Lyden af en switch

[Gask]

Så tror jeg lige jeg vil bidrage med mine erfaringer. Når jeg kører trådløst fra Ipaden til Airport Expressen (der også kører trådløst) bliver alting dårligere (i forhold til CDens digitale udgang), og jeg kan direkte høre at der er en form for elektrisk støj, plus et udfald i ny og næ. Egentlig troede jeg at det kunne være adaptorstikket (digital minijack til toslink), der lavede numre, men inden jeg køber en ledning med alm. toslink i den ene ende og digital minijack i den anden, vil jeg lige prøve at kable den.
CD-afspilleren er i øvrigt en snart 15 år gammel Yamaha cdx 993 og højttalerne AVI 9.1 med indbygget DAC. PT har jeg droppet at streame (Wimp HIFI)og er gået tilbage til kun at spille CDer.

[Kaj.]

Gask. Er det korrekt forstået, at du sammenligner lydgengivelsen fra iPad'en, afspillet via netværket til Airport Express tilkoblet højttalerne - analogt eller optisk digitalt – med den samme musik på CD overført til højttalerne direkte fra digitaludgangen på Cd afspilleren? I så fald har du indtil flere mulige forklaringer på forskellene end blot "lyden af en switch", som det beskrives. Vær lidt mere specifik med, hvad du præcist sammenligner. Musikken på iPad'en. Hvordan er den overført og behandlet på vejen fra CD pladen du sammenligner med?

[Gask]

Jeg ved godt at tråden til at begynde med handlede om lyden af en switch, men da den har taget en drejning syntes lige jeg ville bidrage.
Før: winp hifi via ipad-airplay til trådløs express. Herfra digitalt direkte ind i højttaleren, der har indbygget dac og forstærker. Ledningen er en alm. toslink, hvorpå der monteret et adapterstik, fordi minijackstikket både er analogt og digitalt.

Nu: alm. toslink direkte fra cd-afspilleren og ind i højttalerens digitale indgang.

[HenrikStevn]

Jeg er meget nysgerrig efter at vide hvordan folk kan mene at deres valg af netværksteknologi eller sågar deres valg af port i en switch kan have indvirkning på lyden.

For nu at regne lidt på det, så kører et almindeligt trådet hjemmenetværk ved 100Mbit/s. Almindelig CD-lyd er på 1411kbit/s, eller lige under 1,4Mbit/s. Altså kan man teoretisk overføre cirka 71 samtidige streams i CD-kvalitet på et almindeligt hjemmenetværk, hvis man ser bort fra TCP/IP-overhead osv.

Hvis man benytter FLAC er antallet af mulige samtidige streams ca. 50% større i forhold til rå CD-lyd, ved MP3 er øges antallet med over 450% i forhold til CD-lyd. Der er altså mere end rigelig båndbredde til at overføre signalet.

Derudover sker overførslen som bekendt rent digitalt, med fejlrettelse, genoverførsel og meget generøst dimensionerede buffere, og udfald vil udelukkende vise sig som udfald i lyden. Altså ikke noget med klang eller tone eller bas eller diskant. Enten er der lyd, eller også er der ikke lyd.

Man kan vende det på en anden måde og spørge: Oplever i flere stavefejl i jeres overførte Word-dokumenter når i benytter en switchport i forhold til en anden? Altså vel at mærke stavefejl som i ikke selv har lavet, men som er opstået pga. datafejl?

[Peter Steffensen]

Henrik: Du har i princippet 100% ret, Data er intakt uanset switch og kabler. Men du overser elektrisk støj. Det har tilsyneladende stor betydning for lyden, for forskellene som jeg beskriver er meget hørbare. Prøv selv.

[HenrikStevn]

Hvis elektrisk støj påvirker et datasignal, så er resultatet enten pakketab eller komplet tab af datastrømmen.

Ved pakketab gensendes de tabte pakker, og takket være buffere og tjeksumme osv. vil den eneste effekt være en marginalt nedsat transmissionshastighed.

Ved komplet tab af datastrømmen kommer der ganske simpelt slet intet igennem.

Det er umuligt for elektrisk støj at påvirke et digitalt datasignal sådan at selve lyden ændrer sig. Dels fordi man ikke arbejder real-time, men i bursts og med buffering, og dels fordi denne elektriske støj i så tilfælde skulle gå ind og meget præcist flippe lige præcis de rigtige bits. Når vi snakker netværksteknologi, så kommer data enten 100% korrekt frem, eller slet ikke.

Desuden er netværkskabel parsnoet og derved meget modstandsdygtigt overfor udefrakommende støj. Det er samme princip som bruges i balancerede lydkabler, blot til digital data.

Hvis det du siger skulle holde stik, hvad så med alle de netværkskabler f.eks. downloaded musik er løbet igennem på vej ned til din PC? Hvad med datakablet til harddisk? Hvad med selve den magnetiske lagring af bits på harddisken? Har de så også indvirkning på lydkvaliteten? For i så tilfælde er ingen datacentre sikre for ændringer på optagelser eller vigtige dokumenter.

Digital lyd er data, hverken mere eller mindre. Det adskiller sig først i det øjeblik det bliver analogt. Hvis du kan kopiere en lydfil til et netværksdrev, og den stadig et bitvis identisk med originalen, så kan dit netværk på ingen måde påvirke lydkvaliteten.

[Peter Steffensen]

Årsagerne til støj kan være mange. Du nævner selv de vigtigste. Men støjen ændrer jo ikke på data. Derimod interfererer støj med sample-clock'en og løber videre til analoge kredsløb i anlægget. Endnu en gang: prøv selv at lytte (forudsat selvfølgeligt at du har et computer afspillesystem).

[thor1]

Du tror måske det er ligesom i simulations programmer, hvor du sætter dit perfekte batteri til kredsløbet og så tænker du ikke rigtigt mere over det.

Sådan er virkeligheden ikke. Men det er bestemt en fordel at prøve at få virkeligheden til at ligne den situationen.
Eksempelvis Jitter kan nemt provokeres/skabes igennem strømforsyningen.

Her er en gammel "rotte" i faget som fortæller lidt om hvordan tingene hænger sammen starter omkring 15:40 http://www.youtube.com/watch?v=QsVqCID029g  resten er af videoen er sÃ¥mænd ogsÃ¥ interessant

[HenrikStevn]

Årsagerne til støj kan være mange. Du nævner selv de vigtigste. Men støjen ændrer jo ikke på data. Derimod interfererer støj med sample-clock'en og løber videre til analoge kredsløb i anlægget. Endnu en gang: prøv selv at lytte (forudsat selvfølgeligt at du har et computer afspillesystem).

Så er vi allerede langt forbi netværket og switchen, og nået til DACen. Så vi er enige om at netværkets type er irrevelant, eftersom data kommer korrekt frem?

DACen har ganske rigtigt en clock som afgører det analoge signal. Men for at påvirke og forskyde den skal du enten decideret ødelægge kredsløbet eller komponenterne, eller påvirke den med et ganske voldsomt magnetfelt. Selv ikke en kraftig harddiskmagnet sat direkte på DACen vil have en effekt.

Du tror måske det er ligesom i simulations programmer, hvor du sætter dit perfekte batteri til kredsløbet og så tænker du ikke rigtigt mere over det.

Sådan er virkeligheden ikke. Men det er bestemt en fordel at prøve at få virkeligheden til at ligne den situationen.
Eksempelvis Jitter kan nemt provokeres/skabes igennem strømforsyningen.

Her er en gammel "rotte" i faget som fortæller lidt om hvordan tingene hænger sammen starter omkring 15:40 http://www.youtube.com/watch?v=QsVqCID029g  resten er af videoen er sÃ¥mænd ogsÃ¥ interessant

Nu er det tilfældigvis sådan at jeg har arbejdet med netværk (inkl. til lagring/streaming af lyd og billede) hver eneste dag i over 10 år, så man kan vel kalde mig en "gammel rotte" efterhånden. Jeg ved udemærket godt hvad der kan påvirke en netværksforbindelse, og i særdeleshed også hvad der IKKE kan påvirke den.

Alt det der snakkes om her, omkring elektrisk støj og påvirkning af lyden sker udelukkende i det analoge domæne. Hvis netværksdata kommer frem, så kommer de frem, slut og punktum. Jitter er 100% irrelevant inden for både netværk og harddiskkabler osv., medmindre det når et sådant niveau at synkroniseringen i signalet tabes, og så kommer der bare intet ud af det overhovedet.

En påvirkning af lyden sådan som i beskriver her kan KUN ske i det analoge domæne, og altså derfor først efter DACen.

[Peter Steffensen]

@Henrik: man kan godt undre sig over, at man kan høre sådanne ting. Men det ændrer ikke ved at man KAN høre det. Jeg kender mange der kan. Prøv selv.
Jitter har kun relevans på DAC'ens sampleclock - deri har du ret. Undrer mig over at du som professionel ikke har opdaget, at der kan være lydmæssig forskel på om der er mere eller mindre støj i et digitalt system.

[rotelman]

NÃ¥ sÃ¥ kom BIT er BIT folket pÃ¥ trÃ¥den  
Verden er altså mere kompleks end hvad man kan læse i IT lærebøgerne osv. se f.eks. denne http://www.computerworld.dk/art/231352/ ... er-hvorfor
Jeg har arbejdet med IT i snart mange Ã¥r, men nÃ¥r det kommer til HIFI sÃ¥ bruger jeg ørerne og jeg ville ikke kunne leve uden f.eks. en LAN isolator  

[HenrikStevn]

@Henrik: man kan godt undre sig over, at man kan høre sådanne ting. Men det ændrer ikke ved at man KAN høre det. Jeg kender mange der kan. Prøv selv.
Jitter har kun relevans på DAC'ens sampleclock - deri har du ret. Undrer mig over at du som professionel ikke har opdaget, at der kan være lydmæssig forskel på om der er mere eller mindre støj i et digitalt system.

Nu må du lige definere "støj i et digitalt system". Snakker vi analog støj på det digitale signal? For så har det reelt ingen effekt før det når et niveau hvor datastrømmen på netværket forstyrres. Og så er man slet ikke i tvivl om at det sker. Vi snakker ikke om "tab af luft" eller andre audiofile floskler, vi snakker om komplet tab af lyd, enten periodisk eller fuldstændigt.

Jeg hører musik på forskellige setups, inkl. musik lokalt på min PC, streamet via netværksdrev fra en NAS, streamet via DLNA over wifi fra en NAS, streamet fra internettet til min telefon osv. I alle tilfælde spiller musikken præcis som den skal, uden mystiske hokus-pokus-effekter, og lyden er præcis som den skal være.

Forklar mig venligst præcis hvad den lydmæssige forskel er på at streame over netværkskabel og over wifi?

NÃ¥ sÃ¥ kom BIT er BIT folket pÃ¥ trÃ¥den  
Verden er altså mere kompleks end hvad man kan læse i IT lærebøgerne osv. se f.eks. denne http://www.computerworld.dk/art/231352/ ... er-hvorfor
Jeg har arbejdet med IT i snart mange Ã¥r, men nÃ¥r det kommer til HIFI sÃ¥ bruger jeg ørerne og jeg ville ikke kunne leve uden f.eks. en LAN isolator  

Som ansat i telebranchen hos en stor internetudbyder kan jeg fortælle dig stolpe op og stolpe ned om kobbernettet (og fibernettet for den sags skyld). Grunden til at kobbernettet er problematisk er at det er dimensioneret for mange år siden til analog tale med et meget begrænset frekvensområde og meget begrænset båndbredde, og til det formål fungerer det stadig til UG med kryds og slange. I dag bruges det primært til datatransmission med høj hastighed, hvor vi snakker frekvenser i MHz-området, hvilket stiller nogle helt andre krav. Derfor er vi konstant nødt til at finde på nye teknologier for at presse mere og mere ud af kablerne, som f.eks. bundling, vectoring og flere andre måde at enten komprimere eller optimere data på, eller få plads til mere båndbredde i kablerne.

Men du blander altså to meget forskellige verdener sammen. Kvaliteten af din internetforbindelse har intet at gøre med lydkvaliteten i den musik du downloader, kun hastigheden du modtager den med (og hvis du blot har 1,4Mbit/s stabil downloadhastighed, så kan du streame fuld CD-kvalitet.)

Angående at arbejde i IT, så findes der intet farligere end et software-mand med en skruetrækker, og jeg gætter på at du er software-mand. Kan du forklare i detaljer præcis hvad din LAN-isolator gør, og hvorfor? Eller har du bare fået at vide at den virker, og så tror du på det?

[Peter Steffensen]

@Henrik: for at undgå misforståelser, så skal jeg lige understrege at jeg er helt enig med dig i din udredning af, hvorfor støj og jitter ingen indflydelse har på data som sendes gennem et netværk. Derimod er jeg nødt til at fastholde, at man kan høre forskel på hvilken switch man anvender, hvilken PSU den kører på, hvilke kabler man anvender osv. Det kan kun skyldes at elektrisk støj påvirker DAC'ens sample-clock og sandsynligvis også analoge kredsløb i anlægget. Hvis man skal opdage forskellene ved lytning, er man dog nødt til at opsøge dem.

[HenrikStevn]

@Henrik: for at undgå misforståelser, så skal jeg lige understrege at jeg er helt enig med dig i din udredning af, hvorfor støj og jitter ingen indflydelse har på data som sendes gennem et netværk. Derimod er jeg nødt til at fastholde, at man kan høre forskel på hvilken switch man anvender, hvilken PSU den kører på, hvilke kabler man anvender osv. Det kan kun skyldes at elektrisk støj påvirker DAC'ens sample-clock og sandsynligvis også analoge kredsløb i anlægget. Hvis man skal opdage forskellene ved lytning, er man dog nødt til at opsøge dem.

Ok, du har opstillet en hypotese, nemlig at "elektrisk støj på netværket, fra opbygning af switch, strømforsyning, kabler eller en kombination af disse, har inflydelse på lydkvaliteten i musik der streames over dette netværk".

Næste trin er at opbygge et testscenarie der effektivt kan teste denne hypotese. Altså må du i et kontrolleret miljø afprøve switche, strømforsyninger og kabler, og kontrollere hvilke kombinationer der skaber mere eller mindre påvirkning af lydbilledet. For at sikre resultatet må du også have et kontrol-setup, en kendt faktor du kan sammenligne de øvrige kombinationer med.

For at undgå forudindtagethed vil jeg anbefale at disse tests udføres som blindtests (helst dobbelt blindtests), hvor en række forsøgspersoner præsenteres for musik afspillet på de forskellige kombinationer af hardware, uden at vide hvilken kombination der benyttes.

Det kan også være en fordel at måle direkte hvilken støj der findes i og imellem de forskellige komponenter.

Jeg tror dog du bliver skuffet. Data er data, uanset om det er lyd, billede, tekst eller det seneste afsnit af X-Factor. Elektrisk støj er generelt meget lav på netværk, og kommer aldrig så langt som at påvirke det analoge signal fra en netværksforbundet enhed.

[Peter Steffensen]

@Henrik: Disse tests er allerede foretaget og resultatet var grunden til at jeg startede tråden. Målegrej til dette formål har jeg desværre ikke. Men jeg stoler på mine ører og resultaterne er bekræftet af andre.