Wann bekommt ein AV-Prozessor neue Funktionen als Update — und wann nur als neues Gerät?

Woran hängt es, ob ein AV-Prozessor eine Neuerung als Software-Update bekommt oder erst als neues Gerät — und was folgt daraus für Planung, Nutzungsdauer und Nachrüstbarkeit?

Das entscheidet die Rechenarchitektur im Gehäuse. Die meisten AV-Prozessoren rechnen auf einem fertigen DSP-Chipsatz, den ein Halbleiterhersteller für Audiogeräte anbietet; einige wenige rechnen auf einem eingebetteten Computer mit eigenem Betriebssystem. Daran hängt, wie viel Rechenvorrat über die Anschaffung hinaus da ist und wie leicht sich ein neues Verfahren nachladen lässt. Die Bauweise verschiebt diese Grenze allerdings nur — aufheben kann sie keine: Was durch die Buchsen geht, entscheidet in beiden Fällen fest verbautes Silizium, und was ein Gerät dekodieren darf, entscheidet ein Lizenzvertrag. Diese Seite zeigt, wo die Grenze jeweils verläuft, was ein realer Schadensfall aus dem Jahr 2020 darüber sagt und welche vier Fragen ein Angebot beantworten sollte. Welches Gerät in einer Anlage überhaupt welche Aufgabe hat, steht unter AV-Prozessor, Endstufe und AV-Receiver.

Ein AV-Prozessor ist ein Computer, der Ton rechnet — und Computer gibt es in zwei Sorten. Der Taschenrechner kann genau das, wofür er gebaut wurde, und das sehr zuverlässig. Der Laptop kann weniger effizient rechnen, dafür lässt sich später ein neues Programm aufspielen. Beide Sorten stecken in AV-Prozessoren, und das erklärt, warum ein Gerät nach vier Jahren ein neues Tonformat geschenkt bekommt und das Nachbargerät nicht. Was keiner von beiden kann: sich eine neue Buchse wachsen lassen — kommen bei Fernsehern und Spielkonsolen neue Stecker auf, hilft kein Update; dann zählt nur noch, ob sich dieser Teil im Gerät herausziehen und ersetzen lässt.

Die Chipsatz-Plattform: fertig eingekauft

Der übliche Weg beginnt bei einem Halbleiterhersteller. Analog Devices etwa nennt für seine SHARC-Familie ausdrücklich Soundbars und Heim-AV-Receiver als Zielanwendungen und beschreibt die Bausteine als ausgelegt auf deterministische Echtzeitverarbeitung mit niedriger Latenz — genau die Eigenschaft, die ein Gerät braucht, das Bild und Ton synchron halten muss. Filterrechnungen laufen dabei nicht allein in Software: Für FIR- und IIR-Filter sitzen Beschleuniger direkt im Baustein, also für jene beiden Filterarten, aus denen jede Raumkorrektur besteht. Die Leistungsabstufung ist Teil des Angebots — pinkompatible Typen von 400 MHz bis 2 GHz erlauben es, dieselbe Platine für ein günstiges und ein teures Modell zu verwenden.

Für den Gerätehersteller ist das mehr als ein Bauteilkauf. Mit dem Chip kommt eine Umgebung: Entwicklungswerkzeuge, fertige Bibliotheken und Software Dritter, die für diese Plattform bereits portiert und freigegeben ist — Analog Devices nennt Dolby und weitere Anbieter als Teil dieses Ökosystems. Ein Prozessor entsteht dadurch schneller, günstiger und mit weniger Risiko, als wenn jedes Verfahren selbst geschrieben werden müsste.

Der Preis dafür steht auf der anderen Seite derselben Rechnung. Der Funktionsvorrat eines Geräts ist im Kern der Vorrat seiner Plattform, und die Rechenleistung liegt in dem Moment fest, in dem die Platine bestückt wird. Ein Verfahren, das mehr Rechenleistung verlangt als eingekauft wurde, kommt für dieses Gerät nicht mehr — unabhängig davon, wie gern der Hersteller es liefern würde.

Der eingebettete Rechner: Vorrat statt Zuschnitt

Die zweite Bauweise dreht das um. Der Prozessor besteht dann aus zwei Hälften: einem Audioteil, der Takt, Wandlung und Signalführung in eigener Hardware erledigt, und einem Verarbeitungsteil, der technisch ein Computer ist. Trinnov beschreibt die eigene Plattform genau so — mehrkernige Universalprozessoren unter einem selbst entwickelten Betriebssystem auf Linux-Basis, ausdrücklich als Abkehr von den verteilten, spezialisierten DSP-Chipsätzen, die der Hersteller als Ursache kurzer Produktlebenszyklen benennt.

Was daraus praktisch folgt, lässt sich an der Update-Geschichte des Hauses ablesen: ein zusätzliches Tonformat, vier weitere Verarbeitungskanäle und zuletzt ein eigenes Basskorrekturverfahren erreichten vorhandene Geräte als kostenlose Software. Das sind Angaben des Herstellers, aber überprüfbare — sie betreffen ausgelieferte Geräte und ließen sich bei einem Bestandskunden nachsehen. Zur Rechenleistung nennt derselbe Hersteller über 200 GFLOPs für sein Spitzenmodell gegenüber rund 20 GFLOPs bei DSP-Plattformen; die Einheit zählt Rechenschritte mit Kommazahlen je Sekunde, in Milliarden. Diese Gegenüberstellung stammt vom Hersteller, benennt die verglichene Plattform nicht und sollte nicht als Marktvergleich gelesen werden.

Auch diese Bauweise hat ihren Preis, und er ist nicht nur ein Anschaffungspreis. Ein Universalrechner braucht mehr Strom und mehr Kühlung als ein spezialisierter Baustein, was Lüfter bedeuten kann und damit ein Geräusch im Rack. Er startet langsamer. Und die Software hängt an einem einzigen Haus statt an einem Ökosystem: Ein Gerät ist so lange aktuell, wie sein Hersteller dieses Betriebssystem pflegt.

Drei Schichten — und nur eine davon ist Software

Wer die Nachrüstbarkeit eines Geräts einschätzen will, sortiert am besten nach Schichten. Es sind drei, und sie verhalten sich grundverschieden.

Das Rechenwerk. Hier gilt alles bisher Gesagte. Ein neues Verfahren braucht Rechenleistung und Speicher; ist beides vorhanden, ist ein Update technisch möglich.

Das Silizium an den Buchsen. Der HDMI-Empfänger, die Wandler, die Netzwerkschnittstelle: Diese Bausteine bestimmen, was überhaupt ins Gerät hinein- und aus ihm herauskommt. Kein Update ändert daran etwas. Milde Abhilfe gibt es nur konstruktiv — wenn der Hersteller die Schnittstellen auf eine Steckkarte gesetzt hat, lässt sich der Anschlussteil tauschen, ohne den Prozessor zu ersetzen. Beim Sprung auf HDMI 2.1 hat Trinnov das für vorhandene Geräte so gelöst, teils durch den Fachbetrieb vor Ort, teils im Werk.

Lizenz und Zertifizierung. Die Dekoder für die verbreiteten Tonformate sind eingekaufte Fremdbausteine, die der Gerätehersteller lizenziert und für seine Plattform freigeben lässt. Deshalb kann ein Formatnachzug auch dann ausbleiben, wenn Rechenleistung reichlich vorhanden wäre — die Ursache liegt dann im Vertrag und im Freigabeverfahren. Dieselbe Schicht taucht bei der Einmessung wieder auf, dort sichtbarer als Preisschild: Welche Lizenzstufen der Raumkorrektur ein Gerät führt, ist eine eigene Entscheidung neben der Gerätewahl.

Wie diese Kette im Einzelnen verläuft — vom Formatinhaber über den Halbleiterhersteller bis zur Freigabe des fertigen Geräts — und welche drei Gründe einen Formatnachzug verhindern, steht unter Lizenz- und Freigabekette der Dekoder.

Der Fall von 2020: Was in Silizium steckt, lässt sich nicht laden

Im Herbst 2020 kamen die ersten AV-Receiver mit HDMI 2.1 auf den Markt. Kurz darauf wurde bekannt, dass der verbaute HDMI-Baustein fehlerhaft ausgelegt war — zuerst über den Test einer deutschen Fachzeitschrift, der hier nur in der Wiedergabe zweier Fachpresseberichte vorliegt: Bei den meisten Signalen mit 4K/120 Hz und 8K/60 Hz blieb der Bildschirm schwarz. Betroffen waren zahlreiche Modelle von Denon, Marantz und Yamaha. Der Befund enthielt bereits die unangenehme Hälfte — eine Behebung per Firmware war nicht in Sicht.

Genau so kam es. Sound United, das Haus hinter Denon und Marantz, bot den Besitzern ab dem 15. Mai 2021 einen kostenlosen externen HDMI-Adapter an, der den korrekten Baustein enthielt und das Signal davor umsetzte. Erst Geräte, die ab Mai 2021 gebaut und mit einem neu beschafften HDMI-Baustein bestückt wurden, arbeiteten von sich aus fehlerfrei. Yamaha verwies seine Kunden zunächst auf den Umweg über die Rückkanal-Buchse des Fernsehers, also auf eARC, was den Zweck eines HDMI-2.1-Receivers weitgehend aufhebt.

Drei Dinge lassen sich daraus mitnehmen. Erstens: Der Fehler saß in einem zugekauften Baustein und betraf deshalb mehrere Hersteller gleichzeitig — die Wahl der Marke schützte nicht. Zweitens: Die Reparatur bestand aus zusätzlicher Hardware oder neuer Hardware, weil Software an dieser Stelle nichts ausrichten konnte. Drittens: Wer damals gekauft hatte, bekam eine ehrliche Nachbesserung und trotzdem ein Gerät, das nicht mehr das war, wofür er sich entschieden hatte. Deshalb gehört die Frage nach der Anschlussschicht in jedes Angebot, mit Namen und Antwort statt als stillschweigende Erwartung.

Häufiges Missverständnis

„Softwarebasiert" wird gern als Versprechen gelesen, das Gerät bleibe beliebig lange aktuell. Es ist nur ein Versprechen über eine der drei Schichten. Ein eingebetteter Rechner hilft beim Nachladen von Verfahren und Formaten; gegen eine neue Anschlussgeneration hilft er so wenig wie jeder andere Aufbau, und gegen einen Lizenzstreit hilft er gar nicht.

Umgekehrt gilt das ebenso. Ein Gerät auf einer Chipsatz-Plattform ist kein Auslaufmodell. Wenn der Zulieferer seine Plattform pflegt und der Gerätehersteller die Updates weiterreicht, kommen auch dort Jahre nach dem Kauf noch Funktionen an. Der Unterschied liegt darin, wer über den Zuwachs entscheidet: bei der einen Bauweise das eigene Haus, bei der anderen die Kette aus Zulieferer, Formatinhaber und Gerätehersteller.

Und noch eine Erwartung geht regelmäßig daneben: Ein Update, das Fähigkeiten bringt, kann auch welche nehmen. Firmware ändert Bedienoberflächen, verschiebt Einstellungen und macht gelegentlich eine liebgewonnene Funktion unbrauchbar. Wer eine eingemessene Anlage betreut, liest deshalb vor dem Aufspielen, was sich ändert, und sichert die Einstellungen — was dabei jeweils gesichert wird, steht unter Preset.

In der Planung

Die Konzeptfrage steht wie immer vorn, und sie lautet hier nicht „welche Architektur", sondern: Wie lange soll diese Anlage halten, und was soll in dieser Zeit dazukommen dürfen? Ein Wohnzimmer-System, das in sechs Jahren ohnehin komplett erneuert wird, stellt andere Anforderungen als ein dedizierter Kinoraum, dessen Lautsprecher zwanzig Jahre in den Wänden bleiben und dessen Elektronik zweimal gewechselt wird.

Das Verfahren dazu sind vier Fragen an den Hersteller. Alle vier zielen auf Belege aus der Vergangenheit, weil Absichtserklärungen über die Zukunft nichts kosten:

Welche Funktionen sind in den letzten fünf Jahren tatsächlich per Update auf ausgelieferten Geräten angekommen, und welche davon waren kostenpflichtig? Die Antwort ist überprüfbar, ein Zukunftsversprechen nicht.
Sitzen die Schnittstellen auf Steckkarten, und hat der Hersteller schon einmal eine nachgeliefert? Auch hier zählt die Historie mehr als die Bauform.
Wodurch ist die Kanalzahl begrenzt — durch Rechenleistung, Anschlüsse oder eine Lizenz? Nur der letzte Fall lässt sich später mit Geld allein lösen.
Wie lange wird die Software dieses Modells noch gepflegt? Bei einem eingebetteten Rechner hängt daran auch die Sicherheit des Netzwerkgeräts, nicht nur der Funktionsumfang.

Erst danach kommt die Gerätewahl. Sie fällt in der Praxis oft schon vorher — über die Kanalzahl, über die Einmessung, über das Budget — und das ist in Ordnung, solange die vier Antworten im Angebot stehen und nicht als Annahme mitlaufen.

Grenzen und Sonderfälle

Die Architektur ist kein Klangargument. Weder die Chipsatz-Plattform noch der eingebettete Rechner klingt von sich aus besser. Beide rechnen in Gleitkomma-Arithmetik mit ausreichender Wortbreite, und was am Ende aus den Buchsen kommt, entscheiden Filterauslegung, Einmessung und Wandler. Wer die Bauweise zum Klangmerkmal erklärt, verwechselt Rechenvorrat mit Rechenergebnis.

Die Nutzungsdauer hängt nicht nur an der Technik. Ein Prozessor ist so lange nachrüstbar, wie sein Hersteller existiert und den Aufwand betreibt. Kleine Häuser mit langer Update-Historie sind ein besseres Zeichen als große Häuser mit kurzer — aber eine Garantie ist beides nicht.

Im AV-Receiver gilt dasselbe mit anderen Folgen. Auch dort steckt eine der beiden Bauweisen, meist die Chipsatz-Plattform. Der Unterschied ist die Kopplung: Wer den Receiver wegen einer neuen Anschlussgeneration tauscht, tauscht die Endstufen mit, obwohl an ihnen nichts veraltet ist. Das ist das eigentliche Argument für getrennte Geräte, und es steht ausführlich unter AV-Prozessor, Endstufe und AV-Receiver.

Kanalgrenzen sind nicht immer Rechengrenzen. Manche Geräte verkaufen zusätzliche Kanäle, zusätzliche Subwoofer-Ausgänge oder Verfahrensstufen als Freischaltung. Für die Angebotsrechnung ist das ein eigener Posten, und die Systematik dahinter steht unter Lizenzstufen der Raumkorrektur.

Verknüpfte Inhalte

Welche Aufgaben ein AV-Prozessor in der Kette übernimmt und wie er sich zu Endstufe und Receiver verhält, steht unter AV-Prozessor, Endstufe und AV-Receiver; die gesamte Signalstrecke vom Zuspieler bis zum Lautsprecher beschreibt Die Audiokette. Was im Gerät gerechnet wird, erklären DSP und FIR- und IIR-Filter, die beiden rechenintensivsten Aufgaben stehen unter Raumkorrektur und Bassmanagement.

Die Anschlussschicht, an der die Nachrüstbarkeit hängt, behandeln HDMI Typ A, Ultra96 und HDMI 2.2 sowie eARC und ARC. Warum Kanalzahlen wachsen und was sie bedeuten, steht unter Kanal-Notation, Upmixer und objektbasiertem Ton. Was eine Lizenzstufe zusätzlich kosten kann, behandelt Lizenzstufen der Raumkorrektur.

Quellen

Die Beschreibung der Chipsatz-Plattform stützt sich auf die Produktdokumentation von Analog Devices zur SHARC-Serie, die Soundbars und Heim-AV-Receiver ausdrücklich als Zielanwendung nennt und Auslegung, Filterbeschleuniger, Leistungsabstufung und Software-Ökosystem beschreibt. Die Beschreibung des eingebetteten Rechners folgt der Selbstdarstellung von Trinnov; die Rechenleistungsangaben und die Beispiele nachgelieferter Funktionen sind Angaben dieses Herstellers und als solche im Text gekennzeichnet.

Der HDMI-Fall von 2020 ist über zwei voneinander unabhängige Fachpresseberichte belegt: FlatpanelsHD vom 27. April 2021 zu den betroffenen Modellen und zum Adapterangebot, HDTVTest vom 18. August 2021 zur Ursache im Chipsatz und zur Umstellung der Fertigung ab Mai 2021. Der zuerst veröffentlichte Testbericht einer deutschen Fachzeitschrift vom Oktober 2020 ist nur in der Wiedergabe dieser beiden Quellen verwendet; das Original wurde nicht eingesehen.