Einleitung
Ich werde manchmal gefragt, warum sich zwei Computer im Hörraum befinden. Vorab möchte ich betonen, dass die vorgestellten Lösungen für mein System und meine Ohren gelten. Natürlich werden sich auch andere Lösungen gut anhören.
Duale PC Lösung
Eine kurze Begriffsbestimmung: Im Kern geht es darum verschiedene Aufgaben beim Streaming und Rendern so voneinander zu trennen, dass sie sich nicht in die Quere kommen. Und es soll möglichst wenig „Lärm“ beim DAC ankommen. Deshalb verwenden viele zwei Computer, ich verwende sogar drei.
Meine Beobachtungen
Ich habe schon viele PC-Lösungen gehabt. Waren es am Anfang noch Kaufprodukte wie z. B. HFX RipNAS oder Cirrus7, baute ich lüfterlose PCs später selbst.
Eine meiner Beobachtung war, dass Störungen auftraten, wenn ich meine Musikbibliothek durchstöberte. Das Trennen der LAN Verbindung konnte den Klang verbessern. Euphony hat dafür sogar einen Software-Schalter, der die LAN Verbindung für die Dauer des Albums kappt.
Mögliche Gründe für die Klangbeeinträchtigungen
Die Interrupts sind meiner Meinung nach ein wesentlicher Störfaktor. Ein Interrupt tritt bei einem Ereignis auf, dass die normale Ausführung eines Programms unterbrechen soll. Dieses Ereignis kann beispielsweise das Eintreffen einer Netzwerknachricht oder ein Lese-/ oder Schreibbefehl des Players sein. Interrupts ermöglichen es dem Computer, auf Echtzeitereignisse zu reagieren. Das ist durchaus so gewollt, denn ohne Interrupts wären beispielsweise Multitasking-Betriebssysteme unmöglich, da Programme ohne sie nicht mehr unterbrochen und Ein-/Ausgabegeräte nicht mehr bedient werden könnten.
Im Audiobetrieb haben wir Musikdateien, die gefunden und gelesen werden müssen. Die Musik will verwaltet werden, zum Beispiel sortiert nach Musik Genres, Interpreten und gegebenenfalls mit Informationen zu den Musikern. Außerdem muss eine Kontrolle der Musik möglich sein. Dazu gehört unter anderem das Auswählen, Abspielen, Stoppen und gegebenenfalls Regulieren der Lautstärke. Die Musikfiles (FLAC) müssen entpackt werden, ggf. findet ein Upsampling statt und eine Raumkorrektur (Filter) wird eingebunden. All dies löst Unterbrechungen und Umpriorisierungen in der CPU aus. Sind die Störungen zu groß, wird der Musikfluss beeinträchtigt.
Siehe auch: Warum Interrupts beim Audio PC den Klang massiv beeinflussen.
Control PC für die Speicherung, Verwaltung und Steuerung
Eine Software wie Roon bietet viele Funktionen und ist auch sehr geschwätzig, weil im Internet permanent die Daten abgeglichen werden. Dieses Programm läuft bei mir auf dem Control PC. Dieser enthält auch meine Festplatten für die Musikfiles. Denn jede Festplattenaktivität löst beim Lesen und Schreiben Interrupts aus.
Der Control PC könnte mit einer relativ schlanken Rechenleistung zurechtkommen, da die rechenintensiven Aufgaben wie das Upsampling, das Umwandeln von zum Beispiel PCM in DSD und die Faltung für die Raumklangkorrektur im Audio PC stattfinden würden. Die Aufgaben eines Control PCs könnten zum Beispiel mit älteren Computern realisiert werden. Im Control PC erfolgt nur noch die Musiksteuerung und der native Transfer der Daten an den Audio PC.
Audio PC für das Upsampling
Für die „Veredelung“ meiner Musikfiles führe ich ein Upsampling auf DSD1024 mit dem HQPlayer aus. Der HQPlayer verrichtet seine Arbeit auf dem eigenen HQPlayer OS, welches einen reduzierten Linux Echtzeitkernel hat. Natürlich treten auch da Interrupts durch das Netzwerk auf. Aber diese sind auf das Notwendige reduziert.
Der Vorteil liegt im Audio PC, der ungestört von anderen Anwendungen die Musikdaten für den DAC in höchster Qualität vorbereitet. Das Problem des Rauschens wird durch audiophile PCIe-Karten minimiert. Der Ripple Noise wird durch lineare Netzteile für den Audio PC, als auch für die PCIe-Karten drastisch reduziert. Die unmittelbare Nähe zum DAC ist für die Übertragung großer Datenmengen (zum Beispiel DSD1024) von Vorteil.
Siehe auch: Wie du deinen DAC mit einem Audio PC klanglich verbesserst.
Rauscharmer Einplatinencomputer als Endpunkt
Der Audio PC benötigt für DSD viel Rechenleistung. Dadurch nimmt das Rauschen zu. Damit der DAC eine möglichst rauscharme Datenanlieferung erhält, verwende ich einen Einplatinencomputer mit geringer Taktrate und HQPlayers NAA. Das ist ein Netzwerk Audio Adapter (NAA), welches ein optimiertes Audio Übertragungsprotokoll enthält. Im Fall meines T+A SDV 3100 HV DACs ist NAA bereits eingebaut.
Siehe auch: Einplatinencomputer mit HQPlayers NAA nutzen.
Netzwerk Glasfaser und Reclocking
Unten im Prinzipienbild ist zu sehen, dass die Audiofiles trotz einer Direktverbindung meiner PCs (Finisar 10G 10km 1310nm Single Mode Datacom SFP+ Optical Transceiver FTLX1475D3BTL) letztendlich alle durch meinen Switch müssen. Um elektrische Störungen und Gleichtaktrauschen zu minimieren, nutze ich zur galvanischen Trennung LWL. Der Switch wird durch eine OCXO Clock mit geringem Phasenrauschen (Emperor Giesemann EVA Phase Noise@1Hz -121dB, Phase Noise@10Hz -145dB) reclocked.
Siehe auch: Was bringt ein Reclocking mit dem Mutec REF10 SE120?
Zusammenfassung
Interrupts sind unvermeidbar und notwendig im Computerbetrieb. In meinem dualen PC-System bringt es eine Menge, die klassische Musikverwaltung und Steuerung (Control PC) konsequent vom Upsamplingvorgang (Audio PC) zu trennen. Für eine rauscharme Datenlieferung an den DAC hat sich ein taktreduzierter Einplatinencomputer bewährt. Da alles durch den Switch muss, lohnt sich gerade hier ein Reclocking.