贝拉全新的超低延迟交互式音频平台

贝拉硬件

安德鲁·麦克弗森C4DM增强仪器实验室 让我们知道他们已经启动了一个新的Kickstarter项目,以资助 贝拉 –高性能,超低延迟(<1ms)平台,用于基于 BeagleBone黑色。该项目已经达到了其筹资目标,目前尚需一个月的时间。

BeagleBone黑色是一个社区支持的开放式硬件计算平台。贝拉提供 立体声,模拟和数字I / O 在一个独立的包装中。它结合了BeagleBone Black嵌入式计算机的处理能力,定时精度和微控制器的连接性。

“我认为,出于多种原因,这可能会引起Synthtopia(读者)的兴趣,” says McPherson. “亚毫秒级的延迟和音频速率传感器处理意味着,使用Bela制造的数字仪器比在其他嵌入式平台上制造的仪器更快,响应更快。同样,直流耦合的16位模拟输入和输出可能对CV控制有用。”

这里’的官方介绍视频:

技术细节

这里’麦克弗森告诉我们有关贝拉的事情’s technology:

在硬件方面,Bela具有带板载扬声器放大器的立体声音频I / O,每个16位模拟I / O的8个通道以及16个GPIO引脚。每个模拟和数字通道均以音频速率自动采样,以实现传感器和音频之间的精确无抖动对齐。

但Bela最重要的独特功能是它在动作和声音之间的延迟极低,音频往返时间低至1.0毫秒,从模拟输入到模拟输出甚至低至100微秒。

贝拉低延迟音频

这比任何笔记本电脑或嵌入式Linux板所能达到的速度都要快得多。为此,我们使用Xenomai实时Linux扩展以基本上裸机的优先级运行音频代码,而绕过内核驱动程序直接进入硬件。这意味着我们可以获得大小不超过2个样本的音频缓冲区而不会丢失,并且性能不受其他系统负载的影响。

Other notable features include an on-board browser-based IDE and an in-browser oscilloscope for visualising audio and sensors. It can be programmed with a lightweight C++ API, or Pd patches can be compiled into optimised C code for the board using the 重 Audio Tools (http://enzienaudio.com).

贝拉 可用于项目支持者,起价45英镑。查看项目 现场 有关详细信息。

27个想法“贝拉全新的超低延迟交互式音频平台

  1. 他们充分证明了对该产品的需求:低延迟。他们实现这一目标的方法很聪明。

    这是进入功能独特的小型音频平台的相当便宜的入门。

    较小的缺点是它仅限于16位(据我所知),并且编程并不是一味淡淡的。

    如果其他系统可以采用类似的理念,那么也许可以解决Android固有的(且可笑的)延迟–但是,这仍然需要新硬件和新软件,这不太可能很快发生。

    1. 16位ADC适合输出。仅当录制稍后要编辑的音频时,才需要更高的动态范围。甚至12bit也可以!它’很明显’关于使其成为一种乐器而不是某些高端音频接口的更多信息。您总是可以通过许多可能性获得质量更好的音频,而这些可能性已经存在了一段时间。我个人无法’甚至无法想象高端音频会从任何此类小型且廉价的设备中发出。

  2. 我不知道gpio引脚的实际输出电压是多少?希望足够高,以实现每倍频程CV信号12V。另外,我希望看到在输入信号上计算出的FFT的计算时间。我想知道他们是否使用beagle bone black的GPU来加速DSP功能…这么多的问题!尽管如此,它还是一个非常整洁和令人兴奋的产品。

      1. 啊!感谢常识检查!现在,我需要做的就是设计一个单独的模块,该模块可以将3.3V GPIO输出提高到12V /倍频程方案。一世’模块化综合的新手,请耐心等待,但是如果Eurorack模块的总线电压通常为-12 V至+12 V,那么12V /倍频CV信号如何工作?这只会给出两个八度的范围吗?控制器会升高电压吗?

        1. Eurorack是1v /八度,带有。它们由+ 12v导轨,-12V导轨和+ 5V导轨供电。虽然我’我不确定12V的来源。我认为某些模块的最大简历电压为10V。音高也许额外的2V只是额外的?也许吧’所使用的内部组件的电源电压是多少?我想知道实际上为什么是12V。

    1. 你好
      关于电压水平,答案在我们的“常见问题”页面中 http://bela.io/faq.html#17

      >音频I / O级别取决于音频编解码器的可调设置。您可以舒适地插入吉他,动圈式麦克风,压电拾音器,这实际上是大多数东西,可高达59.5dB的增益。您可以参考TLV320AIC3104数据表以了解更多详细信息。
      >模拟输入的范围是0-4.096V(输入允许5V);模拟输出在0-5V范围内;数字I / O电平为0 / 3.3V。记住这些是BeagleBone’s AM3358’自己的GPIO引脚,因此请确保您不要超过3.3V,否则将使BeagleBone Black变砖。

      如果要使用此控件来控制例如Eurorack模块,以利用整个电压范围,则可能需要一些外部电路来缩放和移动电压。

  3. 对于工程师而言,似乎比最终用户的音乐家更令人兴奋…

    现在,就实际工具而言,其所有投机性

    1. 火腿收音机?
      我很困惑…
      我知道这是一个“open-ended”产品将在其他产品中实施,但是wtf?火腿收音机?

      1. 那么为何不?那里’业余无线电世界有很多有趣的发展。
        比压扁更有趣1960’s合成电路进入3U机箱ðŸ™,

    1. It’非常相似的方法。延迟时间实际上几乎相同(http://www.axoloti.com/more-info/latency/)。 Axoloti没有太多的输入/输出,但是板上已经有插孔连接器! ðŸ™,如果您是一位没有Pure Data甚至C ++经验的音乐家,那么Bela可能会退出市场。 Axoloti带有自己的Patcher,它非常易于使用,您无需’不需要任何编程知识。就像使用模块化合成器(http://www.axoloti.com/axoloti-patcher/)。 Axoloti具有许多用于连接不同的机械,视音频设备,控制器的引脚。如果要对Axoloti进行编程,则可以打开Axoloti。

      1. 从我们的常见问题解答 http://bela.io/faq.html#7

        >Axoloti是一块裸金属微控制器板,上面装有168MHz ARM Cortex-M4微控制器。 贝拉是一台配备1GHz ARM Cortex-A8 CPU的计算机,它具有更多的处理能力和内置的矢量浮点支持。 贝拉在Linux上运行,因此获得了它附带的所有其他功能(存储,网络,USB,板载编译)。
        >同时,Bela在Linux的TOP上运行(即:具有更高的优先级),因此音频性能不会受到板上其他情况的干扰:您可以获得Linux的最佳性能,而没有性能开销。
        >与Axoloti相比,Bela还具有16位模拟输入和输出(每个8位)和板载扬声器放大器。另一方面,Axoloti具有内置的5针MIDI插孔,而Bela则没有,尽管Bela可以使用USB MIDI。 Axoloti有自己的图形开发环境,其中Bela使用Pd或C ++。

        此外,请注意,每个Bela套件均在分线电缆中随附音频I / O连接器。我们附带1/8″英寸连接器,但您可以轻松焊接1/4″英寸连接器。

        1. 贝拉上的Pure Data依赖于编译器(“heavy”)(仅作为云服务提供)。“Heavy”不是开源的,并且不能以二进制下载的形式提供。

          Axoloti有15个可用的12位分辨率模拟输入,其中两个通道也可以切换到12位分辨率模拟输出。还有UART,SPI,I2C和多个PWM’可用于与其他电子零件一起扩展。

          Axoloti也可以在USB主机上使用USB中级设备。它的USB设备端口也将作为USB-midi设备显示给您的计算机。

          1. 非常感谢Johannes所做的澄清,我们将使用您提供的详细信息更新常见问题解答。
            我们还没有机会亲自尝试Axoloti,但是从我们的角度来看,它是一个很棒的工具,自定义修补程序和建筑环境已经投入了很多工作,我们看到社区喜欢它。
            您介意为我们提供有关Axoloti上模拟通道采样率的更多详细信息,以便我们可以将它们包括在FAQ中吗?我在您网站的任何地方都找不到规格。

            我要说的是Bela和Axoloti在应用上有一些重叠,但也有一些差异。设计目标大不相同,因为Bela运行全栈Linux操作系统,试图以全新方法将1GHz ARM A8的所有可用功率压缩。

            关于重型编译器,您说得很对,它不是开源的,也无法下载。但是,他们的Web服务非常快,我们可以在1秒钟之内将补丁编译为C,并且它返回的代码已获得MIT的非商业使用许可。

            1. 目前,Axoloti Core上的gpio模拟通道以3kHz采样。这不是硬件限制,但是由于需求很少,因此尚未开发出更快的转换。在纸上,ADC支持2MS / s,在16个通道上多路复用,’s 125kS/s.

  4. 我当然也喜欢低延迟。

    但是系统延迟告诉我有关在其上运行的实际程序的信息?
    我可以看到例如音序器或基于它的控制器将是超快的。

    但是,一旦您从PureData等开始,您的代码确实会增加延迟。

    无论如何,我喜欢ðŸ™,

    1. 嗨,来自我们的常见问题解答 http://bela.io/faq.html#3

      我们如何在运行PureData时获得低延迟?
      >首先,我们没有运行Pd程序本身,其次,我们没有使用Linux ALSA驱动程序。使用重型音频工具将Pd补丁编译为C代码。生成的C代码经过高度优化,并自动包装到我们的C ++ API中。这绕过了整个Linux内核(和ALSA),并允许它以小至2个音频样本的缓冲区大小运行,从而使音频的往返延迟小于1ms(因为ADC / DAC具有一些内置的延迟),而对于100us则小于100us。模拟(其转换器更快)。

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