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S/PDIF und Jitter

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oberstel
Neuling
#1 erstellt: 03. Sep 2012, 17:53
Hallo Zusammen,

ich habe eine Frage bzgl. dem Jitter Effekt bei Nutzung eines S/PDIF Interfaces, die mir bisher niemand genau beantworten konnte...

In meinem Szenario liegt meine gesamte Musik (AAC bzw. ALAC Codiert mit 44,1 kHz / 16 Bit) auf einem MacMini. Als Wiedergabesoftware nutzte ich in der Regel iTunes, bei Hochauflösender Musik (96/24) nutze ich VLC. Die Übertragung des Audio-Signals erfolgt ausschließlich über S/PDIF (1m Toslink), wobei ich über die OSX MIDI Einstellungen den S/PDIF Ausgang auf 96/24 eingestellt habe. Die D/A Wandlung erfolgt über den Vollverstärker (Rotel RSX-03).

Nun werde ich immer wieder durch diverse Berichte und Gespräche verunsichert, dass die Nutzung eines S/PDIF Interfaces so sehr Jittern würde. Gemäß dem was ich bisher verstanden habe wäre der Jitter Effekt bei S/PDIF aber zu vernachlässigen…

Die Audi-Daten werden von iTunes gelesen, an den Audio Treiber des Betriebsystems übergeben und als LPCM Datenstrom am S/PDIF Ausgang ausgegeben. Für das Lesen der Daten von der Festplatte, die Verarbeitung im Audio Treiber und Ausgabe am S/PDIF Interface wird der Takt des Rechners genutzt.
Das Taktsignal im LPCM Datenstrom kann meiner Meinung nach durch den Glasfaserleiter nicht beeinträchtigt werden. Das heißt die Flankensteilheit ändert sich nicht durch das S/PDIF Interface oder den Übertragungsweg. Richtig?
Die 16 Bit Datenwörter wandern also über S/PDIF zu dem D/A Wandler in dem Verstärker und dort als erstes in einen FiFo Buffer, aus dem der D/A Wandler mit seinem eigenen Takt dann jedes Datenwort in ein analoges Audio Signal wandelt.
Differenzen zwischen der Sendegeschwindigkeit (Rechner Takt) und Verarbeitung beim Empfänger (D/A Takt) werden vom FiFo Buffer ausgemerzt - Da ist kein Jitter!?!?
Für den Fall das der Rechner viel (sehr viel) zu langsam die Daten schickt, würde der Buffer leer laufen und es würden hörbare Dropouts entstehen. Für den Fall der Rechner zu schnell die Datenverschickt, würde der Buffer Überlaufen wobei Musikinformationen hörbar verloren gingen.

Ist meine Darstellung richtig? Wenn ja, warum ist S/PDIF so verschrien?

Klar ist, dass eine asynchrone Übertragung via USB (wobei der DAC des Takt vorgibt) die bessere Methode ist. Aber bei meinem Fazit wäre die S/PDIF Variante der USB synchron Variante doch vorzuziehen (bei USB hätte man eine Beeinträchtigung des Datensignals durch das Kupferkabel).

Wenn meine Darstellung unrichtig ist, würde mich sehr freuen wenn Ihr mir noch ein paar Denkanstöße geben könnten…
Passat
Moderator
#2 erstellt: 04. Sep 2012, 13:53
Ich würde das Thema Jitter zu den Akten legen und daran keinen einzigen Gedanken mehr verschwenden.

Alle theoretisieren nur um das Thema herum, aber noch niemandem ist ein eindeutiger Nachweis gelungen, das Jitter irgendeine Auswirkung auf den Klang hat.

Es gibt sehr teure und gut klingende Geräte mit extrem hohem Jitter, es gibt aber auch billige und mieß klingende Geräte mit sehr kleinem Jitter.

Der Nachweis, wenig Jitter = guter Klang, hoher Jitter = schlechter Klang, wurde weltweit noch nicht erbracht.
Auch hat noch niemand, auch keine Super-Goldohren, die sonst jedes Fitzelchen zu hören glauben, beschreiben können, wie sich denn der Klang durch Jitter verändern soll.

Vergiss das Thema also am Besten schnell wieder.

Grüße
Roman
Buschel
Inventar
#3 erstellt: 04. Sep 2012, 14:05
Vielleicht hier noch mal ein Link zu einem Beitrag in pelmazo's HiFi-Blog, in dem einige Zusammenhänge und die Größenordnungen bei Jitter betrachtet werden. Nach der Lektüre nochmal kannst du dann nochmal die in Tests gemessenen Jittergrößen
Geschützter Hinweis (zum Lesen markieren):

das sind dann 3-stellige ps, nicht ns
in Relation dazu setzen.
oberstel
Neuling
#4 erstellt: 04. Sep 2012, 21:51
Ja, ich habe schon in anderen Beiträgen gelesen, dass es sich hier eher um ein theoretischen / physikalischen Effekt handelt der nur mit viel Phanatsie tatsächlich hörbar ist... Das Jitter Gespenst! Keiner kennt es, keiner hat es jeh gesehen und doch hat jeder davor Angst.

Dennoch gibt es ja S/PDIF Kritiker (auch hier im Forum) und ich würde gerne wissen warum S/PDIF so schlecht sein soll. Denn abgesehen vom angeblichen Jitter ist das doch eine nahezu perfekte Übertragung. Kein Brummen, galvanische Trennung, keine Störeinstrahlung und vor allem günstige Kabel.

Kann mir nicht einer der Gespänsterjäger mal erklären wie bei S/DIFF ein Jitter überhaupt entstehen kann? Und warum eine synchrone USB Übertrgaung besser sein soll?
Buschel
Inventar
#5 erstellt: 05. Sep 2012, 07:09
Hier ist ein sehr interessanter Artikel [2008], der sich mit Jitter bei USB vs. SPIDF beschäftigt. Auf Seite 2 ist eine technische Aussage, die du wahrscheinlich suchst: "S/PDIF uses Biphase Mark [...]" und "USB is quite different. It uses Non Return to Zero Inverted [...]". Es wird aber auch klar gesagt, dass in der Praxis mit USB dieselben Probleme auftreten. Die auf Seite 3 folgenden Messungen zeigen sogar exorbitant hohe Jitter-induzierte Seitenbänder (Jitter equivalent ~1 ms) bei einem der wohl als "audiophil" gebrandmarkten USB decoder.

Hier noch ein weiterer Link [2009] mit einer kurzen von dir gesuchten Erläuterung ("The send rate [..]") wo sich SPDIF, isosynchroner und asynchroner USB bzgl. Takt/Jitter unterscheiden. Vorsicht, die Messungen zum Vergleich sind unbrauchbar, weil -- wie der Autor selbst angibt -- bei der SPDIF-Messung eine zusätzliche SRC im Einsatz war, die das Signal versaut.

Insgesamt lässt sich wohl sagen, dass es vor allem von der Implementierung abhängt wie stark sich Jitter messtechnisch überhaupt auswirken kann. Einen Vorteil durch ansynchronen USB sehe ich -- wenn überhaupt -- darin, dass dabei erzwungenermassen "by design" die Masterclock im DAC sitzt. Bei den anderen beiden Verfahren wird die Clock über das Signal vorgegeben. Bei einer Pufferung mit Re-clocking auf DAC-Seite sollte dieser "Nachteil" nach meinem Verständnis aber irrelevant sein.

So, jetzt können alle anderen Spezis über meine Aussagen herfallen.
paul_windisch
Schaut ab und zu mal vorbei
#6 erstellt: 07. Sep 2012, 11:01
Eine schlechte Clock (Jitter) bei einer D/A Wandlung macht theoretisch und messtechnisch Dinge aus dem Signal die man sich mit Sicherheit nicht wünscht.
Ein guter Takt in imho extrem wichtig für eine perfekte Wandlung. Wo die hörbaren Grenzen sind sei mal dahingestellt. Ich habe aber schon mehrmals gehört, dass ein und dasselbe Gerät mit einem verbesserten Takt bessere Ergebnisse geliefert hat.

Auf der digitalen Seite bin ich überfragt. Du schreibst ja hier ist ein Buffer dazischen und somit läuft die Sache ja nicht mehr synchron. Die Synchronisation zwischen dig. Quelle und Sender ist doch nur dazu da um korrekt zu übertragen und sofern die Fehler nicht zu hoch werden klappt die Übertragung. Qualität 0 oder 1. Oder denke ich grad falsch?

Lg, Paul
Benedictus
Inventar
#7 erstellt: 07. Sep 2012, 11:10
[quote]
Das Taktsignal im LPCM Datenstrom kann meiner Meinung nach durch den Glasfaserleiter nicht beeinträchtigt werden. Das heißt die Flankensteilheit ändert sich nicht durch das S/PDIF Interface oder den Übertragungsweg. Richtig?

Die 16 Bit Datenwörter wandern also über S/PDIF zu dem D/A Wandler in dem Verstärker und dort als erstes in einen FiFo Buffer, aus dem der D/A Wandler mit seinem eigenen Takt dann jedes Datenwort in ein analoges Audio Signal wandelt.
[/quote]


du wählst die optische S/P-DIF Übertragung? Nicht coax? Das optische TOSLink verfahren verwendet keine Glasfaser, sondern Plastik/Nylon-Leiter, also keine Monomodenleiter. Zwischen Sender/Empfänger und Lichtleiter gibt es Luftspalte. Das alles führt dazu, dass wenn du einen Lichtblitz abschickst, eine Million hinten wieder herauskommen.
Das versaut die Kantenschärfe der Flanken. TOSLink ist übringes ursprünglich nur bis 5m Reichweite spezifiziert gewesen, Toshiba glaubte selber nicht an mehr Qualität, das ist einfach ein superbilliges Verfahren.

Mit dem FiFo-Speicher: Hat der Rotel wirklich einen eingebaut? Mit separatem Ein- und Auslesetakt?


[Beitrag von Benedictus am 07. Sep 2012, 11:15 bearbeitet]
paul_windisch
Schaut ab und zu mal vorbei
#8 erstellt: 10. Sep 2012, 15:13

du wählst die optische S/P-DIF Übertragung? Nicht coax? Das optische TOSLink verfahren verwendet keine Glasfaser, sondern Plastik/Nylon-Leiter, also keine Monomodenleiter. Zwischen Sender/Empfänger und Lichtleiter gibt es Luftspalte. Das alles führt dazu, dass wenn du einen Lichtblitz abschickst, eine Million hinten wieder herauskommen.


Ah LWL
Dispersion ist ja nichts schlimmes. Solange das Bit richtig erkannt wird ist die Flanke kein Thema. Monomode ist wichtig bei großer Distanz falls du Probleme kriegst die Bits zu erkennen. Ich meine da liegt das Problem bei Toslink - in der Reichweite.
akem
Inventar
#9 erstellt: 11. Sep 2012, 15:17
[quote="oberstel"]Denn abgesehen vom angeblichen Jitter ist das doch eine nahezu perfekte Übertragung. Kein Brummen, galvanische Trennung, keine Störeinstrahlung und vor allem günstige Kabel.
[quote]

Hä? Galvanische Trennung? Keine Störeinstrahlung? Günstige Kabel? Wo lebst DU denn?
- die 75 Ohm verbindung KANN per Übertrager galvanisch getrennt sein - dummerweise kostet so ein Übertrager fast schon so viel, wie der Kunde heutzutage für das ganze Gerät auszugeben bereit ist
- Störeinstrahlung gibt es in JEDE Leitung - ganz egal, wie sie aufgebaut ist, wo sie ist und was sie überträgt! Das gibt es in der Hochspannungsleitung ganz genauso wie im Klingeldraht
- günstige Kabel: nun ja, es muß halt (wenn es denn der Norm entsprechen soll und das sollte es, wenn man Übertragungsfehler vermeiden will) 75 Ohm Wellenwiderstand haben (Wellenwiderstand ist Induktivität geteilt durch Kapazität des Kabels und aus dem Ergebnis die Wurzel).

Gruß
Andreas
UweM
Moderator
#10 erstellt: 11. Sep 2012, 15:24

akem schrieb:

Hä? Galvanische Trennung? Keine Störeinstrahlung? Günstige Kabel? Wo lebst DU denn?


Wie oben beschrieben ist, wird hier ein optisches Kabel verwendet (Toslink) damit ist eine galvanische Trennung natürlich gegeben

Grüße,

Uwe
Buschel
Inventar
#11 erstellt: 11. Sep 2012, 15:26

akem schrieb:
Hä? Galvanische Trennung? Keine Störeinstrahlung? Günstige Kabel? Wo lebst DU denn?

Mal langsam. Es geht um eine optische S/PDIF-Übertragung (Toslink) wie im ersten Beitrag bereits beschrieben.
UweM
Moderator
#12 erstellt: 11. Sep 2012, 15:29

Benedictus schrieb:
du wählst die optische S/P-DIF Übertragung? Nicht coax? Das optische TOSLink verfahren verwendet keine Glasfaser, sondern Plastik/Nylon-Leiter, also keine Monomodenleiter.


Toslink-Kabel gibt es auch mt Glasfaserleitern, z.B. von Kimber. Ob das nötig ist, ist natürlich eine andere Frage,

Grüße,

Uwe


[Beitrag von UweM am 11. Sep 2012, 15:30 bearbeitet]
akem
Inventar
#13 erstellt: 11. Sep 2012, 15:33
"Es geht um eine optische S/PDIF-Übertragung "

Oh, sorry, das hatte ich in der ellenlangen Liste von ich gehe von x soundso über y nach z völlig überlesen...
Nix für ungut!

Gruß
Andreas
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