Digital

030103
Digital - Ausgang - Kabel - Qualität

Der CD-Player bestimmt praktisch die Gesamtqualität der nachfolgenden HiFi-Anlage. Ein besserer Player oder eine Aufwertung durch einen besseren Digital-Analogwandler läßt den Verstärker besser arbeiten. Schon mit einem gleichwertigen Wandler, nur ausgelagert, läßt sich in der Regel eine Steigerung erreichen, weil die separate Stromversorgung und die Abgeschirmtheit, d.h. Schutz vor laufwerksbezogenen Störungen Vorteile bieten. Angesichts pefektionierter Wandlertechnologien verlagert sich die Problematik auf die zeitgerechte Signalumsetzung, die Reduktion von Jitter. So nennt man ein Verschwimmen von Impulsflanken, welches ein ungenaueres, weniger räumliches Klangbild zur Folge hat. Die räumliche Trennung von Laufwerk und Wandler braucht ein Kabel als Bindeglied. Das Format der Daten ist das SPDIF (Sony- Philips- Digital- Interface- Format), in den Flanken ist der Systemtakt enthalten, s.u.. Übliche digitale Signalübertragung und -Bearbeitung behandelt aufsteigende Flanken häufig anders als abfallende (Form u. Zeitpunkt). Um dem abzuhelfen, könnte man alle Flanken unmittelbar vor dem Ausgang des Laufwerks gleichartig im Systemtakt auslösen. Der nachfolgende Digital-Analog-Wandler könnte sich dann besser synchronisieren, der resultierende Jitter bliebe gering. Das bedeutet: noch feinere Detailauflösung, bessere Räumlichkeit, mehr Lebendigkeit. Diese Aufgabe übernimmt auch ein Jitterkiller, eine Einrichtung, die die Signalinformation aufnimmt und die Taktfrequenz erkennt, gleichmäßiger (frequenzstabiler) wiedergibt und die Signalinformation nun taktgenau wieder damit verknüpft. Das menschliche Ohr kann zeitliche Verschiebungen durch tägliche Übung räumlichen Hörens verblüffend genau auswerten, räumliches Hören und Obertonstrukturen, die zeitlich verschoben wiedergegeben werden und dadurch nervig wirken. Unsere heutige Meßtechnik kann schon wenige Picosekunden messen, und hat damit die Größenordnung der menschlichen Wahrnehmung erreicht.

Abbildung (Reihenfolge): Systemtakt im Gerät
Digital "1" nach vorhergehendem pos. Level
Digital "1" nach vorhergehendem neg. Level
Digital "0" nach vorhergehendem pos. Level
Digital "0" nach vorhergehendem neg. Level
SPDIF: Das Digitalsignal überträgt die Taktfrequenz im gleichmäßigen Raster in der Digitalinformation.

Wird an den Flanken etwas geändert, bekommt das Signal Jitter.

Die Bandbreite des Kabels hat einen unmittelbaren Einfluß auf das Jitterverhalten. Im Bild ist oben das Original-Signal gezeigt, darunter das Signal eines Kabels mit begrenzter Bandbreite. Die Schwelle zur Erkennung des Wertes wird teilweise nicht erreicht.
Das untere Bild zeigt das Verhalten eines guten Kabels, die Pegel erreichen die Sollwerte in hinreichender Zeit. Damit wird das Signal einwandfrei übertragen.
Die zweite Komponente des Signals ist der exakte Zeitpunkt für für die Übertragung des Systemtakts. Dafür muß die Anstiegsflanke des Signals steil übertragen werden, damit über den Zeitpunkt der Flanke keine Unsicherheit aufkommt.

Kabelreaktionen auf mechanische Vibration oder elektrische Einstreuungen führen zu unterschiedlichen Klangeindrücken.
Eingespielte (Dielektikum nimmt keine Ladungen auf und gibt sie undefiniert wieder ab) und entmagnetisierte Kabel (keine unterschiedliche magnetische Verzögerung in verschiedenen Frequenzbereichen) klingen anders.
Verriegelbare HF-Steckverbinder (BNC) vibrieren weniger und übertragen Jitter-ärmer. WBT Nextgen oder Eichmann Bulletplug

Genormt ist der Wellenwiderstand der Leitung : 75 Ohm. Sowohl die Quelle speist mit 75 Ohm ein, als auch der Abschluss der Leitung erfolgt mit 75 Ohm. So verhindert man Reflektionen auf der Leitung, wenn das Signal schneller wechselt, als es die Leitung passiert. Unter Reflektion kann man sich vereinfacht vorstellen, dass auf die Leitung ein Signal aufgeladen wird, das, bevor es das Ende der Leitung erreicht hat, schon wieder von der Quelle zurückgeladen wird. Sehr kurze Kabel (z.B. 25 cm) haben diese Probleme nicht. Richtig wäre, bei der Quelle aufladen, beim Ziel entladen. Mit 75 Ohm Widerständen werden die Schnittstellen beidseitig angepasst, dann spielt die Leitungslänge theoretisch keine Rolle. Praktisch aber doch, klanglich ideale Längen liegen zwischen 75 cm und 1m.

Die Laufrichtung spielt eine Rolle. Robert Harley, Chefredakteur der "Stereophile" wies durch Messung unterschiedliche Jitterwerte nach. "The revelation that digital interconnects and their direction can introduce large differences in measured jitter was quite a shock. The differences heard between digital interconnects—and in their directionality—have now been substantiated by measurement." (http://www.stereophile.com/features/368/index8.html)
 

Fig 8 Panasonic SV-3700 DAT recorder, jitter in S/PDIF data signal, 
20Hz-50kHz, with Mod Squad data cable one way around (solid) vs 
the other (dotted). RMS jitter measured 4050ps vs 2700ps 
(vertical scale, 1ps-2ns, 100µV = 1ps). 
http://www.stereophile.com/features/368/index3.html
After measuring the first two products (the PS Lambda and the Panasonic SV-3700), I went back and repeated my measurements to make sure the analyzer was giving consistent results, and that my test setup was correct. When I remeasured the SV-3700, I got about half the jitter than when I first measured it!
What caused this reduction in measured jitter?
Changing the direction of the digital interconnect between the transport and the jitter analyzer.
 This phenomenon was easily repeatable: put the cable in one direction and read the RMS jitter voltage, then reverse the cable direction and watch the RMS jitter voltage drop. Although I'd heard differences in digital-cable directionality, I was surprised the difference in jitter was so easily measurable—and that the jitter difference was nearly double.
 To confirm this phenomenon, I repeated the test five times each on three different digital interconnects. One was a generic audio cable, the other two were Mod Squad Wonder Link and Aural Symphonics Digital Standard, both highly regarded cables specifically designed for digital transmission. The generic cable wasn't directional: it produced the same high jitter in either direction. But both the Wonder Link and the Aural Symphonics had lower jitter levels overall, but different jitter levels depending on their direction. Moreover, the generic cable had higher jitter than either of the two premium cables—even in the latters' "high-jitter" direction.
 Fig.8 shows the jitter difference between cable direction in Wonder Link using the Panasonic '3700 as the source (the difference was about the same in the Aural Symphonics). Note that, at these high levels, small differences in the trace are significant. Between "10m" and "0.1" on the vertical scale, each horizontal division is 100ps. The overall RMS jitter was 4050ps with the Wonder Link connected in one direction, and 2700ps with the cable reversed. 

Fig.9 Panasonic SV-3700 DAT recorder, jitter in S/PDIF data signal, 
20Hz-50kHz, using a generic audio cable (solid), Wonder Link 
(dashed), and Aural Symphonics Digital Standard (dotted) 
(vertical scale, 1ps-2ns, 100µV = 1ps).
 These measurements confirm the reports of critical listeners—see elsewhere in this issue—that digital interconnects sound different when connected in different directions.
 I performed the same tests using the low-jitter PS Audio Lambda transport as source. The results were very different. With a good source, cable direction didn't make a difference in the measurable jitter (fig.10). This suggests that the SV-3700—or any poor-quality transmitter—reacts with the cable's impedance to create jitter-inducing reflections in the interface. The directionality was probably caused by differences in the way the two RCA plugs were soldered to the cable; any bumps or discontinuities in the solder or RCA plug will cause a change in the characteristic impedance, which will cause higher-amplitude reflections in one direction than in the other. These reflections set up dynamically changing standing waves in the interface, introducing jitter in the embedded clock. These problems were reduced by the Lambda's higher-quality output circuit. 
 In short, the worse the transport, the more cables—and their direction—affect sound quality. Incidentally, a $2.99 Radio Shack 75 ohm coaxial video cable had lower jitter than the generic audio cable, but higher jitter than either the Wonder Link or the Aural Symphonics (footnote 7).
 While we're on the subject of the digital interface, I should point out that the engineering for transmitting wide-bandwidth signals was worked out nearly 50 years ago in the video world. In video transmission, the source has a carefully controlled output impedance, the cable and connectors have a precisely specified characteristic impedance and are well-shielded, and the load impedance is specified within narrow tolerances. If these practices aren't followed, reflections are created in the transmission line that play havoc with video signals. This issue is so crucial that a whole field called Time Delay Reflectometry (TDR) exists to analyze reflections in transmission lines. 

 
 
 

Digitalkabel

Unsere überzeugende Eigenentwicklung geht andere Wege


 
TYP euro 1 m: euro
Audio Alchemy Clearstream   1 m: 99.-
Audio Alchemy Clearlink 0,3 m: 69.- 1 m: 126.-
Audioplan Digitenna   1 m: 69.-
Aural Symphonics Digital Statement 0,5 m: 648.- 1 m: 799.-
Camtech BNC + Adapter 1 m: 125.-
fast live "State of the Art" 0,5 m: 248.- 1 m: 398.-
Groneberg Quattro Digital 0,5 m 50.- 1 m: 65.-
Groneberg Quattro Digital WBT 0,5 m: 77.- 1 m: 90.-
Groneberg Quattro Digital Panzer 0,5 m: 60.- 1 m: 80.-
Laurin Digital 75Ohm WBT 0,5 m: 95.- 1 m: 135.-
Low-Cost   bis 1 m: 26.-
Madrigal HPC   1 m: 198.-
Mogami 2964 Pure Digital   0,9 m: 50.-
Mogami 2964 Pure Digital   0,9 m: 50.-
NTV 75Ohm 0,5 m: 40.- 1 m: 55.-
NTV 75Ohm Panzer 0,5 m: 60.- 1 m: 80.-
Oehlbach 13   1 m: 80.-
Tara Labs Space&Time Quantum Digital 0,6 m: 80.- 1 m: 90.-
Straight Wire Megalink 0,5 m: 120.- 1 m: 180.-
Straight Wire Silverlink 0,5 m: 50.- 1 m: 60.-
Aktivkabel mit Netzteil 0,5 m: 250.-  
Aktivausgang BNC-Buchse   200.-

 

Kabel mit verriegelbarem Stecker werden erst entriegelt, dann eingesteckt, dann verriegelt. Ähnlich wie bei einem Bohrfutter klemmt das Überwurfteil die Masse des Steckers zusammen.

Das ist unser Statement: Sehr Jitter-armes State-of-the-Art Digitalkabel mit sehr geringen Verlusten bei 75 Ohm Impedanz Aufbau: 0,8 mm Solid-Core Kupfer für die Signalleitung, umgeben von einem Schaumdielektrikum. Um Einstreuungen und Vibrationen gering zu halten, wird ein geschlossenes Rohr als Abschirmung eingesetzt. Das Kabel ist begrenzt biegbar.
Klang: extrem detailreich, dynamisch-druckvoll, lebendig, offen, dreidimensional in der Wiedergabe. Laufrichtung: rote Markierung am BNC-Stecker zum DA-Wandler. Eines der weltweit besten erhältlichen Kabel. (Testen Sie selbst im Vergleich zu Ihrem vorhandenen Kabel, Geld-zurück-Garantie, wenn wir zuviel versprochen haben!)
 
 

Digitalkabel AES/EBU

Typ Preis €euro Preis €euro
Aural Symphonics Digital Statement 0,5 m: 850.- 1 m: 1199.-
Camtech  
1 m: 123.-
fast live "State of the Art" 0,5 m: 499.-
1 m: 699.-
Groneberg Quattro Digital
0,5 m: 59.-
1 m: 79.-
Groneberg Quattro Digital Panzer
0,5 m: 69.-
1 m: 99.-
Laokoon
0,5 m: 55.-
1 m: 79.-
Low-Cost  
1 m: 36.-
Mogami 3080 Absolute Digital  
0,9 m: 59.-
Van den Hul 102 Panzer
0,5 m: 59.-
1 m: 79.-
Digital-Aktivausgang symmetrisch AES  
200.-

 

Das ideale Ausgangssignal hat Rechteckform: steile Flanken zum exakten Zeitpunkt.
Im CD-Player wird das Signal an den Ausgangsübertrager angepaßt. Die Signalform ändert sich.
Der übliche Digitalausgang: Der Übertrager begrenzt die Flankensteilheit, produziert Überschwinger. Vom ursprünglichen Rechteck bleibt am Ende des Kabels nicht viel übrig. Impulsverhalten 1 V auf 14 nS (=70 V /µS)
Der Aktivausgang: Steile Flanken, kaum Überschwinger. Die Rechteckform ist wiederhergestellt. Impulsverhalten 5 Volt in 6nS (=830 V/µS) Aktives Einbaumodul : Paßt in jeden CD-Player mit DOBM- Signal. Voraussetzungen: DOBM-Signal, Masse, 5 V, Zentralbefestigung Ø12mm. Ausgangsbuchse BNC für 75Ohm Kabel, 3-pol XLR Buchse für AES/EBU Kabel (Fast jeder Digital Prozessor im CD-Player hat einen Ausgang DOBM: Digital Output Biphase Mark - Format, AES= Audio Engineering Society, EBU= European Broadcasters Union) Mit dem aktiven Ausgang wird verlustarm an das Kabel angekoppelt und die Signale werden so steilflankig wie möglich übertragen. Je steilflankiger der Impuls, umso zeitgenauer die Übertragung des Taktes, damit entsteht weniger Jitter - ein großer Schritt in Richtung auf ein hörbar genaueres Ergebnis. (Bei einem steilen Impuls herrscht weniger Unklarheit über seinen Zeitpunkt.)
 


Ein weiterer Schritt ist die zusätzliche Ansteuerung des Ausgangsverstärkers durch den Taktgeber des Laufwerks, womit die steile Flanke nocht zeitgenauer ausgelöst wird.
Noch genauer wird das Ergebnis, wenn der Laufwerks-Taktgeber ausgelagert wird als externer Taktgenerator und an einem mechanisch stabilen Ort, beispielsweiser an einer Mauer, festgeschraubt wird. Das Ergebnis wird noch jitterärmer, präziser, feiner, dynamischer, räumlicher, greifbarer. In unseren Modifikationen verwenden wir eine alternative Methode mit ähnlichem Ergebnis.

Externer Verstärker für aktive Digitalkabel. Beschreibung: Zwischen Digitalgerät und Digital-Analog-Wandler wird anstelle einer einfachen Leitung ein Verstärkermodul eingesetzt, um das Signal zu bereinigen, zu verstärken und eine eventuell längere Leitung definiert anzusteuern. Diese muß nach wie vor beste Qualität haben, deshalb werden auch BNC-Stecker engesetzt.
Gewinn: Mehr Temperament, ruhigeres Klangbild, mehr Raumtiefe, verbesserte Räumliche Abbildung, Höhen weniger nervig.

Problemlöser:
coax auf optoDer Übersetzer für digital-Ausgänge von Coaxial auf Optischen Ausgang. Auch lieferbar von optisch auf Coax Preis ca. Euro 50.- / 60.-
Der Verdoppler für optische digital Ausgänge. Ein Eingang, zwei Abgänge. Preis ca. Euro 25.-

Tip : Schließen Sie bei Ihren Geräten nicht benutzte Digital-Ausgänge ab! Optische Ausgänge bleiben sauber, koaxiale Ausgänge bekommen mit dem Abschlußstecker eine Reduktion der Störspitzen des sonst offenen Ausgangsübertragers. Das gilt auch für D/A-Wandler und digitale Aufnahmegeräte.

Optische Leitungen    
3 optische Leitungen Optische Leitunge sind nicht frei von Problemen.

Die Sender/Empfänger haben Bandbreitenbegrenzungen und Rauschkomponenten
 

Dickere Faserbündel bewirken bei längeren Strecken noch gute Lichtausbeute, dagegen geringere Präzision.   Durch ein Gel mit abgestimmtem Brechungsindex wird der Übergang Sender > Leitung verbessert

 

Bestellen Sie hier:

FL-electronic / Neuklang Mühlenpfordtstr.5
38106 Braunschweig
Tel.: 0531 / 342155
Fax: 0531 / 344900
E-Mail: info@FL-electronic.de


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