Die Lösung gegen Jitter: "Audio Rate Control"

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markust
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 14. Nov 2010, 21:27
Hallo,

ich bin schon seit längerem auf der Suche nach Geräten, die das HDMI feature "Audio Rate Control" unterstützen. Leider scheint die Funktion relativ unbekannt zu sein und die Hersteller sind teilweise selbst überfragt, ob ihre Geräte das Feature unterstützen.

Zu allem Überfluss besteht auch noch Verwechslungsgefahr mit dem vielbeworbenen Feature "Audio Return Channel", das ebenfalls mit "ARC" abgekürzt wird, aber natürlich rein gar nichts mit "Audio Rate Control" zu tun hat.

Kurz zur Erklärung: Jitter ist bei der Audio Wiedergabe von CD, SACD etc. ein entscheidender Störfaktor, der den Klang hörbar beeinflusst. Jitter entsteht hauptsächlich dann, wenn der CD/SACD-Player seine Audiodaten über ein digitales Interface (SPDIF oder HDMI) an einen Digitalverstärker schickt, der aus dem ankommenden Datenstrom den Abtasttakt "regenerieren" muss, um damit seine DACs (Digital-Analog Converter) zu takten. Dies geschieht im Verstärker mit PLLs, die sich auf den vom Player gelieferten Takt aufsynchronisieren. Der Player ist also in dem Fall der "Master" des Takts, der Digitalverstärker der "Slave". Die PLLs im Verstärker generieren dabei immer einen mehr oder weniger großen Jitter, da sie den Takt kontinuierlich nachregeln müssen, um sich dem Player Takt anzupassen.

Dieser PLL Jitter lässt sich nun quasi ursächlich vermeiden, wenn der Verstärker seine DACs eigenständig mit einem sauberen Quarzoszillator Takt versorgen kann. Diese sind prinzipiell um Größenordnungen genauer, wodurch Jitter (fast) komplett vermieden wird. Nun muss der Verstärker nur noch dem Player mitteilen können, wie schnell seine Taktquelle ist, und den Playertakt kontinuierlich mit "schneller" oder "langsamer" Befehlen auf seine Rate anpassen können. Genau das macht das Feature "Audio Rate Control", das im HDMI Standard seit der Version 1.3a von 2006 enthalten ist! Der Verstärker ist in diesem Fall also der "Master" des Takts und regelt den Player entsprechend nach. Das Resultat ist eine extrem saubere und (fast) jitterfreie Wiedergabe!

Fazit: HDMI 1.3a "Audio Rate Control" ist DIE Lösung gegen Jitter!

Nach meinen Recherchen haben einige Hersteller in der Vergangenheit "Audio Rate Control" unter verschiedenen Namen unterstützt: Sony ("HATS"), Pioneer ("PQLS"), Denon ("Denon-Link"). Leider scheint das Feature wieder auszusterben, jedenfalls scheint es kaum Equipment zu geben, das "Audio Rate Control" unterstützt, geschweige denn auch noch herstellerübergreifend interoperabel ist. Ich denke, das Feature ist einfach (noch) zu unbekannt, so dass es von Kundenseite nicht aktiv nachgefragt wird.

Das ist u.a. der Grund, warum ich hier den Thread starte, um einerseits "Audio Rate Control" bekannter zu machen und andererseits Tipps für Verstärker/Receiver/Blu-Ray Player zu sammeln, die das Feature unterstützen und ggf. auch herstellerübergreifend zusammen funktionieren!

Daher bitte ich Euch, in diesem Thread Erfahrungsberichte zu posten:

- Welche Verstärker / AV-Receiver / Blu-Ray Player unterstützen "Audio Rate Control"?
- Bei welchen Geräten unterschiedlicher Hersteller funktioniert "Audio Rate Control" nachweislich miteinander (Verstärker Firma A mit Blu-Ray Player Firma B)?


Grüsse,
Markus


[Beitrag von markust am 16. Nov 2010, 17:17 bearbeitet]
fantom
Stammgast
#2 erstellt: 16. Nov 2010, 13:22
Wo hast du denn die Infos her, könntest du noch ein paar links dazu posten, das ist wirklich interessant, ich habe davon noch nie was gehört?
Ist der Jitter dann komplett weg oder wird er nur reduziert, bekanntermassen ist der Jitter von guten Digitalabspielgeräten um den Faktor 4 niedriger, gibt es da irgendwelche Tests oder Messungen zu den Jitter bei Audio Rate Control?
fantom
Stammgast
#3 erstellt: 16. Nov 2010, 13:57
vielleicht werden solche korrektoren das "audio rate control" system überflüssig machen

http://www.jitter.de/german/g_soundfr.html
Passat
Moderator
#4 erstellt: 16. Nov 2010, 14:34
Auch Denon unterstützt es nicht, denn die Taktdaten laufen da über die DenonLink-Leitung und nicht über HDMI.

Grüsse
Roman
markust
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 16. Nov 2010, 17:04
Um dem Wunsch nach "Links" nachzukommen habe ich nochmal in den Forenregeln nachgelesen, da fast alle brauchbaren Links zu dem Feature in anderen Foren enden, aber Hifi-Forum ist da offenbar tolerant.

Anbei also ein paar Links zum Thema, meist leider in Englisch:

http://www.avforums....iles-could-good.html

http://www.xtremeplace.com/yabbse/index.php?topic=71372.20;wap2

http://www.avsforum....1715311#post11715311

Und hier noch ein Link zur HDMI 1.3a Spezifikation:
www.evernew.com.tw/HDMISpecification13a.pdf

Sehr interessante Lektüre!

Grüsse,
Markus
markust
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 16. Nov 2010, 17:10

fantom schrieb:
vielleicht werden solche korrektoren das "audio rate control" system überflüssig machen

http://www.jitter.de/german/g_soundfr.html


Der Artikel beschreibt den Effekt sehr gut, bietet aber keine Lösung an. "Audio Rate Control" ist die Lösung, da dabei die DA Converter des Digitalverstärkers direkt von Quarzoszillatoren gespeist werden.

Gruss,
Markus
markust
Ist häufiger hier
#7 erstellt: 16. Nov 2010, 17:12

Passat schrieb:
Auch Denon unterstützt es nicht, denn die Taktdaten laufen da über die DenonLink-Leitung und nicht über HDMI.

Grüsse
Roman


Denon unterstützt das Prinzip mit einer Taktübertragung über Denon-Link. Du hast aber recht, es ist nicht kompatibel mit "Audio Rate Control" fähigen Geräten, sondern funktioniert nur Denon-gegen-Denon.

Gruss,
Markus
fantom
Stammgast
#8 erstellt: 17. Nov 2010, 13:03

markust schrieb:

Der Artikel beschreibt den Effekt sehr gut, bietet aber keine Lösung an. "Audio Rate Control" ist die Lösung, da dabei die DA Converter des Digitalverstärkers direkt von Quarzoszillatoren gespeist werden.

Gruss,
Markus


die verkaufen da doch den Altmann Ultra-Precicion-Clock Injector (UPCI), der macht den Jitter weg, ich habe da aber mal nachgefragt,die wollen 650 euro für das ding

kann aber sein das die neuen D/A wandler solche Korrektoren schon haben wie der AD1955 der Jitter insensitiv sein soll, das system heisst da Data directed scrambling, vielleicht macht keiner Audio Rate Controll mehr, weil man solche korrektoren in die D/A Wandler steckt
http://www.analog.co...ta_sheets/AD1955.pdf

hier ist noch schaltungen beschrieben wie man Jitter klein hält, aber ich verstehe kein wort
http://cas.web.cern....ersions/Belleman.pdf


[Beitrag von fantom am 17. Nov 2010, 13:09 bearbeitet]
Ssalchen
Stammgast
#9 erstellt: 17. Nov 2010, 13:13
Also mein Pioneer BD & AVR ent-jittern mit PQLS - und hätte noch nie etwas bemerkt, dass es nicht funktioniert.

Also bin voll zufrieden damit!
fantom
Stammgast
#10 erstellt: 17. Nov 2010, 15:41

Ssalchen schrieb:
Also mein Pioneer BD & AVR ent-jittern mit PQLS - und hätte noch nie etwas bemerkt, dass es nicht funktioniert.

Also bin voll zufrieden damit!



welches modell, kannst du PQLS auch an und ausmachen, und hören ob es da ein unterschied gibt
Ssalchen
Stammgast
#11 erstellt: 17. Nov 2010, 15:50
LX-52 und VSX-1020.

Kann ich mal versuchen, wird aber dauern, weiß nicht, ob ich heute dazukomme. Das WE sicher nicht.
idna
Inventar
#12 erstellt: 18. Nov 2010, 12:32
also mein Pioneer BDP-320 unterstützt PQLS leider nur im 2-Kanal Betrieb (Audio CD) und mein Pioneer VSX-2020 AVR untersützt PQLS auch im Mehrkanal Betrieb!

Hab vor paar Wochen mal den Test gemacht, mit PQLS AN / AUS und hab ehrlich gesagt keinen Unterschied gehört!? Boxen sind in dem Fall nur die Fronts gewesen (Heco Metas 500) und Zuspielung via HDMI.

Ich hab die Einstellung zwar immer noch aktiv weils das Gewissen beruhig, das Maximale herausgeholt zu haben aber einen wirklichen Unterschied zu hören bedarf es doch etwas Voodoo


[Beitrag von idna am 18. Nov 2010, 12:33 bearbeitet]
Mickey_Mouse
Inventar
#13 erstellt: 18. Nov 2010, 15:56

markust schrieb:
Ich denke, das Feature ist einfach (noch) zu unbekannt, so dass es von Kundenseite nicht aktiv nachgefragt wird.

vorneweg: ich halte das Thema für extrem interessant!
Ich gehöre zu den Leuten, die von diesem "Audio Rate Control" Feature in HDMI 1.3a heute zum ersten hören.
Auch glaube ich an den prinzipiellen Einfluss von Jitter auf die Klangqualität, aber...

1) das Jitter Problem tritt eigentlich nur bei optischer Übertragung per TOSLink auf
2) man kann es durch entsprechend "hochwertige" PLL Schaltungen sehr einfach in den Griff bekommen.
3) Der Aufwand dafür beträgt wenige Cent.

Ok, früher bei den ersten Stereo Amps mit digitalen Eingängen waren diese paar Cent selbst in HighEnd Geräten der mehrere tausend Euro Klasse nicht selbstverständlich :-(
Heute sollte sich das aber gelegt haben. Alleine für die Videoübertragung (mit wesentlich höheren Datenraten) müssen ja Anforderungen erfüllt werden, mit denen der Audio Bereich locker mit abgedeckt wird.

Fazit: vielleicht sollte man sich erstmal auf die folgenden Punkte konzentrieren:
ordentliche Ausgänge
ordentliche Kabel (auch digital, speziell die korrekte Anpassung (Wellenwiderstand) ist wichtig!)
ordentliche PLL Schaltungen in den Empfängern
dann ist so ein ARC nicht mehr unbedingt nötig!

Achja, ich kann mich an Messungen/Test in der Elektor oder Elrad von vor >20 Jahren erinnern, bei denen der Einfluss des Jitters auf das (analoge) Ausgangssignal gemessen wurde. Bei optischen Leitungen war der deutlich mess- aber nicht hörbar. Bei einer wirklich guten elektrischen Übertragung mit angepassten Kabeln lagen die Ergebnisse im Bereich der Messungenauigkeit (bei vertretbarem Aufwand).
Und noch was: die Firma hier in der ich gerade sitze, hat bis vor 5 Jahren IC's für die optische Nachrichtentechnik (erst 10 dann 40GBit/s über zig Kilometer) entwickelt. Da gibt es ein Jitter Problem und Clock Recovery ist da ein Thema, das lässt sich aber relativ einfach in den Griff bekommen!
markust
Ist häufiger hier
#14 erstellt: 18. Nov 2010, 22:55

Mickey_Mouse schrieb:

Und noch was: die Firma hier in der ich gerade sitze, hat bis vor 5 Jahren IC's für die optische Nachrichtentechnik (erst 10 dann 40GBit/s über zig Kilometer) entwickelt. Da gibt es ein Jitter Problem und Clock Recovery ist da ein Thema, das lässt sich aber relativ einfach in den Griff bekommen!


Ich arbeite auch in der Nachrichtentechnik und bin mit Clock Recovery sehr gut vertraut. Es gibt aber einen entscheidenden Unterschied: In der Digitaltechnik reicht es, den Jitter auf ein Maß zu reduzieren, dass die Abtastung noch im Auge des Augendiagramms liegt. Dann werden die Digitaldaten vollständig fehlerfrei empfangen, trotz (Rest-)jitter.
Beim A/V-Receiver befinden wir uns aber genau an der Schnittstelle in die analoge Welt. Mit dem regenerierten Takt wird der DAC getaktet. Jeder Jitter wird damit sofort hörbar, es gibt keinen Quantisierungseffekt, unterhalb dem der Jitter keinen Effekt auf das Analogsignal hätte.

Gruss,
Markus
Mickey_Mouse
Inventar
#15 erstellt: 19. Nov 2010, 22:24

markust schrieb:
Mit dem regenerierten Takt wird der DAC getaktet. Jeder Jitter wird damit sofort hörbar, es gibt keinen Quantisierungseffekt, unterhalb dem der Jitter keinen Effekt auf das Analogsignal hätte.

prinzipiell sind wir uns einig, ABER:
Ohne die genauen Schaltungsdetails in aktuellen AVR zu kennen, möchte ich der These widersprechen, dass der (oder die) DAC direkt mit dem aus dem Empfangsteil regenerierten Takt gespeist werden!
Wenn man nur einen Funken Anstand besitzt, dann wird man einen FiFo mit dem Empfangstakt speisen (der eben genau wie du sagst nur im Auge liegen muss). Auslesen wird man diesen Puffer mit dem Takt einer zweiten PLL, die "ganz langsam" nach dem Füllstand nachgeregelt wird.
Das kostet nur wenige Cent, trotzdem bin ich mir nicht sicher, ob man uns solche einfachen Tricks aus Kostengründen doch lieber vorenthält...
Da wäre es tatsächlich aus der Sicht der Industrie ein geschickter Schachzug, einfach diesen Takt Rückkanal zu nutzen. Allerdings habe ich das Gefühl, dass Denon das Thema etwas ins lächerliche gezogen hat, als sie das Denon-Link Kabel für 500€ verkaufen wollten und später mehr oder weniger reumütig zugegeben haben, dass es eine ordinäre CAT5 Strippe ist, die bei jedem Computer Höker um die Ecke für ein oder max. zwei Euro zu haben ist.
markust
Ist häufiger hier
#16 erstellt: 11. Dez 2010, 14:19
Ich hätte einen Vorschlag: Wir können ja mal unsere präferierten Receiver- und Blu-Ray-Player Hersteller mit Anfragen bombardieren, ob sie "Audio Rate Control" unterstützen.

Wahrscheinlich müssen wir den meisten erstmal erklären, was das ist, und dass es sich nicht um "ARC - Audio Return Channel" handelt.

Also ich werde jedenfalls mal bei Onkyo nachfragen...

Markus


[Beitrag von markust am 11. Dez 2010, 14:20 bearbeitet]
markust
Ist häufiger hier
#17 erstellt: 03. Jan 2011, 11:50
Hier noch ein interessanter Test von Sony und Pioneer Geräten, die nach dem "Audio Rate Control" Prinzip arbeiten, leider aber proprietär, so dass sich die Geräte nicht austauschen lassen:

http://www.audio.de/vergleichstest/vergleichstest-mehrkanal-ketten-mit-zusatzfunktionen-per-hdmi-pioneer-sc-lx-71-mit-pioneer-bdp-lx-08-sony-str-da-5400es-mit-scd-xa-5400es-378554.html

Markus
Wintiwin
Ist häufiger hier
#18 erstellt: 03. Okt 2012, 09:27
...bin per Zufall auf diesen Betrag gestossen und möchte diesen nochmals aktivieren. Aus dem im letzten Beitrag von "markust" publizierten Test vom Januar 2009 ist zu entnehmen, dass bislang für Zweikanal-PCM die koaxiale Variante im Vergleich immer besser war als HDMI. Ist das mit der neusten HDMI-Variante 1.4a auch so? Dies würde auch erklären, weshalb ich für mein nachfolgendes Problem keine Lösung finde.

Ich habe einen AV-Receiver Onkyo 5009, Auszug aus der Bedienungsanleitung:

Optisches + Koaxiales Digitalkabel: Die verfügbare Sampling-Frequenz für PCM-Eingangssignal (Stereo/Mono) ist 32/44,1/48/88,2/96 kHz.
Im Falle eines HDMI-Anschlusses stehen 176,4/192 kHz ebenfalls zur Verfügung. Weiter können via HDMI bis zu acht Kanäle digitale Tonsignale übertragen werden (2-kanalige PCM-Signale, digitale Mehrkanal Audiosignale und Mehrkanal-PCM-Signale).

Ich suche nun schon seit längerem einen digitalen Zuspieler (Audio-Server mit Festplatte) bei welchem die digitalen Audio-Daten per HDMI out ausgegeben werden, damit ich hochauflösende oder Mehrkanal-Musik richtig hören könnte. Zusätzlich müsse dieser Audio-Server ein App für iPad haben. z.B. wie Meridian Media Core 200, Naim UnitiServe, OliveO4HD oder Aurender S10. Einziges bis dato gefundenes Gerät ist der Trigon Chronolog, welcher gemäss Werk Audio auch über den HDMI-Anschluss ausgeben kann bis 192 kHz, fragt sich jetzt aber nur in welcher Qualität?

Kann ich meine Suche aufgeben, da die Qualität von PCM immer noch besser via koaxialer Verbindung ist und Hersteller somit gar nie HDMI anbieten werden?


[Beitrag von Wintiwin am 03. Okt 2012, 09:28 bearbeitet]
Mickey_Mouse
Inventar
#19 erstellt: 04. Okt 2012, 19:24
ich halte den Audio Artikel gelinde gesagt für Quatsch!

um über ihr eigenes Unwissen hinweg zu täuschen, schreiben sie das bewusst "lustig in Kindersprache". Was soll denn hiermit: "Bei dieser Zwei-Klassen-Gesellschaft kann es schon mal zu Laufzeitfehlern im Audio-Takt kommen." gemeint sein?
Spätestens wenn man sich anguckt, dass jeder aktuelle AVR eine "LipSync" Funktion hat, sollte klar sein, dass Video/Audio und DAC Takt völlig voneinander entkoppelt sind.

Für mich ist das mal wieder ein Versuch, völlig überteuerte BD-Player zu rechtfertigen.
bennehans
Stammgast
#20 erstellt: 18. Sep 2016, 05:49
Ich häng mich mal hier mit rein da ich die ganze Jitter Geschichte auch sehr interessant finde. Ich betreibe einen Raspberry Pi per HDMI an einem Marantz SR8002. Ebenso einen 93er Opppo.
So wie ich über das Thema lese, wird meistens über Musik geschrieben. Was ist aber bei HD Film Ton, DTS HD oder TrueHD. Das sind Formate die nur per HDMI weitergereicht werden können. Oder in meinem Fall DSD vom Oppo zum Marantz. Also ich kann in keinem von den genannten Fällen einen Jitter feststellen. Weder bei dem Pi noch beim Oppo. Weder bei Film noch bei Musik. Meiner Meinung nach ist das was, das man messen aber nicht hören kann.
Passat
Moderator
#21 erstellt: 18. Sep 2016, 08:55

bennehans (Beitrag #20) schrieb:
Meiner Meinung nach ist das was, das man messen aber nicht hören kann.


Genau richtig.
Es wird immer nur über den "bösen" Jitter fabuliert, aber seit man den Jitter ausgekramt hat (ist schon weit über 20 Jahre her!) hat weltweit noch niemand die klangliche Relevanz von Jitter feststellen können.
Auch Super-Goldohren, die angeblich noch hören, ob das Lautsprecherkabel nun direkt auf dem Boden liegt oder von speziellen Klötzchen (natürlich nur die, die bei Vollmond von Jungfrauen geschnitzt und mit Weihwasser beträufelt wurden, denn die anderen "klingen" nicht!) auf Abstand gehalten wird, haben das noch nicht feststellen können.

Grüße
Roman
Mickey_Mouse
Inventar
#22 erstellt: 25. Sep 2016, 12:18
ich habe schon mit Leuten gesprochen, die sich die Auswirkungen von Jitter wie das "Leiern eines Plattenspielers" vorstellen, andere argumentieren damit, dass die Instrumente nicht mehr zeitrichtig zusammen spielen (können).

So stellt sich das eben Hans-Doof vor und das ist natürlich völliger Blödsinn!

auch das was man bei Jitter Fehlern (unterhalb der Schwelle bei der die Verbindung abbricht, also die Bits nicht mehr im Auge liegen und es zu "echten" Bit-Fehlern kommt) messen kann ist einfach nur ein erhöhtes (Grund) Rauschen! Und auch hier wieder: dieses Rauschen ist so gering, dass man es nicht hören (aber eben messen) kann.
atmosenabled
Stammgast
#23 erstellt: 26. Sep 2016, 11:47
... mein CD-T gibt beim Auslesen den Takt vor, liefert die Daten an den DAC und der gibt seinen Takt-Senf hinzu.
Jetzt kann mein DAC Sonic-Scrambling, hängt also mit einem CAT- und einem Clock-Kabel am CD-T und gibt somit einerseits den Takt vor, steuert also das Laufwerk, andererseits gibt der DAC ein Rauschen auf das Signal, dass anschließend herausgerechnet wird, und dann soll der Jitter auf wundersame Weise auf < 180 PSI fallen.
Ohne Kabel und Sonic-Scrambling soll der CD-T ca. 500 PSI an Jitter produzieren, also weit in den hörbaren Bereich hinein.

Ich denke, wer Gras wachsen hört, hört auch Jitter.

Letztendlich hilft dann nur ein Tachyonen-Generator mit Doppelhelix und Amethist, der die Dingsbumms im Raum auf doppelte Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und erst so ein entspanntes Hören ermöglicht.


[Beitrag von atmosenabled am 26. Sep 2016, 11:47 bearbeitet]
Jörg_A.
Stammgast
#24 erstellt: 14. Okt 2016, 07:59
Quatsch. Ein günstiger Fluxkompensator reicht da schon......
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