FIR, DBA, Digital-Controller

[Frank Klemm]

Auf der Rückfahrt entstand ein Gespräch darüber, wie ein Digitalcontroller
aussehen müßte, der die wesentlichen Probleme eines modernen Mehrkanalsystems löst.

Es herrschte ziemlich schnell Konsens darüber, daß die Reihenschaltung von
vielen hochspezialisierten, hochpreisigen, unflexiblen Controllern, die dann
zusammen mehr als eine Mittelklasselimousine kosten, aber trotzdem nur
wenige Probleme lösen, nicht das Optimum darstellt.

Betrachtet man dagegen einen PC, dann kann dieser mehrere
Größenordnungen mehr, allerdings ist dessen Bedienung grauenhaft und
er macht Lärm.

Hardware eines Controllers:
- 8 analoge Mono-Eingänge (für Anschluß an PreOut eines 5.1 bis 7.1-System)
- 4 digitale Stereo-Eingänge (falls es mal digitale PreOut gibt)
- DSP
- 8 oder 9 analoge Monoausgänge (für Anschluß an DSP-Box, an MainIn oder an separate Endverstärker)
- 4 digitale Stereo-Ausgänge

Dieses System übernimmt alle Aufgaben, die im Zusammenhang mit Raumakustik und Boxenmanagement stehen. Das sind:

- Korrektur von Entfernungsunterschieden der Lautsprecher (Delay und Pegel)
- Ansteuerung eines DBAs (zusätzliches Delay für Sub2)
- Korrektur von Phase und Delay der Lautsprecher (Phasenlinearisierung)
- Korrektur des Amplitudenfrequenzganges (verbliebene Fehler der Lautsprecher, ABL, Grenzflächeneffekte, Raumakustik)
- brauchbares Boxenmanagement mit Linearphasenfiltern

Moderne DSPs würden sich bei diesen Aufgaben immer noch genügend
langweilen (Desktop-CPUs benötigen bei ordentlicher Programmierung dafür weniger als 1% CPU-Leistung pro Kanal).

Die Nutzung würde dann so passieren, daß man einen auftrennbaren
Receiver benötigt (oder äquivalentes) und dieses Gerät zwischen
PreOut und MainIn stöpselt.

Bis 6.1

Code: Alles auswählen

Kanal                   Lautsprecher

      +--------------+
L---->|              |---->L
R---->|              |---->R
C---->|              |---->C
RL--->|  Controller  |---->RL
RR--->|              |---->RR
RC--->|              |---->RC oder RCL+RCR
      |              |
LFE-->|              |---->Sub
      |              |---->RSub
      +--------------+

Bis 7.1

Code: Alles auswählen

Kanal                   Lautsprecher

      +--------------+
L---->|              |---->L
R---->|              |---->R
C---->|              |---->C
RL--->|  Controller  |---->RL
RR--->|              |---->RR
RCL-->|              |---->RCL
RCR-->|              |---->RCR
      |              |
LFE-->|              |---->Sub
      +--------------+

Man hätte bei diesem Konzept den Vorteil, daß man das meist nicht
sonderliche BM des Receivers nicht mehr benötigt (es ist einem dann
auch egal, ob dieses für analog, PCM, SACD und dts unterschiedlich
funktioniert) und alle anderen Bearbeitungsschritte in einem Gerät erschlägt.

Ich kaufe mir ja auch nicht 9 Taschenrechner, um 10 Zahlen multiplizieren
zu können! Und jeder dann noch jeder mit einer völlig anderen Bedienung.

[*-chipmunk-*]

hi frank,

mal ne dumme bemerkung dazu...

wenn man das mit einer modernen desktop cpu bei max 8 % cpu-last erledigen könnte, aber einen der lärm stört, dann könnte man doch auch eine unmoderne cpu nutzen, die man passiv kühlen kann und die dann evtl. bei 100 % last läuft... (pentium 60 oder so)

so ein netzteil sollte man wohl auch passiv kühlen können oder nicht ? dann wäre ruhe im karton.


gruß chip, der sich das mal wieder ziemlich einfach macht....

[g.vogt]

Hallo Chip,

(pentium 60 oder so)

Schlechtes Beispiel. Es geht das Gerücht um, dass sich insbesondere der pentium 66 derart aufgeheizt habe, dass sich der Sockel regelrecht ausgelötet hat (insbesondere, wenn der 40mm-Kühler "endlich" stehengeblieben ist)
Alte CPU heißt ja nicht zwangsläufig geringer Stromverbrauch und für eine verkaufbare Lösung bräuchte es auch entsprechend zuverlässig auch über einen längeren Zeitraum erhältliche Bauteile.

Mit internetten Grüßen
Gerald Vogt

[Gartenzerg]

Hmm

Ich weiß nicht ob ein Via Nehemia dafür ausreichen würde. Bei 1 GHZ Takt hat er in etwa die Rechenleistung eines PIII mit 500 MHZ, die FP-Leistung liegt noch darunter. Board incl. CPU liegen bei ca. 150 Euro brutto
Verlustleistung der CPU max. 12 Watt, u.U. noch passiv kühlbar.

Würde diese Rechenleistung auch noch ausreichen?

Das wäre doch ein Projekt für Frank

[Ekkehart]

Hi,

....Via Nehemia ......... u.U. noch passiv kühlbar..

Hier gibt es einen Bericht über ein solches Projekt, den Epia M10000 passiv zu kühlen.

Gruß
Ekkehart

[mralbundy]

Die Auswahl der CPU ist wahrscheinlich das kleinste Problem. (benutze selber ua. einen passivgekühlten Celeron2000 mit Passiv Fanless Netzteil , welches schon seit Wochen ohne Probs läuft)

Viel komplizierter ist die Ermittlung der notwendigen Faktoren (zB. das Delay oder die Phase ) - und auch einen möglichst geringen Signalverlust durch das Durchschleifen durch den PC.

Prinzipiell klingt die Idee hochinteressant, wegen der Positionierung zwischen Vorstufe (macht Dolby/DTS Encoding, womit die Lizenz Geschichte wegfällt) und Endstufe ( wäre direkt am PC eher aufwändig / teuer realisierbar ).

Wäre cool, wenn es nicht nur bei der Idee bleibt

[Gartenzerg]

Ich habe den Luftquirl durch einen 8 cm Verax Lüfter ersetzt, das ist auch "unhörbar"

[teite]

Auf der Rückfahrt entstand ein Gespräch darüber, wie ein Digitalcontroller
aussehen müßte, der die wesentlichen Probleme eines modernen Mehrkanalsystems löst.

Hast du vor sowas in die Tat umzusetzen? Auf jeden Fall ein sehr interessantes Konzept, bei dem man sich mal Kenntnisse über die aktuelle DSP-Technologie aneignen könnte.

Hardware eines Controllers:
- 8 analoge Mono-Eingänge (für Anschluß an PreOut eines 5.1 bis 7.1-System)
- 4 digitale Stereo-Eingänge (falls es mal digitale PreOut gibt)
- DSP
- 8 oder 9 analoge Monoausgänge (für Anschluß an DSP-Box, an MainIn oder an separate Endverstärker)
- 4 digitale Stereo-Ausgänge

- ADCs und DACs nicht zu vergessen.
- Flash-Speicher für permanente Datenspeicherung

Dieses System übernimmt alle Aufgaben, die im Zusammenhang mit Raumakustik und Boxenmanagement stehen. Das sind:

- Korrektur von Entfernungsunterschieden der Lautsprecher (Delay und Pegel)
- Ansteuerung eines DBAs (zusätzliches Delay für Sub2)
- Korrektur von Phase und Delay der Lautsprecher (Phasenlinearisierung)
- Korrektur des Amplitudenfrequenzganges (verbliebene Fehler der Lautsprecher, ABL, Grenzflächeneffekte, Raumakustik)
- brauchbares Boxenmanagement mit Linearphasenfiltern

Mir fällt da auch noch einiges ein:
- parametrischer EQ (inkl. shelving Filter), oder ist das mit Linearphasenfiltern gemeint?
- änderbare Bafflestep Entzerrung
- speicherbare User-Presets
- Presets für Nubert Boxen und auch anderer Hersteller

Moderne DSPs würden sich bei diesen Aufgaben immer noch genügend
langweilen (Desktop-CPUs benötigen bei ordentlicher Programmierung dafür weniger als 1% CPU-Leistung pro Kanal).

Naja bei einer "normalen" CPU braucht man noch ein Realtime-OS, da die gängigen Desktop Betriebssysteme keine Reaktionszeiten garantieren können. Wär doch blöd wenn der Ton mal eben angehalten werden muss weil ein I/O-Device bedient werden will. Ich würde jedenfalls ein reines DSP-System einem PC vorziehen, ev. kann man dem DSP ja noch eine Co-CPU für Luxus Funktionen spendieren.

Wichtig wäre auf alle Fälle eine Möglichkeit, so ein System über Ethernet/USB/Firewire am PC programmieren und monitoren zu können. Dazu ist natürlich auch eine sinnvolle GUI notwendig, am besten nicht nur für Windows. Idealerweise gäbe es dann noch eine Abspielmöglichkeit direkt vom PC. Die Formatwandlung x -> PCM kann ja am PC erfolgen.

Cu,
Stefan

[g.vogt]

Hallo alle miteinander,

Frank und ich waren auf der Rückfahrt bisweilen so ins Gespräch vertieft, dass wir uns gleich 2x ordentlich verfahren haben (dafür haben wir einen herrlichen Ausblick genossen und mussten nicht dieselbe Autobahn zurückfahren ).

Das vorgeführte DBA ist eine feine Sache. Es "saugt" den Bass hinten weg, so dass stehende Wellen ihren Schrecken verlieren. Außerdem steuerte es in der vorgeführten Variante die vorderen beiden AW1000 und zwei nuWave35 so an, dass das Group-Delay kompensiert wird, indem die zeitiger durchlaufenden höheren Frequenzen "einfach" entsprechend verzögert werden. Das Ergebnis konnte sich hören lassen, man meinte die riesige Trommel fast greifen zu können und bei diesen Tests kamen auch die Subwoofer noch nicht an ihre Grenzen, nur die Lüftungsrohre im Raum fingen an zu klappern

Aber wir haben uns auf der Rückfahrt nach der praktischen Anwendung gefragt. Heutzutage spielt doch Surround - sowohl im Heimkino als auch bei Mehrkanalmusik - eine immer wichtigere Rolle, und da macht es irgendwie keinen Sinn, die Front so perfekt auszurüsten und dann "den Rest", also Center und Rears, der zweifelhaften Arbeit des BM eines Surroundverstärkers zu überlassen. Sollte man dann nicht einen Schritt weitergehen und dieses System mit mehr Kanälen ausstatten, damit das Bassmanagement (Laufzeitkorrektur, Bassumleitung, Pegelanpassung) des gesamten Systems auf diesem hohen Niveau durchgeführt wird und der Receiver mit deaktiviertem BM nur noch die Decodierung der Signale übernehmen muss?

Frank hat das natürlich noch munter weitergesponnen: das gängige DSPs heutzutage ziemlich rückständige Prozessoren sind und heutige normale CPUs ein Vielfaches an Rechenleistung haben und solche Aufgaben im Vergleich zu früher inzwischen eigentlich besser und flexibler erledigen könnten als DSPs.

Mit internetten Grüßen
Gerald Vogt

[burki]

Hi,
leider konnte ich ja nicht beim Fescht teilnehmen (haette da durchaus gerne Leute wie Frank, Gerald, Al, ... gesprochen), doch zumindest konnte ich in einer etwas laengeren Hoersession das nubertsche DBA testen (wohlmoeglich anders eingemessen, als jetzt).
Was mir damals aufgefallen war: Bassbereich natuerlich wirklich (bei entsprechenden Quellen, die ich persoenlich eher seltener einlege) "grosse Klasse", doch (mag durchaus an den nuWave 35 liegen) der sweetspot dermassen klein (ja, Musik besteht nicht nur aus Bassattacken), dass ich mit so einem konfigurierten System etwas Probleme haette.
Das Thema PC als Vorstufe:
Wir hatten ja schon haeufig dieses Thema und auch Frank ist keineswegs davon ueberzeugt, dass handelsuebliche Soundkarten unbedingt der Weisheit letzter Schluss sind.
Ein anderes Thema sind natuerlich die Lizensprobleme (klar kann man da einiges programmieren, doch verkaufen halt nicht unbedingt).
Ich hab bei meinem Projekt ganz bewusst, auf (fast) all die Dekoder verzichtet (ich kann mir eine Mitgliedschaft beim dvd-forum nicht leisten) und biete meinen Kunden primaer einen DigiOut zur Benutzung mit einem externen Dekoder an (einen Stereodownmix gibts trotzdem noch).
Die einzigste Soundkarte mit mehrkanaeligen DigiOut, die ich kenne kommt uebrigens von Creative , ja selbst im Studiobereich tut man sich da schwer etwas Entsprechendes zu finden.
Mein grundsaetzliches Problem ist inzwischen: DSP-System hin oder her, die wirklich entscheidende Steigerung gegenueber einem ordentlich aufgestellten "Normalsystem" sehe ich inzwischen (vorallem wenn man den Preis sieht) nicht mehr wirklich.
Das Thema Video/Delay (da kann aufgrund des Cachings mein System deutlich mehr, als all die sonst kaeuflichen Produkte) ist wieder ein anderes.
Gruss
Burkhardt