abbildungsruhe, (mehr oder weniger) holografische Bühnendarstellung, Transienten-Verzerrungen bzw. -Präzision, usw.
Der Begriff "Geräusch" ist von mir bewusst gewählt, denn er gilt für alles, also für einen einzelnen Klavieranschlag genauso wie für einen kleinen Knackser.

Zoomt man in den analogen Signalverlauf eines komplexen Audiotracks hinein, stellt man fest, dass die Transienten quasi überall sind. Je steiler der Winkel eines kurzen Signalverlauf, desto kürzer seine Zeit. Somit stehen bei gegebener Sample Rate und gegebener Lautstärke logischerweise umso weniger Samples zur Verfügung je steiler der Winkel, um den Spannungsverlauf des betrachteten Signalabschnittes abzubilden.
Und die paar Samples wackeln zeitlich gesehen auch noch ...
Alles ist natürlich unter Einhaltung der Nyquist-Grenze (Aliasing) zu betrachten.

Es ist klanglich nach meiner Beobachtung sehr lohnend ein Setup insbesondere in Richtung perfekter Transientenqualität weiter zu entwickeln.
Der Suchtfaktor des Setups profitiert insbesondere genau davon.

Würde man versuchen die Klangperformance eines Setups mit ausschließlichem Abspielen von Sinustönen zu beurteilen, würde man kläglich scheitern.
Ja, natürlich bestehen auch Rechtecksignale nur aus Sinustönen. Aber so weit will ich hier nicht ausholen ...

Der bereits verstorbene Herr Manger (Erfinder des Manger Schallwandlers) hat zum Transienten-Thema ein paar sehr gute, beachtenswerte Aufsätze geschrieben.
Erfreulicherweise immer noch auf der Website von Daniela Manger zu finden. Dort insbesondere den Lautsprecher (Art des Schallwandlers), aber auch den grundsätzlichen Prozess des Hörens betreffend. Unbedingt lesenswert !

Da es hier im Forum ein paar intelligente Entwickler gibt, wünsche ich mir herzlichst, dass die sich in das Thema mit einem fundierten Beitrag einbringen.


Viele Grüße
Horst
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Peter Pan
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Beitrag von Peter Pan »

Hallo Horst,
du beschreibst hier gerade auch mein bisheriges Verständnis. Bei steileren Gradienten erzeugt ein falscher Abtast-Zeitpunkt (Verschiebung der Abtastfrequenz ) einen deutlich stärkeren Spannungsfeher (Bei Gleichstrom wäre er Null) . Um aber überhaupt einen Fehler auf der Transienten zu erzeugen muss sich auch Clock auch während der Transienten verändern. Hier wurde aber ausdrücklich gesagt „Also betrachten wir nur 1 Hz und 10 Hz bzw. noch niedriger“. Das bedeutet aber auch, wenn sich die Clock schnell ändert dies nicht in die Jitter-Rechnung eingeht.
Du schreibst weiter, dass sich Fehler im Ausklingen kaum bemerkbar machen. Bei Clock-Änderungen kleiner 10Hz finden die Fehler aber gerade dort statt. Am Anfang, sagen wir während der ersten Millisekunden hat sich die Clock ja so gut wie nicht verändert. Die Veränderung findet ja langsam über 100ms – 1000ms statt.
Wie sich so ein Jitter auf die "Stereo-Illusion" auswirken kann verstehe ich auch nicht. Linker und rechter Kanal weisen ja den gleichen Jitter auf. Es gibt zwischen linken und rechten Kanal keine Phasenverschiebung.
Aber um sich hier auszutauschen ist ja auch das Forum da.

Gruss
Peter
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Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

Hallo Peter,

von "Ausklingen" hatte ich nichts geschrieben sondern vom eingeschwungenem Zustand, der auf die transiente (einschwingende) Phase folgt.

Deine Stereosignal Betrachtung ist auch viel zu einfach gedacht.
Gaaaaanz simpel und hoffentlich somit gut verständlich ausgedrückt:
Wir haben keine zwei parallel laufenden digitalen Einzel-Signale für links und rechts auf die vielleicht, wenn es so wäre jeweils der gleiche Jitter Betrag einwirken könnte.
Auf der Netzwerk Strecke ist es doch für jeden offensichtlich dass eine Übertragung von Daten stattfindet und nicht von zwei einzelnen digitalen NF Signalen und selbst beim AES/EBU PCM Signal sollte man wissen dass es ein kombiniertes Signal ist in das beide Kanäle codiert sind. usw.
Warum sollte bei diesen Gegebenheiten nicht eine unterschiedliche Beeinflussung von links und rechts erfolgen?
Du meinst wahrscheinlich dass es einen Phasenfehler beider Kanäle jeweils in die gleiche Richtung gibt und somit dieser nicht relevant sein kann da er sich aufhebt.
Außerdem darf man nicht schlussfolgern dass 100ps Zeitfehler in der digitalen Domain dann gleichzeitig 100ps Fehler in der Stereoabbildung erzeugen.

Sei mir nicht böse aber trotz meiner großen Geduld habe ich hier nicht vor den nächsten Roman zu schreiben.
Das Internet steht jedem zur Verfügung um zu lernen.


Viele Grüße
Horst
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