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der IEMcube

der IEM CUBE

Der IEM CUBE ist ein mittelgroßer Aufführungsraum für Elektronische Musik, der möglichst vielen Aufnahme- und vor allem Wiedergabesituationen gerecht werden soll.

Um möglichst große Flexibilität, auch im Hinblick auf zukünftige Entwicklungen, zu gewährleisten, werden möglichst modulare Strukturen verwendet.

Hardware

Verschaltung

Um Störgeräusche und Wärmeentwicklung während Aufführungen/Aufnahmen zu minimieren, sind alle vorinstallierten Hardwaremodule in einem eigenen Maschinenraum untergebracht.

Dort sind alle Module über Patchbays beliebig miteinander verschaltbar:

analoges Patchbay: Alle analogen Ein-/Ausgänge der Audiohardware im Maschinenraum können auf einem halbnormalisierten Patchbay beliebig verschaltet werden. Von Steckfeldern im IEM CUBE führen 48 und dorthin zurück 16 Kanäle, die ebenfalls hier abgegriffen und verschalten werden können. Ausserdem können noch 16 Kanäle ins Produktionsstudio und 32 Kanäle von dort eingefügt werden.
XLR-Patchbay: Für AES/EBU und MIDI steht aus Platzgründen nur ein gemeinsames Patchbay zur Verfügung. Jeweils 4 Ein-/Ausgangsstecker von/zu den Patchkästen im IEM CUBE und dem Produktionsstudio können hier abgegriffen werden.
optisches Patchbay: Alle optischen (toslink-)Signale können über die digitale Kreuzschiene friendchip, deren Verknüpfungen frei programmier- und speicherbar sind, gepatcht werden. Jeweils 2 optische Leitungen führen zu/von den beiden Patchkästen im IEM CUBE, 4 führen zum/vom Produktionsstudio.
BNC-Patchbay Für Wordclock oder Video-Signale (RGB), gibt es ein BNC-Patchbay, welches 10 Verbindungen in den IEM CUBE und 4 in das Produktionsstudio bietet.

Beschallungssysteme

Der IEM CUBE selbst bietet drei unabhängige Beschallungssysteme, um ein Vielzahl von Anforderungen erfüllen zu können.

klassisch 8-Kanal: zur speziellen Wiedergabe von klassischen 8-Kanal-Aufnahmen steht ein KLIPSCH-System aus zwei mal 4 Lautsprechern auf Stativen zur Verfügung.
Sky: an der Decke des IEM CUBES befindet sich ein Array von 48 kleinen Lautsprechern, die jeweils paarweise angesteuert werden können. (s. Abb 1)
Hemisphäre: ein 24-kanäliges, halbkugelförmig angeordnetes 3D-Lautsprecherarray für Raumsimulationen und räumlichen Kompositionen. (s. Abb 2) Eine Subgruppe der Lautsprecher der Hemisphäre genügt zusätzlich noch den 5(.1)-Kriterien für Dolby(-Prologic)-Surround.

Zusätzlich gibt es noch einen unterstützenden Subwoofer und einen kleinen einzelnen Kontrolllautsprecher.

Alle Beschallungssysteme werden von einem eigenenen Verstärkerarray getrieben.

**Abbildung 1:** *IEM CUBE*-Sky
$\includegraphics[scale=0.3]{sky.eps}$

**Abbildung 2:** *IEM CUBE*-Hemisphäre
$\includegraphics[scale=0.35]{hemi1.eps}$

Limiter

Da vor allem über die Hemisphäre große Schallpegel im IEM CUBE entstehen können, wird das Auditorium durch eine 24-kanalige Limiterstufe dbx-1048 (direkt vor der Endverstärkung) geschützt.

digitale Signalverarbeitung

Um eine verlustfreie und flexible Signalverarbeitung zu ermöglichen, werden möglichst alle Funktionen des IEM CUBE in der digitalen Domäne ausgeführt.

Das Herzstück der Audio-Engine des IEM CUBE bilden daher zwei DSP-Matrizen auf PC-Basis (matrix1, matrix2).

CPU	P3-800MHz
RAM	256MB
OS	Debian/GNU Linux
Audioplattform	pure-data
Audio-In/Out (matrix1)	26 (3x toslink
	+ 1x AES/EBU)
Audio-In/Out (matrix2)	36 (4x toslink
	+ 2x AES/EBU)

Die Matrix-Rechner bieten Interfaces zur Ansteuerung der Beschallungssysteme, insbesondere für das periphone Rendering auf die Hemisphäre mit Hilfe von ambisonics.

Je nach Anforderungen können die Rechner getrennt oder kaskadiert eingesetzt werden.

Bei aufwendigen Projekten kann der leistungsstarke (1.5GHz, Raid-0) Projektrechner rockmore als Quellengenerator (Synthesemaschine, Soundfile-Player, ...) eingesetzt werden. Dieser Rechner ist mit 26 Audio-I/O-Kanälen und MIDI ausgestattet, und wird ebenfalls unter Linux mit pure-data betrieben.

Die Rechenmaschinen im Maschinenraum können vom IEM CUBE aus entweder direkt über ein Terminal oder über Ethernet mit dem Laptop cubecontrol gesteuert werden. Sowohl Terminal als auch Laptop sind mit Flatscreens und lüfterlos ausgeführt, und dadurch leise genug, um im IEM CUBE betrieben werden zu können.

Hall

Das digitale Hallgerät M-5000 von TC electronics, das sowohl analoge wie digitale Ein-/Ausgänge hat, kann zur Raumsimulation verwendet werden.

AD/DA-Converter

Für die AD-Umsetzung zwischen den heterogenen Moduln stehen drei ADI-8 DS-Converter (jeweils 1x toslink $\leftrightarrow$ 8x analog) von RME für die Hemisphäre, zwei Creamware-Converter (insgesamt 3x toslink $\leftrightarrow$ 24x analog) für den Sky und ein Fostex VC8-Converter (1x toslink $\leftrightarrow$ 8x analog) für die KLIPSCH-Anlage zur Verfügung.

Ein AES/EBU-Converter Big-DAADi von tracer steht für den Subwoofer-Kanal bereit.

Mikrophonvorverstärker

Für Mikrophon-Aufnahmen im IEM CUBE gibt es 24 audio-buddy Mikrophonvorverstärker von midiman.

Software

Da sich komplexe Lautsprecheranordnungen wie die Hemisphäre ohne geeignete Werkzeuge nicht ohne weiteres handhaben lassen, ist auf den Matrix-Rechnern ein Software 3D-Mixer implementiert. Dieser ermöglicht einerseits das Erarbeiten von periphonen Kompositionen/Abmischungen mit Hilfe von frei positionier- und bewegbaren SoundObjects, andererseits die Wiedergabe von traditionellen Mehrkanal-Stücken über ``virtuelle Lautsprecher''.

Die Steurung des 3D-Mixers erfolgt vom IEM CUBE aus über ein Graphisches Software-Schnittstelle und/oder ein MIDI-Interface.

Je nach Anforderung (Anzahl der virtuellen Quellen, Raumsimulation) können Encodierung (in eine 3D-Representation des Schallfeldes) und Decodierung (auf die Lautsprecher des IEM CUBE) auf einem oder beiden Matrix-Rechner(n) ausgeführt werden.

Blockschaltbild

$\begin{picture}(0,0)% \includegraphics{BSP_rot.pstex}% \end{picture}$

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der IEM CUBE

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The command line arguments were:
latex2html -split 0 cube-short.tex -dir /Net/iem/Benutzer/zmoelnig/public_html/cube-short/ -mkdir

The translation was initiated by Johannes M Zmoelnig on 2001-10-04

Johannes M Zmoelnig 2001-10-04

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