maandag, januari 13, 2025
Home Hi-Fi Accessoires Maken netwerkkabels een verschil in weergave?

Maken netwerkkabels een verschil in weergave?

73
Maken netwerkkabels een verschil in weergave?

Nu zijn kabels al een onderwerp van discussie. Een interlink, luidsprekerkabel of laat staan een netkabel kán geen invloed hebben… zeggen sceptici. Wij gaan nog een stapje verder: hoe zit het met netwerkkabels? Juist… die kabels die ééntjes en nulletjes vervoeren. En dat ook nog doen in pakketvorm. Dat kán toch niets doen? 

Even een waarschuwing. Dit is een behoorlijk nerdy verhaal, omdat de metingen complex zijn en we niet ontkomen aan jargon. We kunnen het verhaal echter samenvatten in één alinea.

TLDR-versie

Een netwerkkabel heeft invloed op weergave, omdat het simpelweg een elektrische koppeling vormt tussen het datanetwerk en de streamer. Door deze koppeling lopen niet alleen de datapakketten, maar ook elektrische ruis en bijvoorbeeld RFI en EMI van buitenaf. Afscherming helpt straling buiten te houden, máár ook de afscherming heeft invloed op jitter.

De mantel aan beide zijde verbinden is weliswaar de IEEE-standaard… binnen audio blijkt dat niet écht goed te werken: de jitter is ietsje hoger dan bij de versie waarbij de mantel alleen aan de apparaatkant is verbonden.

Als we deze kabel omdraaien  en opnieuw meten stijgt de jitter juist ten opzicht van de versie met de mantel aan beide kanten. Kabelrichting is dus ook géén onzin! 

De meet-setup

Voor deze test hebben we alles uit de kast moeten halen. We hebben de Volumio Primo in onze RF-afgeschermde meetdoos gezet. We meten van deze streamer de klok die de dac aanstuurt. Dit is een 100 MHz kristalletje. We hebben een nieuwe actieve probe moeten aanschaffen, omdat bij de vorige het pennetje afgebroken was. Deze nieuwe probe is weer stiller dan de vorige, dus de resultaten zijn iets anders, maar geen zorgen: de uitkomsten zijn nog steeds verhoudingsgewijs gelijk.

Het kloksignaal dat we meten gaat in eerste instantie de Aeroflex PN9000 in die phase noise meet. Als referentie hebben we een 100 MHz kristal van Axtal (AXIOM5050ULN-F, -90dBc/Hz bij 1Hz en -115dBc/Hz bij 10 Hz, maximaal -187dBc/Hz vanaf 50 KHz). Dat kristal is veel schoner dan de Volumio (wij meten ongeveer -55dBc/Hz bij 1 Hz en -85dBc/Hz bij 10 Hz), wat ook nodig is voor een degelijke phase noise meting.

Als we alles aan de Aeroflex hebben gemeten, gaan we naar de Wavecrest SIA-3000 om ook daar jittermetingen te doen én aanvullend ook laagfrequente en hoogfrequente modulatie te meten. De Wavecrest meet veel breedbandiger dan de Aeroflex, dus we kunnen daar wat breder kijken, wat interessant kan zijn.

Kabels wisselen

Het enige wat we doen tussen de metingen is de netwerkkabels wisselen. Het zou dus heel gek zijn als er grote verschillen ontstaan. Immers: we wisselen géén switches of voedingen. Bij het wisselen van een switch of voeding zijn de verschillen groter. (we hebben wel twee bonus-metingen gedaan waarbij we de voeding op de Volumio hebben verwisseld voor een Sbooster; u ziet dat de Phase-noise significant omlaag gaat, wat het enorme klankverschil deels verklaart. Ook hebben we al bonus een Dlink met een VCXO-klok meetgepakt. In die meting is de Volumio ook met de Sbooster gevoed). 

Toch zien we verschillen. En ze zijn consequent. We schatten in dat het vooral door de manier van afschermen komt. Immers: de stap van UTP naar CAT7 afgeschermd is goed zichtbaar. Ook als we de afscherming laten zweven zien we weer andere resultaten. En deze verschillen komen terug in de phase-noise metingen én op de Wavecrest…

Phase noise

De Aeroflex PN9000 meet in principe wat dieper en nauwkeuriger dan de Wavecrest. De ruisvloer van de Wavecrest is te hoog om goed phase-noise te meten. Echter heeft die machine weer andere voordelen, waar we straks naar gaan kijken.

Als we kijken naar faseruis (Phase Noise), dan zien we dat een Sbooster op de Volumio een flinke klapper maakt. Kortom: upgrade eerst de voeding als dat mogelijk is.

Als we dan verder gaan kijken, lijkt de afgeschermde kabel met de afscherming verbonden aan de apparaatkant (en dus de andere kant los) de beste optie. Floating lijkt in eerste instantie goed, máár de Allan Variance gaat door het dak én de Total Jitter is ook hoog (door hogere ruis).

Het grappige is dat deze waardes weer overeen komen met een standaard UTP-kabel. Kortom: afscherming drukt ruis…(logisch) en lagere ruis betekent lagere jitter en betere stabiliteit van de klok (Allan Variance).

Wavecrest-metingen

De metingen op de Wavecrest SIA-3000 komen grotendeels overeen met die van de Aeroflex PN9000. Gelukkig maar. Er is echter één gekke afwijking en dat is bij de metingen van de Sbooster op de Volumio. De faseruis en Allan Variance zien we fors dalen bij de metingen op de Aeroflex. Echter ziet de Wavecrest overduidelijk wel meer ruis, want de 1-Sigma jitter gaat omhoog. Total Jitter ook. Dit moet wel komen door de breedbandige meting van de Wavecrest…

Dit verhaal gaat echter niet over voedingen, maar kabels. Dus we gaan hier nog een andere keer verder induiken door meerdere voedingen te proberen en dan dingen te analyseren.

Net als bij de meting op de Aeroflex, zien we dat de afgeschermde kabels wat beter presteren en dat de kabel waarbij de afscherming aan de apparaatkant is verbonden beter presteert dan de kabel waarbij de afscherming aan beide kanten is verbonden. De kabel waarbij de mantel zweeft presteert praktisch gelijk aan een niet afgeschermde kabel, wat logisch is.

Filters?

Dit is ook een aparte as we er goed naar kijken. De Aeroflex meet hogere faseruis als we een filter gebruiken in combinatie met de Dlink 108 (we hebben hier de Dlink-switch geaard én we hebben breedbandiger gemeten dan in de vorige test…!). Dit zit blijkbaar op een kritisch punt, want de jitter stijgt behoorlijk.

De Wavecrest is wat milder, maar laat ook een stijging zien. We zien iets minder laagfrequente ruis, maar wel wat hogere hoogfrequente ruis. En mede daardoor stijgt ook daar de jitter. De Pink Faun heeft hogere Total Jitter. De Delock een hogere 1-Sigma waarde.

Audio-klokjes in switches?

We hebben als bonus ook een meting gedaan met de Dlink en VCXO externe 25MHz-klok. Deze meting is met de Sbooster aan de Volumio-streamer. We zien dat de jitter en ruis stijgen als we een externe klok op de switch gebruiken. Dit is in lijn met eerdere metingen en bevindingen.

Overzicht

Kabel Jitter berekend uit phase Noise (ps) Allan Variance omgerekend naar jitter (ps) Wavecrest 1-Sigma (ps) Wavecrest LFM 1-sigma (ps) Wavecrest HFM 1-Sigma (ps) Wavecrest Total Jitter (ps)
UTP CAT5e 4,01 332 6,24 7,32 6,78 86,15
CAT 7 shield both 4,68 284 6,00 6,84 6,52 82,90
CAT 7 shield device 3,99 267 5,92 6,92 6,40 81,72
CAT 7 shield float 3,70 333 6,33 7,72 7,28 87,16
CAT 7 + Delock 5,19 275 6,22 6,92 6,55 81,03
CAT 7 + Pink Faun 5,57 286 5,99 6,79 6,53 82,84
CAT 7 + Sbstr  on Streamer 3,50 127 8,19 8,22 8,00 113,00
CAT 7 + Sbstr – Dlink + VCXO 3,70 121 8,45 8,47 8,28 116,67

 

Uitleg van de metingen

Faseruis (omgerekend naar jitter): de Aeroflex PN9000 meet faseruis. Deze faseruis komt in een grafiek als dBc/hz (Decibel relatief tot de carrier / offset van de carrier). Lager is beter. Oftewel: een klok met een faseruis van -100 dBc/Hz bij 1Hz is beter dan een klok met een faseruis van -80 dBc/Hz bij 1Hz. Uit faseruis is weer jitter te berekenen, aangezien het frequentiedomein (waarin faseruis wordt gemeten) en het tijdsdomein (waarin jitter wordt gemeten) met elkaar in verbinding staan. Immers: 1000 Hz staat voor 1000 cycles per seconde. Faseruis meet simpelweg de ‘ruis’ rondom de hoofdfrequentie. Jitter meet de stabiliteit van de klok in het tijdsdomein.

Allan Variance (omgerekend naar jitter): Allan Variance wordt gebruikt om de stabiliteit van een klok te duiden. Een lage waarde geeft een grotere stabiliteit aan. Een hoge waarde geeft grote fluctuaties aan. Allan Variance is om te rekenen naar ps in fluctuatie. Dat hebben we gedaan om het leesbaar te maken.

Hoogfrequente modulatie: deze meting laat de impact zien van hoogfrequente storing op de klok. Wij tonen de 1-Sigma waarde, maar in het screenshot zie je meer details, zoals bij welke frequentie de hoogste afwijking is gemeten.

Laagfrequente modulatie: deze meting laat de impact zien van laagfrequente storing op de klok. Wij tonen de 1-Sigma waarde, maar in het screenshot zie je meer details, zoals bij welke frequentie de hoogste afwijking is gemeten.

Total Jitter: de totale jitter die de Wavecrest heeft gezien. Dit kan je zien als een samenvoeging van alle soorten jitter. Dus Random Jitter én Deterministische Jitter. Random jitter is meer onvoorspelbaar en voor een fabrikant wat lastiger om aan te pakken.  Deterministische jitter komt voornamelijk voort uit aanwijsbare stoorbronnen en is wellicht wat beter aan te pakken.

1-Sigma: 1-sigma (1σ) betekent dat ongeveer 68,2% van alle jittermetingen binnen ±1σ van de gemiddelde timingpositie vallen. (Als we uitgaan van een Gaussische verdeling). Dat is mooi te zien in een histogram-presentatie: een goede klok laat een ‘bel-vorm’ zien waarbij de centrale frequentie mooi in het midden valt. Als een klok een 1-Sigma jitter van 4ps heeft, is de afwijking in 68% van de gevallen dus binnen 4ps van het ideaal.

Conclusie?

Wat kunnen we nu uit dit onderzoekje halen (we gaan nog een keer met kabels van serieuze merken aan de slag om te kijken wat die aanbieden)?

Wij zien dat netwerkkabels toch écht wat doen. Net als switches, al is de invloed van een switch wel groter. Echter mogen we kabels niet onderschatten: we zien gewoon consequent een impact op de klok in de streamer. En dat is niet gek: u maakt een verbinding tussen het netwerk en de streamer. Die verbinding heeft invloed.

Afscherming en filtering lijkt verantwoordelijk te zijn voor de verschillen in meetresultaten. Met dat in het achterhoofd zal de materiaalkeuze, geometrie en constructie van afscherming de onderscheidende factor vormen. Wederom interessante kost om in te duiken!

73 REACTIES

  1. Hallo Jaap,
    Hoe zit het in dit geval met een netwerkkabel (I2S) tussen streamer en dac? Geldt hiervoor ook de afscherming los aan de streamer-kant (bron) richting dac? In de Metrum Ambre zit ook nog een netwerkkabel naar de raspberry. Zou hier ook aan één kant (bron) de afscherming los moeten? Of draaf ik nu door…

  2. Er is hier sprake van een enorme begripsverwarring. Laat ik beginnnen met zeggen dat ik bovenstaande metingen best zullen kloppen. Maar zegt helemaal niets, want dat is niet hoe het internet werkt. Het internet maakt gebruik van het zgn. TCP/IP protocol, en dat zorgt er voor dat een bestand met digitale data die vanaf punt A wordt verstuurd *exact* op punt B aankomt. Dus als je een Word document van 2000 pagina’s verstuurt, komt het EXACT hetzelfde aan als dat je het verstuurd hebt. Het blijft letter voor letter hetzelfde. Het is niet zo dat er door ruis of jitter of wat dan ook soms een paar letters zijn veranderd.
    Op kabelnivieau (electrisch) is er natuurlijk wel sprake van ruis, of van een bepaald signaalniveau, maar dat wordt gecorrigeerd door het bovenliggende TCP/IP prototcol (simpel gezegd).
    Het komt er dus op neer dat IEDER bestand, of dat nou een foto is, of een boek, of een film, of een audiobestand, of wat dan ook, EXACT, bit voor bit, van de bron naar het doel wordt gekopieerd. Alternatief is dat het *niet* aankomt, er is geen middenweg.
    Dus als je streamer data ontvangt van bijv. Tidal, dan is die data een identieke kopie van wat Tidal verstuurt. Jitter, ruis, of wat dan ook, verandert daar niets aan. Tenzij het te erg wordt, en dan krijg je een error (een dropout, er wordt een heel brok data overgeslagen)

    Waar alle verwarring uit voortkomt, is dat dit een totaal andere situatie is dan wanneer je het over een PCM signaal hebt. Een PCM signaal is het ‘digitale’ muzieksignaal wat uit je streamer komt. Meestal gaat dit via een coaxkabel of een optische kable (TOSlink) naar je DAC. Dit signaal is wél gevoelig voor jitter, omdat het de conversie naar analoog beïnvloed. Alle vermeldingen van jitter waarover wordt gesproken in de audiowereld hebben betrekking op dít signaal, en niet op datatransport via TCP/IP.

    Om een lang verhaal kort te maken: het is godsonmogelijk dat je netwerkkabel (waarmee je de streamer verbindt met het internet) een invloed heeft op je geluidskwaliteit. Dat kán simpelweg niet. Denk ook eens even na: de informatie die jouw streamer ontvangt loopt immers niet alleen door die ene specifieke kabel, maar heeft vanaf de server van Tidal (of Spotify of wat dan ook) een enorme afstand afgelegd door talloze kabels, switches en versterkers. Dan zouden ál die kabels samen sowieso een veel grotere invloed op je geluid hebben dan die paar meter van jouw Ziggo- of KPN kastje naar je streamer.

    • En misschien nog even ter verduidelijking: Ja, het maakt dus wel uit welke netwerkabel je gebruikt: met een goede afgeschermde CAT6 kabel kun je een grotere afstand overbruggen dan met een niet-afgeschermde kabel, en deze zal ook minder errorcorrecties veroorzaken. Deze kabel zal dus een hogere gemiddelde doorvoersnelheid halen dan een slechte kabel. Dus als je met een oscilloscoop gaat meten zul je wel degelijk verschillen zien tussen netwerkkabels. Maar het heeft geen invloed op de INHOUD van de data. Je data komt aan, of het komt niet aan. Er is geen middenweg. Het kan dus niet slecht aankomen, of een beetje, of half, of wat dan ook. Als het aankomt, dan is het een exacte kopie van het origineel. (Mooi systeem he?)

  3. Nog even dit.. als ik een ethernetkabel met beide zijden afgeschermd in mijn ethernetkabeltester prik dan krijg ik als resultaat dat dat de kabel is afgeschermd (G). Ontkoppel ik de kabel aan de switchkant (mantel maakt geen connectie met connector) dan krijg ik geen G dus geen afscherming. Dan neem ik aan dat dat het gewenste resultaat is voor ‘audio’. Best ingewikkeld.
    Leuk zoveel reacties op dit topic. Dat smaakt naar veel meer..

  4. Hi Jaap,

    Meten is weten en wat jullie meten is voor mij een heel logisch verhaal. Maar de verschillen zijn als ik er afstandelijk naar kijk niet zo heel erg groot. ?
    Zijn jullie nog van plan om deze test te converteren naar gehoor ? MAW zijn de verschillen in waarden hoorbaar en zo ja wat zijn dan de hoorbare verschillen ?

  5. Aan de slag en mijn ethernetkabel uit elkaar gehaald. Wat dacht je, beide kanten afgeschermd. Wat ik kon zien was dat het metalen manteltje gevlochten tot een dun draaitje aan beide zijde van de kabel contact maakte met de rj45 connectoren. Wel mooi afgeplakt met kopertape, Dit is dus niet de methode als ik het goed begrepen heb. Blijkbaar moet het metalen manteltje alleen aan de streamers kant verbonden zijn met de connector (?!) De niet afgeschermde kant afplakken met een stukje tape? Heb ik het nu goed begrepen? Ik hou zo van dit soort tweaks..

  6. Bedankt voor dit interessante onderzoek. Ik ben benieuwd naar het vervolg. N.a.v. de uitkomst vraag ik me af in hoeverre aarding van het apparaat (via het stopcontact) een rol speelt.

    1) RMI/RFI wordt buitengehouden door de afscherming van de kabel, maar wil dit zeggen dat deze ook via deze afscherming wordt opgevangen en afgevoerd via de aarde van de streamer? Of wordt de RMI/RFI simpelweg buitengehouden?

    2) Hoe zit dit met de ruis vanaf de switch over de Lan-kabel, wordt die afgevoerd via de randaarde van de streamer als de Lan-kabel afscherming aan beide kanten is verbonden? Maakt het al dan niet aarden van de streamer hier verschil? Kortom: zouden de uitkomsten van het onderzoek veranderen als de streamer in het ene geval wel is geaard in het stopcontact en het andere moment niet? (Even los van de vraag of de Primo een geaarde aansluiting heeft).

    3) Heeft het gebruik van bijvoorbeeld een Audes stroomfilter met steraarde op een ongeaard stopcontact een andere invloed op het gebruik van de Lan-kabel en de rol van afscherming in ruisvermindering?

    • Aarding is zeer belangrijk. EMI / RFI gaat via de afscherming naar de aarde. Dus het is inderdaad bepalend hoe de streamer geaard is. Daar moeten we wel nog onderzoek naar doen, dus ik kan niet zeggen hoe dat invloed heeft op de prestaties. Net als de invloed van een netfilter.
      Ruis van de switch over de kabel wordt niet direct via de afscherming afgevoerd. Dus hoe stil een switch is, is nog steeds belangrijk.

  7. Ik neem onmiddellijk aan dat de meetresultaten accuraat zijn. Maar een meetresultaat betekent geenszins dat dat een op een naar de luisterervaring is te vertalen. Daar spelen heel veel andere factoren mee, zoals:

    – Wat is de kwaliteit van je gehele setup? (devices, overige bekabeling, akoestiek)
    – Luisterervaring is iets heel persoonlijks, bovendien is het de vraag hoe goed je gehoor (nog) is. Als je ouder bent, of iemand die al gehoorschade heeft door werk, veel te luide koptelefoons en earbuds, het bezoeken van concerten met een geluidsniveau dat vier steden verderop ook nog te horen is, enz., enz., dan hoor je al die meetverschillen echt niet (meer).
    – Vrijwel geen enkele consument beluistert zijn muziek in studio-omstandigheden, zoals jullie dat doen. Er is altijd achtergrondgeluid (verkeer, buren, andere apparatuur). Dan hoor je die meetresultaten echt niet.
    – Degene die de metingen doet is vaak dezelfde als degene die de luistertesten doet. Dat heeft daardoor een hoog self-fulfilling prophecy gehalte: je hebt een verschil gemeten en dus wil je dat ook per se horen.
    – In jullie studio kun je alle opgestelde apparatuur zien (welke merken en typen, meetapparatuur, kabels, enz.). Dat heeft invloed op de testers. Als je een dure luidsprekerset ziet staan van een gerenommeerd merk, dan heeft dat invloed op de mening van de tester. M.a.w., hoe objectief (of eigenlijk, hoe subjectief) zijn die luistertesten?

    NB. de aansluitrichting van netwerkkabels geldt uitsluitend voor Cat.7 kabels. Niet voor de “lagere” categorieën.

    • Ik weet niet zo goed wat ik hierop moet antwoorden eerlijk gezegd. Veel sceptici zeggen dat er geen verschil zit in netwerkkabels als het gaat om hoorbare verschillen. Wij horen wél verschillen en doen vervolgens onderzoek dat ook aantoont dat er verschillen zijn. Vervolgens zeg je dat de meetresultaten vast accuraat zijn (en dat zijn ze ook…) én dat het vast hoorbaar is op een goed systeem of een studio-achtige omgeving… Dan zég je toch direct dát er ook verschillen zijn? Dat iemand het niet hoort op zijn / haar systeem vanwege talloze randfactoren doet niet af aan het feit dat het hoorbaar is en dat het nu dus ook meetbaar is…
      Ik ga niet meer talloze metaforen aanhalen om mijn punt duidelijker te maken… ik ga er nu namelijk vanuit dat het punt wel gemaakt is. Doe met deze resultaten wat je wilt.

  8. Hoi Jaap, interessant artikel. Ik blijf me ook verbazen wat een verschil een kabel in het netwerk maakt. Vooral het vervangen van de DC kabel van lineare voeding naar de Nuc met Roon Rock doet heel veel. Alsof er een dekentje wordt weggehaald. Nadeel is wel dat midlaag wat dunner is geworden. Hopelijk is dat na inspelen wat beter. Heb trouwens mijn purecable lankabel tussen router en nuc met de pijltjes op de kabel richting de nuc aangesloten. Is dat de juiste richting? Of beter pijltjes wijzend naar de router?

  9. Dag Jaap,
    In 2021 heb ik via het artikel Maak je eigen netwerkkabel “shield it baby”, een kabel gemaakt en die volgens mij aan twee kanten “geshield”. Als ik het goed begrijp moet ik die nu losmaken aan de kant van de switch of in mijn geval aan de kant van de DeLock fiber converter (uit dat andere artikel 🙂 ). Moet ik dan zowel het aluminium folie, de slof van gewikkelde “ijzerdraadjes” en de nylon mantel weghalen. Of mag/moet 1 van deze 3 vast blijven zitten. Ik vermoed alles los maar wil het graag zeker weten.
    Bvd, groet, Rob

    • Dag Rob… klopt. We hadden toen niet deze meetapparatuur om zo diep en nauwkeurig te meten. Overigens is afschermen aan beide kanten nog steeds significant beter dan niet afschermen :-).
      Je moet inderdaad alles wat metaal is isoleren van de plug. Fijne van de Delock is dat je de plug prima kan openen. Dat heb ik ook gedaan voor dit artikel.

  10. Hoi Jaap,
    Kan men ook één van de mantel aansluitingen afplakken aan de plug om die te isoleren?

    Ps jaren geleden las ik het artikel van audiomaat genaamd to switch or not to switch en daar werd gehamerd op het gebruik van onafgeschermde cat 6 kabels en de blauwe Meicord opal was daar toen de aangeraden kabel.

    Tevens een vraag
    Ik gebruik een Ziggo smartwifi pod achter mijn 2de audio installatie. Dit omdat ik er anders een te zwak wifi signaal heb voor de chromecast audio. Deze pod heeft ook een ethernet aansluit ingang.
    Binnenkort komt ereen Node Icon voor de chromecast audio in de plaats en ik wil vanaf de smartwifi pod met een cat 8 van 1m naar mijn switch gaan en van switch naar node icon met een kort stukje ‘meicord opal’. Dat laatste kan ik dan beter vervangen neem ik aan door een afgeschermde kabel? Ook vraag ik me af hoe ‘schoon’ de smart wififi pod is t.o.v. een directe aansluiting op de connectbox die echter te ver weg staat.

    • Aftapen kán helpen, maar feit is: de mantel blijft nog wel aan beide stekkers verbonden. Ideaal gezien moet hij gewoon los hangen van de stekker aan één zijde. Die zijde gaat in de switch. De andere stekker – die verbonden is met de mantel – in de streamer. Maar in theorie moet aftapen ook werken.

      Audiomaat zegt wel meer… sorry. Niet zo’n hoge pet op van zijn kabels.

      Over de Ziggo Wifi pod… die moet je niet achter je systeem plaatsen: dat straalt écht direct in op je kabels en apparatuur. Beter beetje afstand houden. Hoe schoon / vies de ethernet-poort is, weet ik niet. Dat moet ik meten voordat ik er iets zinnigs over kan zeggen. Maar als je er een switch tussen hebt, moet het wel prima gaan.

  11. Dag Jaap! Mooi verslag weer. Als leek rijst de volgende vraag. Ik concludeer dat het beter is om de afscherming aan één kant te laten zweven. Ok! Maar is dat ook met switch ertussen?
    Wat is je tip?
    Setup
    Ziggo modem naar Meraki streaker
    AQ cat 8 beide einden verbinden. Meter of 12.

    Meraki naar Lumin D2 met scooter. Kort, merk ff onbekend.
    Groet!
    Ton

×