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Computer als DSP: virtualDSP

[Projekt]
Reparatur, DIY & Umbau von Endstufen, Zuspieler und weiteren Gerätschaften.
Diskussion und Fragen zu Aktivmodulen
Bitte nur DIY, Umbau & Reparatur... zu allem was keine Boxen sind.

Moderator: Deathwish666

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Beitrag Nummer:#1  Beitrag Fr 22. Jun 2018, 16:23
Yavem Pro-User

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Hallo zusammen,

ich möchte euch hier gerne an meinem Software-Projekt teilhaben lassen und freue mich über Meinungen, konstruktiven Input und Bug-reports.

Release download und source code: https://sourceforge.net/projects/virtualdsp/files/

Das Projekt heißt virtualDSP und hat zum Ziel aus einem beliebigen Rechner einen DSP / Digital-Controller zu machen. Im HiFi-Forum kam es leider nicht an (Beteiligung nahe 0), ich möchte es trotzdem noch einmal hier versuchen.

Das Projekt ist sicherlich für Hobbyisten interessant, die keine >300 Euro für einen Controller ausgeben wollen und im besten Fall noch einen alten Laptop oder RaspberryPi + USB Soundkarte herumliegen haben.

Szenario 1: Stellt euch vor ihr habt eine Soundkarte mit x Eingängen und y Ausgängen, wie z.B. diese: https://www.amazon.de/LogiLink-USB-Soun ... e+logitech (meine Messungen dieser imo guten 2In8Out Low-Budget-Soundkarte sind unten in der Rezension zu finden).

Diese schließt ihr an euren PC, startet virtualDSP und habt jetzt einen x In y Out-DSP im Stile des DCX 2496. Momentan sind nur Windows-Releases verfügbar, läuft aber auch unter Mac und Linux - dort habe ich aber noch keine Release-Builds gemacht. Es läuft auch unter Raspibian auf einem Raspberry Pi 2 und 3. Man kann sich also mit einem Raspberry Pi 3 und der o.g. Soundkarte (läuft Plug'n'Play) einen günstigen 2In8Out DSP basteln, bzw. wenn man das Programm 4x öffnet und 4 solcher Soundkarten hat geht auch 8In32Out (der RasPi3 hat 4 USB-Buchsen).

Szenario 2: Ihr habt eine Soundkarte mit z.B. 4 Outputs (gibt es ab 5-10 Euro in Ebay) und möchtet ein 2.1 Soundsystem auf einer Feier benutzen - euch fehlt aber die Frequenzweiche um Trennfrequenzen und/oder EQing einzustellen. Installiert VB Audio Cable / Virtual Audio Cable und verbindet den Output eures Medienplayers mit dem Input von virtualDSP, sowie den Output von virtualDSP mit eurer Soundkarte. Jetzt habt ihr ein funktionierendes Abspielgerät mit eurem Lieblings-Medienplayer und einem DSP im Stile des DCX2496.

Ich freue mich über eure Rückmeldungen, vielleicht kommt ja mal jemand dazu es zu testen :).

LG, Hagen

PS: Donations sehr gerne via z.B. PayPal an hagenvontronje1[ätt]gmx.de, Danke sehr :top:
Zuletzt geändert von Yavem am Mi 4. Jul 2018, 16:00, insgesamt 4-mal geändert.

Beitrag Nummer:#2  Beitrag Fr 22. Jun 2018, 18:17
junky88 Kabelwickler

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Hallo,
hört sich nach nem interessanten Projekt an.

Wollte es auch gerade mal testen. Leider bricht der Start mit einem Verweis auf diverse dlls ab. Braucht das Programm noch irgendwas simples, dass ich einfach nur nicht installiert hab? Also ne Sammlung?
Er fragt zum Beispiel nach libpcre2-16-0.dll und libicuuc58.dll und noch einigen mehr.
Dachte bevor ich jetzt anfange die alle einzeln zu laden frag ich mal.
Burning for Sound

Beitrag Nummer:#3  Beitrag Fr 22. Jun 2018, 18:50
stoneeh Lautmacher

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Selbiges hier, auf W7 x64.

Beitrag Nummer:#4  Beitrag Fr 22. Jun 2018, 19:29
Jürgen399 Verkabler

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Also Interessant ist das Projekt sicher. Auch in finanzieller sicht. DCX kostet ja auch was. Da ist ein PI mit Soundkarte sicher günstiger.


So als Feature wären sicher auch ein Limiter mit samt einem VU Meter (per Anschlüsse beim PI oder per Remote z.b. html uä.)

Bugs: Die oben genannten dlls (libicuuc58.dll; libicuin58.dll; libpcre2-16-0.dll; zlib1.dll) fehlen.

System: Windows 10x64 Pro Build 1803 17134.112

Beitrag Nummer:#5  Beitrag Fr 22. Jun 2018, 22:54
Yavem Pro-User

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Moin,

danke für Euer Feedback.

So ist das leider in der wunderbaren Welt der Software-Deployments. Habe es jetzt mit einer selbst gebauten Toolchain neu kompiliert und so hoffentlich die unnötigen Drittabhängigkeiten auflösen können.

Neues Release ist online, auf dem Laptop meiner Partnerin klappt es jetzt. Gerne probieren (Link ist gleich geblieben): https://sourceforge.net/projects/virtualdsp/files/

Achso, bis jetzt implementiert sind alle gängigen BiQuads (Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Allpass, Notch, PeakEQ, LoShelv, HiShelv) und ein Limiter. Weitere Funktionalitäten sind geplant, z.B. Tief- / Hochpässe mit variabler Flankensteilheit und Charakteristik, ChannelStripping, ein VU-Meter für den Limiter, linearphasige FIR-Filter, ... Wenn ihr Ideen habt? Bitte, gerne.

Danke, LG - Hagen

Beitrag Nummer:#6  Beitrag Sa 23. Jun 2018, 00:54
stoneeh Lautmacher

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Spiel mich grad ein bisl damit, auf einer 2In, 2Out Soundkarte. Funktioniert soweit alles recht gut. Ehrlichgesagt, auch wenn wir jetzt unser eigenes Gerät dafür haben, mit dem wir zufrieden sind - ich suche einen reinen Software-DSP schon seit Ewigkeiten. Grosse props dafür :toptop:

Was macht die Block Size nochmal? Hab ich mal gewusst, aber wieder vergessen :P Auf jeden Fall fällt auf, dass mit steigender Block Size das Delay zwischen Input und Output stark ansteigt. Bei 8192 ca ne halbe Sekunde (und ne, ist kein schwacher Rechner, ist ein 6600K @ 4,3 GHz).

Was ich mir wünschen würd, neben den schon geplanten Features:

- ein Delay Setting
- einen Button zwischen Plus und Minus, der den Wert auf den Standardwert bzw 0 zurücksetzt
- einen Lock zwischen Channels, d.h. dass eingestellte Werte für mehrere Channels gleichzeitig übernommen werden können
- Hotkeys

Poste auch gerne deine Paypal Adresse oder ein Patreon o.ä. Das ist Arbeit und ist was wert - ein paar € wird schon so mancher springen lassen wollen, wenn er sich durch die Software den Kauf eines extrigen Geräts erspart.

Beitrag Nummer:#7  Beitrag Sa 23. Jun 2018, 00:57
Jürgen399 Verkabler

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Kurzes Feedback.

Es läuft. Software ist übersichtlich gestaltet. Gefällt mir auch das man Settings von einem Kanal auf den anderen kopieren kann. 10EQs ist auch schon gut. Sogar mit einstellbaren "Q". Auch schön, dass ASIO Treiber unterstützt werden.

Kurze Frage: Limiter Attack ist nicht einstellbar ? Oder hab ich das noch nicht gefunden ? :D

Anregungen: Du hast ja unten links schon dieses kleine Fenster wo geschrieben wird was gemacht worden ist. Kann man da Einträge speichern (so die letzten 10) und das dann mit einer scrollbar machen ? Sodass man sich die letzten Änderungen anschauen kann ? Könnte ich mir beim Anlagen einmessen ganz praktisch vorstellen, dann kann man sein Weg und die letzten Änderungen nachvollziehen.

Von meiner Seite bis jetzt Daumen hoch für diese Arbeit :toptop:

PS: Gehört und an einer Richtigen Soundkarte probiert hab ich es noch nicht. Die Geschwister schlafen alle schon :rolleye:

Beitrag Nummer:#8  Beitrag Sa 23. Jun 2018, 08:07
Yavem Pro-User

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Moin,

super - schön, dass es jetzt funktioniert.

@stoneeh: Danke für Dein Feedback, ich nehme das mit in die Liste auf. Reset-Knopf geht ja schnell, Channel-Lock, Delay und Hotkeys finde ich gut. Die Blocklänge bestimmt wie viele Samples von der Soundkarte gesammelt werden, ehe die Verarbeitung angestoßen wird. Bei einer Samplingrate von 44100Hz und einer Blocklänge von 8192 ergibt das ein Delay von 8192/44100 ~ 0,2sec. Hinzu kommt noch Overhead von der jeweiligen Sound-API (MME, WASAPI, ASIO, ...). Bei Block size 64 ist es nur noch ca. 1ms. Problem ist, dass es eine minimale Blocklänge für jede Soundkarte gibt (ASIO und o.g. Soundkarte geht unter Win bei mir bis 441 herunter, also 10ms). Das habe ich aber vom User fern gehalten, weil das ist kompliziert. Will einfach nur meinen: Wenn man Blocklänge 64 einstellt bekommt man sicherlich keine 1ms Overall-Delay hin, aber das annähernd kleinste, was geht. Als Sound-API empfehle ich ASIO oder WDM-KS / WASAPI unter Windows. MME ist häufig sehr latenzreich. Da momentan alle DSP-Funktionen samplebasiert arbeiten hat die Blocklänge eigentlich keinen Einfluss auf die Effizienz des Programms. Das Problem wird kommen, wenn wir FIR-Filter anwenden wollen, hier bestimmt die Blocklänge die Partitionsgröße des partitionierten Overlap-Save-Algorithmus zur schnellen Faltung, und somit seine Effizienz (kleine Blocklängen haben dann weniger Delay, aber kleinere und mehr ffts -> brauchen ergo deutlich mehr Ressourcen). Es ist kompliziert. Ich verliere da manchmal selbst den Überblick. Deswegen lasse ich es kommentarlos einstellbar, denn am Ende entscheidet was dem User klanglich gefällt, vom Delay her vertretbar ist und was seine Hardware letzten endes kann :top: .

@Jürgen399: Danke auch für Dein Feedback. Die Nummer an EQs ist im Source code über eine einfache Definition für mich einfach einstellbar, ich dachte nur, dass 10 dicke reichen - bei allem drüber macht man sich denke ich den Sound kaputt. Ich hatte aber auch schon pro Kanal 50 auf meiner Maschine laufen (also 8x50 = 400 IIR-Filter 2. Ordnung parallel). Ging auf meinem Rechner (i5 mit 2gHz) auf einem Kern noch (incl. Limiter). Ich kann die Zahl aber gerne auch auf 20 hochstellen, fändest Du das besser? Limiter Attack ist nicht einstellbar, da ich einen "Zero-Attack", bzw. Lookahead-Limiter verwende, mit fixen 2ms Delay und entsprechend Attack. Dadurch, dass der Lookahead von 2ms fix ist, muss auch die Attack-Zeit fix sein, sonst würde man die Vorteile des Lookahead-Limiters verspielen (nämlich den, dass keine Peaks entstehen). Das mit dem Fenster ändere ich gerne ab, die Idee finde ich klasse. Kann man ja bei z.B. 10 Absätzen belassen.

Nächste Woche habe ich Urlaub und werde denke ich tendenziell mehr zum Basteln kommen. Ansonsten muss ich es halt wochenends oder nach der Arbeit machen, je nach Lust und Laune, d.h. bitte nicht böse sein wenn es mal eine Zeit lang still um das Projekt herum ist, oder Fortschritte etwas dauern ;).

Donation-Notiz ist zum Eingangspost hinzugefügt, danke fürs Anregen, stoneeh.

Falls jemand mitentwickeln und/oder den source code einsehen möchte geht das unter https://sourceforge.net/p/virtualdsp/co ... ster/tree/. Das Projekt ist unter GPLv3 lizenziert.

LG, Hagen

Beitrag Nummer:#9  Beitrag Sa 23. Jun 2018, 10:51
Jürgen399 Verkabler

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Bitte nicht falsch verstehen. Ich finde 10 EQs vollkommen in Ordnung. Mein Aktuelles DSP hat "nur" 5 und das hat auch gereicht.

Danke für die Infos bezüglich des Limiters :top:

Beitrag Nummer:#10  Beitrag Sa 23. Jun 2018, 11:58
junky88 Kabelwickler

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So, jetzt läuft es auch bei mir.

Bugs:
- Ein Bug (könnte aber auch nur bei mir so sein) scheint bei dem "+" Button der EQ Bandbreite und dem Limiter Release vorzuliegen. Nach 4 klicks auf Plus verliert er seine Funktion. Das Verhalten zeigen bei mir einzig diese zwei Buttons. Alle anderen Funktionieren soweit ich das sehen kann.

Features:

- Ich denke maximal 10 EQs reichen völlig. Diese müssen ungenutzt ja auch nicht unbedingt aktiv sein.

- Look-Ahead Limiter ist sehr praktisch. Später wäre ein RMS-Limiter noch sehr nett.

- EDIT: In den Ausgängen wäre es nett, wenn der Hochpass hinter der sonstigen Entzerrung noch hinter dem Limiter realisiert würde, damit durch EQs der Hochpass zur Hubbegrenzung nicht ausgehebelt werden kann.

- Toll wäre wenn Ausgänge zweitgeteilt wären. Sprich von der Routingmatrix -> EQs (vllt. nur 5 Bänder) und X-Over Stufe 1 für die Anpassung zueinander und an Gegebenheiten (Raum; Einssatz als Delay etc); Evtl auch Limiter für Lautstärkebegrenzung -> LS Entzerrung mit notwendigen Filtern zur Hubbegrenzung (X-Over 2); EQs für die Entzerrung; evlt. Gain für die Anpassung zu anderen Wegen; Limiter zum Lautsprecherschutz -> Ausgang

- Noch besser wäre, wenn der Bereich ab der Entzerrung als Datei speicher- und austauschbar wäre. Das würde die Konfiguration einfacher machen und man könnte Entzerrungen als Datei austauschen für bekannte Lautsprecher. Dies sollte getrennt vom eigentlichen Setup des Controllers speicherbar sein. Dann müsste wohl überprüft werden beim Start des Controllersetups, ob die genutzten LS-Entzerrungen vorhanden sind, falls diese nicht manuell eingestellt sind. Was sich erst kompliziert anhört, hilft denke ich gerade Anfängern die sich dann nicht mehr um die Entzerrung kümmern müssen und trozdem Dinge wie Limiter etc. implementiert sind. Wie das mit dem Limiter bezüglich des Ampgain umsetzbar ist, weiß ich allerdings gerade auch nicht.

- On Top wäre es super diese LS "Presets" auch direkt für Mehrwegesetups oder Gesamtanlagen zusammen fassen zu können. Schwierigkeit liegt hier wahrscheinlich in dem Allignment welches je nach Aufstellung angepasst werden müsste, aber für aktiv getrennte 2-Wege Lautsprecher wäre das sehr praktisch. Verbindung der Limiter um auch im Grenzbereich die Tonalität beizubehalten wäre schön.

- Die Zuordnung der physischen Ausgänge sollte getrennt vom DSP Weg möglich sein. So dass auch ein DSP-Weg auf mehrer Ausgänge geroutet werden kann. Beim Laden einer Entzerrung muss man dann halt gefragt werden.

- Benennung von Ausgängen und Eingängen ist zwar ne Kleinigkeit, aber immer sehr hilfreich.

- Ein Dialog über den Zustand der angeschlossenen Soundkarten wäre toll.

- Eine Oberfläche auf Webseitenbasis, die im Fall eines RaspberryPI Systems eine Steuerung über Browser möglich macht wäre toll.


Das wären erstmal die gängigen Sachen, die ich schon länger bei DSPs suche. Klar kann man Open-Architektur DSP-Systeme nutzen, aber man kann es ja mal anbringen. :)
Zuletzt geändert von junky88 am Sa 23. Jun 2018, 14:37, insgesamt 1-mal geändert.
Burning for Sound

Beitrag Nummer:#11  Beitrag Sa 23. Jun 2018, 14:24
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junky88 hat geschrieben:

- In den Ausgängen wäre es nett, wenn der Hochpass hinter der sonstigen Entzerrung realisiert würde, damit durch EQs der Hochpass zur Hubbegrenzung nicht aushebeln kann.


Reihenfolge des EQs und des HPFs tauschen macht keinen unterschied... liefert das gleiche Ergebnis...
Oder wie der Signalverarbeiter sagen würde: Die Faltung ist kommutativ...

Beitrag Nummer:#12  Beitrag Sa 23. Jun 2018, 14:32
junky88 Kabelwickler

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Sorry. Das stimmt natürlich. Ich meinte hinter dem Limiter zur Hubbegrenzung.
Habe es oben korrigiert.

Das bringt natürlich auch andere Auswirkungen mit sich, aber man kann es ja mal erwähnen, dass sowas nett wäre. Vllt. auch nur optional mittels nem Optionsfeld für die Lage des Hochpasses.
Burning for Sound

Beitrag Nummer:#13  Beitrag Sa 23. Jun 2018, 18:21
Anton6400 HobbyKistenSchlepper

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Moin,
Ich betreibe etwas ähnliches aktuell unter Linux. Ich würde es gut finden, wenn man die Filter und Kanäle beliebig verpatchen kann, somit ist man flexibler vorallem mit mehreren Soundkarten. Was auch nice to have wäre, wäre eine Unterstützung für Plugins (LV2 und ähnliche) damit man mehr Filter hat und bei Bedarf auch andere Dinge mit in die Signalkette hängen kann (Autotune, Feedbackdestroyer, Multibandlimiter oder andere Audioeffekte falls man das ganze als Effektgerät nutzt (Dafür wäre das freie verpatchen gut).
Grüße, Anton

Beitrag Nummer:#14  Beitrag Mo 25. Jun 2018, 10:21
JoPeMUC HobbyKistenSchlepper

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Vorneweg: Ich habe die Software noch nicht getestet, weil mir einfach die Zeit fehlt. Vielleicht hätte sich das Folgende dadurch erledigt.

Sind die Eingänge zuweisbar? Ich könnte mir recht praktisch vorstellen, die Software als eine Art virtuelle Soundkarte einzubinden, über die das System alle Sounds ausgibt. Dann hätte man quasi einen DSP mit eingebautem Media-Player bzw. eingebauter DJ-Software.

Beitrag Nummer:#15  Beitrag Mo 25. Jun 2018, 10:25
Anton6400 HobbyKistenSchlepper

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JoPeMUC hat geschrieben:
Vorneweg: Ich habe die Software noch nicht getestet, weil mir einfach die Zeit fehlt. Vielleicht hätte sich das Folgende dadurch erledigt.

Sind die Eingänge zuweisbar? Ich könnte mir recht praktisch vorstellen, die Software als eine Art virtuelle Soundkarte einzubinden, über die das System alle Sounds ausgibt. Dann hätte man quasi einen DSP mit eingebautem Media-Player bzw. eingebauter DJ-Software.


Gibt es schon, nennt sich Equalizer APO.
Grüße, Anton

Beitrag Nummer:#16  Beitrag Mo 25. Jun 2018, 15:56
Yavem Pro-User

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Moin,

Danke für die neuen Feedbacks. Das Problem mit den nicht reagierenden Plus- und Minusknöpfen ist gelöst, danke fürs reporten.

Das mit dem HPF hinter dem Limiter nehme ich mal mit in die Ideen-Kiste auf. Wenn man BiQuads benutzt wird es aber schwierig. Man könnte die Position des Limiters aber schaltbar machen, bzw. auch zwei Limiter nutzen. Ist ja alles recht einfach machbar.

Zuweisbare / frei verpatchbare Kanäle sind geplant, bzw. das nächste Feature, das ich vor habe zu implementieren.

Was auch nice to have wäre, wäre eine Unterstützung für Plugins [...]

Das hatte ich auch schon überlegt. Ich sehe da aber zwei Haupt-Probleme: Komplexität und Plattform-Abhängigkeit. Das wäre sehr nice to have, aber wenn jemand sowas machen will eignet sich glaube ich eine Software wie z.B. Ableton Live eher. Ich nehme es aber natürlich gerne mit auf.

Eine korrespondierende, lokale Website und somit den Browser als grafische Benutzeroberfläche zu nutzen fände ich ein gutes Feature, habe ich aber noch keine Erfahrungen mit gesammelt, müsste ich mich zu einlesen. Interessant finde ich das aber durchaus. Aber mit Raspibian und einem Smartphone / Laptop mit Screensharing-App kann man auch das vorhandene Qt-GUI nutzen.

In der neuen Version kann man jetzt auch die Samplingrate einstellen. Wenn die Ausgewählte nicht geht, wird man im Dialogfeld darüber informiert und muss eben etwas herumprobieren. Der Plot reagiert leider noch nicht richtig auf die Umschaltung, fixe ich beim nächsten Update. Mit 96kHz bekomme ich bessere Latenzwerte und die EQs werden nicht so verzerrt nahe fs/2. Natürlich ist es doppelt so ressourcenintensiv, aber sollte eigentlich alles kein Problem sein.

Es freut mich, dass die Beteiligung doch recht rege und sehr konstruktiv ist, danke dafür. :top:

LG, Hagen

Beitrag Nummer:#17  Beitrag Mo 25. Jun 2018, 16:21
JoPeMUC HobbyKistenSchlepper

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Anton6400 hat geschrieben:
Gibt es schon, nennt sich Equalizer APO.


Ist das nicht nur ein reiner Equalizer und Pegelanheber? Ich meinte, dass man mit einem Rechner z.B. eine Playlist abspielt und auf demselben Rechner virtualDSP läuft, um das Signal direkt zu verarbeiten, insbesondere auf Sub und Top aufzusplitten. Sonst würde auf Rechner A der Player laufen, von dort geht das Signal in Rechner B, auf dem virtualDSP läuft. Wenn man keine digitale Audioverbindung hat, würde das eine unnötige DA und DA Wandlung bedeuten.

Beitrag Nummer:#18  Beitrag Mo 25. Jun 2018, 16:24
Anton6400 HobbyKistenSchlepper

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JoPeMUC hat geschrieben:
Anton6400 hat geschrieben:
Gibt es schon, nennt sich Equalizer APO.


Ist das nicht nur ein reiner Equalizer und Pegelanheber? Ich meinte, dass man mit einem Rechner z.B. eine Playlist abspielt und auf demselben Rechner virtualDSP läuft, um das Signal direkt zu verarbeiten, insbesondere auf Sub und Top aufzusplitten. Sonst würde auf Rechner A der Player laufen, von dort geht das Signal in Rechner B, auf dem virtualDSP läuft. Wenn man keine digitale Audioverbindung hat, würde das eine unnötige DA und DA Wandlung bedeuten.


Der kann auch Filter, Delay und viele andere Sachen... Einfach mal anschauen ;)

Beitrag Nummer:#19  Beitrag Mi 27. Jun 2018, 13:41
hitower78 Boxenbauer

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Hi
Ich nutze auf diversen Rechner das banana von VB-Audio. EQ Sektion und trennung ist da einfach. Vorteil für mich (gerade am Zcok PC: Der Mischer)
Ich schau mir aber das DSP Projekt mal an.
Alte Betagte Rechner hat sicherlich jeder noch "rumfliegen". Leider gehen mir die Soundkarten aus, da meine teilweise nichtmehr unter Win 8 bzw 10 laufen.
Als Günstige (und gute) mehrkanalkarte hatte ich immer die Esi Maya. Zudem eine China 6 Kanal (so nen blaues Alukästchen). Mal sehen ob die laufen

Grüße
Daniel
Fachkraft für Veranstaltungstechnik in Hamburg...
im Bau: 15" "China-Sub, Delta-10 Top"
Planung: 18" Sub (18PS76), Amps auf L25D Basis, und und und...
Beruflich: ...nun auch noch mit 30000Ansilumen in 4K

Beitrag Nummer:#20  Beitrag Mi 27. Jun 2018, 21:45
Yavem Pro-User

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Moin,

VB-Audio Banana kannte ich noch nicht, scheint ziemlich cool zu sein. Werde ich auf jeden Fall mal austesten. Leider wohl nur für Windows und nur mit einem Sound-API verfügbar. Vielleicht laufen die älteren Soundkarten ja noch mit einem schlanken Xubuntu, wo virtualDSP auch laufen könnte? Aber es ist natürlich Aufwand auf einen alten Rechner jetzt ein neues System zu spielen (wobei das o.g. wirklich schnell installiert ist, auch von CD aus).

Viele Grüße, Hagen

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