Produkt: Professional System 07/2019
Professional System 07/2019
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Dante as Software

Digitales Audio in IP-Netzwerken als App

Im Juni 2019 hat Audinate angekündigt, seine Audio-over-IP-Technologie nun auch als reine Software-Lösung anzubieten und hat hierzu zwei Möglichkeiten für die Integration von Dante als Software geschaffen. Seit Kurzem sind dafür die passenden Produkte auf dem Markt, die wir näher beleuchten wollen. QSC verwendet dabei die Dante Embedded Platform und Shure die Dante Application Library.

(Bild: Audinate / Sven Schuhen)

Inhalt:

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Da AV-over-IP eine leicht zu kontrollierende, hochwertige Audioqualität liefert, eignet es sich hervorragend für Konferenzen in Sitzungssälen, Versammlungsräumen und mehr. Weil sich dieser Trend immer weiter fortsetzt, sind IT-Abteilungen zunehmend gefordert, auch Aufgaben zu übernehmen, die bisher AV-Technikern vorbehalten waren.

Dante ist eine der weltweit führenden AV-over-IP-Lösungen mit über 2.000 interoperablen Produkten von mehr als 430 Herstellern von AV-Geräten. Dante ist vollständig standardbasiert und liefert ein vorhersehbares Netzwerkverhalten sowie eine Leistung, die eine problemlose Koexistenz von Daten- und AV-Verkehr ermöglicht.

Die Einrichtung eines Dante-Systems in einem vorhandenen Netzwerk ist daher für jeden mit IT-Kenntnissen einfach und leicht verständlich.

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Was ist softwarebasiertes Dante?

Die DSP-Produkte von QSC bauen auf einem Linux-Fundament auf. Die Dante Embedded Platform ermöglicht es Linux-Anwendungen, Dante als Software zu integrieren, wodurch die volle Dante-Funktionalität ohne zusätzliche Hardware zur Verfügung steht. Die Integration der Dante-Schnittstelle als Software kann bei den QSC DSPs über entsprechende Lizenzen sofort online erfolgen.

Die IntelliMix-Software von Shure verwendet die Dante Application Library, die die Dante-Funktionalität in einzelne Windows- oder MacOS-Programme bringt.

Mit der Dante Application Library erhält jedes aktivierte Programm seine eigene „private“ Dante-Instanz, die nicht mit anderen Programmen geteilt werden kann. Dadurch eignet sie sich ideal für dedizierte Audioanwendungen wie IntelliMix und ermöglicht die vollständige Kontrolle über Dante-Abonnements, ohne die gesamte Systemfunktionalität zu beeinträchtigen.

Auf der Infocomm 2019 hat Audinate Dante as Software vorgestellt. Schon beim Start war QSC mit dem DSP Core 110f dabei. Weitere Hersteller werden neben Shure sicher bald mit Dante Softwarelösungen folgen. (Bild: Sven Schuhen)

Jeder einzelne Computer kann mehrere Instanzen der Dante Application Library ausführen; und alle bleiben unabhängig voneinander.

Das softwarebasierte Dante ist mit dem Dante Domain Manager kompatibel. Es verhält sich nicht anders als Dante-basierte Hardwaregeräte. Ganz ähnlich sieht es mit dem Dante Controller aus.

Gerade durch die Dante Application Library lassen sich einige Software-Lösungen nun direkt mit Dante-Netzwerken verbinden, was die Kosten für den Zugang zum Dante-Ökosystem weiter senken wird.

Ohne die Notwendigkeit, dass ein Audinate-Hardwaremodul Teil des Systemdesigns sein muss, lässt sich „Dante as Software“ auch nachträglich in bestehende Lösungen implementieren. Dies könnte einige bestehende Produkte und Lösungen im Markt noch attraktiver machen.

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Was ist die Dante Application Library?

Das erste dieser beiden „Dante as Software“-Produkte, die Dante Application Library, überträgt die Funktionalität der virtuellen Dante-Soundkarte direkt in Windows- oder MacOS-Audioanwendungen und ermöglicht so die vollständige Kontrolle über das Benutzererlebnis.

In der Praxis bedeutet dies, dass die Dante Application Library anstelle der Verwendung der virtuellen Dante-Soundkarte als virtuelle Dante-Schnittstelle auf Systemebene eine Dante-Integration auf Anwendungsebene bietet.

Jede Instanz der Dante Application Library ist ausschließlich an die Anwendung gebunden, in der sie enthalten ist. So können mehrere Anwendungen gleichzeitig und ohne Interferenzen ihre eigenen Dante-Schnittstellen haben.

Die Dante Application Library wird als Bibliothek und API geliefert, so dass Entwickler Dante problemlos in Anwendungen einbetten können und gleichzeitig den Benutzern alle erforderlichen Steuerungsmöglichkeiten zur Verfügung stehen.

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Features der Dante Application Library

  • Wird als Code-Bibliothek für Windows und MacOS geliefert
  • Bis zu 32×32 Kanäle für bidirektionales Audio
  • 48 kHz Abtastrate
  • Minimale Netzwerk-Latenzzeit: 5 ms
  • Kann mit mehreren Instanzen der Dante Application Library in anderen Anwendungen auf demselben Computer koexistieren
  • Schnittstellen steuern: Verbindungs-API der Dante-Anwendungsbibliothek, Dante-API
  • Funktioniert mit allen Dante-fähigen Geräten und Software-Implementierungen, wie z. B. Dante Virtual Soundcard und Dante Via
  • Kompatibel mit Dante-Steuerung
  • Kompatibel mit Dante Domain Manager
  • Verfügbar für Windows und MacOS

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Beispielhafte Anwendungen für die Dante Application Library

  • Unified Communications-Anwendungen
  • DSPs als Software
  • Aufzeichnung der Vorlesung
  • Gefangennahme im Gerichtssaal
  • Professionelle DAW-Software
  • Medienwiedergabe-Software
  • Audio-Aufzeichnungssoftware

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Was ist die Dante Embedded Platform?

Das zweite Produkt ist die Dante Embedded Platform. Sie wurde für Produkte entwickelt, die Linux sowohl auf kompakten ARM-Prozessoren als auch auf großen, leistungsstarken x86-CPUs ausführen.

QSC integriert Dante Embedded in seine Linux basierten Core 110f DSPs. Dante In- und Outputs können nun wie alle anderen I/Os auch bequem über die Software virtuell mit den DSP-Kanälen verdrahtet werden. (Bild: QSC)

Die Implementierung von Dante als Software in kostengünstigen AV-Produkte mit Utility-Prozessoren erlaubt es, einen Bereich im AV-Markt zu erschließen, der bisher nur hardwarebasierten Dante-Geräten vorbehalten war, bei denen die Kosten pro Kanal fix sind.

Die eingebettete Dante-Plattform eignet sich ideal für die Entwicklung von Familien interoperabler Produkte von kleinen ARM-basierten Produkten bis hin zu großen, x86-basierten Designs, die hohe Kanalzahlen mit niedriger, deterministischer Latenz liefern.

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Features der Dante Embedded Platform

  • Bis zu 128×128 Kanäle für bidirektionales Audio*
  • 48 kHz Standard-Abtastrate, Unterstützung für bestehende Dante-Raten bis zu 192 kHz
  • Minimale Netzwerklatenz: 1 ms für das Referenzdesign-Kit, 5 ms typisch für OEM-Systeme mit SDK*
  • Unterstützung für PTP-basierte Präzisionstaktung
  • Redundante Netzwerkfähigkeit
  • Unterstützt private Verschlüsselung
  • Feld aktualisierbar, wenn Updates verfügbar sind
  • Schnittstellen steuern: Dante-API
  • Funktioniert mit allen Dante-fähigen Geräten und Software-Implementierungen
  • Kompatibel mit Dante-Steuerung
  • Kompatibel mit Dante Domain Manager

* Die maximale Kanalzahl und die erreichbare Latenz hängen vom Prozessortyp (x86 oder ARM), der Geschwindigkeit, anderen Verarbeitungslasten, der Konfiguration und Abstimmung des Betriebssystems ab.

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Wie integriert QSC die Dante Embedded Platform?

Das Q-SYS Ecosystem bietet eine software-basierte Dante Netzwerk-Audiointegration ohne zusätzliche Hardware-I/O. In Kooperation mit Audinate nutzt QSC die offene Q-SYS-Architektur und den Intel-Prozessor-Headroom, um seine Audiointegrationsfähigkeiten um Dante zu erweitern und so den Bedarf an I/O-Peripheriegeräten für weitere Installationen zu decken.

Die softwarebasierten Plattformerweiterungen ermöglichen als optionale Softwarelizenzen in der Integration die richtige Größe und Skalierung der entsprechenden Dante-Kanalzahl in neuen und bestehenden Q-SYS-Installationen.

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Einfache Integration in das Q-SYS-Ökosystem

Dante integriert sich in den Q-SYS AV&C Ecosystem-Workflow und bietet Geräteerkennung, Synchronisierung, Steuerung und Verwaltung für Dante-Audio innerhalb des Q-SYS-Netzwerks, neben nativem Q-LAN und AES67 und anderen Edge-Netzwerken wie AVB und CobraNet.

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Software-basierte Upgrades und Skalierbarkeit

Das Q-SYS-Ökosystem wird eine vernetzte Dante-Integration mit einem einfachen Software-Update ermöglichen.

Alle neuen Q-SYS Core 110f-Prozessoren werden ohne Aufpreis 8 × 8 Dante-Netzwerk-Audiokanäle enthalten, mit zusätzlichen gestaffelten Lizenzoptionen für höhere Dante-Kanalzahlen. Dies soll den Bedarf an I/O-Hardware-Anpassungen verringern und es Integratoren ermöglichen, die Kosten niedrig zu halten, insbesondere bei der Aufrüstung oder Erweiterung bestehender Systeme.

Um Software-basiertes Dante einsetzen zu können, müssen Q-SYS-Designs mit der Q-SYS Designer Software v8.3.1 oder höher installiert werden. Andere Q-SYS-Core-Modelle sollen in Zukunft auch mit Dante Embedded verfügbar sein. Das softwarebasierte Dante bietet einen externen Konfigurationsmodus, der im Q-SYS Designer konfigurierbar ist und die Verwaltung mit dem Dante Controller ermöglicht, falls gewünscht.

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Einheitliche Netzwerk-Infrastruktur

Anders als viele andere Dante-Lösungen integriert Q-SYS sowohl Dante Audio- als auch Steuerdaten auf einem einzigen Switch-Port. Weil Q-SYS über eine Standard-Netzwerkinfrastruktur betrieben wird, können die Dante-Daten außerdem mit den Q-SYS AV&C-Daten konvergieren. Dadurch werden komplizierte Netzwerk-Bridging- oder Kombinationsarbeiten zur Verwaltung von an Q-SYS und Dante angeschlossenen Peripheriegeräte überflüssig.

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Vereinfachte Lizenzaktivierung

Intuitive Aktivierungsmethoden einschließlich der Online-Aktivierung für angeschlossene Q-SYS Cores ermöglichen eine schnelle Integration (auch Offline-Aktivierungsmethode verfügbar).

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Wie arbeitet Shure mit der Dante Application Library?

Shure IntelliMix-System war seit jeher eine Audiokomponente, die die Klangqualität von Shure Mikrofontechnik im Zusammenspiel mit der Beschallung eines Konferenzraumes optimieren sollte: Anfangs noch als analoger Mischer, später mit leistungsfähiger DSP auch als digitale Hardware und nun als reine Software-Lösung.

Ermöglicht wird diese Entwicklung, da immer mehr Audiokomponenten digital über AV-over-IP-Technologien angebunden werden. So sprechen Shure Mikrofone für Konferenzräume mittlerweile Dante.

Auch immer mehr Verstärker oder aktive Lautsprecher können direkt mit Dante-Audio angesprochen werden. Wo dies nicht möglich ist, gibt es Dante-Breakout-Boxen, die auf einfache Weise ein digitales Audiosignal aus dem Netzwerk analog ausgeben können.

Dank PoE/PoE+ können die meisten Geräte sogar über den Switch oder einen PoE-Injektor mit Strom versorgt werden und benötigen daher nur noch ein LAN-Kabel, um sie anzuschließen. Das macht den Installationsaufwand überschaubar.

IntelliMix Room soll hier die Brücke zwischen IT-Administratoren, Systemintegratoren und Planer schlagen, die klassische Medientechnik und IT zusammenbringen müssen.

Das DSP-Schema ist bei IntelliMix Room genauso aufgebaut, wie man es auch von den meisten Hardware-DSPs kennt. Es gibt eine Input-Sektion mit zahlreichen Audiobearbeitungsmöglichkeiten, einen Automixer, einen Matrix-Mixer und eine Output-Sektion mit weiteren Audioprozessing-Möglichkeiten. Das DSP-Schema bei IntelliMix Room ist dabei fest vorgegeben, sollte aber für jede Konferenzraumanwendung absolut ausreichen. (Bild: Sven Schuhen)

In vielen Konferenzräumen wird für die gängigen Webkonferenz-Lösungen bereits ein Raum-PC genutzt, auf dem ein Client für den Raum fungiert und Konferenzen nicht über die persönlichen Accounts und Endgeräte einzelner Mitarbeiter erfolgen müssen. Und dieser Raum-PC, sofern mit Windows 10 betrieben, kann nun dank der Dante Application Library auch als Shure IntelliMix Room Device fungieren.

Im Shure Designer lassen sich ebenfalls die Abdeckungen angeschlossener Dante-Mikrofone von Shure konfigurieren, so dass für eine Verbesserung der Audioqualität Anpassungen an den Raum relativ unkompliziert on the fly vorgenommen werden können. (Bild: Sven Schuhen)

Somit kann die gesamte Audio-Signalverarbeitung, für die zuvor ein externes, mit allen Komponenten im Raum zu verkabelndes Gerät erforderlich war, nun virtuell auf dem Rechner abgebildet und genauso eingerichtet und bedient werden.

Ein festes AV-Rack, welches in kleinen und mittleren Raumgrößen meist wertvollen Platz einnimmt, kann hierdurch wegfallen, da die Komponenten wie Mikrofon, Lautsprecher, Kameras und Screen direkt an den Raum-PC angebunden sind. Gerade in Gebäudekomplexen mit vielen ähnlichen Konferenzräumen bedeutet dies einen erheblichen Zeitvorteil bei der Einrichtung.

In der Shure Designer Software lassen sich Systemdesigns planen, und man kann auch live auf DSPs im Netzwerk zugreifen. (Bild: Sven Schuhen)

IntelliMix Room kann auf dem Raum-PC mit allen gängigen Videokonferenz-Plattformen betrieben werden und bietet die heutigen üblichen Features zur Erhöhung der Sprachverständlichkeit, wie AEC (Acoustic Echo Cancelation) sowie Noise Reduction und AGC (Automatic Gain Control).

In der der Signal-Flow-Ansicht können die Dante-Kanäle der der einzelnen Geräte nun einfach per Drag&Drop mit dem DSP virtuell verdrahtet werden.

Shure nennt das Prinzip „DSP in a .zip“, da die Anwendung als gepackte .zip-Datei einfach heruntergeladen und nach erfolgtem Entpacken installiert werden kann. IntelliMix Room läuft stabil als Windows-Service und arbeitet für die Nutzer im Hintergrund, um eine hohe Audioqualität sicherzustellen. In Verbindung mit Shure MXA-Mikrofonen kann die Dante-Audioverbindung mit AES256-Standard verschlüsselt werden.

Die Einfachheit der Lösung und der Verzicht auf kostspielige professionelle Hardware erlaubt es Shure, eine gute Audioqualität auch in kleinere Räume zu bringen, die wegen hoher Kosten bisher darauf verzichten mussten. Hierbei bietet Shure derzeit vier Lizenzen an, für 8 oder 16 Mikrofonkanäle jeweils für 3 oder 5 Jahre Nutzung.

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