Yamaha Rivage PM10 Mischsystem: die Architektur

Architektur des PM10-Mischsystems

Die Architektur des neuen Yamaha Rivage PM10 Mischsystems basiert auf einem eigens für diesen Zweck von Yamaha entwickelten und patentierten Hochgeschwindigkeits-Netzwerk namens TWINLANe. Der Grund für diese Neuentwicklung war nicht etwa eine Abkehr von dem ansonsten durchgängigen Konzept, auf Netzwerkarchitekturen wie Dante zu setzen, die mit Standard-Ethernet-Komponenten arbeiten, wie sie auch in IT-Installation verwendet werden. Grund war vielmehr die Tatsache, dass es sich bei dem PM10 um ein großes Mischsystem handelt, dessen Netzwerkinfrastruktur bis zu 400 Audio Kanäle im 32Bit/96kHz-Format mit extrem geringer Latenz transportieren können sollte, und zwar stabil und zuverlässig auch unter extremen Bedingungen.

Bei Ethernet-basierten Audionetzwerken, wie etwa Dante, wird das Netzwerk ja in der Regel nicht mit dedizierten Audiokomponenten aufgebaut, vielmehr werden Standard IT-Produkte für diesen Zweck eingesetzt, auch, um einen Preisvorteil gegenüber dedizierten Netzwerklösungen zu nutzen. Das bedeutet für das Mischsystem, dass die Signalverarbeitungskomponenten und die Bedienoberflächen vom Mischpulthersteller kommen, die Signalrouting-Infrastruktur aber vom Anwender bereitgestellt und aufgesetzt wird.

Bei modernen Audionetzwerken wie Dante funktioniert das in aller Regel gut, die Erfahrung sagt jedoch – so Arthur Koll von Yamaha – dass, wenn in einem solchen Mischsystem etwas schief geht, das meist im Netzwerk-Bereich passiert.

Unabhängig davon hat ein 1GBit-Ethernet-Netzwerk natürlich keine geringe Kanalkapazität – ein Dante-Netzwerk auf dieser Basis bringt es durchaus auf 512 Kanäle in jeder Übertragungsrichtung, allerdings im Format 24Bit/48kHz. Bei 24Bit/96kHz reicht es nur noch für ca. die Hälfte und bei 32Bit/96kHz ist an 400 Kanäle nicht annähernd zu denken.

Architektur eines PM10-Mischsystems
Architektur eines PM10-Mischsystems mit zwei Bedienkonsolen und drei I/O-Einheiten

Wohlgemerkt, wenn man Dante auf einem stabilen 10GBit-Ethernet betreiben würde, so Arthur Koll, dann gingen auch 400 Kanäle – der Knackpunkt ist aber der Begriff „stabil“. Es kann funktionieren, wenn der Anwender das Netzwerk sorgfältig aufgesetzt hat, kann aber auch zu Problemen führen, spezielle im Touring-Betrieb mit ständig wechselnden Randbedingungen. Bei einem hochpreisigen Produkt, so Arthur Koll weiter, erwartet der Kunde aber, dass alles problemlos und auf Anhieb funktioniert und man vor Inbetriebnahme nicht erstmal auf Fehlersuche im Netzwerk gehen muss.

Aus diesem Grund hatten sich die Yamaha-Entwickler entschieden, für die Hochgeschwindigkeits-Verbindung zwischen DSPs und I/O-Einheiten ein eigenes Netzwerk zu entwickeln, das speziell für diese Anwendung optimiert ist, in jedem Fall zuverlässig und mit Plug-and-Play funktioniert, und eine sehr niedrige Latenz bieten soll.

Der Aufbau des TWINLANe-Netzwerks beschränkt sich in der Praxis auf das Verkabeln der beteiligten Netzwerkkomponenten mit Glasfaserkabeln zu einem redundanten Ring. Ein TWINLANe Netzwerk kann nach anstehenden Firmwareupdates aus bis zu 10 Komponenten bestehen, die Länge der Glasfaserkabel zwischen einzelnen Komponenten darf dabei bis zu 300 m betragen.

Line-Arrays der V-Serie von d&b audiotechnik
Als Main-PA kommen Line-Arrays der V-Serie von d&b audiotechnik, als Outfill die T-Serie von d&b zum Einsatz.

Die maximale Gesamtlänge des Rings ergibt sich dementsprechend aus der Anzahl der zu verkabelnden Komponenten. Das Mischsystem und das Netzwerk sind so ausgelegt, dass die Latenz zwischen zwei beliebigen analogen Ein- und Ausgängen im System kleiner als 2ms bleibt, wobei allein die Wandler sicher einen guten Teil zu diesem sehr niedrigen Wert beitragen.

Da sich die Latenzen der verschiedenen Signale in einem Mischsystem je nach Signalweg unterscheiden können, beispielsweise durch Einsatz von Signalverarbeitungs-PlugIns im Kanalzug, bietet das PM10 System eine dreistufige Latenz- bzw. Delaykompensation an. Der Anwender hat die Wahl, nur die Input-Inserts zu kompensieren, einen ganzen Kanal, der über einen Mix auf den Stereoausgang geführt wird oder, in der dritten Stufe, einen Kanal, der über einen Mix und einen Output-Insert geführt wird.

Im ungünstigsten Fall einer Delaykompensation in der dritten Stufe (Kanal über Mix, über Output-Insert) kommen an Latenz noch einmal 3,6 ms dazu. Die Delay-Kompensation ist nach Bedarf schaltbar, damit man nur so viel Kompensation einsetzt, wie nötig ist, und so die Gesamt-Latenz so gering wie möglich halten kann. Beim PM10, das für den FOH-Mix eingesetzt wurde, war es natürlich möglich, die Delay-Kompensation in der höchsten Stufe einzusetzen, weil es keine Rolle spielt, ob das Signal ein paar Millisekunden früher oder später beim Publikum ist.

Bass-Array aus d&b V-Sub-Subwoofern
Unter der Bühne: Ein Bass-Array aus d&b V-Sub-Subwoofern

Auf diese Weise konnte der FOH-Mischer – für diese Veranstaltung war das Manfred Bamberg, Leiter der Tontechnik und Tonmeister am Kieler Opernhaus – nach Wunsch schalten und walten, ohne Kammfiltereffekte befürchten zu müssen.

Diese flexiblen Signalbearbeitungsmöglichkeiten ohne die Gefahr unerwünschter klanglicher Artefakte machen das Pult besonders geeignet nicht nur für Musical-Produktionen, sondern auch für solche Kombinationen aus Klassik, Pop, Rock und Jazz, wie sie beim Classic Open Air in Berlin Kern des Konzeptes sind. Aus diesem Grund kam auch die Idee auf, das neue PM10 in dieser Anwendung testen.

Der Einsatz eines neuen, proprietären Hochgeschwindigkeitsnetzwerks für die Verbindung der Mischsystem-Komponenten untereinander könnte wie eine Abkehr vom Konzept eines offenen Netzwerkstandards wie Dante wirken, mit dem es möglich ist die Komponenten verschiedener Hersteller in ein Netzwerk zu integrieren. Tatsächlich ist dies aber nicht der Fall, bei TWINLANe geht es vielmehr darum, als Fundament eines Backbones für den Aufbau eines Mischsystems mit sehr hoher Kapazität ein Netzwerk bereitzustellen, das unter allen Umständen stabil und zuverlässig arbeitet.

Drei Föön Clia Arrays
Nearfill aus insgesamt drei Föön Clia Arrays am Schillerdenkmal

Da Dante aus diesem Grund nach wie vor ein zentraler Netzwerkstandard für den Aufbau vernetzter Audiosysteme bleibt, besteht die Möglichkeit, an den verschiedensten Stellen im PM10-System Dante-Netzwerke anzudocken, und zwar mit Hilfe der HY-144D Dante Card. Sie bietet nicht weniger als 144 Audiokanäle und kann sowohl in die I/O-Einheiten, als auch in die DSPs eingebaut werden – in Letzteren finden sogar bis zu drei gleichzeitig Platz.

Die auf dem TWINLANe Backbone verfügbaren Signale können also problemlos aus bzw. in angegliederte Andante Netzwerke ein- und ausgekoppelt werden. Diese Möglichkeit kann man beispielsweise nutzen, um Audiosignale für einen Ü-Wagen bereitzustellen.

Für das Classic Open Air wird eine solche Dante-Anbindung genutzt, um einen Dante-fähigen Mehrkanalrecorder von Xi-Machines im Netzwerk zu betreiben. Es handelt sich um den Recorder.1, der bis zu 194 Audiospuren mit einem 19″-Gerät aufzeichnen und wiederzugeben kann und nur eine Höheneinheit im Rack beansprucht. Ein gegenüber einer PC-basierten Lösung hat der Recorder.1 neben dem extrem kompakten Formfaktor den Vorteil, mit auswechselbaren RecPacks auf Basis von Enterprise SSDs ein ebenso zuverlässiges wie flexibles Aufnahmemedium zu nutzen. Beim Classic Open Air in Berlin wird das Recording-System für den Mitschnitt der Veranstaltung genutzt, aber ebenso wichtig, auch für einen virtuelle Soundcheck, denn die bis zu 194 Spuren – bzw. 144 wg. der Dante-Karte – können natürlich auch gleichzeitig wiedergegeben werden.

Blick von hinten
Blick von hinten auf Bühne und Gendarmenmarkt

Das Yamaha PM10 Mischsystem unterstützt diese Arbeitsweise durch ein flexibles Patchkonzept, bei dem man auf Knopfdruck die Signalquelle eines Kanals vom physikalischen Eingang am I/O-System auf einen Dante-Kanal, also den Ausspielweg des Recorders, umschalten kann.

Am ersten Konzertabend war übrigens der für eine Fernsehproduktion mitschneidende Ü-Wagen des RBB an den DSP des Monitor-PM10 angedockt, genau an der Stelle, wo funktionsgleich am FOH der Virtual Soundcheck-Recorder angeschlossen war.

Sowohl Recorder als auch Ü-Wagen waren also mit abgesteckten Signalen versorgt – ohne analogen Split. Die Übergabe erfolgte über YAMAHA DANTE-zu MADI-Brücken des Typs RMio64-D.

PM10 Bedienkonsole
PM10 Bedienkonsole an der Monitorposition

Um die komplette Signalverarbeitungsfunktionalität des Yamaha PM10 Mischsystems ausführlich zu beschreiben, fehlt hier der Platz, dazu wird es einen separaten Artikel geben. Soviel jedoch noch: Ergänzend zu einem neu entwickelten, analogen Preamp bietet jeder Eingangskanal zusätzlich einen DSP, der den Kanal mit Signalverarbeitungs-Funktionalitäten ausstattet, die auch aus den Rupert Neve Portico-Preamps bekannt sind.

Drei der insgesamt vier RPio622 I/O Racks
Am Bühnenrand: drei der insgesamt vier RPio622 I/O Racks

Zu nennen wäre hier beispielsweise die in ihrer Intensität einstellbare „Silk“-Funktion. Im analogen Original beeinflusst der ihr zugeordnete „Texture“-Steller das Ausmaß der Gegenkopplung, in die der Ausgangsübertrager eingebunden ist, so dass man nach Wunsch die Klanglichkeit eines in die Sättigung geratenden Übertragers feinfühlig zudosieren kann. Diese Klangbeeinflussung wird vom DSP im PM10-Kanalzug digital nachgebildet, und zwar in Lizenz von Rupert Neve Designs.

Der Anwender kann also die Klangeigenschaften der Eingangssektion von einem sehr neutralen Klangverhalten („Draht mit Verstärkung“) bis hin zu einer fein dosierbaren Klangnuancierung einstellen, und zwar für jeden Kanalzug. Dazu hätte man früher entsprechende Signalverarbeitungskomponenten im (in jedem!) Kanal-Insert benötigt. Die Flexibilität der Signalverarbeitung setzt sich bei den Filtern und Dynamikeinheiten sowie einer Vielzahl einsetzbarer Effekte fort, die zum Teil Lizenzimplementierungen bekannter Signalbearbeitungsgeräte darstellen. Dazu mehr in einem Folgeartikel über das PM10.

RPio622 I/O Rack
Detailansicht eines RPio622 I/O Racks

Klicken Sie auf die 3 für den 3. Teil des Berichts über das Yamaha Rivage PM10 Mischsystem im Einsatz!