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Alt 01.03.2019, 22:42   #1
rkv
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Standard freeDSP-aurora, DSP mit 8 E/As, USB-Audio, WiFi, Bluetooth, FIR

Hallo liebes HiFiForum,

David Messinger hat mir freundlicherweise erlaubt, Euch mein freeDSP-aurora-Projekt vorzustellen. Dafür erstmal herzlichen Dank!

Eigentlich begann alles vor zwei Jahren damit, daß ich für meinen Subwoofer einen Verstärker mit DSP haben wollte, aber nichts finden konnte, was mir zusagte, irgendwas fehlte immer. Da ich schon länger beim freeDSP-Projekt (www.freedsp.cc) aktiv war, kam die Idee, so ein Subwoofermodul selbst zu entwerfen. Gesagt, getan.
Das habe ich dann bei www.diy-hifi-forum.eu vorgestellt. Und schon ging es los, es kamen immer mehr Ideen zusammen und aus dem Subwoofermodul wurde etwas ganz anderes: Ein DSP-Modul mit so wenig Einschränkungen wie möglich, sein Name: freeDSP-aurora.
Heute, zwei Jahre später hat das DSP-Modul folgende Eigenschaften:
  • Analog Devices ADAU1452, 294.912 MHz, 32-bit SigmaDSP mit 6144 SIMD Instruktionen pro Abtastwert bei 48kHz fs, 40kWords RAM, 800ms Audio Delay Pool @ 48kHz fs, 8 stereo ASRCs mit 139dB DNR
  • XMOS XE216-512-TQ128 für Mehrkanalaudiostreaming via USB2
  • ESP32 mit WiFi- oder Bluetooth-Schnittstelle
  • AKM AK4458 32bit-DAC
  • AKM AK5558 32bit-ADC
  • Unterstützung von 44.1kHz bis 192kHz Samplingfrequenz
  • 8 Analoge, symmeteische Eingänge, +6dBu Normpegel
  • 8 Analoge, symmeteische Ausgänge, +6dBu Normpegel
  • S/P-DIF Ein- und Ausgang
  • ADAT Ein- und Ausgang
  • Wordclock Ein- und Ausgang
  • Anschlüsse für Display, Drehenkoder, Lautstärkepoti, Temperatursensor, PWM-gesteuerter Lüfter, IR-Diode
  • Ein freeDSP Expansion Header für den Anschluß von Erweiterungsmodulen
  • USB Audio Class 2 Bidirektionales Streaming mit 8 Ein- und 8 Ausgangskanälen, full-duplex-fähig. Unterstützt ASIO-Treiber (asio4all) unter Windows 10, für macOS und Linux wird dank Unterstützung durch das Betriebssystem kein Treiber benötigt.
  • Echtzeitsteuerung per App für Windows, macOS, Linux, iOS
  • Platinenabmessungen: 100mm x 100mm

Dazu gibt es mehrere Software-Plugins für den DSP, im Allgemeinen werden folgende Features für alle 8 Kanäle des DSPs angeboten:
  • Eingangswahl (Analog, ADAT, SP-DIF, USB)
  • Hochpass bis vierter Ordnung (Bessel, Butterworth, Linkwitz-Riley)
  • Tiefen-Shelving (Kuhschwanzfilter)
  • 10 Parametrische EQs
  • Höhen-Shelving (Kuhschwanzfilter)
  • Tiefpass bis vierter Ordnung (Bessel, Butterworth, Linkwitz-Riley)
  • Frequenzabhängige Phasendrehung (Allpass)
  • Invertierung
  • Verzögerung 0…100ms
  • Verstärkung
Die Filter sind als IIR ausgeführt. Alternativ können auch FIR verwendet werden. Für FIR-Filter steht ein Pool von max. 20000 taps zur Verfügung. Die Impulsantworten der FIR-Filter können z.Bsp. mit rePhase erzeugt und dann nach freeDSP-aurora importiert werden.
Es gibt derzeit drei DSP-Plugins, die kurz vor der Veröffentlichung stehen:
  • 8channels: 8 Kanäle komplett mit den oben genannten Filterblöcken jeweils pro Kanal
  • HomeCinema71: Ähnlich wie 8channels jedoch mit einem 7.1 Routing zur einfachen Einbindung eines Subwoofers
  • 4FIRs: 4 Kanäle mit einem FIR-Filter zu je 4096 taps, zuätzlich 10 PEQs, Delay, Gain pro Kanal

Gesteuert wird freeDSP-aurora per App über Bluetooth (und später Wifi). Die App läuft auf Windows, macOS und iOS.

Zu Beginn sagte ich, daß das Projekt so wenig Einschränkungen wie möglich haben soll. Deshalb werden alle Quellcodes, Schaltpläne und Layouts als Open Source veröffentlicht, damit jeder, der möchte, Erweiterungen und Verbesserungen entweder in Software oder Hardware hinzufügen kann. Es gibt schon Überlegungen, für diverse optionale Add-On-Boards, die einfach per Flachbandkabel an das Board angeschlossen werden und die Verbindung via XLR etc. pp. vereinfachen. Eine analoge Lautstärkeregelung aller acht Kanäle ferngestuert wird auch schon diskutiert und schließlich auf der Softwareseite z.Bsp. Audio über Bluetooth.

Es zeigte sich jedoch eine entscheidene Hürde: Das Löten. Auf der Platine befinden sich über 400 SMD-Bauteile. Daher ist die Idee aufgekommen, eine erste Runde fertig bestückter Boards anzubieten. Es wurde eine Kickstarter-Kampagne gestartet, die jetzt bereits zu 75% finanziert ist. Ziel ist es, freeDSP-aurora für möglichst viele HiFi-Fans zugänglich zu machen.
Die Kampagne ist hier zu finden:
https://www.kickstarter.com/projects...dsp-aurora-dsp

Wer die gesamte Geschichte von freeDSP-aurora lesen möchte, findet sie hier:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...t-high-quality
Aber Vorsicht: Es sind einige Seiten!

Und ein letzter Link. Hier sind bzw. werden alle Unterlagen, Quellcodes und Programme zu finden sein:
http://www.freedsp.cc

Wenn Fragen zu freeDSP-aurora auftauchen: Einfach hier im Thread stellen, ich schaue hier nun regelmäßig vorbei und versuche alles zeitnah zu beantworten.

Raphael
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Alt 02.03.2019, 08:15   #2
David
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Standard AW: freeDSP-aurora, DSP mit 8 E/As, USB-Audio, WiFi, Bluetooth, FIR

Hallo Raphael und hier.

Das liest sich alles sehr gut. Bin schon gespannt wie die Sache weiter geht.

Zwei Dinge aus meiner Sicht:
1.) Die nur max. 24dB Steilheit wäre mir zu gering. Es sollten auch 48dB möglich sein.
2.) Für den Einbau in Lautsprecher wäre eine 4-kanalige IIR-Variante wichtig.
So ein Einbaumodul müsste möglichst "einbaufreundlich" sein. Im Idealfall so, dass wenn auf einer Aluplatte montiert, schon alle Anschlüsse zur Verfügung stehen. Für die innere Verkabelung wären dann Klemmanschlüsse praktisch, damit man nicht lange nach den passenden Steckern suchen muss.

Wie sieht es mit der Stromversorgung aus? Ein wichtiges Thema! Dazu habe ich nichts gefunden.

Meine Erfahrung mit DSPs beschränkt sich vor allem auf das damals (leider wurde die Produktion davon eingestellt) erhältliche Einbaumodul von Xilica XM-2040.

http://www.mklight-sound.si/media/up...ser_manual.pdf

Dieses verwende ich in 3-facher Ausführung in meiner privaten Anlage. Bis auf ein paar Dinge die mich daran stören und die ich mir anders gewünscht hätte, ein gutes Produkt.

Eine Zeit lang habe ich im Rahmen meines Geschäfts diverse vollaktive Lautsprechermodelle selbst produziert und für den Verkauf angeboten (aktuell nicht mehr, war ein irrer Aufwand ohne allzuviel Gewinn, weil viel zu kleine Stückzahl). Auch in diesen habe ich dieses Einbaumodul von Xilica verwendet.

Damals gab es kaum Alternativen dazu, schon gar nicht in dieser Qualität um vernünftiges Geld.

Heute sieht es da besser aus (beispielsweise bei Hypex).
__________________
Gruß
David


Einen „Audio-Laien“ erkennt man daran, dass er sich viel mehr mit Audiokomponenten beschäftigt als mit Raumakustik, LS-Aufstellung und Hörplatzwahl.
Auch Personen, die noch wenig Wissen auf diesem Gebiet haben, oder solche, die Rat und Hinweise von Erfahrenen suchen, sind hier richtig.
Meine Auffassung von seriösen Vergleichstests: Klick mich - Die bisherigen Testergebnisse: Klick mich - Private Anlage: Klick mich
Grundsätzlich: Behauptungen die mir bedenklich erscheinen, glaube ich erst, wenn sie mir in Form eines verblindeten Vergleichs bewiesen werden konnten. Das gilt für das was ich selbst zu hören glaube ebenso.
Eine Bitte an Alle: nicht ganze (noch dazu große) Beiträge zitieren und darunter einen kurzen Kommentar schreiben! Besser (beispielsweise): "Volle Zustimmung zu Beitrag 37".
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Alt 02.03.2019, 08:46   #3
longueval
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Alt 02.03.2019, 15:02   #4
rkv
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Hallo,

Zitat:
Zitat von David Beitrag anzeigen
1.) Die nur max. 24dB Steilheit wäre mir zu gering. Es sollten auch 48dB möglich sein.
Die Linkwitz-Riley-Filter unterstützen bis zu 48dB. Hätte ich deutlicher schreiben können. Wenn es noch steiler werden soll, gibt es ja noch die FIRs.


Zitat:
Zitat von David Beitrag anzeigen
2.) Für den Einbau in Lautsprecher wäre eine 4-kanalige IIR-Variante wichtig.
So ein Einbaumodul müsste möglichst "einbaufreundlich" sein. Im Idealfall so, dass wenn auf einer Aluplatte montiert, schon alle Anschlüsse zur Verfügung stehen. Für die innere Verkabelung wären dann Klemmanschlüsse praktisch, damit man nicht lange nach den passenden Steckern suchen muss.
So ist das auch gedacht. Das Modul hat keine exotischen Audiostecker, sondern nur Stiftleisten, um das Auflegen von Kabeln so einfach wie möglich zu machen.
Die Add-On-Boards sollen nur der Bequemlichkeit dienen, damit XLR&Co einfach per Flachbandkabel angeschlossen werden können. Sie sind aber nicht Voraussetzung für den Betrieb. Verstärker können auch einfach an die Stiftleisten angeschlossen werden.

Zitat:
Zitat von David Beitrag anzeigen
Wie sieht es mit der Stromversorgung aus?
Es wird lediglich ein +12V DC Netzteil benötigt. Alle Spannungen werden auf dem Board per einzelnen LDOs erzeugt, digital und analog getrennt.

Raphael

P.S. Bei AURORA ltd. ist das Netzteil mit dabei, die Frage kam in einem anderen Forum auf, deswegen füge ich das hier dazu.
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Alt 02.03.2019, 15:18   #5
David
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@rkv
Danke Raphael für die Antworten, somit ist für mich alles OK!
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Gruß
David


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Alt 10.03.2019, 17:56   #6
rkv
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Guten Abend,

es ist soweit: Freitag Abend wurde das Finanzierungsziel erreicht! Vielen Dank dafür an alle die freeDSP-aurora unterstützt haben!
Die Kampagne wird noch bis zum 22.März 2019 weiterlaufen. Es ist jetzt auch noch möglich einzusteigen.

Es gibt zusätzlich noch mehrere Video-Clips, die u.a. den Einsatz von FIR-Filter oder eine Raumentzerrung zeigen. Ich hoffe, die Videos sind so gemacht, daß sie den Umgang mit der Steuersoftware leicht erlernbar machen.

In den nächsten Tagen werde ich Binaries und Quelltexte der Software bei GitHub hochladen.
Zusätzlich wird es die versprochenen optionalen Add-Ons geben. Ebenfalls frei zugänglich auf GitHub.

Raphael
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