Auch wenn ich Windows als aufgeblähtes Betriebssystem für Audio nicht gerade wertschätze, führt manchmal kein Weg daran vorbei. Zumindest dann, wenn bestimmte Anwendungen, wie zum Beispiel Acourate für die Raumakustikmessungen, nur unter Windows zur Verfügung stehen.
Und ich gestehe, dass ich mich an Windows über mehrere Jahrzehnte gewöhnt habe. Ich kann Windows deutlich besser einrichten und administrieren, als macOS oder Linux. Autostart und automatische Anmeldung einrichten? Unnütze Prozesse in der Registry dauerhaft abschalten? Latenzen bei USB- und NET Cards minimieren? Unter Windows habe ich damit keine Probleme.
Bei der Latenzminimierung im Netzwerk unter Windows gibt es noch andere Stellschrauben, welche in diesem Newsletter vorgestellt werden. Wie immer gebe ich meine Tipps ohne Gewähr und zum nachmachen auf eigene Gefahr!
Latenzen
Der fis Audio PC ist sowohl in der Hardware, als auch in der Software auf den latenzminimierten Betrieb ausgerichtet. Latenz bedeutet zeitliche Verzögerung.
Die hier störenden Latenzen liegen im Datenstrom und in der Datenverarbeitung des Audio PCs begründet. Beim Rendern von Audiosignalen (z. B. von Flac in PCM oder DSD) und der Übertragung dieser Daten entstehen Latenzen. Sie ergeben sich aus der von der Soft- und Hardware benötigten Zeit, die Daten zu verarbeiten. Bei der Datenübertragung spielen zudem der Sample-Puffer (engl. Buffer) eine Rolle, die bei Audiokarten üblicherweise im Bereich zwischen 64 und 512 Samples liegen, um ein Abreißen des Datenstroms zu verhindern.
Dabei kann eine hohe Latenz zu Klicks und Knistern führen. Angenommen, das Prüfsummenprotokoll findet keine Übereinstimmung in einem Paket und fordert das Paket erneut an. Aufgrund der langsamen Verarbeitung reicht die Zeit nicht aus. Dann sind diese Informationen unwiderruflich verloren. Das Ergebnis ist ein Knistern oder es kommt bei starken Störungen zu Drop Outs.
Das Transmission Control Protocol (TCP) ist ein Netzwerkprotokoll, das definiert, auf welche Art und Weise Daten zwischen Netzwerkkomponenten ausgetauscht werden sollen. In Windows sind dafür zwei verschiedene Profile hinterlegt: Internet TCP-Profil und Datacenter TCP-Profil
Die meisten Einstellungen des Internet TCP-Profils der aktuellen Windows 10/11 Versionen wurden zu Zeiten des Servers 2012 definiert. Gemäss den damals üblichen Internetanschlusseigenschaften. Wir schreiben jedoch das Jahr 2023 und viele der Internetanschlüsse von heute ähneln sich in ihren Eigenschaften eher dem Datacenter Datenverkehr.
Es gibt dazu auch eine interessante Schlussfolgerung von Dan Cuomo, einem der Netzwerk-Chefentwickler bei Microsoft:
Das Datacenter TCP-Profil ist für LAN-Umgebungen mit niedriger Latenzzeit konzipiert, das Internet TCP-Profil für WAN-Umgebungen mit höherer Latenzzeit.
Dreimal dürft ihr raten, welches Profil als Standard bei Windows 10/11 hinterlegt ist? Natürlich das langsamere Internet TCP-Profil. Auf das schnellere Datacenter TCP-Profil zu gehen ist nicht so einfach. Weil das Betriebssystem es schlicht und einfach nicht vorsieht. Jedenfalls nicht für den Normalanwender.
Die Einstufung des Datenverkehrs auf dem eigenen Rechner kannst du mit dem folgenden Power-Shell Befehl abfragen:
Get-NetTCPConnection
In der Spalte „AppliedSetting“ ist die Datenverkehr-Kategorie zu finden.
Und hier sieht man, dass sich einige Einstellungen zwischen dem „Internet“ und dem „Datacenter“ Profil, sehr deutlich unterscheiden, vor allem was „DelayedAckTimeout(ms)“ angeht. Diese Einstellung ist mitunter sehr Performancerelevant, daher wäre es mir schon recht, dass Windows den Datenverkehr auch anständig kategorisiert.
Mit der rechten Maustaste wird das Kontextmenü aufgerufen und mit „Link speichern unter“ die Datei auf die Festplatte geladen. Mit einem Texteditor löscht man dann die nicht benötigten Kopf- und Fußzeilen (HTML). Alternativ kopierst du dir den Code einfach raus und setzt den Code in einen Texteditor ein. Das speicherst du als Text-Datei ab und benennst hinterher die Endung „txt“ in „ps1“ um.
Das Ausführen des Scripts setzt Administratorenrechte auf Windows voraus. Powershell muss entsprechend mit Administratorenrechten gestartet werden. Wer sich mit Windows nicht gut auskennt, für den ist das nichts!
Im Code ist gut zu erkennen, was das Script macht. Als erstes wird ein Backup unter „C:\BACKUP“ angelegt. Das ist eine sehr gute Sache, damit man alles rückgängig machen kann. Es werden folgend einige Optimierungen durchgeführt, die man teils auch im Netzwerkadapter findet:
DISABLE RECEIVE SEGMENT COALESCING ON WINDOWS TCP-STACK
Datacenter TCP profile aktivieren
DISABLE RSS ON ALL NIC’s
DISABLE RSC-IPv4 FOR ALL NIC’s
DISABLE RSC-IPv6 FOR ALL NIC’s
DISABLE FLOW CONTROL ON ALL NIC’s
DISABLE INTERRUPT MODERATION ON ALL NIC’s
DISABLE ENERGY-EFFICIENT-ETHERNET ON ALL NIC’s
OPTIMIZE RECEIVE-BUFFERS ON ALL NIC’s
OPTIMIZE TRANSMIT-BUFFERS ON ALL NIC’s
OPTIMIZE TCPACKFREQUENCY
OPTIMIZE TCPDELAY
Wer etwas nicht verändern lassen möchte löscht einfach den betreffenden Eintrag im Script. Ich habe zum Beispiel „DISABLE FLOW CONTROL ON ALL NIC’s“ aus dem Script entfernt, da der HQPlayer das benötigt. „DISABLE RSS ON ALL NIC’s“ habe ich ebenfalls aus dem Script entfernt, da das Solarflare X2522 NIC mit der Verteilung des Netzwerkdatenverkehrs über alle CPU Kerne am besten funktioniert.
Zusammenfassung
Windows ist ein ziemlich altes und überfrachtetes Betriebssystem und so finden sich immer wieder olle Kammellen, die nicht mehr dem aktuellen Stand der Technik entsprechen. Wer ein schnelles Netzwerk auf seinem Windows Rechner nutzen möchte, kann dieses kostenlose Script ausführen. Du solltest dich aber gut in Windows auskennen.
Ich habe das Script durchlaufen lassen und es lief reibungslos. Gefühlt laden die Album Cover von Roon schneller. Die Ping Zeiten haben sich nachweislich verbessert. Klanglich meine ich auch eine Verbesserung festgestellt zu haben. Aber das kann natürlich Einbildung sein.
Lass dich beim nächsten Newsletter automatisch benachrichtigen:
konntest du lesen, welche Möglichkeiten in der digitalen Raum- und Lautsprecherkorrektur liegen. Und mit welchem Equipment du wie richtig misst. In diesem Newsletter erhältst du eine konkrete Anleitung für die Nutzung von Acourate bei der Erstellung eines Faltungsfilters. Die gezeigte Vorgehensweise kann von anderen Methoden abweichen und ist ohne Gewähr. Und natürlich kannst du andere Raumkorrekturprogramme verwenden, die gegebenenfalls den hier gezeigten Programmumfang nicht abdecken und anders zu bedienen sind.
Zur Einordnung:
Faltungsfilter sind kein Allheilmittel. Am Anfang sollen immer eine möglichst symmetrische Aufstellung und Maßnahmen zur Verbesserung der Akustik stehen.
Messungen helfen dir dabei und bilden auch die Grundlage der digitalen Raum- und Lautsprecherkorrektur.
Korrigiert wird nicht nur der Frequenzgang, der sonst durch den Raum verfälscht wird, sondern auch die Sprungantworten (Timing) der Lautsprecher.
Die gezeigten Folien kannst du mit Mausklick im separaten Fenster öffnen und vergrößern.
Formelsammlung
Die kleine Formelsammlung dient zum besseren Verständnis, wie einzelne Messergebnisse und Einstellungen in Acourate wirken.
Schallgeschwindigkeit
Die Schallgeschwindigkeit hängt vom Medium ab, durch das sich der Schall bewegt. In der Luft bei 20°C beträgt die Schallgeschwindigkeit etwa 343 Meter pro Sekunde (m/s).
Wellenlänge einer Schallwelle
Formel:
Schallgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde (m/s) / Frequenz in Hertz (Hz) = Wellenlänge in Metern (m)
für 100 Hz
343 / 100 = 3,43 m
Zeitdauer für eine Schallwelle
Formel:
Wellenlänge in Metern (m) / Schallgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde (m/s) * 1000 = Zeit in Millisekunden (ms)
für 100 Hz
3,43 / 343 * 1000 = 10 ms
Schallweg bei frequenzabhängiger Fensterung (FDW) in Acourate
Formel:
Wellenlänge in Metern (m) * FDW-Faktor = Schallweg bei frequenzabhängiger Fensterung in Metern (m)
FDW-Faktor 5 für 100 Hz
3,43 * 5 = 17,15 m
Parameter in Acourate ändern
Am Anfang meiner Nutzung von Acourate wunderte ich mich, warum verschiedene Filter immer gleich klangen. Was mir keiner sagte ist, dass die Überschreibung von Kurven und Dateien erst administriert werden muss! Gehe dazu in der oberen Taskleiste zu „Edit > Edit Parameters“. Setze einen Haken bei den oberen beiden Feldern und nimm den Haken bei „Confirm curve deletion“ raus.
Projektordner anlegen
Lege einen Projektordner an. Der sollte sich von anderen Messungen später unterscheiden. Also wähle als Ordnernamen zum Beispiel ein Datum und evtl. Besonderheiten deiner Messung.
Pulse-Dateien laden
Auch das gehört zu den Eigenarten von Acourate: du musst nacheinander die Pulse-Dateien für den linken und rechten Kanal in das Programm laden. Das sind die aus deiner Messung erstellten Dateien. Denke daran für jeden Kanal einen Platz in „Active Curve“ zuzuordnen. Maximal sind 6 Plätze möglich.
Makros für die Faltungsfiltererstellung
Gehe zu „Room > Macros“ und du erhältst eine Übersicht der verfügbaren Makros. Diese Makros erleichtern den Workflow, weil einige Tätigkeiten automatisiert ablaufen. Das erste „Room Makro 0: Prefilter Definition“ ist für Spezialfälle und kannst du vorerst ignorieren.
Room > Macro 1: Magnitude Preparation
Wähle „Room Macro 1: Magnitude Preparation“ aus. Damit wird der Frequenzgang gefenstert und blendet dadurch je nach Einstellung den Raum aus. Als Nebeneffekt glättest du deine Kurven.
Psychoakustik
Die Psychoakustik befasst sich mit der Wahrnehmung von Schall durch den Menschen und untersucht, wie das Gehirn akustische Signale interpretiert. Das psychoakustische Hören bezieht sich auf die Art und Weise, wie Menschen Töne wahrnehmen, verarbeiten und interpretieren. Die Vorbelegung mit „Psychoacoustic“ berücksichtigt unter anderem, dass wir in der Natur zum Beispiel keine absolut linearen Frequenzgänge hören. So bleibt nachher auch die Zielkurve etwas unruhig und unterstützt damit das natürliche Hören.
Frequenzabhängige Fensterung (FDW)
Die frequenzabhängige Fensterung wird bei Acourate mit einem Faktor definiert, der die Fensterbreite nicht per direkter Zeitangabe, sondern per Anzahl der Frequenzzyklen angibt. Bei 100 Hz ist die Zykluszeit 10 ms. Ein Faktor 5 bedeutet somit eine Fensterbreite von 5 Schwingungen mit 50 ms. Der Wellenlänge von 100 Hz beträgt 3,43 m (343 / 100). Mit dem Faktor 5 wird der Schallweg dadurch deutlich auf 17,15 m (3,43 * 5) verlängert.
Der erste Eintrag in Frequency Dependent Window betrifft den Tiefton. Der zweite Eintrag den Mittel- und Hochton.
Der Sinn des Ganzen liegt darin, den Direktschall von den Raumeinflüssen zu trennen. Zumindest von den späten Einflüssen. Was der Raum in 1.000 ms noch an Schall zurückwirft, soll außen vor bleiben. Denn es macht keinen Sinn etwas zu korrigieren, was erst sehr viel später auffällig wird. Allerdings gilt es die richtige Waage zu finden. Wenn nur der reine Direktschall korrigiert wird, dann würde es nur den Lautsprecher betreffen. Der Raum mit seinen Einflüssen (z. B. Raummoden) würde weiter sein Unwesen treiben.
Bei der Raumkorrektur kommt es auf das richtige Verhältnis von Direktschall und Raumanteil an. Je höher der FDW-Faktor ist, desto breiter wird das „Fenster“. Umso mehr Raumanteil wird mit korrigiert. Bei sehr großen Werten wird deshalb der Sweet Spto deutlich enger, weil jede Änderung der Hörposition auch Änderungen des Raumanteils mit sich bringt.
Acourate gibt beim ersten Start ein FDW von 15/15 vor. Das ist ein sehr guter Ausgangspunkt. Konkrete Empfehlungen gibt es nicht. Aber mit folgenden Anhaltspunkten solltest du etwas anfangen können.
Experimentiere mit unterschiedlichen Fensterungen im Bass und Mittel-/Hochton Begründung: Der Schallweg bei frequenzabhängiger Fensterung (FDW) in Acourate wird je Frequenz um den FDW-Faktor verlängert. Bei tiefen Frequenzen wegen der großen Wellenlängen mehr als bei hohen Frequenzen. Bei tiefen Frequenzen habe ich mehr Reflexionen (Diffusschall) als bei hohen. Die Länge des Schallwegs definiert die Fensterbreite.
Berücksichtige deine Hörposition (enger oder breiter Sweet Spot) Begründung: Bei einem hohen FDW-Faktor wird der Schallweg länger und es fließen mehr Rauminformationen ein. Wer einen engen Sweetspot hat (Einzelsitzplatz), kann den Raumeinfluss mehr korrigieren (hoher FDW-Faktor) als einer mit einem breiten Sweetspot (niedriger FDW-Faktor).
Ich habe einen sehr engen Sweet Spot auf meinem Einzelsitzplatz. Meine Einstellungen sind FDW 15/45, weil der Bass mit einer FDW von 15 am Besten klingt. Der Mittel-/Hochton gewinnt mit einer FDW von 45 bei der Instrumentenseparation und sauberen Transienten. Aber das gilt für mein System und meine Ohren.
Room > Macro 2: Target Curve Design
Unten im Bild lässt sich gut die Raummode um die 60Hz erkennen. Solche Moden lassen sich aufgrund der Wellenlänge
343 m/sec : 60 Hz = rund 6 m (5,72 m) Wellenlänge
schwer mit raumakustischen Elementen bekämpfen und eignen sich daher besonders gut für eine digitale Korrektur.
Harman-Zielkurve
Hier kommen wir zum wichtigsten Bestandteil der Faltungsfilter, nämlich dem Zielkurvendesign. Es lohnt sich über die Wahrnehmungals Zuhörer im Konzertsaal nachzudenken. Wenn unsere Heimstereoanlagen Klänge in „hoher Wiedergabetreue“ reproduzieren sollen, dann soll es möglichst dem Erleben als Publikumsmitglied entsprechen. Akustische Musik rollt natürlich von den Höhen ab. Dies ist möglicherweise der Grund, warum die Forschung zu „Zielkurven“ oder „Hauskurven“, die bei der Raumkorrektur verwendet werden, dazu neigt, Frequenzen von 10-20 kHz abzurollen. Ein Beispiel ist die „Harman-Zielkurve“ (wie in diesem Papier von 2015 beschrieben):
Diese Daten wurden empirisch erstellt, indem es den Probanden ermöglichte, die Tonsteuerung zu verwenden, um subjektiv bevorzugte Tonkurven zu finden. Beginnend mit einem flach kalibrierten Raum-/Lautsprechersystem. Beachte, wie trainierte Zuhörer einen allmählich absteigendenFrequenzgang und eine geringe Anhebung im Bass bevorzugten. Untrainierte Hörer dagegen wollten viel Bass und leicht ansteigende Höhen. Das erinnert mich an meine Jugend, wo ich mit dem Equalizer gern den „Badewannensound“ einstellte.
Für mich war es eine wichtige Erkenntnis, dass sich ein horizontaler aalglatter Frequenzgang nicht gut anhört! Natürlich kannst du deine Zielkurve designen wie du möchtest. Folgend stelle ich das Design nach der Harman-Zielkurve vor.
Zielkurvendesign
Öffne das „Room Macro 2: Target Curve Design“. Du siehst deine geglättete Kurve und darunter eine horizontale Linie mit drei Markern.
Halte den linken Marker mit der Maustaste (links) fest und ziehe den Marker so weit nach oben, bis du die unteren Kurven berührst. Es macht immer Sinn, die Zielkurve so nah wie möglich an den gemessenen Frequenzgang heranzuführen, da sonst zuviel digitaler Overhead verloren geht. Alles was sich unterhalb der Linie befindet, wird im Frequenzgang nicht korrigiert. Der kleine Dip bei ca. 70Hz fällt darunter. Das ist nicht schlimm, da sich Auslöschungen (Dips) schwer digital korrigieren lassen und im Bass ohnehin kein Richtungshören möglich ist.
Wähle als nächstes „LowShelf“ aus. Damit wird ein neuer Marker angezeigt, der dir eine leichte lineare Bassanhebung bis 150Hz ermöglicht. Die im gelben Kästchen stehende Zahl ist die markierte Frequenz bei 150,2Hz und die zweite Zahl zeigt die Anhebung um 2dB an.
Wähle „HF Roll-Off“ aus. Das ermöglicht dir das Abrollen der Höhen, indem du das rote Dreieck nach unten rechts ziehst. Die Zielkurve soll dabei wieder den unteren Rand des Frequenzgangs berühren.
In Acourate gibt es eine nützliche Anzeige unter „Info“, bei der im jeweils ausgewählten Frequenzgangbereich die Auswirkungen der Korrekturen beschrieben werden.
Speichere jetzt deine Zielkurve ab.
Im folgenden Bildschirm siehst du jetzt deine Zielkurve.
Room > Macro 3: Inversion
Aktiviere das „Room Macro 3: Inversion“. Mit diesem Makro wird eine inverse Kurve gebildet. Manche bevorzugen es zum Beispiel nur den Bass zu korrigieren. Dafür kann der korrigierte Frequenzbereich beschnitten werden. Unabhängig vom ausgewählten Frequenzgang wird die Phase (Timing) immer korrigiert.
Wenn das Makro beendet wurde, wird dir der Lautstärkeverlust angezeigt. Mit dieser Korrektur verlierst du also -3,87dB.
Gut zu erkennen ist bei der inversen Kurve, dass der Dip bei ca. 70Hz nicht korrigiert wird (flache Linie).
Room > Macro 4: Filter Generation
Die Filter Erstellung ist der schwierigste Teil und durchläuft einige Iterationen. Selten passt es auf Anhieb. Du bewegst dich zwischen der Filter Generierung und dem Test hin und her.
Parameter
Gehe zu „Room Macro 4: Filter Generation“ und ändere als erstes einige Parameter. Für den HQPlayer wählst du die höchste Samplerate aus, für Roon würdest du alle Samplerates markieren. Das Output Format ist je nach genutztem Player auszuwählen. Ich empfehle auch den Subsonic Filter zu aktivieren. Sonst pumpt gegebenenfalls die Membran des Lautsprechers im nicht hörbaren Bereich.
Erster Durchlauf
Wenn das Makro beendet wurde, wird dir der Lautstärkeverlust angezeigt. Mit dieser Korrektur verlierst du -3,9dB. Diese Information ist nützlich, damit du beim Hörvergleich mit und ohne Filter die Lautstärke nachregeln kannst.
Room > Macro 5: Test Convolution
Teste den Faltungsfilter mit „Room Macro 5: Test Convolution“. Dieser Bildschirm enthält mehrere Informationen. Es wird dir die Kohärenz (IACC – Interaural Coherence Coefficient) vorher und nachher angezeigt. Ansonsten ist der Bildschirm dreigeteilt. Oben ist der neue Frequenzgang ersichtlich. Wichtiger ist die Anzeige der Gruppenlaufzeit. Wenn sich hier Peaks zeigen, ist die Wahrscheinlichkeit für Vorschwinger (Pre-Ringing) hoch. Und so ist es auch. Im letzten Drittel wird die Sprungantwort angezeigt. Die gewellte Linie vor dem Pulse ist das Pre-Ringing.
Vorschwinger hören wir in der Natur nicht, ist aber leider für FIR-Filter immer ein Problem. FIR-Filter korrigieren nicht nur im Frequenzbereich, sondern auch im Zeitbereich. Was hier gewollt ist. Hierfür gibt es Korrekturmöglichkeiten, dazu später mehr.
Room > Macro 6: Interchannel Phase Alignment ICPA
Eine recht neue und meines Wissens einmalige Funktion ist das „Room Macro 6: Interchannel Phase Alignment ICPA“. Üblicherweise erfolgt bei der Raumkorrektur die Messung und die Amplituden- und Phasenkorrektur jedes Stereokanals für sich allein. Es hat sich gezeigt, dass eine zusätzliche Verbesserung möglich ist, wenn im Anschluss beide Kanäle zusammen betrachtet und im Hinblick auf gegenseitige Wechselwirkungen optimiert werden. Dies gilt speziell für den Bereich der modalen Frequenzen bis max. 350 Hz, die sogenannte Schröderfrequenz.
Wirkungsweise des Interchannel Phase Alignment ICPA
Bevor eine digitale Korrektur durchgeführt wird, soll das Wiedergabesystem so symmetrisch aufgestellt werden wie möglich. Wenn kein eigener Hörraum vorhanden ist, sondern zum Beispiel das Wohnzimmer zum Hören genutzt wird, kommst du jedoch schnell an deine Grenzen. Eine nicht-mittige Aufstellung des Stereo-Dreiecks im Raum, L-förmiger Raum, unsymmetrische Aufstellungen von Möbeln und unsymmetrische Anordnungen von Türen und Fenstern sind oft die Regel.
Wenn es aufgrund der Unsymmetrie zu Dips (Auslöschungen) im Bass kommt, wird oft versucht durch eine Bassüberhöhung entgegenzusteuern. Dadurch muss der Basslautsprecher mehr arbeiten. Dabei wird auch die Energie des indirekten, aus dem Raum reflektierten Schalls auf unerwünschte Weise zu einer überhöhten Basslastigkeit hin verändert.
Acourate (V2) bietet eine zusätzliche Möglichkeit mit passenden Filtern das Hörergebnis zu verbessern. Diese Filter beeinflussen ausschliesslich den Phasengang über das Frequenzband, nicht jedoch den Amplitudenfrequenzgang. Die Verstärker müssen also weder mehr, noch weniger leisten. Auch der indirekte Schallanteil bleibt unverändert.
Durchführung des Interchannel Phase Alignment ICPA
Das Diagramm enthält zusätzlich zu den Gruppenlaufzeiten drei Linien als Indikator für die Qualität (Q )der einzelnen Peaks. Die Linien mit Q1 und Q60 kennzeichnen insgesamt den zulässigen Bereich für die Auswahl eines Peaks, allerdings sollten Q-Werte >40 eher vermieden bzw. ignoriert werden.
Es gibt in Abhängigkeit der Q-Werte der Peaks zwei grundlegende Strategien. Bei kleinen Q-Werten unterhalb Q10 (orange Linie) wird der Peak durch ein Filter in demselben Kanal kompensiert. Bei Werten >Q10 und <Q60 erfolgt ein Filter auf dem jeweils anderen Kanal.
Im Bild ist ein Peak innerhalb Q10 zu erkennen. Finde als erstes heraus, welcher Kanal es ist. In der unteren Leiste sind die Kurvenbezeichnungen mit der jeweiligen Linienfarbe enthalten. „ePhaseL“ steht für den linken Kanal, „ePhaseR“ entsprechend für den rechten Kanal. Ist der richtige Kanal aktiviert (1), markiere den Peak in der Mitte mit der linken Maustaste (2). Eine feine blaue Linie ist zu sehen. Diese Frequenz wollen wir haben (3). Es legt sich ein neuer Peak über den vorhanden Peak. Diese Peaks sollen übereinstimmen. Falls nötig kannst Du den Peak vergrößern und eine Feinjustierung vornehmen (4).
Für eine bessere Übersicht deaktiviere „ePhaseL“ und „ePhaseR“ (1). Simuliere die Korrektur (2). Wenn anschließend der Peak weg ist, hat es funktioniert (3).
Speichere das Resultat ab. Anschließend ist die Korrektur im Abschnitt für den linken Kanal zu sehen.
Room > Macro 4: Filter Generation
Nun folgt der zweite Durchlauf der Filtererstellung. Wie wir beim ersten Durchlauf gesehen haben, ist ein Pre-Ringing im rechten Kanal vorhanden. Den Kanal erkennst du anhand der Legende rechts mit den verschiedenen Farben. „vecinL“ steht für den linken Kanal und „vecinR“ für den rechten Kanal. Je nach Anzahl der Peaks trägst du die Pre-Ringing Kompensation ein, hier die „1“. Der „ICPA“ ist bereits automatisch aktiviert.
Das sieht schon sehr ordentlich aus. Das Pre-Ringing ist durch die Kompensation definitiv weg.
Allerdings lohnt es sich erfahrungsgemäß, sich die Sprungantwort genauer anzusehen. Markiere dafür den interessanten Bereich und vergrößere diesen.
Leider laufen die Sprungantworten direkt nach dem Pulse noch etwas auseinander. Dafür sieht es danach bereits hervorragend aus, welches dem „ICPA“ geschuldet ist.
Über weitere Iterationen habe ich die Fensterung unter „Excessphase window“ drastisch erhöht. Je höher die Werte sind, desto genauer wird korrigiert. Leider bringt das oft weitere und andere Vorschwinger mit sich, die ich entsprechend korrigiert habe. Jetzt ist die Sprungantwort auch in den ersten Millisekunden optimal.
Die ideale Sprungantwort
Die ideale Sprungantwort ist die rote Kurve. Das ist mit einer passiven Weiche bei Filtern höherer Ordnung eher selten möglich. Auch nicht für aktive Weichen mit analogen Bauelementen bzw. mit IIR-Filtern. Die übliche Sprungantwort ist die grüne Kurve. Also der Hochtöner kommt zuerst, dann gefolgt von den Mittel-/Tieftönern.
Manche Lautsprecherhersteller versuchen den Hochtöner zeitlich nach hinten zu verschieben. Beim Lautsprecher Sonus Faber Amati Futura ist zum Beispiel die Schallwand leicht nach hinten geneigt. Trotzdem ist die Sprungantwort nicht ideal. Der Hochtöner kommt zuerst (negative Polarität) und es folgen die Mittel-/Tieftöner.
Die Lautsprecherhersteller Wilson Audio oder Blumenhofer Acoustics machen es zum Beispiel per mechanischem Versatz. In der Regel kommt dabei nie die rote Kurve heraus. Das Verschieben ändert auch den Frequenzgang. Eine gute Verschiebung in der Sprungantwort bedeutet also nicht unbedingt einen guten Frequenzgang.
Zusammenfassung
Die Filtererstellung ist herausfordernd, keine Frage! Aber du kannst es lernen. Wenn du Acourate verwendest denke bitte an die Parameteränderungen, welche ein Überschreiben deiner Ergebnisse erlauben.
Verwende eine psychoakustische Glättung deines Frequenzgangs, weil es das natürliche Hören unterstützt. Das Zielkurvendesign ist anspruchsvoll. Selten wird dir eine absolut lineare Korrektur gefallen, eher so etwas wie eine Harman Zielkurve.
Bei der Filterstellung achtest du besonders auf das Pre-Ringing. Das kannst du kompensieren. Nutze auch die neue Funktion des Interchannel Phase Alignment ICPA. Damit erreichst du insbesondere bei unsymmetrischen Räumen und Aufstellungen eine hervorragende Sprungantwort. Die Sprungantwort nähert sich dem theoretischen Ideal und bleibt für beide Lautsprecher über die Zeit kohärent.
Die Filter bindest du in den Player deiner Wahl ein, zum Beispiel in Roon wie oben im ersten Bild zu sehen.
schrieb ich einiges zur Raumakustik. Es gibt Kalkulationsmodelle ohne Messungen, wie zum Beispiel der Hunecke Lautsprecher-Rechner oder für Linn Geräte die Linn Space Optimisation zur Verbesserung der Raumakustik. Diese Methoden halte ich aber für sehr ungenau. Besser ist es den Raum selbst auszumessen. Das geht einfacher als du vielleicht denkst. Und es ist sogar relativ kostengünstig, weil du einfache Studiogeräte verwenden kannst.
Aufgrund zahlreicher Nachfragen veröffentliche ich hier eine unverbindliche Anleitung zum Messequipment und zur Bedienung der Software Acourate. Alles natürlich ohne Gewähr. Das Schöne ist, dass du nicht nur deinen Raum misst, sondern auch deine Lautsprecher. Das setzt natürlich voraus, dass du für die Messung deine Anlage nutzt, was ich sehr empfehle.
Hardware
Die Hardware ist schnell zusammengestellt und beschreibe ich hier beispielhaft. Du kannst natürlich anderes Messequipment verwenden.
kalibriertes Messmikrofon Behringer ECM8000 von Acourate (verwende nur kalibrierte Mikrofone, sonst misst du die Fehler deines Mikros)
beliebiges XLR Male – XLR Female Mikrofonkabel (10m)
beliebiger Mikrofonständer
Unten im Bild sind die Anschlüsse des Steinberg UR12 abgebildet. Das Mikrofonkabel steckst du in die „1 MIC D-PRE“. Der „DIRECT MONITOR“ muss ausgeschaltet sein. Auf der Rückseite kannst du zwar ein 5V Netzteil an „5V DC“ anschließen, aber es ist nicht notwendig. Das Gerät kann den Strom auch vom Audio PC beziehen. Das USB Kabel vom Audio PC musst du an „USB 2.0“ anschließen. Der Verstärker muss beim Messen einen sogenannten LogSweep abspielen und wird daher über Cinch Stecker mit „LINE OUTPUT“ verbunden. Wichtig ist, dass das Mikro mit Strom (48V) versorgt wird. Achte daher darauf, dass der Schieberegler bei „+48V“ auf der Position „ON“ steht.
Von USB Mikrofonen rate ich ab, denn diese haben einen eigenen ADC (Analog-Digital-Converter). Dabei kommen dann zwei unabhängige Clocks für die Wiedergabe und die Aufahme zur Anwendung. Das führt üblicherweise zu suboptimalen Messergebnissen, weil die Pulsantworten Zeitdehnungs-/stauchungseffekte aufweisen. Denn die Synchronität dieser zwei Clocks ist bei einer Puls Messung, welche auch den Zeitbereich berücksichtigt, sehr wichtig. Die erste Clock sitzt im DSP und erzeugt einen LogSweep mit einer genau definierten Samplerate. Z. B. 48.000 Samples pro Sekunde. Die Clock im USB-Mikro geht z. B. geringfügig langsamer und hat im selben Zeitraum 48.001 Samples pro Sekunde. Bei 60 sek Sweep macht das dann bereits 60 Samples Längenunterschied! Dafür gibt es in Raumkorrekturprogrammen so etwas wie eine Clock Drift Correction. Nur muss man diesen Drift erstmal messen und berechnen.
All diese Probleme vermeidet ein analoges Mikro mit Mikrofonvorverstärker wie oben empfohlen. Denn da gibt es nur eine Clock, nämlich die im USB Audio Interface.
Aufstellung des Messequipments
Das USB Audio Interface wird wie oben beschrieben mit dem Verstärker und mit dem Audio PC verbunden. Also steht alles räumlich zusammen. Das Mikro stellst du genau in den Sweet Spot deiner Hörposition auf Ohrhöhe. Deshalb sollte das Mikrofonkabel lang genug sein. Ich bevorzuge die horizontale Ausrichtung des Mikros (0° – Mikro zeigt nach vorn). Die vertikale Ausrichtung (90° – Mikro zeigt nach oben zur Decke) ist eher was für Surround-Messungen. Komme bitte nicht auf die Idee den Mikrofonständer wegzulassen und das Mikro auf die Rücklehne des Sofas zu legen oder ähnliches. Da wird jede Messung zu ungenau.
Software
Ich stelle hier beispielhaft die Software Acourate vor. Diese erfordert als Betriebssystem Windows. Acourate ist zwar nicht sehr benutzerfreundlich, wird aber auch von Profis genutzt. Eine Testversion kannst du dir hier herunterladen. Anleitungenund Tutorials helfen beim Ersteinstieg. Alternativ kannst du Messprogramme wie zum Beispiel REW oder CARMA nutzen.
Projektordner anlegen
Beim ersten Start von Acourate legst du am besten einen Projektordner an. Der sollte sich von anderen Messungen später unterscheiden. Also wähle als Ordnernamen zum Beispiel ein Datum und evtl. Besonderheiten deiner Messung.
Gehe zu LogSweep > Mikrophone Alignment (obere Taskleiste im Programm). Wenn du alles richtig angeschlossen hast, dann sind die Treiber automatisch richtig zugeordnet. Bevor du auf den Button „Start MicAlign“ klickst, drehe den Lautstärkeregler am Verstärker runter. Die Drehregler „INPUT 1 GAIN“ und „OUTPUT GAIN“ am Steinberg UR12 kannst du auf 15 Uhr (Dreiviertel GAIN) stellen. Starte das Mikrophone Alignment und drehe am Verstärker die Lautstärke hoch, bis du ein leises Knistern hörst. Wenn dann der Puls wie unten abgebildet zu sehen ist, bewege solange das Mikro nach rechts oder links, bis die „0“ erscheint und der Puls sich deckungsgleich überlappt.
Nun kommt der spannende Teil. Mit einem LogSweep werden der Raum und die Lautsprecher im Frequenzgang und auch im Timing am Hörplatz gemessen. Im Gegensatz zu anderen Messprogrammen reicht eine Messung. Mit der richtigen Lautstärke wirst du am Anfang experimentieren müssen. Es soll nicht zum Clipping kommen.
Bevor es losgeht musst du die Kalibrierdatei deines Mikros in der richtigen Samplerate und Mikro-Ausrichtung hinterlegen. Sonst misst du die Fehler deines Mikros! Wenn du auf „Recording“ klickst, wird erst links und dann rechts (bei Stereo) der LogSweep abgespielt. Der fängt im Bass an (du wirst die Raummoden hören) und geht bis 24kHz oder höher. Es kann sehr laut werden. Ich mache das per Remote und gehe aus dem Raum. Behalte unbedingt den LogSweep Recorder im Auge. Wird es zu laut klicke auf „Stop“ und regle am Verstärker nach. Das „Output Volume“ im Recorder soll idealerweise auf Maximum stehen.
Wenn der komplette Lauf (ca. 2 min.) durch ist, kommt eine Bestätigung mit Anzeige des IACC. Der eintreffende Schall in den ersten 10ms sollte für eine gute Stereoabbildung möglichst einen Wert über 80% erreichen. Das spricht für eine hohe Kohärenz des Schalls von links und rechts. Bei einem niedrigen Wert wie unten leidet die Stereoabbildung. Die Stimmen kommen zum Beispiel nicht von der Mitte, der Klang klebt an den Lautsprechern und die Bühne ist in der Breite und Tiefe unbefriedigend.
Außerdem kannst du bei dieser Gelegenheit gleich die Polarität prüfen. Wenn die Polaritäten nciht übereinstimmen kann es sein, dass du die Lautsprecher verpolt angeschlossen hast. Das soll öfters vorkommen als man denkt.
Ein wichtiges Messergebnis ist die Nachhallzeit. Gehe zu TD-Functions > Reverberation Time. In Wohnräumen soll die Nachhhallzeit 0,6 sek. nicht überschreiten, sonst wird es schnell Hallig. Unten im Bild ist im Präsenzbereich die Nachhallzeit bei zufriedenstellenden 0,5 bis 0,4 Sekunden. Wenn du hier auf höhere Werte kommst ist das keine Katastrophe. Oft reichen schon Vorhänge, Teppiche oder einfach mehr Polstermöbel, um die Nachhahllzeit nach unten zu drücken. Das ist nicht nur für den Musikgenuss gut, sondern auch für die Sprachverständlichkeit.
Natürlich ist der Frequenzgang auch sehr wichtig. Oben im Bild siehst du den Frequenzgang noch ungeglättet. Damit eine bessere Analyse möglich ist, gehe zu Room > Makro 1 Magnitude Preperation. Übernimm die Voreinstellungen so wie sie sind und du erhältst einen Frequenzgang, wie du ihn aus Testzeitschriften kennst.
Der Frequenzgang mit erhöhtem Bass und abfallenden Hochton erinnert an die Messung von Stereophile, John Atkinson. Nur dass die Raummode bei ca. 60Hz (+15dB) noch ausgeprägter ist.
Acourate ermöglicht über Entfernungsangaben eine Ursachenanalyse bei schlechtem IACC. Wähle dazu im Hauptbildschirm „Time“ aus. Dann muss der interessante Bereich vergrößert werden. Die interessanten Impulsspitzen werden mit linker Maus (Startpunkt des Pulses) und rechter Maus (jeweilige Impulsspitze) markiert und die Entfernungen werden rechts außen angezeigt. Ich habe die Anzeigen entsprechend reinkopiert.
Ursachen können sich an den Wänden, Decken, Böden und irgendwelchen Hindernissen verbergen. Ich arbeite in der Regel mit einem Zollstock. Die Experten kleben eine Schnur an die Box und machen einen Knoten bei den angezeigten Entfernungen.
Die Hindernisse im Beispiel unten treten allein bei der rechten Box (grüne Linie) auf. Bei 60 cm und 79 cm störte ein Wandbrunnen , bei ca. 124 cm ein verglastes Bild. Der Wandbrunnen wurde weggeräumt und das Bild woanders aufgehängt. So einfach kann manchmal die Problemlösung sein.
Es hat eine Weile gedauert, bis durch optimierte Aufstellungen der Lautsprecher, Wandabsorber an der richtigen Stelle und korrigierten Hörabstand der IACC10 auf 96% hochgeschnellt ist. Alles ohne digitale Korrektur und vertretbaren raumakustischen Maßnahmen im Wohnzimmer. Habe bitte Geduld und Ausdauer, es lohnt sich.
Das Messequipment ist mit einem USB Audio Interface, Mikro + Ständer + Kabel schnell zusammengestellt. Nimm die Messsoftware deiner Wahl und los geht’s.
Das Mikro soll exakt mittig zwischen den Lautsprechern am Hörplatz auf Ohrhöhe ausgerichtet sein. Dabei hilft dir das Mikrophone Alignment. Wenn du den LogSweep abspielst, wirst du bereits erste Raummoden hören. Die IACC (Interaural Coherence Coefficient) Werte geben Aufschluss, ob eine gute Stereoabbildung möglich ist. Die Nachhallzeit zeigt dir, ob du etwas verbessern musst. Mit einer geringen Nachhallzeit wird auch die Sprachverständlichkeit erhöht. Der Frequenzgang deckt dir deine Raummoden auf. Die Time-Analyse ermöglicht dir über Entfernungsangaben etwaige Störenfriede des guten Klangs aufzustöbern und zu beseitigen.
Mit Messungen lernst du deinen Hörraum und die Lautsprecher kennen und du kannst mit einfachen Optimierungen weit kommen.
In einer weiteren Reihe werde ich auf die Möglichkeiten der digitalen Raumkorrektur eingehen.
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Mit dem Reclocking wird versucht, dass zeitliche Taktzittern (Jitter) bei der Übertragung von Digitalsignalen einzudämmen. Im Bild oben wird der Zusammenhang zwischen Latenzen und Jitter dargestellt. Während die Latenz eine feste Zeit zwischen zwei Ereignissen definiert, beschreibt Jitter die Schwankungen innerhalb dieser Zeit.
Beim Originalsignal wird das Paket alle 5,8 ms neu getaktet. Bei einer 44,1 kHz (CD) Datei sind das typische 256 Samples.
44.100 Samples = 1.000 ms 256 Samples = 5,8 ms (1000*256/44.100)
Beim Transport kann es zu zeitlichen Verschiebungen kommen. Dabei kann sich wie oben im Beispiel der Takt auf 6 ms verlangsamen oder sogar auf 5,6 ms beschleunigen. Wird das nicht korrigiert, dann ist es hörbar! Nebenbei bemerkt vermindern niedrige Latenzen Jitter, siehe:
Die Idee des Reclockings ist etwaigen Jitter bereits beim Transport zu verhindern. Für den fis Audio PC gibt es zum Beispiel hochwertige PCIe-Karten von JCAT für USB und NET (LAN). In den XE-Versionen ist die high-precision Emerald OCXO Clock enthalten. Es gibt viele externe Clocks wie zum Beispiel die Mutec REF10 mit phasenrauscharmer OCXO Clock aus deutscher Fertigung als Taktbasis. Bei den 50- und 75-Ohm-Ausgängen muss auf extrem gute Kabel geachtet werden.
Asynchrone Datenübertragung
Die Gegenstimmung zum Reclocking werfen ein, dass die digitalen Daten meistens sowieso neu getaktet werden. Es ist tatsächlich so, dass die Daten in den jeweiligen Schnittstellen zwischengespeichert werden. Die Größe des Puffers lässt sich oft in den Treibern von USB oder LAN konfigurieren.
Da liegen dann die Datenpakete im Puffer und werden in der richtigen Reihenfolge entnommen und neu getaktet. So auch im Network Audio Adapter (NAA) des HQPlayers. Dabei werden die Daten asynchron zum NAA geschickt und zwischengespeichert. Von dort aus geht es asynchron an den DAC, dessen Clock die Taktgenerierung besorgt.
Die Messung von Jitter im Netzwerk ist im Grunde nichts neues und schon lange etabliert. Dabei wird das Eye pattern oder Augenmusterdiagramm über ein Oszilloskop erstellt, welches die Überlagerung aufeinanderfolgender Wellenformen abbildet. Im Bild unten wird auf der Ordinate (Voltage) der Spannungszustand definiert, ab dem eine binäre 0 oder 1 anliegt. Auf der Abszisse (Time) ist der Zeitverlauf angegeben. Über die Spannungszustände und dem Zeitverlauf ergibt sich so zum Beispiel eine Bitsequenz von 011 (Gelb).
Wenn sich über die verschiedenen Bitsequenzen auf dem Oszilloskop in der Mitte ein großes Auge erkennen lässt (steile Flanken), ist die Signalqualität in Ordnung. Jitter kann im Eye pattern Diagramm an den Schnittstellen der aufeinanderfolgenden Wellenformen gemessen werden.
Leider haben bisherige Messungen nicht unbedingt einen Zusammenhang zwischen hochwertigen Clocks und geringen Jitter ergeben. Manchmal verschlechterten sich sogar die Werte! Siehe:
Daraus leitet sich die Frage ab, ob das richtige gemessen wird, wenn die Höreindrücke mit dem Reclocking doch überwiegend positiv sind?
Wander vs. Jitter
Ich gebe gern zu, dass das folgende recht nerdig ist und auch von mir nicht vollständig verstanden wird. UpTone Audio brachte eine neue These ins Spiel: Wander! Siehe hier und hier. Bei Wander handelt es sich um niederfrequenten Jitter bis 10 Hz! Zur Verdeutlichung: Die meisten Jitter-Zahlen berücksichtigen nur das Phasenrauschen im Bereich von 12 kHz bis 10 MHz, das weit außerhalb des Bereichs liegt, der das digitale Audio zu beeinflussen scheint.
Im Bild unten sind die Unterschiede zwischen Wander und Jitter dargestellt. Bei Wander geht es vornehmlich um Überlagerungen im niederfrequenten Phasenrauschen, welches Probleme bei der Synchronisation auslösen kann. Während bei Jitter Bits verloren gehen, weil die Wellenformen verschmieren. Für die Messung von Wander ist eine Referenzclock für das Phasenrauschen in Nanosekunden erforderlich. Die Messung kann auch nicht einfach in Minuten durchgeführt werden, sondern erstreckt sich über Stunden oder Tage.
Die These von UpTone Audio sagt, dass das Phasenrauschspektrum der eingehenden Daten das Phasenrauschspektrum der lokalen Uhr überlagert. So gelangt Phasenrauschen von einem Gerät zum nächsten, auch über optische Verbindungen. Dieses Phasenrauschen (das gleiche wie Jitter im Zeitbereich, nur ausgedrückt im Frequenzbereich) breitet sich aus – sowohl mit Schnittstellen wie Ethernet, USB, S/PDIF, I2S, als auch in den Chips auf den Boards. Selbst ein DAC mit einer perfekten Uhr, die direkt neben dem DAC-Chip sitzt, wird von all der vorgelagerten Jitter/Phasenmodulation beeinflusst, die in den Chips und auf der Leiterplatte kurz davor stattgefunden hat.
Ich möchte ausdrücklich darauf hinweisen, dass diese These noch nicht durch Messungen bewiesen wurde. Tatsächlich gestalten sich die Messungen als sehr aufwändig und schwierig.
Woran erkennen wir hochwertige Clocks?
Wenn die Wander-These stimmt, dann muss sich unsere Aufmerksamkeit auf das Phase Noise Protokoll im Bereich von 10 Hz richten. Nehmen wir als Beispiel Mutec REF10. Bei 10 Hz liegt das Phasenrauschen bei sehr guten -145 dBc/Hz. Je größer der Rauschabstand ist, desto besser ist die Clock.
Bei Afterdark gibt es Clocks in verschiedenen Ausprägungen. Gute Clocks mit geringem Phasenrauschen sind sehr teuer, weil sie selten sind. Es ist wie die Silizium Lotterie bei den Computer Prozessoren. Da sind gute und schlechte dabei. Afterdark misst wie MUTEC alle Uhren durch und legt ein Protokoll bei. Das ist nicht selbstverständlich. Vorsicht bei Anbietern, die mit niedrigen Preisen mit hochwertigen Clocks werben und keine Messungen veröffentlichen.
Jitter im hochfrequenten Bereich scheint nur dann eine Rolle zu spielen, wenn die Wellenformen so sehr verschmieren, das die Bits nicht mehr zuverlässig in 0 und 1 unterschieden werden können. Die Prüfsummenprotokolle decken die falschen Pakete auf und sie werden neu angefordert. Irgendwann ist die Zeit für Korrekturen vorbei und es kommt zum hörbaren Knistern oder zu Drop Outs wegen verlorener Datenpakete. Hier reden wir von schwerwiegenden Störungen, die im Normalfall nicht vorkommen sollten.
Bei den verbreiteten asynchronen Übertragungsmethoden wie USB und LAN wird der Datenstrom gepuffert und vom Empfangsgerät neu getaktet. Bisherige Messungen von Ethernet Jitter zeigten bei externen Clocks keine signifikanten Verbesserungen, manchmal verschlechterten sich sogar die Jitter Werte.
Bei Wander handelt es sich um niederfrequenten Jitter bis 10 Hz, der ganz anders wirkt. Die (bisher nicht bewiesene) These von UpTone Audio lautet, dass das Phasenrauschspektrum der eingehenden Daten das Phasenrauschspektrum der lokalen Uhr überlagert. Dies ist sogar bei einer optischen Übertragung (LWL – Lichtwellenleiter) der Fall.
Bei externen Clocks kommt es daher auf das Phase Noise bei 10Hz an! Anbieter ohne Messprotokolle solltest du meiden. Erst recht billige Angebote, denn gute Clocks sind teuer!
Erster Klangeindruck „Einsteigerclock“Grade PRINCE
Nach 1-2h war ich richtig geflasht. Die Ortungsgenauigkeit hat signifikant zugenommen. Der Bass ist noch körperhafter und auf den Punkt. Bei einem bekannten Titel hörte ich auf einmal ein Detail, welches ich bisher nicht kannte. Die Musik umfließt mich, anders kann ich es nicht ausdrücken.
Klangbericht Nr. 2
Wenn auch die Verarbeitungsqualität und die veraltete Software enttäuschen, so begeistert auch heute wieder der Klang. Mit Rücksicht auf andere höre ich momentan nicht laut und kann trotzdem mühelos alle Details wahrnehmen. Dieser sensationell gute Klang hüllt mich in ein Cocon. Großartig.
Klangbericht Nr. 3
Zum niederknien schön. 0,0% Schärfen, die Musik fließt einfach durch den Raum. So ein Kraftprotz von Switch braucht seine Zeit zum Einspielen. Und der dumme User braucht Zeit zum einarbeiten.
Klangbericht Nr. 1 mit Emperor Giesemann EVA
Nachdem ich das übliche Spielchen die neueste Firmware aufzuspielen durchhatte, war ich beim Anspielen richtig platt: die Klangverbesserung war ohne Einbrennzeit sofort hörbar. Eine sensationelle Durchhörbarkeit einzelner Instrumente und ein weit aufmachender Raum. Drums und Rhythmik kommen sowas von auf den Punkt. Wenn das Einbildung ist hätte ich gerne mehr davon.
Klangbericht Nr. 2
Der Abend gestern wurde sehr lang. Ich konnte mich einfach nicht von der Anlage lösen. Langzeithörtauglich ist der Switch in jedem Fall. Einfach nur schön.
Klangbericht Nr. 3
Neben der sensationellen Instrumententrennung und Bildgebung geht der Bass gefühlt tiefer. Natürlich ist der Frequenzgang unverändert, aber die Schichtung ist im Bass ausgeprägter. Das Anschlagen und Ausklingen des Bassdrumms ist zum Beispiel besser hörbar.
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Wenn es nicht richtig klingen will, kaufen viele einfach neue Geräte und Kabel und hoffen auf eine Verbesserung. Das ist auf lange Sicht ziemlich teuer und unbefriedigend, weil das grundlegende Problem nicht gelöst wird. Oft ist es nämlich die Raumakustik, welche die Grenzen setzt.
Der Schall und die Raummoden
Die Schallgeschwindigkeit in trockener Luft von 20 °C beträgt rund 343 m/sec (meter pro sekunde). Der Hörbereich des Menschen liegt zwischen 20 Hz bis bestenfalls 20 kHz. Mit diesen Festlegungen lassen sich einige Berechnungen durchführen.
Die Schallgeschwindigkeit 343 m/sec geteilt durch die Frequenz ergibt die Wellenlänge. Ein Beispiel für 43 Hz:
343 m/sec : 43 Hz = rund 8 m (7,98 m) Wellenlänge
Raummoden entstehen durch Reflexionen von Schallwellen an den Wänden, Decken und Böden eines Raums. Diese Reflexionen führen dazu, dass sich Wellen in bestimmten Bereichen des Raums verstärken und in anderen Bereichen abschwächen. Bei einer halben Wellenlänge (hin und zurück) zwischen zwei parallelen Wänden tritt eine Erhöhung der Lautstärke (Peak) auf. Sind parallele Wände zum Beispiel 4 m voneinander entfernt, wirst du einen Peak bei 43 Hz haben.
343 m/sec : 43 Hz = 8 m : 2 = bei 4 m Raummode Maximum
Eine 1/4 Wellenlänge Wandabstand bewirkt beim Hin-und Rücklauf 1/2 Wellenlänge Versatz, also Auslöschung (Dip).
343 m/sec : 43 Hz = 8 m : 4 = bei 2 m Raummode Auslöschung
Die Berechnungen oben sind sehr vereinfacht und dienen nur zur Veranschaulichung. Wer seinen Raummoden mit fiktiven Lautsprechern simulieren möchte, kann das zum Beispiel mit dem Hunecke Lautsprecher-Rechner durchführen.
Noch besser ist die Messung mit einem Akustikrechner wie zum Beispiel Acourate. Im Bild oben sind zwei Frequenzgänge abgebildet. Dabei sticht in der blauen Kurve eine Bassmode bei 60 Hz hervor. Ohne Korrektur (die rote Kurve) würde der Bass dröhnen und andere Frequenzbereiche insbesondere im Mittel- und Hochton überdecken.
Nachhall
Wenn ich einen Hörraum betrete mache ich gern einen Klatschtest. Hallt das Klatschen nach ist es ein Indiz für eine zu hohe Nachhallzeit. Das ist insbesondere in modern eingerichteten Räumen ein Problem. Große schallharte Fensterflächen, Böden ohne Teppich und eine karge Möblierung reduzieren die Sprachverständlichkeit und das Musik hören macht keinen Spaß.
Im Bild unten ist das Ergebnis der Raummessung mit Acourate zu sehen. Die Nachhallzeit ist mit durchschnittlich 0,4 sec nicht zu trocken und nicht zu hoch. Übersteigt der Nachhall 0,6 sec wird die Raumakustik schlechter.
Der Direktschall bezieht sich auf den Schall, der direkt von der Schallquelle zum Hörer gelangt, ohne dabei von anderen Objekten im Raum reflektiert oder gestreut zu werden. Der Direktschall ist in der Regel der lauteste und klarste Teil des Schalls, den wir hören. Dies ist besonders wichtig in Situationen wie Konzerten oder Vorträgen, bei denen es wichtig ist, dass die Zuhörer die Sprache oder die Musik klar und deutlich hören.
Der Diffusschall hingegen beschreibt den Schall, der von den Wänden, Decken und anderen Oberflächen im Raum reflektiert und gestreut wird, bevor er den Hörer erreicht. Überlagert der Diffusschall den Direktschall, leidet darunter die Ortbarkeit der Schallereignisse. Bei zwei identische Klängen von zum Beispiel Sprache oder Klaviermusik findet im menschlichen Gehirn eine Verschmelzung der Schallereignisse statt, wenn die Verzögerung weniger als 40 ms beträgt. Wenn die Verzögerung länger als 40 ms ist, hören wir den zweiten Ton als Echo. Dieser Schwellenwert von 40 ms entspricht einer Reichweite von 14 m:
343 m/sec : 1000 ms x 40 ms = rund 14 m (13,72 m) Wellenlänge
Für das menschliche Gehirn sind daher frühe Raumreflexionen in typischen Räumen nicht von direktem Lautsprecherschall zu unterscheiden. Deshalb ist es wichtig den Direktschallanteil zu erhöhen. Oft helfen schon einfache Maßnahmen. Den Fernseher beim Musik hören mit einer Decke zu verkleiden hat für viele einen positiven Effekt gebracht. Vorhänge können den Raum wohnlicher machen und haben positive Effekte auf den Direktschall und die Nachhallzeit. Ein Teppich vor den Lautsprechern ist bei manchen umstritten, für mich gehört das zu einer guten Akustik dazu. Wer es kann und darf installiert Deckensegel und Wandabsorber und Wanddiffusoren. Ein Regal für Schallplatten und Bücher wirkt auch sehr wohnlich und ist gleichzeitig Absorber und Diffusor in einem.
Kohärenz (IACC Interaural Coherence Coefficient)
Für die Stereowiedergabe ist die Kohärenz der zwei Lautsprecher, also die Gleichartigkeit der Schallwiedergabe, sehr wichtig. Die IACC-Werte lassen Rückschlüsse auf die Qualität der Stereo-Abbildung zu. Diese werden durch den Lautsprecher selbst (Paargleichheit), wie auch durch die Akustik des Raumes beeinflusst. Sowohl die Aufstellung der Lautsprecher als auch akustische Maßnahmen lassen sich mit Vergleichen des IACC optimieren. Die wichtigsten Werte sind:
IACC10: Der eintreffende Schall in den ersten 10ms sollte für eine gute Stereoabbildung möglichst einen Wert über 80% erreichen. Lautsprecher mit einem hohen Bündelungsgrad (Hornsysteme, Waveguides) erreichen hier bauartbedingt hohe Werte.
IACC20: Der eintreffende Schall der ersten 20ms besteht aus Direkt- und dem ersten eintreffenden Diffusschall. Für die Stereo-Abbildung sollten frühe Reflexionen in den ersten 20ms vermieden werden. Treffen diese aus dem linken und rechten Kanal unterschiedlich ein verringert sich der IACC-Wert. Werden diese erkannt und durch geeignete akustische Maßnahmen ausgeschaltet erhöhen sich die IACC-Werte.
Im Bild unten wird im IACC10 ein sehr hoher Wert von rund 94% erreicht. Dabei wurden die Lautsprecher mit identischen Rück- und Seitenwandabständen zentimetergenau auf den Hörplatz ausgerichtet und an den Wänden wurden kombinierte Wandabsorber-/ und Diffusoren angebracht. Der Raum war hinter dem Hörplatz offen. Meine Tipps:
Vermeide Hörsessel mit einer hohen Rückenlehne auf Ohrhöhe, sonst hörst du viel Diffusschall.
Lasse den Hörbereich zwischen dir und den Lautsprechern (Stereodreieck) frei. Also zum Beispiel kein (reflektierender) Glastisch.
Eines der Probleme bei Mehrwegesystemen von Lautsprechern ist die akustische Phase, beziehungsweise das Timing der unterschiedlichen Chassis.
Die Phase gibt den zeitlichen Verlauf einer Schwingung an und wird in Winkelgrad gemessen. 360° entsprechen einer ganzen Schwingung und 180° einer halben. Die Phasenlage der Lautsprecherchassis zueinander ist entscheidend, ob der Frequenzgang verstärkt, gedämpft oder gar komplett ausgelöscht wird. Die Auslöschung erfolgt bei einer Phasendifferenz von 180°, da dort ein Wellenberg mit einem Wellental zusammenfällt. Phasendifferenzen entstehen bei Mehrwegekonstruktionen, bei denen typischerweise der Hochtöner vorauseilt und Mittel- und Basschassis hinterherlaufen.
Im Bild unten ist links am Beginn in der Sprungantwort zu erkennen, dass der Hochtöner in einer umgekehrten Polarität zuerst kommt, und dann die Mittel- und Basschassis. Der Nachteil dieser Messung ist, dass nur ein Lautsprecher abgebildet wurde.
Wichtig ist auch hier die Kohärenz beider Lautsprecher. Unten ist das deutliche Auseinanderlaufen der linken und rechten Sprungantwort zu sehen. Das liegt nicht an den Lautsprechern, sondern an der unsymmetrischen Aufstellung im Raum.
unkorrigierte Sprungantwort von Sonus Faber Amati Futura im Raum erstellt mit Acourate
Für die hörplatzindividuelle Anpassung der akustischen Phase gibt es unterschiedliche Wege. Lautsprecherhersteller schrägen zum Beispiel die Schallwand an und positionieren so den Hochtöner ewtas weiter nach hinten. Oder der Hochtöner kann über eine Mechanik individuell eingestellt werden. Das Verschieben ändert jedoch eventuell auch den Frequenzgang.
Eine sehr effiziente Möglichkeit stellt die digitale Korrektur über einen Audio PC dar. Dies kann mit der digitalen Korrektur der Raumakustik gleich in einem Schritt erledigt werden. Im Bild unten bringt die digitale Korrektur mit Acourate alle Lautsprecherchassis auf eine Linie. Die Sprungantwort beider Lautsprecher wird perfekt synchronisiert.
korrigierte Sprungantwort von Sonus Faber Amati Futura im Raumerstellt mit Acourate
Maßnahmen zur Verbesserung der Raumakustik
Ein grundlegendes Verständnis zur Raumakustik ist sehr hilfreich, um die notwendigen Maßnahmen zur Verbesserung durchführen zu können. Lautsprecher sollen einen ausreichenden Abstand zur Rück- und Seitenwand haben, um den Raum nicht zu sehr anzuregen. Gewisse Raummoden können aber nicht durch Schieben und Rücken der Lautsprecher kompensiert werden. Denn wir reden hier ab 20 Hz von Wellenlängen von bis zu 17 Metern!
343 m/sec : 20 Hz = rund 17 m (17,15 m) Wellenlänge
Soweit möglich sollen Raummoden durch räumliche Maßnahmen, zum Beispiel durch Bassabsorber, verringert werden. Am wirkungsvollsten und genauesten und vor allem am unauffälligsten ist meiner Meinung nach die digitale Korrektur.
Die Nachhallzeit, als auch den Direkt-/ und Diffusschallanteil kannst du nicht digital korrigieren, aber dafür messen. Hier helfen dann raumakustische Hilfsmittel wie Vorhänge, Teppiche, Deckensegel, Wandabsorber und Diffusoren, die wohnlich gestaltet werden können.
Für die Kohärenz ist ein Zollstock nützlich. Stelle die Lautsprecher möglichst mit den gleichen Seiten- und Rückenwandabständen auf. Bei Mehrwegesystemen hilft dir die digitale Korrektur weiter. Die Sprungantwort soll nicht nur bei einem Lautsprechern gut sein, sondern deckungsgleich mit dem anderen.
Mit dem fis Audio PC hast du nun mehrere Möglichkeiten. Du kannst ein Messprogramm darauf installieren. Zum Beispiel das oft erwähnte Programm Acourate. Es gibt auch teils kostenlose Messprogramme wie zum Beispiel REW oder CARMA. Das dazugehörige Messequipment ist kostengünstige Studiotechnik und besteht aus einer DAW (Digital Audio Workstation) und einem Mikro. Mit dem Akustikprogramm erstellst du die Korrekturfilter und bindest sie in die Abspielsoftware wie zum Beispiel Roon oder HQPlayer ein.
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In audiophilen Kreisen hat sich herumgesprochen, dass die bitidendische Übertragung der digitalen Musikkonserven nur die Pflicht darstellt, die Kür aber ganz woanders liegt. Die Rede ist zum Beispiel von Filtern, welche unerwünschte Spiegelfrequenzen aussperren. In den Grundlagen zum Audio PC kannst du etwas zu den Abtastraten und Anti-Aliasing-Filter nachlesen. Nachfolgend habe ich einige weitere Erkenntnisse von Jussi Laako (HQPlayer Entwickler) aus den Foren entnommen.
Dämpfung (Attenuation)
In unseren Grundlagen steht schon einiges zu den Audio PC HQPlayer Filtereigenschaften. Die Filterbeschreibungen wurden dem HQPlayer Handbuch entnommen und sind leider sehr technisch gehalten. So ist zum Beispiel beim Filter „poly-sinc- gauss-xl“ von einer extrem hohen Dämpfung die Rede. Was das bedeutet wollen wir uns nachfolgend anschauen. Im Bild wird gezeigt, dass der hörbare Frequenzgang begrenzt werden muss. Zum Beispiel bei einer CD (44,1 kHz) soll der hörbare Bereich nur bis maximal 22,05 kHz gehen. Grundlage ist das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem, welches nur die halbe Abtastrate (Nyquist-Frequenz) berücksichtigen soll.
Nun kommt es auf die Filterqualität an, welche Frequenzen in der Praxis durchgelassen werden (Passband), ab wann die Sperrwirkung (Cutoff) einsetzt und wie lange es dauert (Transitionsbereich), bis der Tiefpassfilter seine volle Wirkung (Stop Frequency) entfaltet. Wenn die Sperrwirkung sehr tief liegt, spricht man von einer extremhohen Dämpfung. Das ist eine gute Sache, weil Spiegelfrequenzen effektiv unterdrückt werden. Eine hohe Dämpfung führt zu weniger Lärmartefakten und auch zu einer besseren Rekonstruktionsgenauigkeit.
Ebenso wichtig ist, ab wann der Cutoff beginnt. Manche Filter setzen schon im hörbaren Frequenzbereich ein, was natürlich nicht wünschenswert ist. Günstig ist auch ein steiler Filter, womit ein sehr schmales Übergangsband (Transitionsbereich) erreicht wird. Wenn wir am Beispiel die Eingangsrate von 44,1 kHz (CD) nehmen, geht beim Filter „poly-sinc- gauss-xl“ das Passband bis 20 kHz, der Transitionsbereich ist 250 Hz breit und erreicht die maximale Dämpfung bei der Nyquist-Frequenz fs/2 bei 22,05 kHz. Filter dieser hohen Qualität werden von Jussi Laako mit schnellem oder scharfen „Rolloff“ oder „Cutoff“ bezeichnet.
Der Allgemeinheit wurden Filterlängen mit dem Chord HUGO M SCALER bekannt, welcher Filter mit 1 Mio. Taps anwendet. Eine Zahl übrigens, die der HQPlayer zum Beispiel mit dem Filter „closed-form- 16M“ mit 16. Mio. Taps locker übertrifft. Weil Chord soviel Werbung für lange Filter gemacht hat denken viele, dass die Filterlänge ein Qualitätskriterium ist. Jussi Laako weist darauf hin, dass Filter immer ein Kompromiss im Zeit- und Frequenzbereich sind.
Wenn der Filter im Zeitbereich länger (mehr Taps) wird, ist die Wirkung im Frequenzbereich steiler und umgekehrt. Das liegt daran, dass Frequenz und Zeit eine 1/x-Beziehung haben. Je länger der Filter ist, desto größer ist die Gefahr des Ringings oder „verschmieren“ im Zeitbereich. Lange Filter sind zum Beispiel nicht gut in der Transientenwiedergabe. Andererseits wenn der Filter zu kurz wird, kann dieser die Hochfrequenzkomponenten so weit reduzieren, dass es die Transienten „verlangsamt“. Ein zu kurzer Filter kann auch Lücken erzeugen, so dass die Rekonstruktionsgenauigkeit verloren geht und dadurch hörbare Verzerrungen erzeugt werden.
Einen Filter zu erstellen, der in beiden Bereichen gleichzeitig perfekt ist, ist mathematisch unmöglich. Nur hohe Bandbreiten, wie bei DSD-Aufnahmen (mindestens DSD128, aber optimal DSD256+), kann beides gleichzeitig bieten. Bandbreitenbeschränktes PCM hat jedoch das Problem.
Die Herausforderung besteht darin einen Filter herzustellen, der im Zeitbereich so kurz wie möglich ist und gleichzeitig keine Lücken im Frequenzbereich hinterlässt. Also so nah wie möglich an das mathematisch Unmögliche heranzukommen.
In gewisser Weise sind sowohl Chord als auch MQA richtig und falsch. Chord steht für super lange Filter, während MQA für super kurze Filter steht. Sie sind komplett Gegensätzlich.Beide haben nur eine durchschnittliche Dämpfung.
HQPlayer bietet Filter sowohl im Zeitbereich als auch im Frequenzbereich, aber meistens etwas dazwischen, mit unterschiedlichen Gewichtungen. Und laufende Arbeit, um dem Unmöglichen noch näher zu kommen. Klassische Musik hat keine häufigen Hochgeschwindigkeitstransienten, daher sind längere Filter in Ordnung. Sowohl „poly-sinc-gauss-long“ als auch „poly-sinc-gauss-xla“ eignen sich besonders für Klassik und Stimmen. Ebenso „poly-sinc-ext2“ und „poly-sinc-ext3“. Der Filter „poly-sinc-long“ ist übrigens der anspruchsvollste Filter in Bezug auf die Initialisierungszeiten. Umgekehrt sind kürzere Filter wie „poly-sinc- gauss-short“ für Electronic, Jazz, Blues, Pop und Rock aufgrund der Transientenwiedergabe besser.
Der längste Filter ist „sinc-L“. Die Filter „sinc-LI“ und „sinc-Mx“ sind gleich lang. Das bedeutet natürlich nicht, dass sie die Besten sind, sondern nur die längsten. Die tatsächliche Länge hängt auch vom Umrechnungsverhältnis ab. Zum Vergleich werden diese so abgestimmt, dass „sinc-Ll“ in etwa äquivalent zu Chord M Scaler, „sinc-Lm,“ ungefähr äquivalent zu Chord Dave und „sinc-Ls“ in etwa äquivalent zu Chord Hugo/Mojo sind.
Die Gruppe der poly-sync-lp (linear phase – lp) Filter verbessern die Räumlichkeit. Sie gehören zu den FIR-Filtern und wirken in der Time-Domain. Empfohlen für Klassik und für „in der realen Welt“ aufgenommenen Musik (Konzerthalle). Eine Unterart davon sind die AsymFIR-Filter, welche sich besonders für Jazz/Blues eignen. Die meisten Filter sind linearphasig, sofern nicht anders angegeben.
Die Gruppe der poly-sync-mp (minimum phase – mp) Filter verbessern die Transienten. Sie gehören zu den MinPhaseFIR-Filtern und eignen sich besonders für Rock/Pop/Elektronik, sowie im Musikstudio aufgenommenes. Implizit gilt das auch für IIR-Filter.
Normalerweise verlassen wir uns bei den Aufnahmen auf das Können der Tonstudios. Trotz guter analoger Aufnahmen können schlechte Digitalisierungen am fehlerhaften ADC (Analog-Digital-Conversion) liegen. Siehe auch Audio PC zwischen ADC und DAC.
Jeder ADC-Anti-Alias / Dezimationsfilter hinterlässt seinen „Fingerabdruck“ auf den Daten. Apodisierungsfilter können diesen Fingerabdruck ändern.
Typische ADC-Anti-Alias / Dezimationsfilter sind ziemlich unvollkommen und lassen Fehler in den Daten. Diese Fehler können mit einem Apodisierungsfilter bereinigt werden. Fehlerhafte Digitalisierungen können auch aus den Mastering-Software-Tools stammen.
Aufgrund der Nyquist-Frequenz sind Apodisierungsfilter bei Red Book Quellraten (44.1 kHz) am Wichtigsten.
Convolution (Faltungsfilter für die Raum- und Lautsprecherkorrektur)
Der HQPlayer stellt nicht nur viele Filter zur Verfügung, sondern kann auch deine eigenen Filter verwenden. Zum Beispiel für die Raum- und Lautsprecherkorrektur. Siehe auch:
Während im Roon DSP eine ZIP-Datei mit den unterschiedlichen Abtastquellraten hinterlegt werden muss, wird beim HQPlayer nur ein Filter pro Kanal mit einer Abtastrate hinterlegt. Mit der Option „HF Expand“ rechnet der HQPlayer die benötigte Abtastrate selbst hoch. Es ist jedoch besser die höchste Abtastrate als Faltungsfilter im HQPlayer zu hinterlegen. Zum Beispiel können mit Acourate die Faltungsfilter in sehr hoher Qualität bis 384 kHz erstellt werden.
Zusammenfassung
Hochwertige Filter wie im HQPlayer dämpfen die Spiegelfrequenzen sehr effizient. Weitere wichtige Filterkriterien sind, welche Frequenzen noch durchgelassen werden (Passband), ab wann die Sperrwirkung (Cutoff) einsetzt und wie lange es dauert (Transitionsbereich), bis der Tiefpassfilter seine volle Wirkung (Stop Frequency) entfaltet. Gute Filter haben einen schnellen Cutoff und eine extrem hohe Dämpfung (extremely high attenuation).
Lange Filter sind keineswegs ein alleiniges Qualtitätsmerkmal, sondern können sich je nach Musikgenre und grundsätzlich im Zeitbereich sogar negativ auswirken. Lange Filter eignen sich für Klassik und Stimmen, kurze Filter für transientenbasierter Musik wie Rock und Pop. Filter sind immer ein Kompromiss im Zeit- und Frequenzbereich. Soweit die Theorie. Ich höre sehr gern mit dem apodisierenden extra langen Filter mit extrem hoher Dämpfung „poly-sinc- gauss-xla“, obwohl Klassik fast nie dabei ist. Dafür mit Folk und Indie viel Stimmen.
Die Gruppe der poly-sync-lp (linear phase – lp) Filter verbessern die Räumlichkeit während die Gruppe der poly-sync-mp (minimum phase – mp) Filter und implizit IIR-Filter die Transienten verbessern.
Apodisierungsfilter können schlechte Analog-Digital-Conversions (ADC) korrigieren.
Wenn du Faltungsfilter verwendest, hinterlege die höchstmögliche Abtastrate im HQPlayer.
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Wichtig ist zu wissen, dass die digitale „0“ und „1“ in einer analogen Technik per Hochfrequenz (HF) übertragen werden. Dabei wertet ein Controller die unterschiedliche Spannungszustände aus. Es gibt es verschiedene Standards. Ein Cat5-Kabel überträgt die Daten mit einer Frequenz von bis zu 100MHz und schafft damit maximal eine Rate von 100Mbps. Ein CAT6a-Kabel überträgt bis 500MHz mit einem maximalen Durchsatz von 10Gbps. Diese Signale lassen sich natürlich über ein Oszilloskop messen.
Eye patternDiagramm
Das Eye pattern oder Augenmusterdiagramm lässt Rückschlüsse auf die Qualität des Signals zu. Dabei wird über ein Oszilloskop die Überlagerung aufeinanderfolgender Wellenformen zu einem zusammengesetzten Bild erstellt. Im Bild unten wird auf der Ordinate (y-Achse vertikal „Voltage“) der Spannungszustand definiert, ab dem eine binäre 0 oder 1 anliegt. Auf der Abszisse (x-Achse horizontal „Time“) ist der Zeitverlauf angegeben. Über die Spannungszustände und dem Zeitverlauf ergibt sich so zum Beispiel eine Bitsequenz von 011 (Gelb).
Während die Latenz eine feste Zeit zwischen zwei Ereignissen definiert, beschreibt Jitter die Schwankungen innerhalb dieser Zeit. Diese Schwankungen können im Eye pattern Diagramm an den Schnittstellen der aufeinanderfolgender Wellenformen gemessen werden.
Wenn sich über die verschiedenen Bitsequenzen auf dem Oszilloskop in der Mitte ein großes Auge erkennen lässt, ist die Signalqualität in Ordnung. Störungen in den Spannungsverläufen, zum Beispiel Verschiebungen durch Jitter oder eine zu geringe Steilheit in den Flanken können zu Fehlinterpretationen der Bitsequenzen führen. Durch die Prüfsummen wird das fehlerhafte Datenpaket zwar erkannt, aber wenn das zu oft passiert gehen Datenpakete verloren.
Einer unbestätigten Theorie zufolge verursacht Jitter Amplitudengeräusche in den Chips und auf der Grundebene der Leiterplatte auf jedem Eingangssignal (nicht nur Ethernet sondern für alle digitalen Übertragungen). Diese AM (Amplitudenmodulation) wird in PM (Phasenmodulation) umgewandelt. Dieses Jitter/Phasenrauschen (das gleiche, nur ausgedrückt im Zeit- oder Frequenzbereich) breitet sich aus – sowohl mit Schnittstellen wie Ethernet, USB, S/PDIF, I2S, als auch in den Chips auf den Boards. Selbst ein DAC mit einer perfekten Uhr, die direkt neben dem DAC-Chip sitzt, wird von all dem vorgelagerten Jitter/Phasenmodulation beeinflusst, die in den Chips und auf der Leiterplatte kurz davor stattgefunden hat.
Durch Messungen bestätigt sind für Klangveränderungen die Mitübertragung von Störungen über Signalmasse oder Schutzleiter ursächlich!
Gleichtaktstörungen
Unter Gleichtaktstörungen werden Störspannungen und -ströme auf den Verbindungsleitungen zwischen elektrischen Komponenten oder elektrischen Bauelementen verstanden, welche sich mit gleicher Phasenlage und Stromrichtung sowohl auf der Hinleitung als auch der Rückleitung zwischen diesen Komponenten ausbreiten. Es hat sich gezeigt, dass Switche und Router von einer Stromversorgung mit geringem Ripple Noise profitieren.
Hochfrequenzanteile (RFI – RadioFrequency Interference) können sich sehr parasitär in Geräten einnisten und das Nutzsignal demodulieren. Wer zum Beispiel mit dem Smartphone in die Nähe eines Röhrenverstärkers kommt, wird die Funksignale im GHz-Bereich hören.
LAN Kabel
Daraus folgt die Erkenntnis, dass es auch auf eine gute Qualität der Kabel ankommt! Schon beim Kauf eines industriellen LAN Kabels ist auf die technische Spezifikation zu achten! UTP Kabel sind ungeschirmte Kabel und STP Kabel sind geschirmte Kabel. Zum Beispiel können Magnetfelder (EMI – ElectroMagnetic Interference) die Datenübertragung beeinflussen. Diese Signale können die Leistung deines Netzwerkes beeinträchtigen und Störungen verursachen. Dies bedeutet, dass die Datenübertragung jedes Mal vorübergehend unterbrochen wird. Ein abgeschirmtes STP Kabel sorgt dafür, dass das Risiko von Störungen erheblich reduziert wird.
Störungen können durch elektromagnetische Interferenzen zwischen verschiedenen Signalen verursacht werden. Wenn das Netzwerkkabel beispielsweise durch ein Rohr verlegt wird, in dem auch ein Koaxial- oder ein Stromkabel verläuft, kann es zu Störungen kommen. Verlege also Netzwerk- und Stromkabel nie direkt nebeneinander!
Messungen haben gezeigt, dass unbeschirmte LAN Kabel durch HF-Anteile Gleichtaktstörungen an angeschlossene Geräte weitergeben. Separate Isolatoren zeigten nur dann eine gute Entstörung, wenn es sich um einen im Kabel integrierten Isolator handelte.
Siehe zum Beispiel das fis Magic LAN Kabel, bei dem mit kleinen Schaltern der Schirm getrennt werden kann. Messungen zeigten durchgängig, dass die Schirmung am Empfänger die störungfreieste und klangbeste Alternative war. Das LAN Kabel ist mit einem integrierten Isolator erhältlich. Die Besonderheit ist der integrierte Netzwerkisolator mit einem extra entwickelten Platinenlayout. Die separaten Netzwerkisolatoren haben oft den Nachteil, dass ein Übergang zwischen Stecker und Buchse stattfinden muss. Und dann hat man drei Teile in der Hand: LAN Kabel zum Isolator, den Isolator als solches und ein zweites LAN Kabel zum Empfänger. Wenn die Platine für die galvanische Trennung direkt im Kabel verlötet wird, vermeidet man schlecht sitzende Kontakte und Übergangswiderstände.
Zusammenfassung
Keiner bestreitet, dass es sehr robuste Prüfmechanismen für die bitidentische Datenübertragung gibt. Es muss schon sehr viel passieren, dass Datenpakete verloren gehen. Dies hörst du dann über Knistergeräusche wie von einer Schallplatte oder bei großen Störungen über Dropouts. Unabhängig von einer perfekten bitidentischen Übertragung können LAN Kabel jedoch Gleichtaktstörungen an angeschlossene Geräte weitergeben!
Die Datenübertragung erfolgt in einer analogen Technik über unterschiedliche Spannungszustände. Die Signalqualität kann gut über ein Oszilloskop geprüft werden. Hier kommt unter anderem die Kabelqualität ins Spiel. Bei schlechten Kabel werden eventuell die Spannungsunterschiede nicht mehr richtig erkannt oder es kommt zu zeitlichen Verschiebungen (Jitter).
UTP-Kabel (unbeschirmt) sollen aufgrund ihrer Störungsanfälligkeit (EMI/RFI) vermieden werden. Aber auch STP Kabel (geschirmt) können große Probleme bereiten, wenn sie über die Gehäusemasse Störungen an angeschlossene Geräte weitergeben. Deshalb haben Messungen gezeigt, dass es gut ist die Schirmung an einer Stelle zu unterbrechen. Mit einer aufgelegten Schirmung nur auf dem Empfänger ließ sich das bisher störungsfreieste und klanglich beste Ergebnis erzielen.
Netzwerkisolatoren können kontraproduktiv sein, wenn sie separat verwendet werden. Vermutlich sind die Übergangswiderstände zwischen verschiedenen Steckern und Buchsen die Ursache für schlechtere Messwerte als ohne Isolator. Als messtechnisch und klanglich beste Alternative gelten derzeit im Kabel integrierte Netzwerkisolatoren wie das fis Magic LAN Kabel.
Begriffe wie Streamer, Bridges, Netzwerk-Adapter oder Audio-Renderer können verwirrend sein. Wer kein digital native ist und bisher ausschließlich Platte, Band oder Analog Radio hört, der tut sich schwer auf die digitale Musikwiedergabe umzusteigen. Weil der fis Audio PC ein klangstarker Baustein für die digitale Audiowiedergabe sein kann, aber nicht zwingend verwendet werden muss, möchte ich ein wenig Licht in die digitale Strecke bringen.
Ausgehend vom obigen Bild lautet die Kurzfassung, dass die Musik digital auf Medien gespeichert ist, welche von einem Medienserver verwaltet und gestreamt werden kann. Eine Fernbedienung über eine App erleichtert die Bedienung. Der Audio-Renderer bereitet die digitale Kost zum abspielen vor und der DAC (Digital Analog Converter) erhält die decodierten Files für die Umwandlung in die analoge Welt.
Die unterschiedlichen Wegpunkte können in einem Gerät implementiert sein oder sind auf unterschiedliche Geräte verteilt. Die Audio Industrie hat für die unterschiedlichen Funktionen leider keine einheitlichen Bezeichnungen gefunden. Deshalb ist die Verwirrung manchmal groß, was nun wirklich für den digitalen Musikgenuss benötigt wird und welche Vor- und Nachteile die unterschiedlichen Umsetzungen haben können. Um die Unterschiede herauszuarbeiten sehen wir uns die digitale Strecke im Detail an. Die genannten Wegpunkte gehen in der Realität oft fließend ineinander über.
Media Content
Die digitalen Musikkonserven können auf einem NAS (Network Attached Storage) gespeichert sein. Diese netzgebundenen Speicher stellen die Musikfiles im Netzwerk allen verbundenen Geräten zur Verfügung. Beliebte NAS kommen zum Beispiel von QNAP oder Synology. Sie sind in der Regel energieeffezient und für den Betrieb rund um die Uhr konzipiert. Da die Datenübertragung über LAN oder WLAN erfolgt, können sie weit entfernt von der Anlage stehen.
Ebenso ist es möglich, dass im Medienserver oder sogar im DAC Festplatten (SSD oder HDD) verbaut sind. Ein NAS ist also nicht nötig, kann aber von Vorteil sein, wenn noch andere speicherintensive Medien wie Videos oder Backups vorhanden sind. Es kann von grundsätzlichem Vorteil sein die Lese- und Schreibzugriffe auf Festplatten von Audio Geräten fernzuhalten. Denn jeder Zugriff auf die Dateien belastet die CPU, welche die Befehle mit unterschiedlichen Priorisierungen verarbeiten muss. Dies sorgt für Interrupts zum eventuell unpassenden Zeitpunkt.
Streaming Dienste wie zum Beispiel von TIDAL, Qobuz oder HIGHRESAUDIO ermöglichen in einer hervorragenden Qualität und Stabilität das streamen von hochauflösenden Musikfiles aus dem Internet. Auch ein CD-Player kann im Gerät vorhanden sein.
Media Server
Der Medienserver hält die Medieninhalte über bestimmte Transportprotokolle (zum Beispiel UPnP, RAAT oder NAA) zum abspielen zur Verfügung. Oft ist der Medienserver das Gehirn, von Roon zum Beispiel als Roon Core bezeichnet. Hier laufen die ganzen Informationen zusammen, wo die Musikdaten gespeichert sind und wie sie entsprechend verlinkt sein müssen.
Die Managementfunktionen können sehr vielfältig sein. Zum Beispiel die manuelle Pflege von Metadaten oder es wird eine separate Datenbank mit vielen Informationen zu den Künstlern mit eigenen Tags und Favoriten angelegt und automatisch gepflegt wie zum Beispiel in Roon. Roons Innovation war die digitalen Inhalte von Streaming Diensten genauso zu präsentieren wie auf der Festplatte gespeicherte Musikfiles . Roon gilt allerdings als sehr „geschwätzig“ und gleicht die Datenbanken permanent mit dem Internet ab.
Control Point
Es erfolgt eine Steuerung der Musik unter anderem mit dem aussuchen, abspielen, stoppen und eventuell regeln der Lautstärke der einzelnen Titel. Dies kann direkt am Gerät erfolgen, worauf sich der Medienserver befindet. Das ist jedoch oft unpraktisch. Deshalb haben sich Apps als Fernsteuerung auf Smartphones und Tablets bewährt.
Renderer
Auf Deutsch heißt Rendern “Übersetzen” oder “Wiedergabe”. Musikdateien liegen in Codecs vor, zum Beispiel in FLAC (Free Lossless Audio Codec). Bevor die Musik dem DAC zugeführt werden kann, muss die Datei im Fall von FLAC entpackt werden. Das entpacken entfällt zum Beispiel bei WAV (Waveform Audio File Format), wovon sich manche klangliche Vorteile versprechen, da der Prozessor weniger belastet wird. Die Datei muss in ein abspielbares Format PCM (Puls-Code-Modulation) oder DSD (Direct Stream Digital) decodiert werden. Hier können leistungsfähige DSPs (Digitaler Signalprozessor) den DAC in seiner Arbeit unterstützen. Mit zum Beispiel Roons DSP oder dem HQPlayer kann ein Upsampling oder auch ein Downsampling (falls der DAC nicht alle Abtastraten unterstützt) erfolgen. Für die Optimierung der Raumakustik und der Lautsprecher können Faltungsfilter (Convolution) genutzt werden. Es kann eine Formatumwandlung von PCM in DSD oder umgekehrt erfolgen. Manche DAC Hersteller empfehlen dies von leistungsstarken Computern machen zu lassen.
Ein Zitat (übersetzt) vom ehemaligen Leiter F&E (T+A 1989-2021) anlässlich der Vorstellung des T+A SD(V) 3100 HV DACs:
Die Umwandlung in Ultra-High-Rate-DSD kann auf viele Arten erfolgen, aber nur die allerbesten Algorithmen bringen eine optimale Leistung. Die für solche Algorithmen benötigte Rechenleistung ist extrem und kann am besten mit sehr leistungsstarken PCs (und GPU-Co-Processing) erreicht werden. Daher überlassen wir die Aufgabe der Konvertierung/Upsampling spezialisierten Programmen wie HQPlayer und konzentrieren uns darauf, eine bestmögliche D/A-Wandlung mit den ultrahochratigen DSD-Signalen durchzuführen, die vom Audio-PC geliefert werden. Außerdem ist es nur mit einem PC-basierten Upsampling möglich, die große Anzahl von Algorithmen zu unterstützen, wie es beispielsweise der HQPlayer tut. Dieser Ansatz ist auch sehr zukunftssicher, da sowohl die Upsampling-Software als auch die PC-Hardware einfach aufgerüstet werden können, wenn neue Algorithmen verfügbar werden und leistungsstärkere Prozessoren auf den Markt kommen. Ein solch einfaches Upgrade ist fast unmöglich, wenn die Konvertierung ein integraler Bestandteil des DAC ist.
Der DAC erhält die decodierten Musikfiles zur Umwandlung in analoge Signale. Es ist eine Geschmacks-/ und Philosophiefrage, ab der DAC die Musikdaten bitidentisch oder wie oben beschrieben angereichert durch Upsampling und Convolution erhält. Im DAC selbst kann oft eingestellt werden, ob ein Oversampling (OS) oder kein Oversampling (NOS) erfolgt. Wenn bereits ein vorgelagertes Upsampling erfolgte ist es empfehlenswert, den DAC im NOS Modus zu betreiben, da sonst die Doppelverarbeitung zu unerwünschten Effekten führen kann.
Welche Gerätegattungen gibt es?
Wie eingangs schon erwähnt tut sich die Audio Industrie mit eindeutigen Bezeichnungen schwer. Nehmen wir zum Beispiel ein Lindemann LIMETREE BRIDGE II. Der Hersteller spricht von „einem hochqualitativen Netzwerk-Adapter, auch Audio-Renderer genannt, der Musik von Streamingdiensten und lokalen Speichermedien in Studio-Master-Qualität digital an bestehende D/A-Wandler übertragen kann.“ Was ist daran eine Bridge? Normalerweise erweitert die Bridge die Audiowiedergabefunktionen auf andere Geräte oder leichte Computer ohne eigenen Media Server wie zum Beispiel mit der Roon Bridge. Seit wann ist ein Netzwerk-Adapter ein Audio-Renderer? Üblicherweise hat die LAN Verbindung mit dem Renderer nichts zu tun. Sonst wäre jeder Switch ein Renderer.
Da hilft es nur die Gerätespezifikationen zu lesen. Zum besseren Verständnis unterteile ich meine Beispiele nur in zwei Kategorien: All-in-One-Geräte und Spezialisten. Die genannten Geräte sind nur als Beispiele ohne Bewertung zu verstehen.
All-in-One-Geräte
Zielbild: Nur ein Gerät aufstellen, anschließen und Musik abspielen – fertig!
T+A MP 2000 R MK II Multi Source Player Dieses Gerät enthält einen Media Content (Streaming Services und CD) und einen Medienserver mit UPnP AV und RAAT (Roon Ready). Als Control Point wird die T+A MusicNavigator App für iOS und Android angeboten, möglich ist aber auch Roons App. Es enthält einen DAC (PCM 384 kHz /32 Bit und DSD512).
Spezialisten
Zielbild: Verwirklichung höchster audiophiler Ansprüche und Flexibilität in der Umsetzung!
T+A DAC 200 D/A Wandler Dieses Gerät ist ein DAC mit getrennten Wandlern für PCM (705,6 / 768 kHz/32 Bit) und DSD (DSD1024 – 49,2 MHz) und einer analogen Vorstufe.
fis Audio PC Enthält wahlweise Media Content (z. B. SSD, Streaming Services), Medienserver und Renderer (z. B. Roon oder HQPlayer). Control Points über beliebige Apps. Die Verbindung zum DAC kann über eine hochwertige USB Karte wie JCAT USB CARD XE realisiert werden.
Zusammenfassung
Für die digitale Musikwiedergabe ist ein Grundverständnis über die digitalen Wegpunkte nützlich. Der Media Content kann sich aus gespeicherten Musikdaten und aus dem Abo von Streaming Diensten zusammensetzen. Der Media Server verlinkt und verwaltet die digitalen Inhalte. Der Control Point erleichtert über Apps die Bedienung. Der Audio-Renderer decodiert die Files für den DAC, welcher die digitalen Musiksignale in die analoge Welt überführt.
Da in der Audio Industrie die Gerätegattungen nicht einheitlich bezeichnet werden, muss bei der Auswahl auf die Gerätespezifikationen geachtet werden.
Grundsätzlich gilt, dass All-in-One-Geräte eine einfache Bedienung mit einem überschaubaren Umfang ermöglichen, aber erst die sogenannten Spezialisten höchste audiophile Ansprüche verwirklichen lassen. Zwischen diesen Gerätegattungen gibt es eine ganze Bandbreite an Möglichkeiten, welches freilich die Auswahl erschwert.
In letzter Zeit häufen sich Beschwerden über Euphony V4, dass UPnP nicht richtig funktioniert. Aus einer Playlist wird ein Song gespielt und hört dann auf. Bei manchen wird die Verbindung getrennt, was einen Neustart erforderlich macht. Bei einem Kunden mit einem eRED-DOCK network audio interface (UPnP AV 2.0) im DAC erlebte ich das Gleiche.
Mich fing an zu interessieren, wie UPnP funktioniert und was die Unterschiede zu den von mir genutzten Formaten NAA und RAAT sind. Ich habe auch Kontakt zu Jussi Laako (HQPLayer NAA) aufgenommen, dessen Antworten ich mit eingearbeitet habe. Wer die Antworten im Original lesen möchte, kann es hier tun.
UPnP (Universal Plug and Play)
Frei nach Wikipedia dient UPnP zur herstellerübergreifenden Ansteuerung von Geräten (Audio-Geräte, Router, Drucker, Haussteuerungen) über ein IP-basiertes Netzwerk. Ursprünglich von Microsoft eingeführt wird es seit 2016 von der Open Connectivity Foundation (OCF) weiter entwickelt. UPnP AV enthält drei Entitäten:
1. Ein Kontrollpunkt, der steuert, was und wo gespielt wird. 2. Ein Medienserver, der den Medieninhalt enthält. 3. Und ein Renderer, der den Inhalt tatsächlich vom Medienserver abspielt.
Der UPnP Renderer hat eine Art Endpunkt dahinter, der in der UPnP-Architektur an sich nicht sichtbar ist. Der HQPlayer Embedded kann ebenfalls als UPnP-Renderer fungieren. Die Aufgabe des UPnP-Renderers ist es, den Inhalt zu dekodieren und abzuspielen und dem Kontrollpunkt Feedback zu Positions- und anderen Wiedergabeanzeigen zu geben. Und eine begrenzte Menge an Metadaten.
UPnP ist flexibel und komplex, geht aber nicht viel auf Details von Medienformaten und dergleichen ein. Dann wurde DLNA (Digital Living Network Alliance etwas später erstellt, um eine gemeinsame Teilmenge von Formaten zu definieren, die alle kompatiblen Geräte unterstützen würden, so dass sie tatsächlich überhaupt zusammenarbeiten können. Zum Beispiel kann ein Media Server von Firma X nur WAV und WMA ausgeben. Der Media Renderer von Firma Y unterstützt aber nur AIFF und AAC. Diese beiden Geräte wären nicht in der Lage etwas zusammen zu spielen. Daher definiert DLNA weiter, dass zum Beispiel 128 kbps CBR MP3-Unterstützung obligatorisch ist (WMA ist ebenfalls enthalten). Und dieser Server muss in der Lage sein, jedes andere Format, das er unterstützt, in diese MP3 zu transkodieren. Keiner der Standards sagt etwas über DSD.
Aufgrund möglicher Inkompatibilitäten können Störungen und eine Verschlechterung der Sound Qualität (SQ) die Folgen sein.
Es sind in der Vergangenheit Sicherheitslücken aufgetreten, welche DDoS-Angriffe ermöglichte.
HQPlayer NAA (Network Audio Adapter)
Signalyst (Jussi Laako) hat NAA entwickelt, welches den HQPlayer-Anforderungen entspricht. UPnP ist nicht für die HQPlayer-Ausgabe geeignet, da es zum Beispiel keine DSD Unterstützung bis DSD1024 bietet.
Die Verarbeitung wird von der Player-Anwendung durchgeführt und die verarbeiteten Daten werden asynchron über das Netzwerk zu einem leichten Netzwerk-Audioadapter gestreamt, der mit dem DAC als Endpunkt verbunden ist. Asynchrones FIFO bietet maximale Isolation zwischen Verarbeitung und Audiowiedergabe. Siehe Bild oben.
Der Endpunkt mit NAA wird häufig über kleine Computer wie z. B. Raspberry Pi realisiert. Der Vorteil liegt im geringen Stromverbrauch mit reduziertem Electrical Noise, welches dem Klang zugute kommt. Dafür stellt Signalyst kostenfreie Linux Images zur Verfügung. Eine bessere Alternative sind Geräte, welche NAA bereits eingebaut haben:
RAAT funktioniert ähnlich schlank wie NAA als Endpunkt für den DAC und stellt keine großen Ansprüche an die Hardware. Es ermöglicht ein stabiles Streaming über Ethernet- und WiFi-Netzwerke und unterstützt alle „relevanten“ Audioformate inklusive DSD (bis DSD512). Stolz ist man auf die Wiedergabesynchronisation für Multiroom-Hören.
RAAT ist an Roons Signalweg-Funktion gebunden. Allerdings gibt es Lösungen wie zum Beispiel rooUPnP: Finally a Roon Extension for UPnP Streamers. Freilich handelt man sich im Zweifel wieder die UPnP-Probleme ein und bekommt im Fehlerfall statt Musik vielleicht ein statisches Rauschen.
Roon ermöglicht das Streamen an den HQPlayer.
Meine Meinung
Ich teile die Einschätzung von Brian Luczkiewicz (Roon Labs: CTO), dass UPnP ein alter und inkonsistent implementierter Standard ist. Oder wie Jussi Laako es formuliert: UPnP gehört zu den verbreitesten NON-Standard-Standards. Der Vorteil von UPnP ist zwar die universelle Verbreitung und Verwendung, aber was nützt es, wenn man sich Probleme bei der Musikwiedergabe einfängt? Weil zum Beispiel die in Verbindung stehenden Geräte nicht aufeinander abgestimmt sind. Einfach Einstecken (Plug) und Abspielen (Play) ist nämlich oft nicht.
Ich will natürlich nicht generell in Abrede stellen, dass UPnP bei vielen gut funktioniert. Aber gerade im Netzwerk kann man sich so manche Überraschung einhandeln. Ich bevorzuge daher ein Transportprotokoll, welches zu den eingesetzten Geräten exakt passt.
Ich dachte an dieser Stelle ist das Schaltnetzteil nicht klangschädlich, da der Server als Control PC genutzt wird. Dieser steuert die Musik über den Roon Core und gibt die Musikfiles weiter an den Audio PC. Auf dem Audio PC läuft das HQPlayer OS mit sehr schlankem Linux Echtzeitkernel. Der fis Audio PC wird mit dem JCAT OPTIMO S ATX mit Strom versorgt. Bei Interesse zum nachlesen:
Nach langer Wartezeit habe ich endlich mein FARAD Super10 Netzteil erhalten.
Verpackung
Es kam mit Umkarton sehr ordentlich verpackt an. Es war auch eine leere Schachtel mit Synergetic Research Purple Fuse dabei. Klar, die Sicherung steckt ja im Gerät, aber es ist eine vertrauensbildende Maßnahme.
Verarbeitung
Die Verarbeitung ist makellos. An den Anschlüssen sind sehr vorbildlich die Pin Belegungen beschriftet, siehe Bild ganz oben. Man beachte auch diesen massiven GX25-4 Anschluss. Sowas habe ich bei einem anderen Netzteil noch nicht gesehen. Das Furutech NCF IEC Inlet ist ebenfalls sehr hochwertig.
Technische Besonderheiten
Bereits das FARAD Super3 LPS erfreute sich allgemeiner Beliebtheit, kam aber mit max. 3 Ampere nicht für den fis Audio PC in Frage. Die Besonderheit liegt in den Super Caps, die wie eine Batterie den Strom zwischenspeichern. Und jetzt können beim FARAD Super10 die namensgebenden 10 Ampere geliefert werden. Die Spannungen werden von 5V bis 24V angeboten. Allerdings muss die Spannung bereits bei der Bestellung festgelegt werden. Es wird auch nur ein Spannungsabgriff angeboten. Und das hat einen guten Grund. Das FARAD Super10 hat für jede Ausgangsspannung ein optimiertes Modul und einen passgenauen Netztransformator und vermeidet dadurch die Nachteile einer hohen Verlustleistung über verschiedene Spannungen. Ein Spannungswechsel ist nachträglich trotzdem möglich und wird von FARAD ausgeführt.
Hochwertige Kabel von FARAD
Die Stromversorgung mit 19V/10A meines fis Audio Servers erfolgt direkt mit einem 6 Pin Molex Stecker. Das sehr hochwertige Kabel von FARAD wird auf Kundenwunsch mit dem gewünschten Stecker konfektioniert.
Wir legen immer höchsten Wert auf eine direkte Verbindung ohne Zwischenstecker. Denn jeder Stecker ist eine potenzielle Schwachstelle mit schlechten Kontakten und Übergangswiderständen. Freilich muss man bei den Anschlüssen im fis Audio PC etwas aufpassen, dass alles richtig einrastet. Siehe unsere Anleitung zur Montage von DC Kabel. Angeschlossen wird es am HDPLEX 400W HiFi DC-ATX Konverter gemäß Anschlussplan. Die Stromversorgung des Motherboards und der CPU wird mit den hochwertigen fis Audio BF PC-Line Kabelprodukten realisiert.
Maße
Hier ist ein Größenvergleich zum JCAT OPTIMO S ATX. Das FARAD Super10 ist mit 260 x 320 x 70 mm nicht sehr groß, hat aber ein beeindruckendes Gewicht von 7.6 kg.
Klangliche Auswirkungen
Mein Klangbericht ist subjektiv und gilt für mein System und meine Ohren.
FARAD gibt eine Einbrennzeit von 500h an! Durch sind jetzt ca. 100h. Da habe ich noch einiges vor mir. Normalerweise gebe ich erst nach der Einbrennzeit einen Kommentar zum Klang ab. Hier passiert aber schon etwas. Hatte ich in meiner kurzen Zeit mit dem Schaltnetzteil digitale Schärfen wahrgenommen, sind auf einmal wieder die analogen Klangfarben zurück. Insgesamt schälen sich wieder mehr Details aus dem ruhigen Hintergrund hervor. Das vorherige Schaltnetzteil hatte wohl trotz Power Conditioner einiges an Schmutz zurück gestreut.
Nachtrag vom 17.12.2022
Bisher schonte ich das FARAD Super10 Netzteil mit einer Belastung von maximal 20W. Nun ging es mit dem HQPlayer zur Sache. Dabei wurde ein PCM Stream von 44.1kHz/16Bit auf DSD1024 hochgerechnet. Bei Interesse zum nachlesen:
Die im Test erreichte maximale Belastung von 90W lieferte das FARAD Super10 Netzteil souverän ab. Bei 19V/10A kann das Super10 theoretisch bis 190W liefern. Ich schreibe theoretisch, weil es in der Praxis oft anders aussieht. So würde ein Keces P8 mit 152W (19V/8A) aufgrund hoher Temperaturen schnell aussteigen. Das Super10 wurde nur mäßig warm, welches auf eine hohe Energieeffizienz schließen lässt.
Upsampling PCM Stream von 44.1kHz/16Bit auf DSD1024 mit FARAD Super10
Nachtrag vom 25.02.2023
Bei einem Vergleich mit einem Keces P28 mit theoretischen 500W und dem FARAD Super10 mit theoretischen 190W wurde schnell klar, dass die Watt-Angaben irreführend sind. Das Keces P28 verabschiedet sich bei DSD1024 Upsampling mit einfachen Modulatoren aufgrund zu hoher Wärmeentwicklung nach einer Weile durch Abschaltung. Dagegen können mit dem FARAD Super10 sogar noch rechenintensivere DSD-ASDM7ECv2-Modulatoren dauerhaft verwendet werden. Die Außentemperatur des Netzteils betrug unter Dauerlast mit rund 70W lediglich 45°C, die vom fis Audio PC übrigens 60°C.
Entscheidend ist die Umsetzung. Das FARAD Super10 verfügt über eine Stromkompensationsschaltung, welche den Spannungsabfall bei Last reduziert. Es werden hochwertige Folienkondensatoren verwendet, welche Spannungsspitzen glätten und als HF (Hochfrequenz) Filter wirken. Das sorgt für den sprichwörtlichen schwarzen Hintergrund. Enthalten sind Sicherungen von Synergetic Research Purple Fuse und das stromstarke Furutech FI-09 NCF Inlet.
Upsampling PCM Stream von 44.1kHz/16Bit auf DSD512 mit dem ASDM7ECv2-Modulator mit FARAD Super10
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