Zu Besuch bei ESI Audiotechnik, Leonberg

ESI bietet seit Jahren kompakte Audio- und MIDI-Interfaces, Lautsprecher und andere »Problemlöser«. Dabei steht die konkrete Anwendung im Vordergrund — ohne »Feature-Gewitter«. Die Firma hat sich mit zuverlässigen Lösungen etabliert. Zeit für ein Gespräch über Markt, Entwicklungen, Fertigung, den Vorteil eigener Treiber … und Hürden unter Windows und Mac OS X, die Usern unfreiwilliges Resampling einbringen kann.

In Leonberg nahe Stuttgart sitzt die Firma ESI Audiotechnik im Erdgeschoss eines Gebäudekomplexes im Industriegebiet. Das Firmenschild weist zusätzlich noch RIDI Multimedia aus, die ursprüngliche Bezeichnung. Das Unternehmen, das heute kompakte Audio- und MIDI-Interfaces sowie Lautsprecher anbietet, wurde 1998 gegründet. Zu Anfang waren sie ein Vertrieb für Audio-Interfaces und Soundkarten, hatten dazu Software im Portfolio − etwa von Applied Acoustics und BIAS. »Wir waren recht schnell ins Marketing und die Produktentwicklung eingebunden«, erklärt ESI-Chef Claus Riethmüller. »Am Ende gingen wir von einem Vertrieb zu einem Hersteller über.« Mittlerweile werden ESI-Produkte in Leonberg entwickelt, sie sind vor Ort zu siebt, die Fertigung erfolgt in Asien.

ESI auf der Studioszene

Der Wandel sei teilweise »Learning by Doing« gewesen, erklärt Riethmüller. »Was Produktkonzepte betrifft − was will der Anwender eigentlich, welche Features werden nachgefragt − sind die Unterschiede zwischen Vertriebs- und Herstellungsseite nicht so groß: Wir entdecken eine Marktlücke und eine Zielgruppe, die wir konkret und preisgünstig ab – decken wollen. Dann entwickeln wir ein Produkt, das so kompakt wie möglich nur die gewünschten Features bietet.« Er verweist etwa auf das ESI Gigaport HD+ Interface: »Das Gigaport hat acht Ausgänge und ist sehr klein − in der Größe gibt es nichts Vergleichbares auf dem Markt. Daher ist das Interface im DJ-Bereich sehr beliebt, und interessanterweise auch weltweit in der Hotelbranche, für automatisierte Beschallungen.«

(Bild: Nicolay Ketterer)

Ein ähnliches Konzept stehe hinter dem U24 XL Interface, »eine kleine Lösung mit hochwertigen Wandlern und digitalen Ein- und Ausgängen. Die Maya44 USB beherbergt vier Ein- und Ausgänge in einem möglichst kompakten Gerät, das UGM96 ist mit Gitarren- und Mikrofoneingang sowie einem Kopfhörerausgang ebenfalls kompakt gehalten.« Die Interfaces sind bewusst in einem Metall- statt einem Plastikgehäuse gefertigt. »Wir legen Wert auf die Verarbeitung und auch einen Standard, was Audioqualität angeht. Die Leute sind oftmals erstaunt, wie gut die Messwerte der Wandler in der Preisklasse sind«, so der Firmenchef.

»Wir übernehmen bei allen Audio-Interfaces die Treiber-Entwicklung selbst. Viele USB-Interfaces greifen auf generische Standard-Treiber zurück: Einzelne Anbieter verkaufen ihre Treiber vielen Hardware-Firmen. Das funktioniert auch recht gut. Durch eigene Treiber können wir die Performance allerdings optimieren, sodass Latenzen geringer werden, und besondere Features integrieren.«

Er verweist auf das hauseigene DirectWire-Konzept, »ein internes Signal-Routing, um interne Audiosignale von einer Audioanwendung in eine andere in Echtzeit zu übertragen.« Das sei gerade im Podcast-Bereich sehr beliebt. Dabei können auch Signale zwischen Software mit unterschiedlichen Treibern − ASIO 2.0, MME, WDM oder DirectSound − verbunden werden. Sie haben eine spezielle Technologie entwickelt − EWDM, eine Erweiterung des Microsoft WDM-Standards, wodurch die unterschiedlichen Treiber gleichzeitig verwendet werden können.

Unter Windows XP bestimmte noch die jeweilige Audio-Anwendung die Samplingrate. Seit Windows 7 hat Microsoft das Audio-Handling geändert: »Dahinter steckt der sogenannte Windows-Kernel-Mixer − damit passt Windows alle Ereignisse darauf an, was die Hardware ausgibt«, meint Riethmüller. »Bei einem ›einfachen‹ PC mit Onboard-Soundkarte, die mit 48 kHz arbeitet, gilt: Alle Audio-Events werden von Windows immer auf 48 kHz umgerechnet und ausgegeben. Spielt man lediglich ein Video ab, stört das weniger. Aber bereits bei einem mp3-File, das 44,1 kHz verwendet, wirkt sich das Resampling auf den Klang aus. Eine Echtzeit-Wandlung von 44,1 auf 48 kHz ist in der Regel hörbar − der Höhenbereich verändert sich leicht. Beim herkömmlichen Musikhören ist das weniger tragisch, und die meisten haben sich mittlerweile schon daran gewöhnt, weil es so häufig stattfindet!«

(Bild: Nicolay Ketterer)

Für Audiokartenhersteller entstehe dadurch ein Problem: »Unsere Hardware kann selbstverständlich die unterschiedlichen Samplerates bedienen. Microsoft will es dem Anwender einfach machen und alles automatisieren. Das mag für den Konsumenten relativ gut funktionieren. Der professionelle Anwender hingegen will die Kontrolle behalten, welche Sampling-Rate gerade stattfindet, und eine zusätzliche Umwandlung unbedingt vermeiden.«

Mögliche Lösungen? »Wenn man einen ASIO-Treiber mit einer DAW − Cubase oder Nuendo − verwendet, ist das kein Problem. Über den ASIO-Treiber wird die Samplingrate über die Hardware eingestellt. Alternativ bietet Microsoft den sogenannten Exclusive Mode − eine Möglichkeit, über die die Audio-Anwendung auf den Treiber zugreifen kann. Die Standardanwendungen − iTunes, Windows Media Player und andere − nutzen beides nicht. Die können Dateien mit abweichender Sampling-Rate zwar abspielen, verändern aber nie die Einstellung: Das Ergebnis wird von Windows im Hintergrund umgerechnet. Da fehlt auch auf Anwenderseite etwas Grundlagenwissen, weil alles bequem funktioniert.«

Den erwähnten Exclusive Mode − ebenso wie ASIO − müssten Software-Hersteller explizit erwähnen, sonst sei er nicht vorhanden. »Bei dem Player ›Foobar‹ lässt sich der Exclusive Mode in den Einstellungen auswählen.« Bei Apple − wo ASIO-Treiber nicht existieren − sei die grundsätzliche Problematik dieselbe, erklärt Claus Riethmüller. »allerdings hat sich Core Audio − die Schnittstelle von Apple − etwas besser etabliert. Dort sind geringe Latenzen möglich. Aber: Auch hier findet eine Wandlung der Samplingrate statt, dazu interne Lautstärkeregelung − je nach Anwendung und Treibern.«

»Latenzhürde« USB

Stichwort Latenz: Die technische Grenze liege bei einem USB-Interface mit 44,1 kHz bei rund 2 bis 4 Millisekunden pro Richtung, so Software-Entwickler Jesko Quenzer. »Das Problem besteht darin, dass USB prinzipbedingt Daten lediglich in Millisekunden-Blöcken über den Bus verschickt. Ich muss immer erst eine Millisekunde Daten sammeln, bevor ich sie über den Bus schicken kann. Dadurch entsteht bereits eine Millisekunde Latenz. Dazu kommt ein weiterer Zeitverzug, bis die ASIO-Anwendung die Nachricht übermittelt, dass der erste Buffer angekommen ist und schließlich ›hinübergeschaufelt‹ wurde. Durch sonstige Rechenoperationen und dem Windows-Handling kommen 1 bis 2 weitere Millisekunden hinzu.« Für Echtzeit-Monitoring, bei dem ein Live-Signal Ein- und Ausgangswandler passiert, verdoppelt sich die Latenz naturgemäß.

Wird die Samplingrate verdoppelt, halbiere sich die Latenz allerdings auf DAW-Seite, ergänzt Riethmüller. Quenzer: »Bei 44,1 kHz entstehen 441 Samples je Millisekunde, bei 96 kHz sind es 960 pro Millisekunde − die Abtastung pro Zeit wird erhöht. Das heißt: Es entstehen mehr Daten, dadurch ist die erforderliche Paketgröße in der DAW für den Bus-Transfer schneller erreicht.«

Über Audiokarten im PCI-Express-Format lässt sich die Latenz weiter reduzieren. Riethmüller: »Von uns gibt es immer noch interne Audiokarten im PCI-Express-Format, zum Beispiel die Maya44eX. Da die Daten direkt über den PCI-Bus laufen, können die Puffergrößen kleiner sein. Da die Karte in den Rechner eingebaut werden muss, ist hier allerdings ein Desktop-PC nötig − das ist für manche Anwender uninteressant, trotzdem besteht noch eine Nachfrage.« Die Apple-Schnittstelle entspreche praktisch PCI-Express, »nur mit anderer Verkabelung. Alles, was über PCI-Express realisiert wird, lässt sich auch über Thunderbolt realisieren. Im Moment gibt es von uns keine Thunderbolt-Audio-Hardware, was daran liegt, dass der Thunderbolt-Markt aus unserer Sicht im hochpreisigen Segment stattfindet. Für den Anwender ist der Unterschied geringer, der Stecker ist mittlerweile sogar der gleiche wie für USB-Hardware. Der Mehrwert für den Kunden ist überschaubar, wenn ich für die gleichen Features 30 % mehr ausgeben muss, nur um einen Latenzvorteil zu haben«, meint er. »Bei großen mehrkanaligen Produkten ist ein Markt vorhanden, aber für kleinere Interfaces, wo unser Schwerpunkt liegt, ist es weniger interessant.«

Produktion im Ausland

»Wir produzieren alle Produkte bei der gleichen Firma − ein großer Hersteller in Asien, der bei Keyboards und Synthesizern erfolgreich ist. Wir sind auch recht häufig vor Ort.« Die Zusammenarbeit sei sehr gut. »Wir haben gemeinsam ein Qualitätskontrollsystem für jedes Produkt entwickelt. Wir geben vor, was wir möchten und was wir für unsere Produkte brauchen − zum großen Teil Systeme und Abläufe, die wir selbst entwickelt haben. Wir schulen die Leute vor Ort.«

OEM-Entwicklungen

Fast ein Drittel ihrer Arbeit mache die Entwicklung für Fremdfirmen aus, »zum Teil Produkte, die unter deren Eigenmarken angeboten werden«, so Riethmüller. »Unsere Technologien sind auch in andere Produkte integriert − zum Beispiel einen Gitarrenverstärker mit integrierter USB-Audiolösung, die von uns kommt. Oder ein namhafter DJ-Mischer/ Controller, dessen Audio-Interface von ESI stammt. Die Firmen haben oft keine eigene Technologie im Bereich Audio-Interfaces und Treiber − stattdessen ist eine Zusammenarbeit interessanter.

Teilweise haben Firmen von sich aus nicht die Erfahrung, in anderen Ländern zu produzieren. Da sind wir als Berater involviert. Im Laufe der Zeit habe ich gemerkt, dass es entscheidend ist, die kulturellen Unterschiede zu über – setzen. Den Bereich übernehme ich größtenteils. Bei der Umsetzung muss man schauen, wo die jeweiligen Stärken liegen. Teilweise ist nicht alles machbar, umgekehrt wird man auf Verbesserungen gestoßen. Unser Anbieter ist zum Beispiel sehr gut beim mechanischen Industriedesign – die wissen gleich, wie die Umsetzung erfolgen muss, damit der Zusammenbau effizient funktioniert.«

Eigene Studiomonitore

Die ersten Studiomonitore im ESI-Portfolio kamen um 2003 auf den Markt, der Aktivmonitor nEar05 mit 5-Zoll-Woofer. Ein »großer Marktteilnehmer« habe dann erst mal viele als OEM-Produkt bei ihnen eingekauft, meint Riethmüller. Dadurch sei das Marktsegment aktiver 5-Zoll-Studiomonitore für Homerecording-Studios praktisch entstanden. »Heute ist es möglich, für recht wenig Geld sehr gute Lautsprecher zu bauen − davon profitiert die gesamte Branche.« Für die Lautsprecher würden ebenfalls viele Komponenten selbst entwickelt. Bei der aktuellen uniK-Serie setzt die Firma auf Magnetostaten im Hochtonbereich, um den Stimmenbereich klar herauszustellen, so Riethmüller: »Wir hatten ein gutes Design für den Hochtöner, der Rest entstand drum herum.« Mit dem MoCo befindet sich ebenfalls ein − passiv ausgeführter − kompakter Monitor- Controller im Portfolio.

Dante als »Zukunfts-Schnittstelle«

Auch in Zukunft wollen sie Audio-Interfaces vom Einsteigerbereich bis zu professionellen und trotzdem günstigen Mehrkanal- Lösungen anbieten. »Zum anderen werden wir immer wieder Nischenprodukte als Problemlöser herausbringen«, kündigt Claus Riethmüller an. Er verweist auf die beiden neuen USB-3.0-MIDI-Interfaces M4U eX und M8U eX mit 8 und 16 Ports. »Beide haben automatische Signalerkennung: Jeder Anschluss kann sowohl als Ein- oder Ausgang verwendet werden. Manche Leute fragen uns, warum wir noch große MIDI-Interfaces bauen − weil noch Leute viele Synthesizer haben; der Markt ist da.

Aktuell haben wir das planet 22x als Dante-Netzwerk-Audio-Interface im Portfolio. Aus unserer Sicht ist das ein Schritt in die richtige Richtung. Als Netzwerklösung sind lange Kabel verwendbar, dazu können die Interfaces beliebig kaskadiert werden. Dante ist im Moment im Beschallungsbereich als Standard verbreitet, aber das dürfte der nächste Schritt im Studiobereich sein. Bei Digitalmisch – pulten gibt es beispielsweise kaum einen Hersteller, der Dante nicht als Option anbietet. Es wird auch von uns immer mehr Dante Audio-Interfaces geben«, verspricht Claus Riethmüller.

www.esi-audio.de