Choć komercyjne zastosowania dźwięku cyfrowego sięgają już ponad czterdziestu pięciu lat, dopiero od niedawna zaczęto tworzyć całe instalacje AV oparte wyłącznie na urządzeniach cyfrowych. Przez wiele lat systemy AV oparte były na połączeniu urządzeń cyfrowych i analogowych; można użyć procesora DSP podłączonego na małą odległość przez AES3 do konsolety, która przesyła sygnały analogowe do wzmacniaczy, podczas gdy MADI wykorzystywany będzie do przesyłania niektórych kanałów do urządzenia nagrywającego. Taka kombinacja może działać, ale często wymaga cierpliwości i specjalistycznej wiedzy.
W połowie lat dziewięćdziesiątych XX wieku pojawił się pierwszy system, który wykorzystywał technologię sieci komputerowych do dystrybucji dźwięku, otwierając drzwi do znacznie bardziej spójnego sposobu korzystania z mediów cyfrowych. Dzisiaj sieci AV szybko osiągają pozycję de facto dominującą, wyprzedzając konfiguracje, w których pracują połączenia cyfrowe i analogowe, które kiedyś były normą. W tym artykule przyjrzymy się historii tworzenia sieci: jak wyglądało to kiedyś, jak wygląda obecnie i jak wpływa na decyzje integratorów w 2018 roku.
Ewolucja sieci audio
Pierwszym sieciowym systemem audio był CobraNet, wprowadzony przez Peak Audio w 1996 roku i sprzedawany różnym producentom. CobraNet wykorzystywał Ethernet i został zaimplementowany z wykorzystaniem bardzo mało zaawansowanego rozwiązania mechanicznego, które uniemożliwiało wykorzystanie protokołu w sieciach komputerowych ogólnego przeznaczenia; potrzebna była dedykowana sieć. Cirrus Audio przejęło Peak Audio w 2001, jednak CobraNet nigdy nie został przystosowany do pracy na szybszych przełącznikach sieciowych i pozostał „zblokowany” z prędkością 100 MB/s oraz sztywnym limitem 64 kanałów na port. Kiedy Cobranet stał w miejscu, różni producenci zaczęli opracowywać własne rozwiązania sieciowe audio przeznaczone do użytku wyłącznie w ich własnych produktach. Postęp technologiczny miał miejsce jedynie w obrębie grup produktowych poszczególnych firm. Protokół Dante został zaprezentowany w 2006 roku jako powszechnie dostępne, kompletne rozwiązanie sieci audio, które miało na celu zniesienie ograniczeń wcześniejszych technologii. Dante działa w sieciach gigabitowych, obsługując za pomocą ednego portu do 512 kanałów w dwóch kierunkach ze znikomym opóźnieniem. Dante jest w pełni stosowane w nowoczesnych instalacjach, dzięki czemu jest w 100% kompatybilne ze wszystkimi urządzeniami sieciowymi i może być przesyłane tą samą siecią wraz z innymi danymi bez utraty jakości. Podobnie jak CobraNet, Dante jest sprzedawany producentom jako licencjonowany i stale modyfikowany produkt. Zapewnia to ciągły rozwój, ale co ważniejsze, również bezproblemową kompatybilność z produktami setek różnych firm. Wszystkie produkty obsługujące Dante można ze sobą łączyć, w rezultacie powstaje największy ekosystem sieciowych produktów audio, jaki kiedykolwiek widziano – obecnie jest to ponad 1300 produktów od ponad 400 producentów.
Co protokół wnosi do sieci audio?
Przejście do sieciowego modelu łączności audio wymaga czegoś więcej niż zwykłej wymiany kabli: zmienia sposób, w jaki można korzystać z systemów AV. Wszystkie analogowe i większość cyfrowych połączeń są „dwupunktowe”, łączą jedno urządzenie z drugim. Jeśli chcemy wysłać identyczny sygnał do wielu urządzeń, konieczne jest zastosowanie specjalnego urządzenia (splittera) związanego często z koniecznością zastosowania połączenia specjalnych routerów i repeaterów lub, w świecie analogowym, transformatorów. Ponieważ wszystkie połączenia są zwyczajnie jeden do jednego, nie ma możliwości zobaczenia lub zmiany ścieżki sygnału w inny sposób niż poprzez ingerencję w połączenia i przenoszenie kabli. Systemy te są obsługiwane fizycznie. Sieciowy dźwięk, taki jak Dante, działa zupełnie inaczej. Wszystkie urządzenia, duże i małe, są połączone kablem Cat5e z przełącznikami sieciowymi, a wszystkie ścieżki sygnałów są tworzone przy użyciu oprogramowania. Przynosi to wiele zalet, przede wszystkim zawsze można „zobaczyć” wszystkie połączenia i wszystkie urządzenia w jednym oknie. Każde urządzenie może wysyłać dźwięk do dowolnego innego urządzenia i nigdy nie będzie potrzeby przekładania kabli w celu zmiany ścieżki sygnału. Wystarczy tylko kliknąć w oprogramowaniu na określone kanały, aby miejsca z których i do których będzie płynął sygnał, co ważne – nawet bez dotykania fizycznych urządzeń. Oprócz łatwości i wygody, sieć Dante zapewnia światowej klasy jakość dźwięku. Cały dźwięk jest nieskompresowany, ma rozdzielczość 24 bitów i działa z częstotliwością próbkowania od 44,1 kHz do 192 kHz. Opóźnienie jest znikome i z definicji mające wartość 1 milisekundy. Wszystkie urządzenia mają gwarantowaną synchronizację z dokładnością do 1 mikrosekundy lub mniejszą. Łączność audio całkowicie eliminuje wszelkie problemy związane z uziemieniem, szumami, również tymi, które wynikają z połączenia urządzeń. Wreszcie, sieci audio zapewniają możliwość skalowania wybiegające daleko poza wcześniejsze technologie. Systemy audio mogą teraz obejmować setki urządzeń i obsługiwać tysiące kanałów, jednocześnie dzieląc wspólny szkielet sieci IP. Tworzenie sieciowych rozwiązań audio jest obecnie preferowanym wyborem dla integratorów wykonujących nowe instalacje zapewniającym obniżenie kosztów okablowania, znacznie łatwiejsze zarządzanie systemem, lepszą wydajność i znacznie większą satysfakcję klientów i użytkowników końcowych.
Wyzwania sieci audio
Pierwszym i najważniejszym wyzwaniem jest zapewnienie współpracy między urządzeniami. Bez szerokiej gamy produktów, gdzie wszystkie „mówią tym samym językiem”, niemożliwe jest zaprojektowanie spójnych systemów AV z wykorzystaniem technologii sieciowej. Do niedawna nie istniał konsensus co do wyboru rozwiązań w zakresie sieci audio. To się jednak zmieniło i otworzyło nowe możliwości. Innym wyzwaniem jest czynnik ludzki, polegający na pokonywaniu obaw i wątpliwości co do nowych technologii. Wczesne sieci audio były trudne do skonfigurowania, a w momencie niepowodzenia nie do końca wiadomo było jak rozwiązać dany problem – ważna jest więc świadomość zmian, które nastąpiły. Równie ważna jest świadomość, iż AV i IT scalają się i że umiejętności działu IT są bardzo potrzebne AV. Wątpliwości maja obydwie strony – pracownicy AV muszą nauczyć się skutecznie komunikować się z działem IT, a dział informatyczny musi uznać swoją nową rolę w usługach audiowizualnych.
Sieć audio Dante
W Audinate czasami mówią, że produkujemy „współdziałanie”. Dante jest wyjątkowy w tym sensie, że został opracowany przez Audinate w sposób jawny, aby zapewnić producentom audio wspólną platformę. Dante to znacznie więcej niż tylko protokół sieciowy; to kompletny, kompleksowy system dla branży. Obejmuje on moduły sprzętowe, które są wbudowane w produkty, oprogramowanie używane przez użytkowników końcowych do kontrolowania i zarządzania systemami, rozwiązania umożliwiające rejestrację sygnału audio na komputerach i narzędzia, które pozwalają producentom na integrację Dante w produktach. Cała platforma Dante została zaprojektowana w taki sposób, aby zapewnić użytkownikom końcowym bezproblemową, wysoką jakość, która będzie zgodna między poszczególnymi producentami. Dante stał się zdecydowanie najbardziej popularnym rozwiązaniem sieci audio na świecie, z ponad 1300 produktami współpracującymi z ponad 400 markami.
Co przyniesie przyszłość?
W branży popularność sieci audio szybko rośnie, co jest oczywistym krokiem w powszechnym wykorzystywaniu mediów cyfrowych we wszystkich dziedzinach. Dzięki niższym kosztom, większej niezawodności i łatwości użytkowania, starsze rozwiązania (głównie analogowe) stają się przestarzałe. Poza technologią audio, transmisja bazująca na sieci zyskuje również mocną pozycję, jeżeli chodzi o wideo. Nadawcy idą w kierunku rozwiązań opartych na technologiach informatycznych, aby obsłużyć złożone procesy, które integrują dźwięk, kontrolę i metadane we wspólnej sieci. Okazuje się, iż w przypadku dużych instalacji z krytycznymi problemami bezpieczeństwa, zarządzana sieć audio jest o wiele bardziej odporna na „majstrowanie przy niej” niż starsze systemy i pozwala na znacznie lepsze monitorowanie ewentualnych usterek czy błędów.
Wnioski
Sieć IP szybko staje się niezbędną warstwą podstawową dla AV, a specjaliści AV już wkrótce będą również specjalistami od sieci IT. Systemy takie jak Dante znacząco ułatwią to zadanie, ponieważ są zaprojektowane w taki sposób, aby podstawowe zadania były tak proste i intuicyjne, jak to tylko możliwe. To duża zmiana, która będzie widoczna w przyszłości.
TEKST: Brad Price, Starszy Product Manager Audinate
TŁUMACZENIE: Magdalena Grzyb
