Produkt: Das große Audio Grundlagen-Bundle
Das große Audio Grundlagen-Bundle
In unserem Themenschwerpunkt Digital Audio lüften wir die fundamentalen Grundlagen der digitalen Signalaufzeichnung und digitalen Signalbearbeitung.
Test

Dante-Interface: Audinate AVIO

Sehen aus wie einfache Adapter, haben aber „Dante Interface inside“ – Audinate selbst bietet zum Dante-Format ein Bündel unkomplizierter Tools für die Signalwandlung an

Audinate Dante AVIO 1 Channel Analog-Input
Audinate Dante AVIO 1 Channel Analog-Input (Bild: Dieter Stork)

 

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Übersicht:

A/D-Sektion und Preamps
D/A-Sektion und Ausgangsstufen
Software
Messwerte
Fazit


Die in sechs Varianten erhältlichen Dante-AVIO-Interfaces stammen direkt vom „Dante-Erfinder“ Audinate in Australien. Audinate, als Entwickler des Dante-Audionetzwerkes, ging wiederum 2003 aus den Motorola Research Labs in Sydney hervor. Dante stellt seitdem eine Erfolgsgeschichte mit heute weltweit einigen hundert Lizenznehmern dar.

Die sechs kleinen Audinate-Interfaces sind als Dante-Adapter-Module mit einem oder zwei analogen Ein- oder Ausgänge, mit AES3-Ein- und Ausgängen oder mit einem USB-Interface erhältlich. Also als Digital/analog-Wandler oder umgekehrt. Für unseren Test ausgewählt wurden die zweikanaligen Interfaces ADP-DAI-AU-2X0 und ADP-DA0-AU-0X2 mit je zwei symmetrischen analogen Ein- oder Ausgängen. Aufgebaut sind die Interfaces in der Art eines Kabeladapters mit einer Netzwerkbuchse auf der einen und zwei kurzen Kabeln mit XLR-Steckern auf der anderen Seite.

Audinate Dante AVIO 1 Channel Analog-Output
Audinate Dante AVIO zwei Kanäle USB
Audinate Dante AVIO zweikanaliger Analog-Output
Audinate Dante AVIO zweikanaliger Analog-Input
Audinate Dante AVIO zweikanalig AES3
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Der Einsatz ist so überall ganz unkompliziert direkt „am Kabel“ möglich. Mischpulte, Endstufen, Aktivlautsprecher oder andere Geräte ohne eigenes Dante-Interface lassen sich damit einfach in das Netzwerk einbinden. Die USB-Variante ermöglicht den schnellen Anschluss von beliebigen Laptops ans Netzwerk, ohne dass dafür ein Eingriff in das Dante-Routing erforderlich wäre. Diese Lösung bietet sich daher insbesondere für Konferenzräume und ähnliches an. Alternativ dazu kann auf dem PC auch die Dante Virtual Soundcard (DVS) installiert werde, um das Audiosignal direkt über die Netzwerkverbindung einzuspielen. Die DVS ist dann jedoch fest an den betreffenden PC gebunden.

Ein weiterer Dante-Adapter bietet je einen AES3-Ein- und Ausgang mit SRC (Sample Rate Converter) für digitale Signale. Ein solcher Adapter ist z. B. im Labor am Rohde & Schwarz UPD-Messplatz im Einsatz, womit das bereits etwas betagte Gerät in einfacher Weise jetzt auch zur Messung von Dante-Equipment geeignet ist. Alle Adapter werden über PoE mit einem Leistungsbedarf von maximal 2W versorgt. Die Abtastrate kann zu 44,1, 48, 88,2 oder 96 kHz ausgewählt werden. Lediglich der USB-Adapter ist auf 48 kHz festgelegt.

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Alle unsere Messungen an den Dante-AVIO-Interfaces wurden bei einer Abtastrate von 96 kHz durchgeführt. Beginnend bei den analogen Eingängen wurden der Frequenzgang, der Störabstand und die Verzerrungswerte bzw. Klirrspektren gemessen. Letztere beinhaltet auch eine Messung der transienten Intermodulationsverzerrungen (auch DIM oder TIM genannt), da dieser Messung eine gute Korrelation mit den klanglichen Eigenschaften eines Testobjektes nachgesagt wird.

Abb. 1 zeigt zunächst die Frequenzgänge der beiden Eingangskanäle des ADP-DAI-AU-2X0, die bei 1 kHz auf 0 dB normiert sind. Die Messung umfasst einen Frequenzbereich von 5 Hz bis 45 kHz. Erwartungsgemäß ist der Verlauf im gesamten relevanten Frequenzbereich völlig glatt. Unterhalb von 10 Hz gibt es ein leichtes Hochpassverhalten und oberhalb von 30 kHz eine Tiefpassfunktion.

Messung Frequenzgang
Frequenzgang der analogen Eingänge Ch1 (blau) und Ch2 (rot) des ADP-DAI-AU-2X0 bei 96 kHz Samplerate; Kurven bei 1 kHz auf 0 dB normiert (Abb. 1) (Bild: Anselm Goertz)

Die Input-Sensitivity des ADP-DAI-AU-2X0 kann per Software auf +24 dBu als Default-Einstellung oder alternativ auf +4 dBu, 0 dBu, 0 dBV oder −10 dBV eingestellt werden. Diese Einstellung erfolgt jedoch nicht, wie man es vielleicht erwarten würde, auf der analogen Seite über einen Preamp, sondern durch eine einfache Skalierung der Werte auf der digitalen Seite. Entsprechend skaliert sich der Rauschteppich 1:1 mit dem Signalpegel mit. Wenn man also von +24 dBu Input-Sensitivity auf −10 dBV (=8 dBu) umschaltet, dann steigt auch der Rauschpegel um 32 dB an. Besser wäre es daher, die Einstellung überhaupt nicht als Input-Sensitivity, sondern als „Digital Gain“ zu bezeichnen. Eine Umschaltung über einen analogen Preamp würde bei kleinen Werten für die Input-Sensitivity zu deutlich besseren Störabständen führen, was aber vermutlich mit dem bewusst einfachen Konzept des Kabeladapters nicht umsetzbar war. Man sollte den ADP-DAI-AU-2X0 daher einfach nur als Line-Level-Interface mit einfacher Gain-Anpassung betrachten.

Messung Störspektren
Störspektren ADP-DAI-AU-2X0 analoge Eingänge mit Summenwerten von −110 dBfs bei +24 dBu Input-Sensitivity und −78,5 dBfs bei −10 dBV Input-Sensitivity. Die Einstellung der Input-Sensitivity geschieht hier auf digitaler Ebene (Abb. 2) (Bild: Anselm Goertz)

Bei den Verzerrungsmessungen wurden zunächst die harmonischen Verzerrungen als THD+N (harmonische Verzerrungen und Rauschen) gemessen. Abb. 3 zeigt dazu die Kurven für +24 dBu und 10 dBV Input-Sensitivity gemessen in Abhängigkeit vom Eingangspegel für Frequenzen von 100 Hz, 1 kHz und 6,3 kHz. Dort, wo die Kurven sprunghaft nach oben gehen, liegt die Clipgrenze. Kurz vor der Clipgrenze liegt der THD+N je nach Frequenz bei −98 bis −88 dB, was als guter Durchschnitt zu bezeichnen ist.

Messung THD+N Dante Interface AVIO
THD+N in Abhängigkeit vom Eingangspegel für Ch1 (blau) und Ch2 (rot) Die Clipgrenze bzw. Sensitivity für 0 dBfs Aussteuerung liegt je nach Einstellung zwischen maximal +24 dBu und −10 dBV (= -8 dBu) Eingangspegel. Messung bei 1 kHz als durchgezogene Linie, 100 Hz gestrichelt und 6,3 kHz gepunktet. Unabhängig von der eingestellten Sensitivity decken sich die Kurvenverläufe: es verschiebt sich lediglich die Clipgrenze, woran die digital arbeitende Gain-Einstellung gut zu erkennen ist (Abb. 3) (Bild: Anselm Goertz)

Neben dem Wert der harmonischen Verzerrungen insgesamt ist auch deren spektrale Zusammensetzung interessant. Den geradzahligen Oberwellen k2, k4 … wird eine eher positive Wirkung auf den Klang nachgesagt, im Gegensatz zu den ungeradzahligen k3, k5 …Wichtig für die klanglichen Eigenschaften ist auch die schnelle Abnahme der Oberwellen zu höheren Ordnungen hin. Letzteres wird vom ADP-DAI-AU2X0 gut erfüllt. Dabei überwiegen zwar die ungeraden Oberwellen, was bei einem Niveau von −100 dB und weniger jedoch vermutlich kaum eine Rolle spielt.

Eine weitere Verzerrungsmessung des ADP-DAI-AU-2X0 betrifft die transienten Intermodulationsverzerrungen (DIM), bei der ein 15-kHz-Sinus mit einem steilflankigen 3,15-kHz-Rechteck überlagert wird. Ausgewertet werden die dabei entstehenden Intermodulationsprodukte. Abb. 5 zeigt dazu die Kurven ebenfalls wieder in Abhängigkeit vom analogen Eingangspegel für die Einstellungen der Input-Sensitivity von +24 dBu und −10 dBV. Grundsätzlich sind die bei +24 dBu erreichten Werte von −94 dB als sehr gut einzustufen. Nicht so schön ist jedoch der bereits bei +10 dBu Eingangspegel bis zur Clipgrenze bei +24 dBu hin einsetzende Anstieg der Kurve von über 50 dB.

Transiente Intermodulationsverzerrungen (DIM)
Transiente Intermodulationsverzerrungen (DIM) der analogen Eingänge in Abhängigkeit vom Eingangspegel gemessen für Ch1 (blau) und Ch2 (rot) bei +24 dBu Input-Sensitivity und Ch1 (grün) und Ch2 (magenta) bei −10 dBV Input-Sensitivity (ADP-DAI-AU-2X0, Abb. 5) (Bild: Anselm Goertz)

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D/A-Sektion und Ausgangsstufen

Auf der Ausgangsseite des ADP-DAO-AU-0X2 übernehmen die DACs mit den nachfolgenden analogen Ausgangsstufen die Signalübertragung. Die maximale Ausgangsspannung des Interfaces liegt bei +18 dBu. Der demgegenüber gemessene Störpegel an den analogen Ausgängen wurde zu −92,5 dBu bestimmt, woraus sich zusammen mit dem maximalen Ausgangspegel von +18 dBu ein sehr guter S/N von 110,5 dB ergibt. Mit A-Bewertung des Störpegels beträgt der S/N 112,5 dB.

Frequenzgang ADP-DAO-AU-0X2 der analogen Ausgänge Ch1 (blau) und Ch2 (rot). Die Kurven sind bei 1 kHz auf 0 dB normiert. Der maximale Ausgangspegel beträgt +18 dBu für 0 dBfs Aussteuerung auf digitaler Seite (Abb. 6)
Störspektrum an den analogen Ausgängen des ADP-DAO-AU-0X2 mit einem Gesamtpegel von −92,5 dBu für Ch1 (blau) und Ch2 (rot). Der maximale Ausgangspegel liegt bei +18 dBu, woraus sich ein S/N von 110,5 dB ergibt. Mit A-Bewertung des Störpegels sind es 112,5 dB (Abb. 7)

Für das Interface ADP-DAO-AU-0X2 besteht ebenfalls die Möglichkeit, über ein digitales Gain den maximalen Ausgangspegel auf Werte von +18 dBu, +4 dBu, 0 dBu, 0 dBV oder −10 dBV einzustellen. Der Störpegel bleibt in diesem Fall konstant bei den gemessenen −92,5 dBu, lediglich der maximale Signalpegel wird reduziert, da der DAC aufgrund der runterskalierten Werte nicht mehr voll ausgesteuert werden kann. Im Extremfall bedeutet das für eine Einstellung von −10 dBV dann noch einen S/N von 84 dB. Hier gilt wie schon für das Interface ADP-DAI-AU-2X0, die Einstellung besser nicht als Max. Output Level sondern als Digital Gain zu betrachten.

Am ADP-DAO-AU-0X2 wurden vergleichbar zum ADP-DAI-AU2X0 Verzerrungsmessungen als THD+N bei 100 Hz, 1 kHz und 6,3 kHz sowie als Klirrspektrum bei 1 kHz ausgeführt (Abb. 4).

Messung Klirrspektrum des ADP-DAI-AU-2X0
Klirrspektrum des ADP-DAI-AU-2X0 bei 1 kHz gemessen über die analogen Eingänge für +24 dBu Input-Sensitivity bei +18 dBu Eingangspegel entsprechend −6 dBfs auf digitaler Seite, Ch1 (blau) und Ch2 (rot) (Abb. 4) (Bild: Anselm Goertz)

Die Abbildungen 8 und 9 zeigen die THD+N-Kurve in Abhängigkeit vom Pegel und das FFT-Spektrum bei 1 kHz. Die Messung des FFT-Spektrums erfolgte 3 dB unter Vollaussteuerung und somit bei +15 dBu Ausgangspegel. Die Darstellung zeigt die Werte in dBu. Für die größte Oberwelle (k3) mit einem Pegel von −66 dBu bedeutet das somit einen Klirranteil von −81 dB.

ADP-DAO-AU-0X2 THD+N der D/A-Umsetzer mit Ausgangsstufen in Abhängigkeit vom Ausgangspegel. 0 dBfs auf digitaler Seite entsprechen einem analogen Ausgangspegel von +18 dBu. Messung bei 1 kHz als durchgezogene Linie, 100 Hz gestrichelt und 6,3 kHz gepunktet (Abb. 8)
Klirrspektrum bei 1 kHz des ADP-DAO-AU-0X2 für einen Pegel von +15 dBu (3 dBfs) an den analogen Ausgängen, Darstellung in absoluten Werten in dBu (Abb. 9)

Im FFT-Spektrum aus Abb. 9 ist ein vergleichbarer Effekt zur Messung aus Abb. 4 des ADP-DAI-AU-2X0 zu beobachten: Der Rauschteppich liegt mit einem hoch ausgesteuerten Signal deutlich höher im Vergleich zur Messung ohne oder mit kleinem Signal. Zusammen mit dem frühen Anstieg der DIM-Kurven aus Abb. 5 und auch mit der 6,3 kHz-Kurve THD+N aus Abb. 8 legt das den Verdacht auf ein Problem mit der internen Stromversorgung nahe. Eine genauere Suche nach der Ursache hätte aber einen größeren Eingriff in das Gerät erfordert.

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Software

Als Hersteller der Dante-Controller-Software konnte Audinate die einfachen Einstellungen der Input-Sensitivity für das Interface ADP-DAI-AU-2X0 und für den Output-Level des ADP-DAO-AU-0X2 leicht in den Dante-Controller integrieren: Im Device View taucht der zusätzliche Tab mit der Bezeichnung Controls auf, wenn ein DAI2 oder DAO2 Modul erkannt wird. Hier können die Werte für das digitale Gain der ADCs im ADP-DAI-AU-2X0 und der DACs im ADP-DAO-AU-0X2 eingestellt werden. Auf der Input-Seite sind es positive Gain Werte, womit die Input-Sensitivity von +24 dBu bis auf −10 dBV erhöht werden kann. Auf der Output-Seite sind es negative Gain Werte um die maximale Ausgangsspannung bei 0 dBfs auf digitaler Seite von maximal +18 dBu bis auf −10 dBV zu reduzieren.

Input-Sensitivity
Input-Sensitivity Einstellung in der Dante-Controller-Software (Abb. 10) (Bild: Anselm Goertz)
Output-Level
Output-Level Einstellung in der Dante-Controller-Software (Abb. 11) (Bild: Anselm Goertz)

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Messwerte

AVIO ADP-DAI-AU-2X0 und ADP-DAO-AU-0X2
(UVP incl. MwSt.: je ca. 169 €)

Samplerate: 44,1 / 48 / 88,2 / 96 kHz
Dante Modul: DAI2 und DAO2
Anzahl der analogen Eingänge: 2
Input-Sensitivity: +24 bis −8 dBu
S/N* @ min. Gain: 110 dB
S/N* @ max. Gain: 78,5 dB
EIN* @ max. Gain:
CMRR @ 1 kHz: 49 dB
CTC @ 1 kHz: >100 dB
Anzahl der analogen Ausgänge: 2
Max. Output: +18/4/2/0/-8 dBu
S/N* rel. zu max. Output: 110/96/94/92/84 dB
CTC @ 1 kHz: >100 dB
Innenwiderstand: 2 × 150 Ω (symmetrisch)

Bei unterschiedlichen Werten der Kanäle wird der jeweils schlechtere Wert in der Zusammenfassung angegeben.
* Alle Störpegelwerte 20 Hz bis 20 kHz unbewertet.

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Fazit zum Dante Audinate AVIO

Die Dante-AVIO-Adapter sind solide, kleine Kabeladapter in sechs möglichen Ausführungen. Neben einem oder zwei analogen Ein- oder Ausgängen gibt es auch digitale Ein- und Ausgänge im AES3-Format oder einen USB-Anschluss. Die Messwerte der Interfaces mit analogen Anschlüssen liefern ordentliche Verzerrungswerte und gute Störabstände.

Die Einstellmöglichkeiten für die Input-Sensitivity oder den Output-Level arbeiten ausschließlich auf digitaler Ebene und sind daher als digitales Gain und nicht als echte Anpassung der Sensitivity oder des maximalen Ausgangspegels zu verstehen. Daraus entsteht im Zusammenhang mit dem Gerätekonzept als einfache Kabeladapter nicht unbedingt ein Nachteil, man sollte sich bei der Anwendung jedoch dessen bewusst sein. In Kombination mit ihrem günstigen Preis sind die Dante-AVIO-Interfaces von Audinate empfehlenswerte Tools für jeden, der mit Dante-Netzwerken arbeitet und schnell und unkompliziert ein- oder zweikanalige Geräte ins Netzwerk einbinden möchte.

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