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Dante (Digital Audio Network Through Ethernet)

Dante (Digital Audio Network Through Ethernet) ist eine Kombination aus Hardware, Software und einem Netzwerkprotokoll, die es erlaubt, mehrere Kanäle unkomprimierter digitaler Audiosignale mit geringer Latenzzeit über ein Netzwerkkabel zu übertragen.

Im Gegensatz zur analogen Übertragung bietet die digitale Übertragung gleich mehrere Vorteile. Das Signal ist auch bei Übertragungen über größere Entfernungen vergleichsweise störunanfällig und die Anforderungen an die Qualität des Kabels sind geringer als bei analogen Audioübertragungen. Im Vergleich zu anderen Audio-über-Ethernet-Anwendungen wie CobraNet oder EtherSound bietet Dante integrierten Gigabit-Support, eine enorme Übertragungskapazität von über 500 hochauflösenden digitalen Audiokanälen je Richtung mit einem einzigen Netzwerkkabel, geringere Latenz und automatische Wordclock-Konfiguration.

Hintergrund
Audioübertragungsformate über Netzwerkkabel unterscheiden sich hinsichtlich der zum Einsatz kommenden Übertragungsweise, welche in Schichten untergliedert ist (OSI-Schichtenmodell). Die einfachste Übertragungsschicht (Layer 1) definiert lediglich das verwendete Übertragungsmedium (beispielsweise Kupfer- oder Glasfaserkabel) hinsichtlich seiner Eigenschaften inkl. der Anschlussstecker (RJ-45). Eine auf Layer 1 basierende Übertragungsvariante ist beispielsweise AES50. Derartige Audiogeräte nutzen zur Übertragung der Audiosignale zwar Netzwerkkabel, die Audioübertragung selbst erfolgt zwischen den beiden direkt miteinander verbundenen Geräten im Punkt-zu-Punkt-Verfahren in einem der herkömmlichen digitalen Mehrkanalformate (ADAT, MADI, etc.). Hauptvorteil gegenüber einer Übertragung mittels ADAT, USB oder Firewire ist die deutlich größere realisierbare maximale Kabellänge (max. ca. 90 m gegenüber max. 10 m).

Auf Layer 2 basierende Audio-Übertragungsprotokolle (z. B. EtherSound, AVB, CobraNet) setzen auf dem Ethernet-Übertragungsprotokoll auf. Auch sie nutzen Netzwerkkabel zur Übertragung. Das System bietet jedoch wie auch Layer 1 keine Adressierbarkeit der verwendeten Geräte, so dass kein gezieltes Routing zwischen mehreren Geräten möglich ist.

Im Unterschied dazu erfolgt die Übertragung bei Dante auf der Schicht 3. In dieser Übertragungsschicht geschieht die Übertragung nicht mehr in einem der herkömmlichen, rein PCM-basierten digitalen Audioformate, sondern IP-basiert in Datenpaketen (TCP, UDP). Die Adressierbarkeit der Datenpakete sprengt die traditionelle Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen lediglich zwei direkt miteinander verbundenen Audiogeräten auf, und es wird möglich, beliebig viele Audiogeräte wie bei einem Computernetzwerk per Netzwerkverteiler (Switch) miteinander zu verbinden und Audiosignale an jeden gewünschten Empfänger im Netzwerk zu senden und ebenso von jedem Gerät im Netzwerk Audiodaten zu empfangen (echte Audiogeräte-Vernetzung). Der Abstand zwischen zwei Dante-Geräten oder einem Dante-Gerät und dem nächsten Netzwerkverteiler kann jeweils immer bis zu ca. 80 m betragen. Damit ist ein solches Format besonders interessant für Audio-Installationen in Stadien oder Universitäten mit vielen relativ weit auseinanderliegenden Räumen bzw. Gebäuden[2]. Da Dante auf herkömmlicher, sehr weit verbreiteter und kostengünstiger Netzwerkinfrastruktur basiert, können bereits für Datennetzwerke in Nutzung befindliche Netzwerk-Verkabelungen in vielen Fällen einfach für Dante-Audionetzwerke mitverwendet werden, wodurch erhebliche Kosten eingespart sowie bauliche Veränderungen wegen Neuverlegung von spezifischen Audiokabeln umgangen werden können.

Das direkte Versenden von Dante-Audiodaten über WLAN wird derzeit insbesondere wegen zu großer Übertragungslatenzen sowie der Gefahr von Signalunterbrechungen nicht unterstützt. An den gleichen und noch weiteren spezifischen Einschränkungen scheitert momentan die Übertragung von Dante über dLAN bzw. PowerLAN. Ein möglicher Workaround zur drahtlosen digitalen Übertragung von Audioinformationen (jedoch nicht im Dante-Netzwerkformat!) ist das XIRIUM-System der Firma Neutrik.

Anwendungen
In einem Layer-3-Netzwerk können hochauflösende Audiodatenpakete und sonstige Daten (Internet, Dateiübertragungen) problemlos gleichzeitig übertragen werden. Um die störungsfreie Übertragung der Audiodaten zu garantieren, sind konfigurierbare Gigabit-Netzwerkverteiler einzusetzen, welche die Möglichkeit bieten, Audiodaten gegenüber dem übrigen Netzwerk-Datenverkehr zu priorisieren (Quality of Service, QoS). Ebenso sollten Energiesparfunktionen der Switches (Green Ethernet) abschaltbar sein, um keine Audiodaten auszubremsen. Geeignet sind Cat-5e- und Cat-6-Netzwerkkabel.

Inzwischen sind zahlreiche Mischpulte, Analog-Digital-Wandler, Mehrspur-Recorder, fernbedienbare Vorverstärker, Mikrofone, Bühnen-Monitore sowie PA-Endstufen und PA-Lautsprechersysteme diverser Hersteller mit Dante-Schnittstellen erhältlich[3]. Dante-Geräte verfügen über einen Mechanismus, welcher es ihnen erlaubt, sich automatisch gegenseitig zu Erkennen (Auto-Discovery), sobald sie mit anderen Dante-Geräten direkt oder über einen Netzwerkverteiler verbunden werden. Nur wenige Sekunden nach dem Anschließen an das Netzwerk sind alle Audio-Ein- und -Ausgänge des neu angeschlossenen Gerätes allen anderen Geräten bekannt und Audiosignale können beliebig zwischen allen Geräten geroutet werden. Darüber hinaus regelt sich die erforderliche Wordclock-Synchronisation aller im Netzwerk befindlichen Geräte in den meisten Fällen selbständig. Verbindungen zu Geräten, die mit dem Netzwerk verbunden, jedoch aktuell nicht eingeschaltet sind, werden ignoriert, jedoch werden die Verbindungen unmittelbar nach dem Wiedereinschalten automatisch wiederhergestellt.

Verglichen mit anderen digitalen Übertragungsformaten ist die minimal erreichbare Latenzzeit im Verhältnis zur Geräteanzahl im Netzwerk sehr klein (abhängig von der Größe bzw. Komplexität des Netzwerks zw. 0,15 ms und 5 ms). Damit sind Dante-Netzwerke geeignet für Audio-Echtzeit-Anwendungen wie Live-Beschallungen.