Praxistest: Stem Audio Ecosystem

Stem Audio möchte mit seiner Audio-Serie den Konferenzraum mit Beschallung und Mikrofonierung revolutionieren, die sich an jeden beliebigen Raum anpassen lässt. Dabei versprechen die Produkte immer gut zu klingen – auf beiden Seiten der Web-Konferenz.

(Bild: Stem Audio)

Inhalt dieses Tests:

• Das Stem Audio-Ökosystem
• Einige technische Details
• Stem Audio in der Praxis
• Fazit

Das noch relativ junge kalifornische Unternehmen – Stem Audio hat sich 2019 gegründet – möchte mit seinen Audiolösungen für Konferenzräume ein System bieten, dass sich beliebig skalieren und auf jeden Raum anpassen lässt. Dazu wurde nicht nur Wert auf die Audioqualität gelegt, sondern auch auf das Design. Fünf netzwerkfähige Bausteine sollen beliebig miteinander gemischt und aufeinander abgestimmt werden können. Die Abstimmung soll das System dabei selbsttätig durchführen, um den Integrator zu entlasten. Ob Stem Audio diese Ansprüche erfüllen kann, prüft PROFESSIONAL SYSTEM in diesem Praxistest.

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Das Stem Audio-Ökosystem

Das Stem Audio-Ökosystem besteht aus drei Audiogeräten, einer zentralen Steuereinheit sowie einem Touchscreen zur Verwaltung. Jedes Audiogerät kann auch per USB-Kabel standalone betrieben werden. Wer zwei oder mehr Geräte dieser Produktfamilie miteinander vernetzen und zusammen betreiben möchte, benötigt die zentrale Steuereinheit Stem Hub. Hierbei kommt eine Technologie zum Einsatz, die sich „Distributed Arrays“ nennt. Sie ermöglicht es den Mikrofonen, an jedem Produkt so zusammenzuarbeiten, als wären sie ein einziges Gerät.

Mit Stem Table hat Stem Audio laut eigenen Angaben das Speakerphone – eine Art Lautsprecher mit Mikrofonarray für die 360° Freisprechfunktion – neu erfunden. Für sich genommen deckt Stem Table einen Bereich von etwa vier bis sechs Plätzen an einem Konferenztisch ab und eignet sich für kleine Räume oder Huddle Spaces, wenn es einzeln genutzt wird.

Stem Table verfügt über neun eingebaute Mikrofone, die über ein omnidirektionales Beamforming jeden Sprecher im Umkreis erfassen sollen. Ein zusätzlich nach unten gerichteter Lautsprecher soll für eine hohe Audioqualität sorgen. Über USB angebunden, kann dieser als Audiogerät im System für Aufnahme und Wiedergabe ausgewählt werden. Die Einrichtung erfolgt über eine Weboberfläche per Browser, wenn sich Stem Table im Netzwerk befindet. Das Gerät wird über PoE+ (Power over Ethernet) mit Strom versorgt.

Um die Audioabdeckung an einem größeren Konferenztisch zu erfassen, können mehrere Stem Table verwendet werden. Damit sich diese automatisch aufeinander abstimmen, wird die zentrale Steuereinheit Stem Hub benötigt. Hierüber soll die Audioabdeckung so skaliert werden können, dass sie den Anforderungen jedes Raumes gerecht wird. Die auf der Oberseite des Gerätes befindlichen Tasten zur Änderung der Lautstärke und fürs ent-/muten sind sowohl im Standalone-Betrieb als auch im Zusammenschluss für alle verbundenen Einheiten nutzbar.

Stem Wall ist eine Audiobar, die mit einem aus 15 Mikrofonen bestehenden Array ausgestattet wurde. Auf Lautsprecherseite wurde die Audiobar mit zwei Breitband-Lautsprechern und zwei Subwoofern bestückt. Für sich genommen eignet sich die Audiobar für alle Videokonferenz-Situationen, bei denen vor allem in Richtung Bildschirm gesprochen wird. Bei zu großer Entfernung zur Audiobar oder wenn auch Gespräche am Tisch aufgenommen werden müssen, kann das Gerät mit Stem Table oder Stem Ceiling erweitert werden.

Wie auch Stem Table lässt sich Stem Wall standalone über ein USB-Kabel direkt am Computer anschließen. Die Anbindung über Ethernet ist wegen der Spannungsversorgung über PoE+ zwingend erforderlich. Wie auch die Tisch- Variante verfügt die Audiobar über Tasten zur Lautstärkeregelung sowie ent-/muten an der linken Seite.

Stem Ceiling ist ein rundes Deckenmikrofon-Array, das mit 100 auf sieben Ringe verteilten Mikrofonen bestückt wurde. Die einzelnen Mikrofone ermöglichen es, je nach Anforderung, verschiedene Arrays zu bilden (Narrow, Medium, Wide). Der Clou von Stem Ceiling ist jedoch der Audio-Fencing-Mode – hier sollen Außengeräusche und unerwünschte Störungen vollständig entfernt werden. Auch Stem Ceiling kann standalone über USB betrieben werden.

Die Spannungsversorgung erfolgt über PoE+ bei Verbindung mit einem geeigneten Netzwerk-Switch oder über einen PoE+-Injektor. Das Deckenmikrofon wird mit einem Einbaurahmen für Kassettendecken geliefert, kann aber auch an einem mitgelieferten Drahtseil abgehangen werden. Für die Abhängung gibt es im Lieferumfang einen grauen Mesh-Schlauch, um Kabel und Stahlseil zu verstecken.

Stem Hub dient zur zentralen Verwaltung aller Geräte des Stem Audio-Ökosystems und kann ebenfalls per USB mit einem Computer verbunden werden. Für den Computer wirkt der Stem Hub wie ein einzelnes Audiogerät mit Mikrofon-Input und Audio-Wiedergabe, egal, wie viele Stem-Geräte über den Controller angebunden sind. Für Internettelefonie kann der SIP-Provider im Stem Hub hinterlegt werden. Will man SIP zur Telefonie nutzen, können maximal drei beliebige Audiogeräte (Table, Wall oder Ceiling) an einem Stem Hub betrieben werden. Ansonsten verwaltet der Hub maximal fünf Audiogeräte in einem Raum.

Stem Audio verspricht die Anzahl der möglichen Geräte pro Raum an einem Hub in Zukunft zu erhöhen. Darüber hinaus bietet der Stem Hub einen analogen Stereo-Audioausgang über einen Phoenix-Stecker, um das System an einen Verstärker anzuschließen. Zusätzlich stellt der Hub auch einen Netzwerk-Port für Dante Audio mit einer 1-Kanal-In/Out-Schnittstelle für das „Audio over Ethernet“-Protokoll zur Verfügung. Mit einer Zoom-Rooms-Lizenz lassen sich im Room management Dante-enabled Devices als „Network audio devices“ aktivieren und im Zoom room controller anschließend nutzbar machen. Das ist vor allem dann interessant, wenn der Hub außerhalb der USB-Kabellänge platziert wird oder bereits eine Dante-Umgebung vorhanden ist. Für eine dezente bzw. unsichtbare Integration kann Stem Hub an einer Wand oder hinter einem Display montiert werden.

Für die intuitive Bedienung des Systems bietet das Stem Audio-Ökosystem Stem Control, ein 10″-Touchdisplay, welches über ein simples User-Interface verfügt und Zugriff auf alle angebundenen Einheiten sowie die im System angelegten Räume hat. Außerdem hat es Apps integriert, so dass es Videokonferenzen der unterstützen Anbieter (momentan Zoom Rooms, TrueConf und RingCentral – Microsoft Teams soll zeitnah zu Verfügung stehen) ohne einen externen PC steuern kann. Es kann sowohl im 45°- und 60°-Winkel aufgestellt werden. Wie alle Stem-Audio-Produkte wird auch hier eine Stromversorgung über PoE+ vorgenommen.

Anstelle des Stem Control als dediziertes Steuerungsgerät für das Stem Audio Ökosystem kann auch jedes iPad mit iOS 12.0 oder höher sowie jedes Android-Gerät mit der kostenlosen Stem Audio App versehen und als Steuerung genutzt werden. Die Oberfläche ist in allen Fällen identisch. Ebenso kommt auch jedes andere Gerät mit einen Browser für die Steuerung infrage, da die Oberfläche per html zu Verfügung steht.

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Einige technische Details

Um Stem Audio Elemente betreiben zu können, müssen alle Einheiten ans lokale Netzwerk angebunden werden. Wenn sie zusammen genutzt werden sollen, müssen sie sich im selben VLAN befinden. Die Stromversorgung erfolgt über PoE+, und der Hersteller empfiehlt, etwa 2 Mb/s Bandbreite pro Gerät einzuplanen. Die Audiogeräte Table, Wall und Ceiling können standalone über USB an einem Computer betrieben werden. Im Verbund stellt Stem Hub eine USB-Verbindung für alle verbundenen Audiogeräte her. An einem PC angeschlossen, kann das Stem Audio Ökosystem mit allen Konferenztools genutzt werden.

Alle Audiogeräte besitzen LEDs, die den Betriebszustand wie Power, Mute oder auch die Ausrichtung des Mikrofon-Arrays anzeigen. Außerdem verfügen alle Audiogeräte über AEC (Acoustic Echo Cancellation, AGC (Automatic Gain Control), Lärmunterdrückung und -entfernung.

Die automatische „RoomAdapt“ soll es jedem Gerät ermöglichen, die spezifische akustische Signatur des Raumes zu hören und dann die Geräteeinstellungen so anzupassen, dass eine maßgeschneiderte Audiolösung mit der bestmöglichen Audioqualität entsteht. So soll kein AV-Techniker mehr benötigt werden, um die Audiotechnik dem Raum anzupassen. Jedes Stem-Audio-Gerät sendet hierbei nacheinander mehrere Sweep-Impulse in den Raum und misst dadurch den Raum aus.

Auch die Laufzeiten zwischen den einzelnen Geräten werden bestimmt und aufeinander abgestimmt. Die automatischen Algorithmen der RoomAdapt-Funktion sollen so aufwendiges Einmessen von Räumen überflüssig machen. Aus Mangel an genügend Geräten und der nötigen Raumgröße zum Testen konnte in diesem Praxistest nur die grundsätzliche Funktion überprüft werden.

Neben RoomAdapt bietet die Software auch noch das Tool RoomCheck, in dem der Raum grob in seinen Dimensionen nachgebaut und mit den wichtigsten Möbeln bestückt werden kann. Anschließend platziert man die Stem-Audio-Geräte an den im Raum befindlichen Stellen und kann hier noch mal die Audioabdeckung kontrollieren. Soweit das abgeschlossen ist, kann man eine 15-sekündige Diagnose laufen lassen, in der man in normaler Stimme spricht.

RoomCheck nutzt hierbei die künstliche Intelligenz von neuronalen Netzen und Technologien des maschinellen Lernens, um aus den gesammelten Daten eine Heat-Map zu erzeugen. Darauf wird angezeigt, wie die Abdeckung der Mikrofone tatsächlich aussieht. Grundsätzlich sollten alle Bereiche, in denen gesprochen wird, grün gefärbt sein. Gelbe Bereiche zeigen an, dass die Abdeckung nicht optimal, aber noch ausreichend ist. Rote Färbung zeigt an, dass hier eine unzureichende Abdeckung vorliegt. Sollte es unerwünschte Abweichungen vom gewünschten Bild geben, kann man nun nachsteuern.

Auf der Webseite von Stem Audio findet der interessierte Leser die Webanwendung Stem RoomDesign, mit dem die Anforderungen eines Raumes bestimmt werden können. Somit lässt sich der Bedarf an Geräten für den gewünschten Meeting-Raum schnell und einfach ermitteln. Nachdem der Raum angelegt und die gewünschten Geräte platziert wurden, kann die von der Software geschätzte Audioabdeckung überprüft werden. Sobald die optimale Variante gefunden wurde, kann man sein Design speichern und eine Bestellung auslösen.

Innerhalb der Software ist es möglich, nur einen oder beliebig viele Räume zu verwalten. Die Software meldet Störungen sofort, so dass man jederzeit sehen kann, ob alles wie gewünscht funktioniert oder Probleme behoben werden müssen. Mit möglichst genauen Beschreibungen der Probleme soll schon frühzeitig ermöglicht werden, Unregelmäßigkeiten remote zu beheben. Wenn neue Aktualisierungen verfügbar sind, lassen sich diese sofort automatisch installieren oder zu einem gewünschten Zeitpunkt später planen. Dies lässt sich deaktivieren, um Updates manuell einzuspielen. Außerdem erlaubt die Software-Plattform Einblicke und datenreiche Statistiken über Raumnutzung, Leistung sowie weitere Informationen, um die Auslastung von Besprechungsräumen auszuwerten.

Um die Sicherheit in der Audioübertragung im Netzwerk zu gewährleisten, können alle Stem-Audio-Geräte einer Organisation (oder auch verschiedenen Abteilungen) zugewiesen werden und kommunizieren dann nur mit weiteren Geräten innerhalb der Organisation, in der sie sich befinden. Zusätzlich findet die Kommunikation der Audiogeräte im Netzwerk grundsätzlich verschlüsselt statt.

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Stem Audio in der Praxis

Dadurch, dass alle Teile des Systems nur mit einem Netzwerkkabel an einem PoE+-fähigen Switch verbunden werden müssen, ist alles schnell verkabelt und aufgebaut. Nach dem Hochfahren melden sich die Audiobar Stem Wall und das Speakerphone Stem Table recht kraftvoll und lautstark, um ihre Betriebsbereitschaft zu verkünden. Über das Touchdisplay Stem Control kann man nun mit dem System interagieren. Zuerst soll ein Raum definiert werden, damit diesem die einzelnen Komponenten, die miteinander kommunizieren sollen, hinzugefügt werden können. Legt man diesem Raum nun auch über den Room Designer einen groben, schnell erstellten Plan zugrunde, lässt sich dieser auch audiotechnisch ausmessen. Wie bereits zuvor beschrieben erstellt das System dann die Heat Map.

Doch zunächst wird RoomAdapt ausgeführt, die automatische Einmessung des Systems. Nach mehreren Sweeps aus den beiden Lautsprechern von Stem Wall und Stem Table ist das System einsatzbereit. Mangels einer Lizenz für Zoom Rooms oder einer der anderen Apps, die über Stem Control zu Verfügung gestellt werden, kann im Praxistest kein Meeting direkt über das System begonnen werden. Daher wird die zentrale Steuereinheit Stem Hub mit einem PC verbunden, um es in diesem als externe Audiogeräte nutzen zu können. Hierzu bietet der Hub eine USB-Verbindung.

Die Audioqualität bei der Wiedergabe von Musik ist sowohl bei der Soundbar als auch beim Speakerphone kraftvoll und klangstark. Gerade die Soundbar Stem Wall macht gegenüber vielen anderen UC-Soundbars eine sehr gute Figur. Aber auch das Tischmikrofon mit Lautsprecher Stem Table eignen sich zur Wiedergabe von Musik in üblichen Lautstärken für Konferenzanwendungen. In mehreren Microsoft-Teams-Calls wurden auch die Gesprächspartner am anderen Ende der Leitung zur Qualität der übertragenen Stimme in ihren Headsets befragt und auch hier kam sehr positives Feedback.

Da sich das AudioFencing-Feature beim Stem Ceiling Deckenmikrofon nicht gut in einem Praxistest simulieren lässt, hat Christoph Keller, Geschäftsführer beim Distributor AudioPro Heilbronn mit einer Demonstration aus dem AudioPro Solution Center weitergeholfen. In einer Zoom-Konferenz konnte er die Technologie live vorführen – und es hat hervorragend funktioniert.

Im AudioFencing-Mode hat das Deckenmikrofon einen Beam von etwa 25° – alles außerhalb des Beams ist nach wenigen Zentimetern nicht mehr hörbar. Das Feature soll vor allem für Verständlichkeit in Bereichen sorgen, in denen viel Umgebungslärm oder Störgeräusche herrschen. Die Technologie ist jedoch leider nur mit Abstrichen in der Sprachqualität lösbar, da ein hoher Aufwand im Soundprocessing betrieben werden muss. Kompressionsartefakte und Phasing sind wahrnehmbar; die Stimme(n) im Bereich des AudioFencing sind dennoch gut wahrzunehmen. Wird das AudioFencing deaktiviert, klingen die aufgenommen Stimmen gewohnt natürlich und kraftvoll, aber auch Umgebungsgeräusche werden dann prägnanter.

In diesem Zoom-Call konnte darüber hinaus auch die Aufnahmequalität und das Zusammenspiel aller Komponenten im Verbund beurteilt werden. Im Konferenzraum des AudioPro Solution Centers konnte Christoph Keller zu jeder Zeit klar und deutlich verstanden werden, selbst wenn er sich durch den Raum bewegte oder in Richtung Wände bzw. Ecken sprach. Der Übergang der Aufnahme erfolgte nahtlos von einem Gerät zum anderen. Die Distributed Arrays Technologie funktioniert somit wie versprochen.

Die Software, die im Hintergrund auf allen Produkten läuft und diese nahtlos miteinander verknüpft, ist Konfigurations- und Management- Plattform zugleich. Das ist vor allem für IT-Verantwortliche oder AV-Techniker mit Service-Vertrag sehr praktisch, da sie hier schon aus der Ferne Probleme frühzeitig erkennen können, ohne eine gesonderte Management-Plattform aufsetzen zu müssen. Dies könnte aber noch durch unterschiedliche Rechte für unterschiedliche User-Rollen verbessert werden – das sei bereits auf der Roadmap, wie uns versichert wurde. Eine Cloud-Anbindung wäre ebenfalls nützlich, da derzeit eine VPN-Verbindung für den aktuell nur lokalen Zugriff auf die Plattform erforderlich ist.

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Fazit

Das Stem Audio Portfolio bietet Konferenztechnik, die sehr einfach und schnell zu integrieren ist, da jedes Gerät nur eine Netzwerkverbindung mit PoE+ benötigt, um in Betrieb zu gehen. Die Konfigurations- und Management-Software, die bereits auf jedem Gerät integriert ist und sich nahezu automatisch mit weiteren Stem-Audio-Geräten verbindet, sorgt Dank der automatischen Einrichtung für ein spielfertiges System in Rekordzeit.

Dabei stellen alle Komponenten eine hohe Audioqualität sowohl in der Wiedergabe als auch in der Aufnahme zu Verfügung. Das Design ist ansprechend und modern. Selbst die Haptik macht einen hochwertigen Eindruck. Es bietet alle Features, die man von einem aktuellen UC-System erwarten kann und liefert darüber hinaus noch zahlreiche Extras, die sonst erst in deutlich teureren Systemen vorhanden sind.

Die grundsätzliche Integration von Dante Audio in Stem Hub ist ein echter USP. Schade, dass hier nur ein 1-Kanal-In/Out-Dante-Modul verbaut wurde. Hier verpasst man die Möglichkeit, Zweikanal-Stereozuspielung über das Audionetzwerk zu erlauben. Und ohne zusätzliche Hard- oder Software lässt sich Dante Audio bei BYOD mit einem mobilen Endgerät nicht ein- oder ausspielen. Für die Integration von Stem Audio in vorhandene Dante-Umgebungen ist es dennoch ein Zugewinn, wenn man Signale auch außerhalb des Konferenzraums zugänglich machen oder von außerhalb im Konferenzraum wiedergeben möchte.

Gerade bei BYOD gehen viele Anbieter zu Wireless Conferencing über, so dass gar keine Kabelverbindung zum AV-System im Konferenzraum mehr benötigt werden. Für den Praxistest haben wir den Stem Hub über USB mit einem solchen drahtlosen Konferenztool verbunden, und es hat wunderbar funktioniert. Eine solche Funktion, direkt im Hub integriert, könnte ein weiterer großer USP sein.

Beim Finalisieren des Artikels erhielt die Redaktion die Info, dass Shure Stem Audio erworben hat. Laut Pressemeldung soll Stem Audio vorerst als eigenständige Marke weitergeführt werden.

Die netto UVPs für die einzelnen Stem-Audio-Geräte lauten wie folgt: Stem Table – 980,– €, Stem Wall – 1.740,– €, Stem Ceiling – 3.960,– €, Stem Hub – 610,– € und Stem Control – 1.580,– €. Stem Audio ist in der DACH-Region im Vertrieb von Audio Pro Heilbronn erhältlich.

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