Dirac - wo und wann findet eine AD/DA Konvertierung statt

DIRAC arbeitet auf der digitalen Ebene. Somit werden ankommende Digitalsignale nicht erst gewandelt, sondern
direkt weiterverarbeitet. Erst vor dem Leistungsverstärker wird mittles D/A-Wandler konvertiert.

Lediglich bei der Verwendung eines Class D-Verstärkers sieht es etwas anders aus. Hier wird das PCM-Signal
direkt in ein PWM-Signal gewandelt und verstärkt. Die Rückführung in ein analoges Signal übernimmt dann das Tielpass
Filter im Class D Verstärker welches im übrigen auch wieder analog ist.

Läuft DIRAC z.B. auf einem minDSP 2x4HD oder DDRC24 sitzt unmittelbar vor dem DIRAC DSP ain A/D-Wandler.
Analog dazu dann auch unmittelbar hinter dem DIRAC DSP ein D/A-Wandler. Verwendet man ein DDRC24-D fallen
die Wandler weg.

Das würde bedeuten, in allen von mir genannten Setups würde die Musik vor der Bearbeitung durch den Dirac Algorithmus keinen analogen Zwischenschritt machen.

Das wäre ja fast zu schön um wahr zu sein.
Ehrlich gesagt vermute ich, dass die Hersteller - um in Standardbauteilen zu bleiben - fast IMMER vorher eine DA und dann für Dirac DA-Konvertierung machen.
Höchstens bei dem Setup mit dem PC könnte ich mir vorstellen, dass es alles digital bleibt.
Da der PC Datenformatkonvertierungen ganz gut von jedem in jedes Format hinbekommt.

Ist aber wie gesagt nur eine Vermutung.


@AusdemOFF: Da ich nur vermute - bist du dir ganz sicher, dass es bei allen meinen Setups digital bleibt?

Auf einem miniDSP oder anderem von Dirac Live per Plugin unterstützten Gerät mit DSP läuft gar keine Dirac Software während der Audiowiedergabe. Das Audiosignal durchläuft lediglich die Filter, die Dirac Live nach dem Einmessen auf dem Windows- oder macOS-Rechner (oder auf einem iOS/Android-Gerät) erstellt und auf das Gerät hochgeladen hat.

Es ist also nicht die Frage, was Dirac Live mit dem Audiosignal bzgl. AD/DA-Wandlung anstellt, sondern was der Hersteller des Geräts sich dazu ausgedacht und eingebaut hat.

Bei Dirac Live für einen Desktop, die Room Correction Suite (RCS), verhält es sich dagegen anders. Dort durchläuft das Audiosignal den Processor von Dirac Live. Ein Desktop hat ja keinen DSP. Dessen Funktionen muß der Dirac Live Processor auf der CPU des Desktops nachbilden.

DIRAC, oder dessen generierte Filter, laufen ausschließlich nur in der digitalen Ebene.

Das ist schon klar, ansonsten müßte die Dirac-Einmessung ja einen Schaltplan mit Widerständen, Spulen und Kondensatoren ausspucken.

Danke für eure bisherigen Antworten.
Ich habe die oben gestellte Frage auch an die Firmen Dirac, Dynaudio und miniDSP geschickt und folgende Antworten erhalten:

Zusammenfassung:

• Dirac macht überhaupt keine AD/DA Konvertierung - das Signal muss in einem von Dirac verarbeitbaren Signalformat vorliegen.
  (Ich denke, damit ist der Fall Dirac auf dem PC gemeint.) Die maximal verarbeitbare Samplingrate ist 96 kHz. Das Bereitstellen in diesem Format ist Sache der umgebenden Hardware/Software.
  
• Der miniDSP SHD macht KEINE Konvertierung VOR Dirac.
  
• Dynaudio macht NUR beim analogen Eingang eine AD Konvertierung.
  

Das heißt meine negative Einstellung gegenüber der Industrie scheint sich in diesem Fall nicht zu bewahrheiten - es wird anscheinend keine unnötige Signalverschlechterung durch unnötige Konvertierungen gemacht.

Glaubwürdig wird die Sache auch dadurch, dass BassTrap schreibt, dass da überhaupt keine "DIRAC" Algorithmen laufen (außer beim PC) sondern, dass das "nur" "normale" DSP Funktionalitäten (Laufzeitbearbeitung, Filter) sind, die eben durch Dirac "eingestellt" werden. In dem Moment ist auch die Aussage von max 96 kHz in meinen Augen NICHT mehr so zutreffend auf den Fall, denn dann ist das nicht mehr Sache von Dirac sondern vom jeweiligen DSP.

@BassTrap: Bist du dir da sicher, dass das nur "normale" DSP Chips sind. Ich bin bisher fest davon ausgegangen, dass da ein propreritärer Dirac Algo in z.B. dem miniDSP SHD läuft.

Grüße
Alex

Das miniDSP DDRC-24 z.B. hat in der Tat eine andere Firmware als das 2x4 HD. Die Hardware ist aber identisch.
Ob und was von der Firmware allerdings von Dirac Research AB stammt oder von miniDSP, krieg ich nicht heraus.
Das DDRC-24 ist wohl eine Black Box und wird allein von Dirac vom PC etc. aus kontrolliert. Benutzerprogrammierbare FIR-Filter, Kompressoren, PEQ auf den Eingangskanälen wie mit dem 2x4 HD gehen damit nicht mehr. Ob die andere Firmware diesen Einschränkungen geschuldet ist, also daß man beim DDRC-24 nicht den durch Dirac erstellten Filtern selbst dazwischen frickeln kann, weiß ich nicht, wäre aber sinnvoll, schon allein deshalb, um daraus folgende Service-Requests zu vermeiden und die Funktion von Dirac durch derartige Benutzereingriffe nicht zu gefährden.

Genaueres kann wohl nur miniDSP selbst sagen.

Nein, streng genommen befindet sich in den DIRAC unterstützenden Geräte keine DSPs.
Außer man verwendet die Abkürzung DSP für alles was irgendwie auf digitaler Ebene Signale
manipulieren kann.

Tatsächlicher weise müsste man hier eigentlich von FPGAs sprechen da die Funktionalität erst mit
der App, in diesem Falle DIRAC, überhaupt zu Stande kommt. Eine DSP ist im Sinne des Wortes
ein hochgezüchteter Prozessorbausteine mit speziellen Funktionen. Um sie einsetzen zu können
bedarf es sehr großer Stückzahlen.

DIRAC selbst läuft auch nur zum Teil auf einem minidsp, bzw. PC. Für die Berechnung notwendiger Filter
greift DIRAC auf eine Datenbank bei DIRAC selbst in Schweden zurück. Weder der PC noch das minidsp
selbst wären in der Lage die Filter (schnell genug) zu berechnen. Die DIRAC Software auf dem PC ist dafür zuständig
die eingehenden Messwerte auszuwerten und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. Entsprechende
Daten, z.B. Filterkoeffizienten, werden dann in das minidsp geschoben und im Normalbetrieb in Echtzeit
angewendet. Würfde man Standard DSPs verwenden wäre es fast unmöglich auf zukünftige Verbesserungen
einzugehen, da, wie gesagt, eine DSP "fest verdrahtet" ist.

In einem minidsp läuft also eine proprietäre Software zur Modellierung der anzuwendenden
Filter, Laufzeitkorrekturen, Phasenmanipulationen, etc. aber kein Algo, auf einem handelsüblichen FPGA.

Bei der Sache mit der Abtastfrequenz (e.g. 96 kHz) ist die Sache anders.
Die Abtastfrequenz betrifft das Nutzsignal selbst, also die Audioinformation. Mit welcher Frequenz und auch
Bittiefe wiederum das minidsp die Nutzdaten verarbeitet ist etwas anderes. Um Rechenungenauigkeiten z.B. der
Filter zu minimieren werden diese mit größeren Wortbreiten berechnet und auch zur Anwendung gebracht.
Ebenso bleibt auch die Taktrate nicht gleich. Diese wird, in Bezug zum verwendeten SHARC-Prozessor, möglichst
hoch zu halten um kein zusätzliches Delay zu produzieren.

DIRAC selbst, als App auf dem PC, hat überhaupt keine direkten Berührungspunkte mit den Audiodaten.

@AusdemOff
Sehr gut erklärt.

AusdemOff (Beitrag #9) schrieb:

Nein, streng genommen befindet sich in den DIRAC unterstützenden Geräte keine DSPs.

Ein SHARC ADSP21489 (miniDSP, Storm Audio) und ein Texas Instruments Aureus (Rotel) sind keine DSPs?

Um sie einsetzen zu können bedarf es sehr großer Stückzahlen.

Was meinst Du damit?

Für die Berechnung notwendiger Filter greift DIRAC auf eine Datenbank bei DIRAC selbst in Schweden zurück.

Meinst Du DL ART oder DL?

Weder der PC ... wären in der Lage die Filter (schnell genug) zu berechnen.

Das bezweifle ich. Audyssey MultEQ XT 32 läuft auf einem AVR, der über erheblich weniger Rechenpower verfügt als jeder beliebige halbwegs aktuelle PC, und schafft das mühelos, dito ein Smart Phone.

Würfde man Standard DSPs verwenden wäre es fast unmöglich auf zukünftige Verbesserungen einzugehen, da, wie gesagt, eine DSP "fest verdrahtet" ist.

Ein DSP ist frei programmierbar wie eine CPU auch, bietet aber zusätzlich für die Signalverarbeitung optimierte Beschleuniger für z.B. FIR, IIR und FFT.

DIRAC selbst, als App auf dem PC, hat überhaupt keine direkten Berührungspunkte mit den Audiodaten.

Was verarbeitet die Dirac Live Room Correction Suite denn sonst für Daten?

Ebenso bleibt auch die Taktrate nicht gleich. Diese wird, in Bezug zum verwendeten SHARC-Prozessor, möglichst hoch zu halten um kein zusätzliches Delay zu produzieren.

Verstehe ich nicht. Welche Relevanz hat diese Aussage in diesem Thread und überhaupt. Die jeweiligen Hersteller von DL-fähigen Audioprozessoren werden schon wissen, wie hoch sie die DSPs takten müssen/dürfen.

Hast Du Belege für Deine Behauptungen?

Ich habe noch eine Antwort von Dirac erhalten:
Also die 96 kHz Beschränkung trifft nur auf manche DSPs zu - z.b. in einem miniDSP.
Der PC "schafft" Daten bis 24 Bit bei 192 kHz.

Das bestätigt die Aussage, dass die verarbeitbare Datenmenge vom bearbeitenden Prozessor abhängig ist und NICHT von dem Dirac "Algo" selbst.
Wobei nicht abschließend geklärt ist, ob es sich bei den Datenverabeitungs-Algorithmen um "Standard-Berechnungen" handelt, die sozusagen Stand-der-Technik sind und deswegen in jedem ordentlichen DSP sowieso als Standardsoftware ablaufen, ODER ob es sich um wirklich geschützte Dirac-eigene Berechnungen handelt, die SO in keinem anderen DSP zur Anwendung kommen.

Also folgende Zusammenfassung:

Dirac auf dem PC:
Die Software, die auf dem PC/Mac läuft heißt "Dirac Processor" und verarbeitet DIREKT und bis zu einer Datenmenge von 24 Bit und 192 kHz Audiodaten nach zuvor von Dirac Live eingestellten Vorgaben (Filter, Laufzeitkorrektur, etc).
Das alles geschieht ausschließlich auf der digitalen Ebene.
Also wird jedes digitale Dateiformat das als Quelle vorkommt, für den Dirac-Processor in max 24 Bit 192 kHz PCM Datensignal umgewandelt. Dies geschieht durch das Betriebssystem des jeweiligen Rechners und hat nichts mit Dirac zu tun.
Dann kommt Dirac, verändert die Daten und gibt sie verändert an den jeweiligen Ausgang ebenfalls als max 24 Bit 192 kHz PCM.
Das kann z.B. ein Soundkartentreiber sein, der daraus dann analoge Signale macht oder ein USB DAC, der über USB Kabel angeschlossen ist und diese Aufgabe (sozusagen als externe Soundkarte) übernimmt.

Dirac auf einem externen Gerät - AVR, miniDSP, Dynaudio Lautsprecher, ...:
Ob hier eine von Dirac programmierte Software auf dem DSP läuft oder ob da eine "Standard-Software" zur Filterung, Laufzeitkorrektur, etc auf dem DSP läuft, die "nur" von Dirac bedatet wird, konnte nicht abschließend geklärt werden.
Ansonsten ist alles aber genau wie bei Dirac auf dem PC/Mac, nur, dass es keine ganz so hohen Abtastfrequenzen gibt.

Im Großen und Ganzen klingt das für mich nachvollziehbar und sinnvoll.
Meine Befürchtung, es würden unnötige Klangverluste entstehen, haben sich nicht bewahrheitet.

alex560 (Beitrag #12) schrieb:

Dirac auf einem externen Gerät - AVR, miniDSP, Dynaudio Lautsprecher, ...: Ansonsten ist alles aber genau wie bei Dirac auf dem PC/Mac, nur, dass es keine ganz so hohen Abtastfrequenzen gibt.

Doch die 192kHz gibt es auch, z.B. auf einem NAD M33, M66, ...