Sieć audio over IP i rozwiązania Focusrite w Radiu Kraków

Studio, niezależnie od tego czy mówimy o emisyjnym, radiowym, telewizyjnym czy nagraniowym, jeszcze do niedawna nieodłącznie było związane z kłębowiskiem kabli i potężnymi krosownicami umożliwiającymi właściwe zaadresowanie danego sygnału do odpowiedniego miejsca. Wraz z postępującą cyfryzacją w wypełnionych po brzegi korytach kablowych zrobiło się więcej miejsca, ponieważ znacznie większą ilość kanałów można dzisiaj przesłać za pomocą pojedynczego przewodu miedzianego lub światłowodu, a szafy krosownicze zostały zamienione na niewielką aplikacją, z pomocą której na ekranie komputera możemy zarządzać nawet kilkoma setkami połączeń. Właśnie na krok w kierunku wygody i szybkości pracy zdecydowała się jedna z najstarszych rozgłośni w Polsce – Radio Kraków, będąca nie tylko rozgłośnią o bardzo dużym znaczeniu dla regionu, ale także studiem nagraniowym, a często również telewizyjnym. I chociaż wciąż przed mikrofonem musi znaleźć się żywy człowiek, który chce przekazać słuchaczom istotne treści, to jednak droga i sposób w jaki ten sygnał trafia do ich odbiorników wygląda dzisiaj już zupełnie inaczej niż jeszcze kilka lat temu.

Radio Kraków to rozgłośnia działająca nieprzerwanie od ponad dziewięćdziesięciu lat. Radio nadało swoją pierwszą audycję dokładnie 15 lutego 1927 roku, zaledwie półtora roku po narodzinach Polskiego Radia w Warszawie. Bardzo szybko stacja rozpoczęła nadawanie stałych audycji, gromadząc ogromne grono sympatyków i  wiernych słuchaczy. W niedługim czasie rozgłośnia zasłynęła również z transmisji najważniejszych wydarzeń o znaczeniu historycznym oraz znaczących wydarzeń kulturalnych czy sportowych. Wśród nich znalazły się m.in. transmisja z  uroczystości pogrzebowych Juliusza Słowackiego, marszałka Józefa Piłsudskiego, a także pierwsza w Polsce bezpośrednia relacja z boiska sportowego, którą była transmisja meczu Wisła-Cracovia.

Od samego początku, Radio Kraków stawia na swój lokalny charakter. Realizuje to nie tylko poprzez studia terenowe w Tarnowie i Nowym Sączu oraz korespondentów lokalnych w Chrzanowie, Gorlicach i  Zakopanem, ale przede wszystkim poprzez nadawanie lokalnych programów i informacji, promowanie najciekawszych wydarzeń kulturalnych w regionie, a także promocję i  wsparcie lokalnych twórców i  artystów. Dzisiaj Radio Kraków obejmuje swoim zasięgiem całe województwo małopolskie, ale wykracza także znacznie poza jego granice, codziennie przekazując słuchaczom najbardziej aktualne i najważniejsze dla mieszkańców regionu informacje. Ponadto na antenie nie brakuje również audycji kulturalnych, muzycznych, społecznych i sportowych. Z Radiem Kraków nieodłącznie kojarzą się również programy publicystyczne, do udziału w których są zapraszani najważniejsi dla regionu goście, a także wyjątkowe produkcje teatralne mające swoje premiery właśnie na antenie rozgłośni oraz koncerty z udziałem publiczności.

Od 1999 roku siedzibą radia jest futurystyczny budynek wzniesiony przy jednej z głównych arterii Krakowa, alei Juliusza Słowackiego 22. Ma on powierzchnię prawie pięciu tysięcy metrów kwadratowych i  w  swojej charakterystycznej architekturze i kolistej fasadzie odwołuje się do kształtu rozchodzących się fal radiowych.

Oprócz newsroomu, studiów emisyjnych, produkcyjnych i całego zaplecza reporterskiego w siedzibie Radia Kraków znajdują się również nowoczesne studia nagrań oraz studio koncertowe.

Pierwsze z nich to studio S-5 im. Romany Bobrowskiej. Składa się z sali koncertowej o powierzchni dwustu metrów kwadratowych, gdzie może zasiąść dwustuosobowa widownia oraz dedykowanej reżyserki. Jest to doskonała przestrzeń do organizacji koncertów, realizacji nagrań koncertowych, ale także organizacji konferencji, pokazów i szkoleń. Mieszkańcy Krakowa znają także studio S-5 ze spotkań z artystami, pisarzami, a także ze spotkań autorskich i debat. Jest to również miejsce gdzie realizowanych jest wiele produkcji telewizyjnych. Dzięki odpowiednio dużej owierzchni i kubaturze, wciąż jest to jedyna w Krakowie przestrzeń studyjna umożliwiająca rejestrację dużych form muzycznych, w tym nagrań orkiestrowych czy chóralnych. Na przestrzeni ostatnich lat powstało tutaj wiele albumów symfonicznych, a także nagrania muzyki filmowej czy teatralnej.
Drugie studio S-4 składa się z przestrzeni nagraniowej o powierzchni stu metrów kwadratowych i dedykowanej mu reżyserki. Na przestrzeni lat gościli w nim m.in.: Nigel Kennedy, Marek Grechuta, Skaldowie, Myslovitz, Voo Voo, Jarosław Śmietana czy Wojciech Karolak.
Zarówno dwa największe, jak i pozostałe mniejsze studia można połączyć i korzystać ze wszystkich w trakcie sesji nagraniowej. Umożliwia to na przykład równoczesne nagrywanie orkiestry, gitar i wokali w komfortowych warunkach.

Migracja do sieci
Ze względu na to jak kompleksową działalność realizuje Radio Kraków i konieczność połączenia podmiotowej działalności jako rozgłośni radiowej, wraz z  działalnością nagraniową i  studiami do transmisji live, instytucja stanęła kilka lat temu przed koniecznością stworzenia systemu dystrybucji sygnałów audio. Dawniej studio radiowe czy nagraniowe kojarzyło się przede wszystkim z kilometrami kabli i potężnymi krosownicami umożliwiającymi dowolne przepinanie sygnałów wejściowych i przypisywanie ich do odpowiednich wyjść w zależności od potrzeb. Jednak cyfryzacja objęła również tą gałąź sfery audio umożliwiając zastąpienie pęku kabli jednym przewodem miedzianym lub światłowodem.
Już na samym początku ekipa pracująca w  Radiu Kraków podjęła decyzję, że najlepszym rozwiązaniem, które da najszersze możliwości konfiguracyjne oraz możliwość elastycznej i efektywnej obsługi, będzie technologia audio over IP wykorzystująca do transmisji dźwięku standardową sieć i kabel ethernetowy. Wdrożenie tej technologii przebiegało w dwóch etapach. W pierwszym z nich został przeprowadzony gruntowny remont poszczególnych studiów i modernizacja całej serwerowni. Wtedy też zapadła decyzja, że dla potrzeb emisyjnych w rozgłośni zostanie zastosowany system transmisji audio over IP Livewire+ współpracujący z protokołami AES67 oraz Ravenna. Dla jego potrzeb została położona dedykowana infrastruktura sieciowa wraz z całym osprzętem. Równocześnie położono dwie dodatkowe sieci: strukturalną przy pomocy której komunikują się wszystkie komputery w  obiekcie oraz drugą, dedykowaną dla potrzeb przesyłania dźwięku wewnątrz budynku (m.in. dla potrzeb studiów nagrań czy dostarczenia sygnału do wozów nagraniowych, czy wozów telewizyjnych stojących pod budynkiem). Wtedy też, podobnie jak ma to miejsce w przypadku gniazdek elektrycznych, które dzielą się na te służące do zasilania urządzeń audio oraz pozostałego sprzętu RTV/AGD i IT, w większości miejsc instytucji zostały zainstalowane potrójne gniazdka sieciowe. Pierwsze służy do transmisji Livewire dla potrzeb emisyjnych, drugie jest do transmisji dźwięku w budynku, a trzecie to gniazdko dla IT.
Po tej operacji w niedługim czasie przystąpiono do drugiego etapu całej modernizacji radia, a więc do wyboru odpowiedniego protokołu i sprzętu, które pozwolą na przesyłanie dźwięku i zarządzanie wszystkimi wejściami i wejściami audio w budynku. Ze względu na to, że w studio odbywa się bardzo wiele koncertów, zarówno transmitowanych na żywo, jak i tych rejestrowanych dla potrzeb wydawnictw płytowych, szukano rozwiązania, które będzie łatwe w obsłudze, ale da wiele możliwości.
Jak przyznaje odpowiedzialny za cały system audio, Dominik Maczuga: „Przyglądaliśmy się bardzo dokładnie kilku różnym rozwiązaniom dostępnym na rynku. Okazało się jednak, że część z nich nie ma odpowiednich interfejsów i urządzeń, a inne są zbyt kosztowne lub nie nadają się do takiej przestrzeni jak nasza. Ponadto zależało mi również na tym, aby nowy protokół można było połączyć z pracującą w Radiu siecią Livewire+, a przede wszystkim, żeby był on łatwy w obsłudze, dawał wiele możliwości konfiguracyjnych i aby znali go pracujący w radiu realizatorzy”.
Po wnikliwych poszukiwaniach ostatecznie zapadła decyzja, że protokołem który zostanie zastosowany do transmisji audio w budynku będzie Dante.

Jedno gniazdko, wiele możliwości
Do najważniejszych zalet wynikających z używania systemu Dante w budynku Radia Kraków można zaliczyć praktycznie nieograniczone możliwości jeżeli chodzi o konfigurację wejść i wyjść oraz ogromną ilość miejsc, w których można wysłać lub odebrać sygnał audio. Jak wspomniano, we wszystkich studiach, reżyserkach, ale także w wielu innych pomieszczeniach, znajdują się potrójne gniazdka sieciowe: jedno dla potrzeb transmisji Livewire+, drugie dla potrzeb transmisji IT i trzecie właśnie do przesyłania audio w oparciu o protokół Dante.
Poszczególne gniazdka sieciowe są dokładnie opisane co minimalizuje ryzyko przypadkowego wpięcia urządzenia do niewłaściwej sieci i uszkodzenia jej konfiguracji.
Co więcej jak przyznaje szef techniki Radia, Dominik Maczuga: „Z dużą uwagą podchodzimy do wpinania nowych urządzeń do sieci Dante. Zawsze sprawdzamy skrupulatnie poszczególne adresy IP tak, aby nie doprowadzić do rozkonfigurowania sieci”.
Znajdujące się w studiach gniazdka ethernetowe umożliwiają łatwe wpięcie się w sieć i przesłanie sygnału audio z dowolnego miejsca, do wybranej reżyserki. W tym celu wystarczy tylko zastosować niewielki konwerter lub mikrofon z Dante.
W znajdującej się w budynku sieci zostały zainstalowane m.in. switche Cisco SG300 z wkładkami światłowodowymi. Dzięki temu na niewielkie odległości sygnał jest transmitowany skrętką natomiast najdalsze połączenia np. dla potrzeb transmisji sygnału do wozów stojących poza budynkiem są realizowane za pomocą światłowodu.
Bardzo często w obiekcie odbywają się produkcje realizowane za pomocą wozów transmisyjnych czy wozów telewizyjnych OB-Van. Tutaj znów do głosu dochodzą zalety sieci Dante. Gdy w Radiu Kraków odbywają się np. transmitowane na żywo debaty czy programy publicystyczne i mamy do dyspozycji wóz kompatybilny z Dante, wystarczy tylko podłączyć znajdujący się w nim stagebox obsługujący ten protokół, np. Yamaha RIO do lokalnego Cisco i już realizatorzy pracujący w wozie otrzymują dostęp do wszystkiego tego co dzieje się w każdym studiu. Możemy wysłać sygnały z mikrofonów instrumentalnych, sygnały liniowe, ambienty, auxy, sumę stereo ze wstępnym miksem, sygnały z mikrofonów prowadzących, ale także można wymieniać się zwrotnymi z wozu, komunikacją, materiałami ENG itp.

Sieć w kolorze czerwonym
Gdy już podjęto decyzję, że to Dante będzie protokołem na bazie którego będzie odbywała się transmisja sygnałów w Radiu, ekipa stanęła przed koniecznością wyboru odpowiednich interfejsów współpracujących z całym ekosystemem sieciowym. Po prześledzeniu rynku i  dostępnych na nim rozwiązań zdecydowano się wybrać produkty z logo Focusrite. Jak przyznał Dominik Maczuga: „Zazwyczaj zakup takiego systemu odbywa się przynajmniej w części w ciemno bazując na danych katalogowych, instrukcjach czy sugestiach przedstawicieli producenta. W najlepszym razie dostarczane są tylko niektóre elementy systemu, które można przetestować. Tutaj wielkie słowa uznania należą się firmie Audiotech Pro, która dostarczyła nam do testów przed zakupowych kompletny system w dokładnie takiej konfiguracji jaką sobie wymyśliliśmy, zarówno przetworniki, preampy i komputer do zarządzania całością. Dzięki temu mogliśmy testować cały system przed zakupem przez ponad miesiąc. Następnie zostało przygotowane zapytanie ofertowe w wyniku którego wybrano właśnie rozwiązania marki Focusrite”.
Aby móc rejestrować sygnały z sieci Dante z pomocą platformy Pro Tools zastosowano dwa interfejsy Focusrite RedNet 5. Jest to urządzenie instalowane w racku, o wysokości 2U, które po podłączeniu do karty Pro Tools za pomocą dedykowanych złączy Digi-Link daje nam dostęp do trzydziestu dwóch kanałów wejściowych i wyjściowych w jakość 24bit i 192kHz.
Bardzo ważne przy projektowaniu systemu było również to, aby można było podłączyć do niego analogowe preampy pracujące od lat w studio. W tym celu zdecydowano się wybrać interfejs Red-Net 3. Oferuje on maksymalnie trzydzieści dwa wejścia i wyjścia w standardach AES/EBU, S/PDIF i ADAT. W Radiu Kraków preampy analogowe są podłączone do konwerterów ADAT i dalej właśnie do interfejsu RedNet 3 wpiętego do sieci Dante.
Do listy urządzeń Focusrite dołączył niedawno również interejs Red 16Line. Jest to urządzenie, które umożliwia za pomocą złącza Thunderbolt 3 na przesłanie kanałów w konfiguracji 64×64 z czego 32×32 mogą być to kanały wejściowe i wyjściowe Dante.
Urządzenie zostanie zastosowane do transmisji sygnałów w drugim studio, gdzie będzie współpracuje z systemem nagraniowym Pro Tools i konsoletą SSL.
Drugim ważnym elementem, na etapie projektowania systemu Dante była kwestia wyboru konsolety, która będzie współpracowała z tym protokołem. Jak przyznaje ekipa krakowskiego radia, oczywiście można było sięgnąć po jakiś bardzo zaawansowany stół emisyjny czy studyjny, jednak tutaj znów priorytetowym aspektem oprócz możliwości była szybkość pracy i  znajomość konsolety przez jak najszersze grono realizatorów. W związku z tym zapadła decyzja, że sercem największego studia S-5 będzie konsoleta Yamaha QL5 ze stageboxem Rio3224-D2 komunikującym się z siecią Dante. Jest ona wykorzystywana, zarówno do pracy w trakcie rejestracji śladów w studio, jak i miksowane są na niej koncerty które, trafiają bezpośrednio na żywo na antenę. W prawdzie konsoleta pozwala tylko na pracę z maksymalną częstotliwością próbkowania 48kHz, to jednak nie jest to problem. Gdy w  studio są realizowane najbardziej audiofilskie nagrania lub takie są wymagania realizatora bez problemu sygnały można wysłać bezpośrednio do interfejsów Focusrite i nagrywać nawet w najwyższej częstotliwości 192kHz.
Ciekawostką jest fakt, że w zależności od tego jaki jest miksowany i transmitowany materiał muzyczny są zmieniane presety w  głównym procesorze emisyjny Orban, co eliminuje ryzyko nadmierne kompresji wpływającej niekorzystnie na brzmienie materiału.
Gdy w  studiu odbywają się koncerty nagłaśniane przez zewnętrzną ekipę sygnały źródłowe są dzielone za pomocą analogowego splittera, tak aby każdy mógł mieć niezależny poziom wzmocnienia, a dalej sygnały trafiają do sieci Dante za pomocą stageboxa Yamaha RIO oraz z analogowych preampów, poprzez konwertery ADAT do interfejsu REDNET3.
Nie bez znaczenia jest również możliwość oddania sygnałów z sieci Dante. Mowa tutaj o zapewnieniu odpowiedniego monitoringu dla muzyków, dziennikarzy czy aktorów w trakcie odbywających się produkcji teatralnych. W tym celu został zastosowany dziesięcioportowy hub Allen&Heath ME-U, wyposażony w kartę Dante. Dzięki temu urządzenie przyjmuje sygnały z  sieci Dante i umożliwia podłączenie maksymalnie dziesięciu mikserków osobistych Allen&Heath ME-1, z pomocą których każdy może dopasować sobie miks odsłuchu według własnych upodobań i potrzeb.

 

 

Nie tylko sprzęt
Aby można było zrealizować wszystkie te zadania oprócz sprzętu, konieczne jest odpowiednie oprogramowanie umożliwiające zarządzanie tym złożonym ekosystemem.
Pierwszą z aplikacją, która odgrywa bardzo ważną rolę jest Dante Domain Manager. To platforma zaprojektowana specjalnie do zarządzania siecią audio, umożliwiająca administrowanie całym systemem. Administratorzy mogą przypisywać poszczególnym użytkownikom odpowiednie uprawnienia do zarządzania siecią oraz otrzymują wszystkie raporty dotyczące zmian według zalogowanego użytkownika, czasu i urządzenia. Dante Domain Manager umożliwia również podział całej sieci na podsieci i strefy, tworze-nie grup urządzeń czy zaawansowane zarządzanie bezpieczeństwem sieci, co czyni aplikację doskonałą odpowiedzią na rosnące wymagania zaawansowanych systemów AV.
Bardzo ważnym elementem całego systemu jest Dante Controller. W  istocie jest to wirtualna krosownica umożliwiająca za pomocą intuicyjnego interfejsu graficznego na rozmieszczenie i podłączenie w sieci Dante poszczególnych urządzeń. Niewątpliwą zaletą sieci Dante i pracujących w niej interfejsów jest bardzo niska latencja. Jest ona ustawiana zgodnie z zaleceniami firmy Audinate, która stworzyła i wciąż rozwija protokół Dante. Jeżeli mamy tylko jeden switch latencja jest ustawiana na minimum, natomiast gdy jest wykorzystywana większa ilość urządzeń zwiększa się latencję, jednak jak do tej pory żaden z wykonawców nigdy nie narzekał na problemy czy dyskomfort wynikający z opóźnień. Co więcej Dante Controller pozwala na wprowadzenie różnych wartości opóźnienia dla poszczególnych urządzeń w sieci. Dzięki temu nawet używając urządzenia wymagającego nieco wyższej latencji nie musimy sztucznie zwalczać pozostałych elementu systemu.
W tym miejscu warto zwrócić uwagę również na postępującą tendencję zamiany fizycznych urządzeń sprzętowych na software. Co to oznacza w praktyce? Aby nagrać ślady z sieci Dante nie są wymagane interfejsy czy karty. Wystarczy tylko zainstalować wirtualną, wielokanałową kartę muzyczną Dante Virtual Soundcard by otrzymać dostęp do wszystkich kanałów w sieci zarówno z poziomu komputera PC jak i MAC.

Podsumowanie
Rozgłośnia to kolejne miejsce, gdzie doskonale sprawdzi się transmisja bazująca na protokole Dante. Najlepszym dowodem na to jest opisywane Radio Kraków. Przestrzeń ta stawia jednak znacznie większe wymagania względem transmisji, ponieważ oprócz stałej działalności polegającej na emisji dwudziestoczterogodzinnego programu, mamy tutaj również studia nagrań oraz przestrzenie wykorzystywane do rejestracji i transmisji słuchowisk, spektakli i produkcji telewizyjnych. Wybrane przez ekipę radia interfejsy Focusrite współpracujące właśnie z interfejsem Dante, dają narzędzie umożliwiające sprawną i elastyczną pracę oraz to co najważniejsze, wysokiej jakości doznania dźwiękowe dla słuchaczy.