Erfahrungen mit Digitalkabeln (USB)

Franz
inaktiv
Beiträge: 4422
Registriert: 24.12.2007, 17:07
Wohnort: 53340 Meckenheim

Beitrag von Franz »

Interessant, Frank. Obgleich mir das Wissen um die Zusamenhänge fehlt, wäre nett, wenn jemand mal die Begriffe "CRC" und "Hamming" erklärt, denke ich schon, daß USB-Übertragung HiFi-gerecht sein kann.

Immerhin tönt es bei mir damit besser als mit jedem CD-Spieler, den ich jemals besaß. Okay, ich wandle ja noch per externem DA-Wandler, USB liefert nur den Datenstrom an den Mediaplayer.

Ehrlich gesagt, hatte ich vorher gedacht und auch geglaubt, daß streaming - egal mit was - störungsfrei passieren würde. Nach meinem Versuch bin ich da nicht mehr von überzeugt. Interessant ja auch, daß es wohl doch hörbare Unterschiede bei den streaming-Lösungen gibt.

Gruß
Franz
Bild
Alex8529
Aktiver Neuling
Beiträge: 280
Registriert: 22.08.2010, 14:16

Beitrag von Alex8529 »

@Franz
CRC/Prüfsumme ist quasi ein zusätzliches Datenpaket, welches mit dem Hauptpaket übertragen wird, um Fehler in der Datenübertragung zu erkennen.

Hamming Distanz zeigt an, ob und wieviel Fehler nicht nur erkannt, sondern auch korrigiert werden können.

Einfach mal so in einfachen Worten.

Grüße Frank
Bild
Franz
inaktiv
Beiträge: 4422
Registriert: 24.12.2007, 17:07
Wohnort: 53340 Meckenheim

Beitrag von Franz »

Danke, hab CRC schon beim Rippen per EAC entdeckt. Da steht auch was von "Lese CRC" und "Test CRC", die Spalten bleiben aber leer bei mir. Irgendwie bin ich nicht für die PC-Welt geboren. Daß ich auf meine alten Tage mit sowas anfange. :mrgreen:

Gruß
Franz
Bild
Unicos
Aktiver Hörer
Beiträge: 805
Registriert: 22.06.2008, 20:38
Wohnort: NRW

Beitrag von Unicos »

Hallo Frank,

interessante Betrachtung, aber Franz hat das Kabel zwischen Festplatte und TEAC getauscht, sprich hier wird ein File uebertragen ..., und wenn es zu einem Fehler kommt, wird neu uebertragen. Und wenn einer der zig Buffer leerlaeuft, kommt es zu einer Unterbrechung. (Die Fujaksche Theorie der CPU-Ueberbelastung wird ja auch noch weiter betrachtet.)

Fuer den Teil der Datenuebertragung PC zu Soundcard, koennte man dies ja mal weitergehend betrachten.

Kann man eigentlich nur den HW Layer fuer die Uebertragungsqualitaet (applikativ gesehen) verantwortlich machen? Haben wir mittlerweile nicht viel mehr Moeglichkeiten einen Stream aufrecht zu halten, indem wir mehr Buffer und Logik einsetzen?

Oder wolltest Du genau das sagen und ich habe es nicht verstanden? :-)

Unwissende Gruesse

Thomas
Bild
bigman13
Aktiver Hörer
Beiträge: 34
Registriert: 19.06.2009, 13:54

Beitrag von bigman13 »

Franz hat geschrieben:Leute, reden wir eigentlich hier über gleiche Abhörbedingungen? Ich habe doch geschrieben, daß ich das mit dem Standardkabel am Hörplatz nicht bemerkt habe. Nun ist der Hörplatz 2,60 m von beiden Lautsprechern entfernt, ich hör auch relativ leise, hab mal gemessen, es sind im Versuch dann 65 dB. Also, wenn ich an den Lautsprecher ran gehe, das Ohr an den Mitteltöner halte, dann krieg ich das auch mit dem Standardkabel sofort mit. Weiterhin geht es um die Ausprägung des Effektes, dessen Deutlichkeit und dessen räumliche Wahrnehmung. Hört euch das doch dann mal unter diesen Bedingungen an. Desweiteren wißt ihr ja jetzt, auf was ihr achten müßt. Hand auf's Herz: Wer hätte es denn wirklich bewußt bemerkt?
Ich habe das Stück zuerst an den Geithains gehört. Im Sweetspot, gleichseitiges Dreieck mit 2.30m Länge. Bei normalere Zimmerlautstärke. Vielleicht so um 65 bis 70db. (Kann das nur Mut dem iPhone schätzen.) Gefühlt noch gerade im Hallradius.

Ich finde den Effekt sehr prägnant. Bei entspanntem, konzentriertem Hören würde ich den wohl mitbekommen, kann ihn auch mit meiner Wohnzimmerkette (BR 25) in über 3 Meter Entfernung hören.

Ich muss aber dazu sagen, dass ich oft neue Details in Stücken entdecke. Auch empfinde ich die Rauminformationen manchmal anders. Dazu muss ich auch nicht unbedingt konzentriert hören oder im Sweetspot sitzen. Die Anlage habe ich seit fast einem Jahr nicht mehr verändert. Meine Wahrnehmung schwankt sehr. Mir fallen deshalb vergleichende Aussagen zum Beispiel zu Geräten besonders schwer. Ich wüsste nie, ob ich das in zwei Wochen noch so hören würde.

Nachher teste ich noch, ob das Weglassen des VV etwas an der Ausprägung des Windes ändert.

Beste Grüße und ein schönes Wochenende,
bigman
Bild
Pictor
Aktiver Hörer
Beiträge: 112
Registriert: 17.01.2010, 22:37

Beitrag von Pictor »

bigman13 hat geschrieben:Meine Wahrnehmung schwankt sehr. Mir fallen deshalb vergleichende Aussagen zum Beispiel zu Geräten besonders schwer. Ich wüsste nie, ob ich das in zwei Wochen noch so hören würde.
Ich glaube auch, dass die "Tagesform" des Hörers einen wesentlichen Anteil daran hat. Es gibt Tage, da bin ich irgendwie unzufrieden mit dem Klang und Hören macht dann auch nicht so richtig Spaß. An anderen Tagen (so wie heute :D ) passt einfach alles.
Franz
inaktiv
Beiträge: 4422
Registriert: 24.12.2007, 17:07
Wohnort: 53340 Meckenheim

Beitrag von Franz »

Ist ja alles schön und gut. Meine "Tagesverfassung" schwankt auch, bin ja ein Mensch aus Fleisch und Blut, keine Hörmaschine. Ich bin mir jedenfalls sicher, daß es da einen hörbaren klanglichen Unterschied zwischen dem Standard-USB-Kabel und dem anderen gibt. Kann ja jeder, der mit einem USB-Kabel in seiner Abhörkette hantiert, selbst ausprobieren. Hab hier nur eine Erfahrung dazu beigesteuert. Und solange ich mit einer externen Festplatte höre, bleibt dieses Kabel dran. Warum soll ich mich mit weniger zufrieden geben?

Gruß
Franz
Bild
Alex8529
Aktiver Neuling
Beiträge: 280
Registriert: 22.08.2010, 14:16

Beitrag von Alex8529 »

Unicos hat geschrieben:interessante Betrachtung, aber Franz hat das Kabel zwischen Festplatte und TEAC getauscht, sprich hier wird ein File uebertragen ..., und wenn es zu einem Fehler kommt, wird neu uebertragen. Und wenn einer der zig Buffer leerlaeuft, kommt es zu einer Unterbrechung. (Die Fujaksche Theorie der CPU-Ueberbelastung wird ja auch noch weiter betrachtet.)
Hallo Thomas,

mir lässt das keine Ruhe, also nochmal gegoogelt + drüber nachgedacht....

Es ist ganz einfach technischer Standard, dass Bit-Kipper bei einer Datenübertragung
vorkommen, und das nicht all zu selten.

Die desshalb notwendigen technischen Maßnahmen zur Fehlererkennung/Korrektur führen
eben auch dazu, dass die Netto-Datenrate bei einer File-Übertragung nur ein Bruchteil der
theoretischen Datenübertragungsrate beträgt.

- Paketvergrößerung durch zusätzliche CRC Daten
- Paketwiederholungen, da nicht korrigierbar
- Paketkollisionen, da Wiederholungsanforderungen des Empfängers die gesendeten Daten stoppen

Aber wie gesagt, bei der File-Übertragung ist das alles nicht schlimm, es dauert dann halt etwas länger.

Ander sieht es bei der reinen Vorwärts-Datenübertragung / Streaming aus.
Da hat das System keine Chance zu wiederholen, es kann nur

- die falschen Daten ignorieren
- die falschen Daten falsch hinnehmen

USB stellt zwei für uns relevante verschiedene Übertragungsarten bereit:
(eigentlich sind es vier, aber die anderen zwei sind für unseren Fall nicht von Bedeutung)

1. Bulk-Transfer / File Transfer

Mittels Bulk-Transfer werden typischerweise große Datenmengen übertragen, wie sie beispielsweise bei Druckern oder Scannern anfallen. Bulk-Daten sind sequentiell. Ordnungsgemäßer Datenaustausch wird auf Hardwareebene durch Fehlererkennung sichergestellt. Im Bedarfsfall können auch begrenzt Wiederholungen einer Transaktion ausgeführt werden.

Eine feste Bandbreite ist für diese Art der Datenübertragung nicht vorgesehen. Es wird die Bandbreite benutzt, die gerade verfürbar ist. Ist der Bus schon voll ausgelastet wird mit der Übertragung solange gewartet, bis wieder Kapazitäten vorhanden sind.


Bei der Datenübertragung sind also Fehler, im Sinne von fehlerhaften gespeicherten Dateien auf der Ziel-Festplatte DURCH Kabel-Fehler ausgeschlossen.

2. Isochroner Transfer / Streaming

Ein typisches Beispiel für isochrone Daten ist Sprache. Wenn der Datenstrom während einer solchen Übertragung abreißt, kommt es zu unschönen Störungen bei der Sprachausgabe. Selbst wenn die Daten komplett übertragen wurden, kann eine verzögerte Übertragung den wie zum Beispiel bei Telefon-Konferenzen benötigten Echtzeit-Effekt zunichte machen.

Die zeitlich korrekte Übertragung wird bei isochronen Transfers durch das potentielle Auslassen bestimmter Datenteile erreicht. Mit anderen Worten: wenn ein Fehler bei der Übertragung auftritt, wird er nicht durch Hardware-Mechanismen (Wiederholungen) korrigiert.


Bei dieser Datenübertragung sind also Fehler möglich, die auch durch eine Kabelstörung begründet sein können.

Quelle:
http://www.tu-chemnitz.de/informatik/RA ... tenfl.html

Natürlich spielen auch die Hard- und Software des Gesamtsystems eine Rolle.

- Schnittstellen-Koppler
- Buffer
- Treiber
- etc.

Ein CD-Player arbeitet ja quasi auch im isochronen Betrieb, hat aber eine weitaus hochwertigere Fehlererkennung und Fehlerkorrekturen.

So nun die Frage an Franz:
Bei welcher dieser Datenübertragung wurde der Effekt beobachtet ?


Beste Grüße

Frank
Bild
Franz
inaktiv
Beiträge: 4422
Registriert: 24.12.2007, 17:07
Wohnort: 53340 Meckenheim

Beitrag von Franz »

Alex8529 hat geschrieben:Bei welcher dieser Datenübertragung wurde der Effekt beobachtet ?
Hab ich doch schon ausführlichst dargelegt: Der Effekt tritt auf, wenn ich das Standard-USB-Kabel, welches meine externe Festplatte mit dem Teac Mediaplayer WAP-V 6000 verbindet, austausche gegen das USB-Kabel von Aquox und damit höre.

Gruß
Franz
Bild
Alex8529
Aktiver Neuling
Beiträge: 280
Registriert: 22.08.2010, 14:16

Beitrag von Alex8529 »

Franz hat geschrieben:1) Hab ich doch schon ausführlichst dargelegt:
2) ... damit höre.
1) Franz, entschuldige bitte, dass ich nochmal nachfragte, um sicher zu sein, denn ich habe eine solche Technik nicht im Einsatz

2) also wird es mit Sicherheit Pkt. 2. Isochroner Transfer / Streaming sein

Hier berichtet der User Speedy über ein ähnliches Problem:

http://aktives-hoeren.de/viewtopic.php?f=14&t=1467

dazu in WIKI: http://de.wikipedia.org/wiki/AES/EBU

Die digitale Signalübertragung kann vor allem bei langen und minderwertigen Kabeln zu einer Signalverstümmelung führen: Kann der Empfänger den Bitstrom auch mithilfe der Prüfsumme nicht mehr zu 100% rekonstruieren, kommt es zur Signalverschlechterung. Sie äußert sich durch Verlust an Amplituden- Auflösung (Dynamik) und zeitlicher Desynchronisation (Glitch)

Und nun möchte ich über ein Problem aus einem anderen Bereich berichten, wo in unserer Firma Probleme bei der Datenübertragung festgestellt wurden.

Für einige unserer Steuerungen, die wir entwickeln und bauen benutzten wir eine MODBUS-Übertragung.
MODBUS arbeit also auch auf der Basis einer seriellen Schnittstelle mit Differentialpegeln, wie USB und AES und benutzt auch verdrillte Kabel.

Da einige dieser Anlagen auch für den transportablen Einsatz genutzt werden, haben wir uns für XLR-Stecker entschieden, da diese weltweit verfügbar sind, rubust und sich verriegeln.

Auf Grund von Lieferproblemen eines Lieferanten mussten wir für ein Projekt andere XLR-Stecker einsetzen.

Kein Problem, dachten wir jedenfalls, da ja XLR genormt ist.

Falsch gedacht, es kam bei der Inbetriebnahme zu massiven Datenübertragungsproblemen.

Was nun, wo fängt man an zu suchen. Software, Lötstellen, Kabel.....

Alles X-mal gebaut, verkauft, keine Probleme.

Da unsere Techniker echte Freaks sind (Gott sei Dank ! ), haben sie eigentlich das Letzte getestet, was man sich vorstellen könnte.

Sie haben die Pins und Buchsen der XLR-Stecker und Buchsen vermessen.

Und siehe da, das war die Fehlerursache, alles genormt, und trotzdem Abweichungen, die dazu führten, dass die elektrische Verbindung, und damit die Datenübertragung gestört wurde.

Nun wurden weitere Messungen gemacht, darunter auch XLR-Teile des Marktführers.
Auch da wurden gravierenden Unterschiede festgestellt.

Daraufhin wurde der Marktführer gebeten, uns detailierte Datenblätter mit Produktionstoleranzen zur Verfügung zu stellen.

Hat er nicht, will er nicht, keine Ahnung, er verwies jedenfalls nur auf eine ominöse DIN, in der die XLR Vebinder beschrieben werden.

Da wir vom XLR-Verbinder nicht weg wollen, werden nun diese Teile vermessen, bevor sie in die Produktion kommen.

Was nicht passt kommt in die Tonne, da ja auf Grund fehlender Toleranzangaben nicht reklamiert werden kann.

Zusammenfassung:

- Franz hat über ein erhörtes Problem mit einem USB berichtet

- Speedy hat über ein erhörtes Problem mit einem AES-XLR-Kabel berichtet

- Alex8529 hat über ein Problem mit XLR-Verbindern berichtet, und den Fehler gefunden

Da eine serielle Differentialpegel Datenübertragung dermaßen stabil ist, dass damals, als das Ethernet in den USA erfunden wurde, sogar auf die Abschirmung verzichtet wurde, da zwei verdrillte Strippen reichten, schließe ich das Kabel an sich, bei den in unseren Anwendungen kurzen Längen definitiv aus, und tippe auf die Steckverbinder als Problem-Quelle.

Sorry, dass es so lang wurde ...

Beste Grüße

Frank
Bild
Fujak
Moderator
Beiträge: 5752
Registriert: 05.05.2009, 21:00
Wohnort: Bayern
Kontaktdaten:

Beitrag von Fujak »

Alex8529 hat geschrieben:schließe ich das Kabel an sich, bei den in unseren Anwendungen kurzen Längen definitiv aus, und tippe auf die Steckverbinder als Problem-Quelle.
Hallo Frank, dem würde ich in Bezug auf das USB widersprechen, denn es hat schon seine Gründe, dass USB-Kabel ohne Repeater maximal 5m lang sein dürfen, um zuverlässig zu funktionieren. Das USB-Protokoll ist anders aufgebaut als das Ethernet-Protokoll, wo 5m tatsächlich eine sehr kurze Strecke ist.

Grüße
Fujak
Bild
Franz
inaktiv
Beiträge: 4422
Registriert: 24.12.2007, 17:07
Wohnort: 53340 Meckenheim

Beitrag von Franz »

Frank, das liest sich alles sehr spannend. Egal nun, wo das Problem steckt. Es scheint eines zu geben. Ich als einfacher Konsument und Hörer kann ja nur hinhören, etwas bemerken oder auch nicht. An der Stelle hätte ich das zumindest gar nicht mal erwartet. Aber immer wieder mache ich so meine ganz eigenen Erfahrungen mit dem digitalen Zeugs. Vieles davon kann ich mir gar nicht richtig erklären. Mir bleibt also nur das Hören, die subjektive Bewertung davon und dann die Wahl, mir das zu nehmen, was mich mehr zufriedenstellt. Ist schon bisweilen ein komisches Hobby. Sicher scheint rein gar nichts mehr zu sein. Ich bin da oft ratlos.

Gruß
Franz
Bild
Alex8529
Aktiver Neuling
Beiträge: 280
Registriert: 22.08.2010, 14:16

Beitrag von Alex8529 »

Fujak hat geschrieben:
Alex8529 hat geschrieben:schließe ich das Kabel an sich, bei den in unseren Anwendungen kurzen Längen definitiv aus, und tippe auf die Steckverbinder als Problem-Quelle.
Hallo Frank, dem würde ich in Bezug auf das USB widersprechen, denn es hat schon seine Gründe, dass USB-Kabel ohne Repeater maximal 5m lang sein dürfen, um zuverlässig zu funktionieren. Das USB-Protokoll ist anders aufgebaut als das Ethernet-Protokoll, wo 5m tatsächlich eine sehr kurze Strecke ist.
Hallo Fujak,

ich kann keinen Widerspruch erkennen.

USB ist nur wegen der mitgeführten Stromversorgung auf 5-7 m begrenzt, nicht wegen der Datenübertragung. Es gibt USB-RJ-45 Adapter auf Ethernet-Kabel, mit denen geht es bis zu 45 m, und ohne zusätzliche Spannungseinspeisung.

Franz wird ja nun nicht ein überlanges Kabel verwenden, bei dem die Spannungsversorgung für die USB-Festplatte zusammenbricht.

Wie schon geschrieben, hat USB eine sehr einfache Fehlererkennung (CRC5) für die File-Übertragung,
aber keine Fehlerkorrektur-Mechanismen. Ethernet hat CRC32 / Hamming 4 und kann somit 3-Bit-Fehler erkennen und 1-Bit Fehler korrigieren.

Beim USB-Streaming gibt es gar keine Fehlererkennung, die dazu führt, dass wiederholt wird.

Beste Grüße

Frank
Bild
Unicos
Aktiver Hörer
Beiträge: 805
Registriert: 22.06.2008, 20:38
Wohnort: NRW

Beitrag von Unicos »

Hallo,

nochmal fuer einfache Kinder wie mich.

Wir reden bei Franz von einer USB-Kommunikation zwischen Teac und Festplatte. Das heisst fuer mich:

Teac hat nichts anderes als einen auf, ich glaube es war eine Mips, basierende Linux Loesung, die nichts anderes macht, als via USB ein NTFS Filesystem (oder FAT32) zu mounten. Jetzt liest ein Prozess Daten von diesem Filesystem. Diese Daten werden in der Regel zwischengepuffert. Der Prozess nimmt die gelieferten Daten und schubst diese dann weiter. Irgendwann kommen diese Daten aus dem S/PDIF-Ausgang als PCM raus (richtig?). Ab jetzt benutze ich ein Protokoll ohne Feedback... Hier sehe ich gerne Probleme.

Was ich jetzt nicht verstehe, warum sprechen wir nun von einem USB-Stream? Warum soll hier ein Qualitaetsverlust stattfinden?

Klar, bei Problemen im Kabel haben wir einen schlechten Transfer (Datendurchsatz sinkt bis zum Abbruch)etc. Aber dann haben wir Abbrueche und keine geminderte Qualitaet... Wenn falsche Daten vom Filesystem kommen, stellen wir das fest und es wird neu uebertragen. Die Folge ist bei Nichterfuellung der Datenrate: Abbruch.

Wo ist mein Denkfehler (bezogen auf das Franz' Phaenomen)? Werfe ich da etwas durcheinander oder eher jemand anderes?

A bit confused

Thomas
Bild
Fujak
Moderator
Beiträge: 5752
Registriert: 05.05.2009, 21:00
Wohnort: Bayern
Kontaktdaten:

Beitrag von Fujak »

@Frank: Prima, alles klar.

@Thomas: Das siehst Du schon richtig - aus meiner Sicht zumindest. Bei Franz geht es nicht um ein Streaming von Audiodaten an einen USB-S/PDIF-Umsetzer und weiter in einen DAC, wofür die angeführten Regeln von Frank gelten. Wo ich bei der ganzen Sache den Knackpunkt sehe, hatte ich bereits in meinem ausführlicheren Posting dargelegt, wonach der USB-Datentransfer von der externen Platte bei zu großer Fehlerhäufigkeit zu mehr CPU-Aktivität und damit mehr Jitter am SPDIF-Ausgang führt. Die einzelnen Prozesse in dieser kleinen Kiste sind ja nicht voneinander hermetisch abgeschottet sondern stehen (auch in nicht beabsichtigten) Wechselwirkungen, wie das Beispiel deutlich zeigt.

Grüße
Fujak
Bild
Antworten