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Status der Ermittlungen bzgl. Klangwirksamkeit von Clocks

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Im Rahmen der hier präsentierten Messungen sollte ermittelt werden, in welchem Masse Geräte oder auch Kabel der Netzwerkinfrastruktur eine Klangveränderung bewirken können und was die Gründe hierfür sind.
Bei der bisherigen Untersuchung wurden umfangreiche Messungen an verschieden Switchen, die allgemein für ihre Klangeigenschaften bekannt sind, durchgeführt.
Hierbei wurde zum einen das Differentialsignal mit Schwerpunkt Jitter-Wert untersucht und zum anderen die Stärke des Gleichtaktrauschens (common mode noise). Falls eine direkte Beeinflussung des Klangs über die Ethernet-Stecke erfolgt, gibt es keine anderen relevanten Messgrössen.

Relevanz des Ethernet-Jitter

In den Messungen konnte kein eindeutiger Zusammenhang zwischen Klangverbesserung und dem Ethernet Jitter-Wert der Switche festgestellt werden.

Auch wenn in den Diskussionen der beteiligten Foren immer wieder die angebliche Messgenauigkeit des Oszilloskops hierfür verantwortlich gemacht wird, zeigen die Messungen deutliche, reproduzierbare Unterschiede bei den Switchen auf, sodass eine diesbezügliche Bewertung, sofern diese Einwände bei einem für die angewendete Meßmethode relevanten Trigger Jitter Wert von 7ps überhaupt haltbar sind, standhaft ist.

Bestes Beispiel hierfür sind die Messungen des EtherREGEN mit und ohne externe Clock.
Die der Verwendung der externen Clock, die bei allen Eigentümern subjektiv zu einer Klangsteigerung führt, erwirkt einen schlechteren Ethernet-Jitter-Wert. Der kausale Zusammenhang „Besserer Ethernet-Jitter-Wert“ = „Besserer Klang“ kann hiermit nicht belegt werden.

Obwohl die These, dass ein besserer Jitter-Wert durch Verbesserung der digitale Prozesse im Empfänger den Klang positiv beeinflusst, sich schon über Jahre im audiophilen Kontext hält, existiert auch in den hitzig geführten Diskussionen in verschiedenen Foren immer noch keine nachvollziehbare Theorie, wie dies erfolgen soll.
Somit wird die These, dass der Ethernet-Jitter-Wert einen direkten Klangeinfluss hat, nicht weiterverfolgt, da sie sich im Rahmen der bisherigen Untersuchung und Diskussion als nicht tragfähig erwiesen hat.

Relevanz der Switch-System-Clock

Basierend auf der in diesem Rahmen nicht haltbaren These, dass ein besserer Jitter Wert eine „sauberere“ Weiterverarbeitung der Daten in der digitalen Kette ermöglicht und somit den Klang positiv beeinflusst, werden seit längerem Switche dahingehend modifiziert, dass man die ursprüngliche System-Clock durch eine „höherwertige“ Clock mit geringerem Phasenrauschen ersetzt und hierdurch subjektive Klangsteigerungen wahrnimmt.
Mit der gleichen Intention kann auch bei dem Etherregen eine externe 10MHz-Clock angeschlossen werden, die dann die interne Clock ersetzt.

Im Rahmen der Messungen wurden verschiede so modifizierte Switche gemessen.
Hierbei hat sich herausgestellt, dass alle so modifizierte Switche starke Gleichtaktstörungen in Form von harmonischen Oberwellen-Peaks der Clock-Grundfrequenz haben.
Diese würde, so die subjektive Einschätzung, keiner EMV Prüfung standhalten. Der Vergleiche modifizierter Switch vs. unmodifizierter Switch hat ergeben, dass in allen Fällen der unmodifizierte Switch, bzw. der mit interner Clock, geringere Peak-Peak Gleichtaktstörungen aufweist.

Bei den Jitter-Messungen konnte keine gravierende Verbesserung des Jitter-Werte durch die alternativen Clocks gemessen werden – im Falle der externen Clock am Etherregen ist der Wert sogar angestiegen.

Die hohen Werte bei den Gleichtaktstörungen, sowie die teilweise gemessene Verschlechterung des Jitter-Wertes ist auf eine suboptimale Integration einer nachträglich implementierten Clock zurückzuführen.
Eine Clock ist per se ein HF-Generator, der entsprechende EMV-Probleme mit sich bringt, die im Design der Geräte beachtet werden muss.

Dies ist bei einem nachträglichen Einbau nicht möglich, bzw. wird auch durch die Modifizierer nicht beachtet.
Durch die Verwendung von zusätzlichen Kabellängen mit eventuell falschen Impedanzen und Steckern kommen weitere „Fehlerquellen“ hinzu, so dass auch nicht automatisch davon auszugehen ist, das das Signal, was beim PHY-Chip ankommt eine bessere Qualität als die ursprüngliche Clock hat.

Trotz all dieser Verschlechterung der Messwerte, berichten die meisten Nutzer von einer Klangverbesserung durch die Verwendung einer alternativen Clock mit geringerem Phasenrauschen.

Hierfür existieren im Rahmen der Untersuchung aktuell folgende, noch nicht abschließend bewertete Thesen:

1. Subjektive Klangverbesserung durch Einfluss von HF auf den Klang

Bei dieser These wird davon ausgegangen, dass das Anheben der Gleichtaktstörungen verantwortlich für die subjektiv empfundene Klangverbesserung ist.
In wie weit das Störungsmuster mit starken Peaks der Clock-Grundfrequenz oder harmonischen Oberwellen hierfür verantwortlich ist, kann zum jetzigen Zeitpunkt nicht bewertet werden.
HF-Störungen können sich grundsätzlich im Klangbild durch Demodulationen bemerkbar machen, sodass diese These nicht auszuschließen ist und durch die Messungen gestützt wird.
Auch sind psychoakustische Effekte in diesem Bereich bekannt, die zu mehr Räumlichkeit und Detailwiedergabe im Klangbild führen – beides wird auch von Nutzern bei Clock-Upgrade oder auch bei Verwendung externer Clocks berichtet.

2. Störungen im Massesystem durch Phasenrauschen

Die Firma Uptone Audio mit deren Entwickler John Swenson verfolgt die These, daß Phasenrauschen der Clocks zu Störungen im Massesystem der Switche oder auch beim empfangenden Gerät führt und hierdurch Klangverschlechterungen bei höherem Phasenrauschen erfolgen.

Laut Uptone spielen sich diese Störungen im niedrigen Frequenzspektrum ab.
Sollten solche Störungen vorliegen, sollten sie sich diese jedoch in den Gleichtaktstörungen zeigen.
Allerdings wurde bei den bisherigen Messungen keinerlei Unauffälligkeit im unteren Frequenzspektrum bisher ermittelt. Eventuell bedarf dies einer genaueren Untersuchung dieses Frequenzbereiches, sodass die These nicht ausgeschlossen werden kann.

Ich stehe zurzeit über das Forum audiophilestyle.com mit dem Besitzer von Uptone Audio in Verbindung, der mir genauere Hinweise bzgl. der Messung solcher Störungen geben möchte. Daher wird diese These erst nach Information von Uptone Audio weiter untersucht.

Dieser Beitrag hat einen Kommentar

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