Tarjeta de sonido Raspberry PI 2

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Jaimesg
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Tarjeta de sonido Raspberry PI 2

Mensaje por Jaimesg » Jue Abr 23, 2015 7:20 pm

Hola estoy planeando hacer un crossover digital con Brute Fir en una RPI pero dudo acerca de que tarjeta de sonido comprar. Los altavoces son de 2 vias... necesitaria 4 canales de salida.
Es realmente necesario 24 bits o con 16 es suficiente?

Un saludo
Última edición por Jaimesg el Jue May 14, 2015 9:07 am, editado 1 vez en total.
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Celedonio
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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI

Mensaje por Celedonio » Jue Abr 23, 2015 7:25 pm

Que yo sepa o haya probado, no más de 2 canales con la Rpi, asi que...
Por lo visto lo demás no importa ná de ná ...

https://www.youtube.com/watch?v=pxoW-00Zyho
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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI

Mensaje por Jaimesg » Jue Abr 23, 2015 9:29 pm

Gracias por la información, alguien ha probado con mas de 2 canales?
Se podrían colocar 2 tarjetas de sonido con 2 canales cada una?
Y respecto a los 16 bits/24Bits has notado alguna diferencia?

Un saludo
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Rafax
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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI

Mensaje por Rafax » Lun Abr 27, 2015 5:12 pm

Para FIRs no demasiado largos (sin gran resolución en graves) y con la RPI dedicada exclusivamente al convolver XOVER, puede que aguante 2 vías. Lo que no admite es 2 vías con FIR largos capaces de resolución para hacer DRC.

La CPU de la RPI antigua está muy limitada para convolver de FIRs largos, pero la nueva RPI 2 debe funcionar ya que tiene ~10 veces la potencia de CPU de la vieja :-)

Otra limitación de la RPI vieja eran los puertos USB un tanto limitados, en la nueva se han renovado.

En cuanto a tarjetas multicanal no tengo experiencia, pero hay cosas interesantes como la Asus Xonar U7 que es compatible Linux/ALSA
http://www.alsa-project.org/main/index. ... endor-Asus

Ahora no recuerdo otras opciones multicanal más económicas..

También se puede experimentar con 2 tarjetas de sonido de dos canales c/u (por ejemplo 2x UCA202), pero no es un camino fácil… Habría que hacer un cambalache en la configuración ALSA (pcm.merge) con ciertos compromisos, o si se usa JACK hacerlo correr sobre una tarjeta (“maestra”) y correr un resampler (por ejemplo: alsa_out ó zita-j2a) para integrar la segunda tarjeta en sincronía con la tarjeta maestra…

En cuanto a los bits de la tarjeta, quizás sean menos importantes que la calidad de la circuitería de salida analógica. Los cálculos de convolver Brutefir se hacen a 32 bit y siempre se puede meter dither antes de pasarlo al driver a 16bits.

De todos modos en el foro hay hilos en los que se habla de todo esto, intenta revisarlos y encontrarás bastante información y experiencias ;-)
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Rafax
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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI

Mensaje por Rafax » Lun Abr 27, 2015 10:20 pm

Por cierto, si ya tienes la RPI puedes simular la potencia de convolución haciendo que Brutefir escriba en /dev/null. Así sabrás hasta dónde puedes exprimirlo, sin necesidad de tarjeta de sonido. Con una RPI 2 debe ser posible 3 vías con DRC y doble salto mortal. Si necesitas info para preparar un brutefir_config no dudes en preguntar.

Aquí hice una prueba orientativa:
viewtopic.php?f=4&t=3935#p37636

Qué plan tienes cómo fuente para entrar al convolver?
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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI

Mensaje por Jaimesg » Mié Abr 29, 2015 11:48 am

Muchas gracias por tu respuesta Rafax, me es de gran ayuda. Si, definitivamente voy a ir a por la Raspberry Pi 2.

La idea para entrar al convolver es por UPNP sobre wifi o por bluetooth 4.0. Me gustaria tambien la posibilidad de leer desde pen drive con algún reproductor interno en la raspberry, pero lo que quiero evitar a toda costa es digitalizar una señal analogica que venga desde fuera, tal vez también SPDIF. Tal vez también alguna pantalla incluso tactil, las hay ya muy baratas.

Os mantengo informados de avances.

Un saludo
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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI 2

Mensaje por Jaimesg » Jue May 14, 2015 9:35 am

Hola, he comprado una tarjeta de sonido de las chinas para ir probando, 6 canales, 16 bits 85-90 Dynamic range. Nada del otro mundo:
http://www.amazon.com/ATian-External-Su ... 1RJ40AJB33

Una gran peripecia con los drivers, pero al final consigo descargar para windows 7. Hago crossovers IIR con eq APO. Mido con REW y genero FIR con DRC-FIR. Por ultimo reproduzco con FOOBAR2000 con su extensión de convolución. Tengo que decir que el resultado es sorprendente. Es una maravilla cambiar las frequencias de crossover con un par de clicks. Respecto a la tarjeta de sonido: el umbral de ruido es relativamente alto y varia con el volumen. Los drivers no son especialmente sensibles 89-93dB pero se oye una ligera nieve (digo ligera, hay que acercar el oido a los drivers, pero no me gusta) cuando se sube el volumen. La señal de salida es baja sólo 1.1Vrms (sospecho que aun menos, tendré que medir o al menos menos sin distorsión), los amplificadores tienen una ganancia del 26dB y si subo mucho el volumen oigo clipping digital sin que el SPL sea demasiado alto. Habrá que intercalar un preampli, cambiar amplificadores o cambiar tarjeta de sonido (opción mas viable y económica).
Por último y lo más puñetero la impedancia de entrada de los amplis es del orden de 25k. Al concetar por primera vez veo como los drivers se quedan desalianeados como si estuviera pasando DC. Mis sospechas se confirman cuando mido la salida de la tarjeta de sonido y encuentro una ligera tensión de offset. Habro la tarjeta y no me lo creo: hay condenadores de desacoplo. Volviendome loco cambio los condensadores de 100u electroliticos por MKP 1uf aun a costa de perder graves con bajas impedancias, pero con 25kohms el ancho de banda se extiende desde 6 Hz y hasta 60 Hz la distorsión de fase, pero no hay problema gracias al filtrado FIR. Solucionado, 0mV en DC. Los electroliticos eran de tan mala calidad que tenian una corriente de fugas importante que multiplicada por 25Kohm y 26dB me daban un par de voltios en los drivers.



Antes de dar el paso a la rapsberry, estos altavoces son unos dipolo y he de decir que el punto de escucha es bastante amplio incluso con filtros STRONG. Calificando como 10 a unos ORION con FIR ahora mismo punturia el conjunto como 9. Creo que el punto debil es la tarjeta de sonido.

Por cierto, utilizo también eq IIR para la corrección de la respuesta en frecuencia de los altavoces con el micro pegado al cono.

IIR eq + IIR crossover + FIR todo el rango.

He notado que aunque se haga una corrección perfecta en un punto de la sala si no se corrigen las pequeñas variaciones de los drivers muy de cerca, el oido es capaz de detectarlas, pero el micro no, se enmascaran con la habitación.

Que os parece?

Un saludo
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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI 2

Mensaje por RR » Jue May 14, 2015 6:56 pm

Tu esquema de ecualización me parece que es el bueno. Así lo hago yo, aunque el esquema se entiende mejor con los crossovers al final de la secuencia.

Es interesante la corrección que haces con el micro pegado al cono, en cuanto que elimina la difracción del bafle y deja solo las resonancias del altavoz, pero me gustaría saber más detalles porque no creo que se pueda aplicar directamente una inversión de esa respuesta.

En el caso de los woofers su validez está limitada por arriba y no refleja las pérdidas por baffle step.

En el caso de los tweeters... no estoy seguro :?

La cosa me intriga. Yo suelo medir a un metro (o algo más si puedo) para hacer esa corrección de detalle, propia del altavoz, que como dices no puede hacerse solo con la medida de sala.

¿Qué tipo de crossover usas? Puedes probar también con cortes de fase lineal con FIR.
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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI 2

Mensaje por Jaimesg » Jue May 14, 2015 11:07 pm

Hola, no realizo una inversión completa porque evidentemente las difracciones futuras modifican el espectro y obtener una buena respuesta a 1 cm del driver no significa que vaya a ser ni parecida a la distancia del punto de escucha. La idea principal es eliminar resonancias (piquitos de alta q pero poca ganacia, en mi caso tengo +-4 db desde 125Hz hasta 17Khz que es hasta donde llega el fullrange) y llevar al altavoz a +- 1dB, ojo +- 1, no estoy de broma. Pero no +-1 de una respuesta plana, a +-1 dB de una respuesta con "smoothing" es decir el altavoz acaba con su respuesta a 1 cm, no plana pero sin cosas raras. Aqui es facil corregir de esta manera porque no hay habitación, la respuesta de la habitación esta tan atenuada que tenemos una señal anecoica "perfecta". Tras eso tenemos "casi un driver muy caro" no del todo porque las resonancias siguen presentes y el group delay de las mismas sigue ahí. Tal vez un filtrado FIR arregle por completo las resonancias y mejore tanto la respuesta temporal como la frecuencial, pero no se me ocurre algo facil sobre como filtrar sólo partes del espectro con alto Q sin intentar asemejar la respuesta a una determinada.

Los efectos del baffle step tienen un efecto muy amplio en el espectro (baja q) y se lo dejo al filtrado fir final. Tal vez otro IIR intermedio un poco más fuerte (intentando llevar más a respuesta plana, atacando resonancias de menos Q vendria bien)

IIR en el cono (solo valido para <500hz) + IIR a 1 metro (eliminar difracciones el espectro mas ancho) + crossover IIR + correción final en el punto de escucha FIR

He llegado a corregir a +-2 en el punta de escucha unicamente, pero no es suficiente aunque en la medicion sea inapreciable el oido-cerebro es capaz de detectarlo claramente. Recordemos que no solo oimos al altavoz, la habitación influye y si a una frequencia se está generando el doble de potencia, aunque en el punto de escucha la respuesta parezca plana, el sonido esta ahí, rebotando por la habitación hasta que se disipa.

Como crossover utilizo lo que da el EQ APO, pongo dos en cascada por cada lado. Calculo que cada uno sera de unos 24db/oc en total 48. Lo bueno de los IIR es que consumen muy poco, lo malo es que la lian mucho con la fase, pero afortunadamente el filtro FIR esta hecho con el crossover el funcionamiento y soluciona la respuesta temporal. Los crossover van al final: si, pero la medicion para el fir se tiene que hacer con los crossover previamente programados.

Hay alguna posibilidad de hacer un filtrado IIR con el brutefir?

He estado trasteando un poco con linux hoy, debo destruir pulseaudio por completo? La idea es atacar al brutefir desde varios frentes: UPNP o DLNA, Airplay, reproductor en linux, bluetooth, entrada digital y entrada analogica. Esa es la idea, veremos con cuantos quedamos al final.
Entiendo que dada la complejidad de las conexiones lo mejor será utilizar JACK. Alguna idea?

Un saludo
RR
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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI 2

Mensaje por RR » Vie May 15, 2015 8:26 am

Jaimesg escribió:La idea principal es eliminar resonancias (piquitos de alta q pero poca ganacia, en mi caso tengo +-4 db desde 125Hz hasta 17Khz que es hasta donde llega el fullrange) y llevar al altavoz a +- 1dB, ojo +- 1, no estoy de broma. Pero no +-1 de una respuesta plana, a +-1 dB de una respuesta con "smoothing" es decir el altavoz acaba con su respuesta a 1 cm, no plana pero sin cosas raras.
Muy interesante. Aunque yo no soy muy partidario de confiar la respuesta global del altavoz a la fase de ecualización de sala porque prefiero dejar un altavoz bueno antes de ecualizar.
Los efectos del baffle step tienen un efecto muy amplio en el espectro (baja q) y se lo dejo al filtrado fir final. Tal vez otro IIR intermedio un poco más fuerte (intentando llevar más a respuesta plana, atacando resonancias de menos Q vendria bien)

IIR en el cono (solo valido para <500hz) + IIR a 1 metro (eliminar difracciones el espectro mas ancho) + crossover IIR + correción final en el punto de escucha FIR
Esto es más o menos lo que yo hago (la respuesta en el cono estaría incluída previamente en la respuesta a un metro por los procedimientos de corta pega habituales). Entonces, ¿en qué parte del espectro haces esta primera ecualización cercana? Interpreto que ahora la haces en todo el rango.

Por otro lado, este dos vías cómo se compone, ¿woofer más full-range?
He llegado a corregir a +-2 en el punta de escucha unicamente, pero no es suficiente aunque en la medicion sea inapreciable el oido-cerebro es capaz de detectarlo claramente. Recordemos que no solo oimos al altavoz, la habitación influye y si a una frequencia se está generando el doble de potencia, aunque en el punto de escucha la respuesta parezca plana, el sonido esta ahí, rebotando por la habitación hasta que se disipa.
Sí, precisamente por eso no soy partidario de correcciones de sala muy detalladas en la mitad derecha de la curva.
Como crossover utilizo lo que da el EQ APO, pongo dos en cascada por cada lado. Calculo que cada uno sera de unos 24db/oc en total 48.
Uf, un 48db/oct IIR... Desde luego el consumo no es problema, pero tal vez con 24 dB el resultado sea mejor. Sería cuestión de probar con programa "sensible a la fase": Percusiones, contrabajo, coros...
Lo bueno de los IIR es que consumen muy poco, lo malo es que la lian mucho con la fase, pero afortunadamente el filtro FIR esta hecho con el crossover el funcionamiento y soluciona la respuesta temporal.
Yo a las correcciones de sala de fase lineal les tengo más miedo que a un nublao. En general me parecen muy "intervencionistas", salvo que estuvieran muy promediadas. En todo caso, es difícil saber qué efectos temporales se están corrigiendo, los de cancelaciones y resonancias de sala y los del crossoves, totalmente mezcladas en la respuesta en sala. Son distintos virus, y no necesariamente reaccionan bien al mismo tratamiento.
Hay alguna posibilidad de hacer un filtrado IIR con el brutefir?
Sí, por supuesto. Solo hay que conseguir la respuesta impulso del filtro IIR y usarlo como filtro FIR.
He estado trasteando un poco con linux hoy, debo destruir pulseaudio por completo? La idea es atacar al brutefir desde varios frentes: UPNP o DLNA, Airplay, reproductor en linux, bluetooth, entrada digital y entrada analogica. Esa es la idea, veremos con cuantos quedamos al final.
Entiendo que dada la complejidad de las conexiones lo mejor será utilizar JACK. Alguna idea?
Si se usan las entradas físicas además de las fuentes por software sí que hay que usar jack. En el resto de casos viene bien pero tal vez no haga falta, otros te podrán decir mejor, porque yo ya solo pienso en modo jack. Pulseaudio no lo he usado nunca, pero hay quien lo usa como puente a fuentes como el navegador de internet, por ejemplo.

Un saludo,
Jaimesg
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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI 2

Mensaje por Jaimesg » Vie May 15, 2015 12:46 pm

Hola RR, gracias por tu respuesta, estoy de acuerdo en que un altavoz "bueno" es siempre mejor, pero el precio se va por las nubes. La idea es hacer lo relativamente barato, bueno. Un fullrange "bueno" +-1db tira por los cientos. Un fullrange decente por menos de 100. Si incluimos la raspberry pi puede que salgan las cuentas y tengamos mejor relacion calidad precio.

Échale un ojo a la imagen que he adjuntado, creo que se explica mejor que yo. La proxima vez hago un pantallazo del antes y el después de REW.

Si el sistema es completamente dipolo. De 20 a 125Hz woofer de 15" cono extraligero (100 gramos) suspensión extra lineal y alto VAS. Está un poco corto de xmax para mi gusto sólo 3mm. Con esto se llega a 100dB en todo el rango a 1 metro.
Desde 125Hz arranca el fullrange de papel 4" llegando a 20 kHz. Extra bajo Q aqui no nos podemos permitir tonterias. Cono ligero, de papel también. Cone break-up minima (mucho damping gracias al papel) y corregida con la eq de cerca del cono.
Mi opinión es o dipolo o nada. De serie prácticamente no excitan resonancias de la sala si se colocan bien. El grave suena muy grave, principalmente debido a baja distorsión y a que la sala no perturba practicamente. El unico problema es el cortocircuito acústico. Los drivers tienen que estar sobredimensionados en xmax y diametro. El woofer tiene una sensibilidad de 97 db/1w1m pero al ponerlo en el dipolo la sensibilidad cae a 6db/oc desde 80-90Hz y esto hay dos formas de que corregirlo: EQ o overhanging magnet. Este woofer tiene 1.3 de Q, parece una locura, pero una vez puesto en el dipolo (h-frame) la q baja (cono ligero, facil de modificar con la carga de aire e impedancia de radiación, que sube bastante en h-frame), la fs baja (lo mismo) y el sistema queda practicamente no resonante. Evidentemente lo mejor es un driver con Q 0.5 o menos (mejor respuesta temporal), pero puesto en el dipolo practicamente no hay graves y aparece el slope de 6db/oc, Hace falta bastante EQ para corregir y encontrar un driver con bajo Q y alto xmax equivale a iman gigante, a precio gigante y potencia de amplificador gigante.

He desinstalado pulseaudio con exito perdiendo todo acceso a volumen desde nivel usuario. Sigo pudiendo controlar mediante alsamixer.
Jack instalado y configurado tarjeta externa. Curiosamente hay 8 salidas (wow esto debia ser un 5.1 pero resulta ser un 7.1 sin cablear las otras 2 salidas, con un poco de maña se podrian sacar desde el PCB). En la carpeta /home creo .asoundrc y dentro el dispositivo virtual para conectar brutefir, pero no me aparece el dispositivo en el JACK, únicamente system: playback y capture. Estoy un poco atascado aquí. El brutefir está funcionando a la espera de configurarlo. El pdf de Rafax está siendo de grandísima ayuda, gracias por compartirlo.

Un saludo
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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI 2

Mensaje por RR » Vie May 15, 2015 1:04 pm

Jaimesg escribió:Hola RR, gracias por tu respuesta, estoy de acuerdo en que un altavoz "bueno" es siempre mejor, pero el precio se va por las nubes. La idea es hacer lo relativamente barato, bueno. Un fullrange "bueno" +-1db tira por los cientos. Un fullrange decente por menos de 100. Si incluimos la raspberry pi puede que salgan las cuentas y tengamos mejor relacion calidad precio.
Me he explicado mal, quería decir bueno antes de ecualización de sala. Es decir, con la respuesta en frecuencia general ya ajustada, como si fueran unos altavoces comprados en una tienda. Y sí, es extraordinario lo que se puede sacar de altavoces que no tienen derecho a acabar sonando como lo hacen.
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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI 2

Mensaje por Celedonio » Vie May 15, 2015 1:11 pm

No creo que la respuesta en campo cercano sea muy de fiar para frecuencias > al diametro del altavoz/2 ( Uyyy que mal lo he diiicho... :mrgreen: ). De todas formas esta medida yo la hago también en busca de resonancias justamente entorno a esta frecuencia ( cono/suspension periférica). En mi experiencia el resultado es extremadamente variable de un driver a otro, y también dependiendo del punto en el que se coloca el micro. Colocarlo pegado al tapapolvo, no es lo mismo qu colocarlo frente a un phase plug, o un bicono, o un coaxial... Klippel, creo ..., recomienda un promediado de varias medidas en distintos puntos cerca del cono. Medir a un metro también puede esconder problemas del driver, fundiendolos con difracciones.

En fin el tipico cuento de los gigantes y los molinos... :mrgreen:
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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI 2

Mensaje por Celedonio » Vie May 15, 2015 1:21 pm

Sobre el método que consiste a dar por buena la respuesta suavizada del driver y solo corregir irregularidades, la comparto solo en parte ya que a menudo lo que no vale es la propia tendencia y esto es lo que hay que corregir, como la falta de energia de muchos fullrange en agudos ( por la propia respuesta en potencia del driver). Es más, el frabricante suele aportar esta energia adicional en forma de breakup modes "controlados" que si los ecualizamos por espurreos, terminamos capando el driver.
Por lo visto lo demás no importa ná de ná ...

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Re: Tarjeta de sonido Raspberry PI 2

Mensaje por Jaimesg » Vie May 15, 2015 1:33 pm

RR escribió: Me he explicado mal, quería decir bueno antes de ecualización de sala. Es decir, con la respuesta en frecuencia general ya ajustada, como si fueran unos altavoces comprados en una tienda. Y sí, es extraordinario lo que se puede sacar de altavoces que no tienen derecho a acabar sonando como lo hacen.
Ajá entiendo, entonces seria interesante probar ambas correciones (cono y 1 metro) antes de corregir la sala.
RR escribió: Sí, por supuesto. Solo hay que conseguir la respuesta impulso del filtro IIR y usarlo como filtro FIR.
Y que tal consumo de cpu daria este sistema? Seria el mismo que un IIR normal?
Celedonio escribió: al diametro del altavoz/2
Si, a partir de esa frecuencia empieza la fiesta de la gelatina y no todo el cono se mueve por igual.
Y no sólo eso, el micro tiene que estar suficientemente cerca como para que no aparezcan resonancias entre el micro y el cono. A 20 khz la longitud de onda es 1.7cm, 1/4 de onda es 4.25mm, si queremos medir hasta 20 khz seria interesante colocar a bastante menos de 4.25 por ejemplo 2.5mm. Cuidado con los niveles que a estas distancia el spl es brutal.
Celedonio escribió: Sobre el método que consiste a dar por buena la respuesta suavizada del driver y solo corregir irregularidades, la comparto solo en parte ya que a menudo lo que no vale es la propia tendencia y esto es lo que hay que corregir, como la falta de energia de muchos fullrange en agudos ( por la propia respuesta en potencia del driver). Es más, el frabricante suele aportar esta energia adicional en forma de breakup modes "controlados" que si los ecualizamos por espurreos, terminamos capando el driver.

Claro pero ten en cuenta que estamos atacando resonancias de alto Q un breakup en fullrange no suele tener alto Q, ya que si lo tiene no hablamos de fullrange. Por ejemplo la respuesta a 1 metro de estos drivers se que es buena, pero notaba cosas raras especialmente con violines (en el peligroso entorno 1-3khz) y eran esas pequeñas resonancias de cono-basket, cono-spider, gap dentro de iman que hace de linea de transmisión, todo eso importa y mucho y creo que es lo que define realmente a un buen driver. El problema es que llegar a depurar todo eso puede llevar años a un fabricante y muchos ceros.

Alguna idea respecto al virtual device de brutefir?

Un saludo