Splitter e Sommatori – III

Note sulla gestione delle uscite in Stage Box – Splitter Digitali

Che siano Splitter o Stage Box Audio Passive, Attive o Digitali, alcune soluzioni di collegamento ottimali in base alle necessità sono:

1. Collegare le uscite monitor in base alla posizione data, per configurazione a gruppi delle Stage Box – Splitter. Se gli Splitter sono analogici passivi o attivi l’unica soluzione qualitativa, di posizionamento ottimale per velocizzare i processi di cablaggio e la semplicità di esecuzione e messa in opera è un rack con tutti gli splitter utilizzati posti vicino al mixer di palco o con uno dei metodi visti per le Stage Box analogiche. In caso di utilizzo solo mixer di sala, se si utilizza una Stage BoxSplitter si sfrutteranno le uscite stesse della Stage Box per il collegamento dell’impianto audio e monitor da palco, mentre se si utilizzano Splitter che presentano solo ingressi sarà necessario come visto l’utilizzo di una matrice per la gestione delle uscite e dalle quali si preleverà il segnale da inviare all’impianto audio e monitor da palco.

In caso di posizione a gruppi delle Stage Box – Splitter digitali ricordo la configurazione In/Out a gruppi vista nell’articolo Stage Box – III ( fig. 1 ).

fig. 1 2016-02-11_16-28-10

2. Se le Stage Box – Splitter sono tutte in un unico punto utilizzare le uscite della Stage Box – Splitter Master che dispone delle uscite, se sono più di una è indifferente.

n.b. In caso di utilizzo di più Stage Box – Splitter digitali in un unico punto senza avere un mixer audio di palco è buona norma prelevare il segnale per i monitor da palco dalla Stage Box Master. Questo per avere minore latenza possibile nei monitor da palco ( di fondamentale importanza per garantire al musicista di tenere il tempo e non percepire un fastidioso delay ), mentre il segnale per l’impianto audio sempre dalla Stage Box Master se disponibili ulteriori linee di uscita o dalle altre Stage Box Slave.

3. Se vi è la presenza di un mixer audio di palco allora utilizzare le uscite del mixer audio di palco per il segnale dei monitor, cosi facendo si ottiene una maggiore qualità, stressando di meno il circuito della Stage Box – Splitter soprattutto se digitale, e minimizzando la distanza percorsa dal segnale, in quanto che una volta in uscita dal mixer audio il segnale arriva direttamente ai monitor e non passa attraverso le Stage Box – Splitter, mentre per l’impianto audio prelevare una delle uscite dalla Stage Box – Splitter possibilmente Master.

4. In caso di utilizzo di mixer audio digitali per il collegamento del L – R – Mono ed eventuali linee Matrix ( linee di uscita alle quali si può inviare una copia di una qualsiasi altra uscita che sia mono o stereo, se stereo il matrix provvede a mixare i due segnali senza sfasamento, utile per inviare il mix di segnale ad eventuali impianti audio per near field, delay tower, e a tutto cio che si vuole controllare indipendentemente, vedremo poi in dettaglio le tipologie di impianti audio e loro configurazioni ), se disponibile è utile utilizzare l’uscita digitale AES3 ( protocollo digitale che può inviare 2 canali per tratte fino a 30 metri ), da inviare in prossimità dei finali di potenza o diffusori attivi per poi interporre un convertitore-splitter D/A per AES3 in modo da convertire il segnale digitale in analogico per il primo gruppo di impianto audio ed inviare il segnale digitale splittato verso eventuali altri gruppi di impianti con ognuno il suo convertitore e la sua linea ( fig. 2 ), o in alcuni casi entrare direttamente in AES3 per i dispositivi che prevedono questo tipo di ingresso digitale ( finali di potenza, diffusori attivi ). La limitazione fondamentale è quella di poter gestire indipendentemente solo 2 canali alla volta. Per minimizzare la latenza è consigliabile eseguire un solo link. Per questi 2 motivi in caso di voler collegare linee AES3 anche per il Mono ed eventuali Matrix sarà necessario disporre di un mixer audio con più uscite AES3.

fig. 22016-02-13_18-51-00.png

n.b. Molto spesso però la linea AES3 soprattutto in mixer audio digitali non di alto livello è una e fissa con uscita L-R, per cui in questo caso si è limitati nel collegamento in digitale delle uscite, ma comunque si ha sempre più qualità che con altre configurazioni in cui sono previste tratte di percorso analogiche, linee mono e matrix dovranno essere per cui prelevate dalla Stage Box digitale o uscite analogiche del mixer audio stesso a seconda della configurazione ( fig. 3 ).

fig. 32016-02-13_18-26-12.png

n.b. Quando si hanno più finali di potenza da linkare insieme è consigliato testare se la latenza complessiva di tutti i finali linkati al fine di determinare se l’aumento di latenza ha indotto un impoverimento della qualità audio finale ( causa di compressione, alterazione della risposta in frequenza, aumento thd% da jitter e rumore intrinseco della circuiteria elettronica ( PLL ), e tanti altri parametri ). In certi casi ( sistemi di qualità ) anche 3 – 4 finali linkati insieme tramite AES3 non creano una latenza complessiva elevata da percepire un fastidioso delay ed impoverimento del segnale audio. In alternativa linkare digitalmente i primi finali ( connessioni di ingresso punto a punto con le connessioni di uscita del mixer audio digitale ) e linkare a livello analogico i successivi in ponte ( daisy chain analogica ).

Un’ottima soluzione è quella di utilizzare finali di potenza multicanale ( dai 4 in su ), cosi da poterne utilizzare e quindi linkare meno per collegare gli stessi diffusori audio, rispetto ad avere finali di potenza a singolo ma anche doppio canale.

Molti costruttori proprio per questo prevedono per il loro diffusori audio una serie di finali di potenza digitali con uscite ed ingressi digitali dai 4 canali in su.

Se la distanza tra Stage Box – Splitter e impianto audio come possono essere i delay tower è superiore a quella tra mixer audio e delay tower può essere più qualitativo prelevare l’uscita direttamente dal mixer audio ( fig. 4 ).

fig. 42016-02-13_19-06-34.png

n.b. Se si hanno più uscite AES3 e sono completamente personalizzabili è possibile utilizzare lo stesso metodo anche per l’invio del segnale verso i monitor da palco ( una linea ed 1 convertitore per ogni monitor ). In generale tante più linee di output ci sono ancor più se con domini e standard differenti e tanto più sarà necessario ai fini qualitativi e di fase utilizzare analizzatori e processori per tarare al meglio il ritardo temporale del segnale audio, tale che ogni uscita abbia lo stesso tempo di ritardo ( verranno poi viste in altre argomentazioni le tecniche e gli strumenti necessari per tarare gli impianti audio ).

Alcune Stage Box – Splitter digitali presentano le uscite AES3 ( chiamate anche AES/EBU ) direttamente sulla Stage Box- Splitter ( fig. 5 ).

fig. 52016-02-14_15-10-52.png

Altre soluzioni ( le più qualitative tra tutte in quanto che il segnale viaggia in dominio digitale fino allo stadio finale senza l’introduzione di collegamenti analogici ), ma molto più impegnative ( in quanto si necessita poi di programmazione di routing ) e ancora più costose sono quelle di entrare direttamente nell’input digitale ( AES3 – MADI – DANTE – AES50 – Altri Protocolli ) previsto in alcune tipologie di crossover digitali, finali di potenza e diffusori audio amplificati di ultima generazione ( fig. 6 – 7 – 8 ) .

fig. 6 ( Crossover con ingresso AES3 ) B_PROEL_pc260.jpg

fig. 7 ( Finale di Potenza con ingresso AES3 ) 544f34ad0ae40.jpg

fig. 8 ( Diffusore Audio con input Ultranet )TSP118B-AN_P0B5Z_Rear_XL.png

Per gli standard sincroni ( AES50 e MADI ) realizzare questo tipo di configurazione in completo dominio digitale è più complesso ed articolato, in quanto il sistema sincrono necessita di connessioni punto a punto o daisy chain per poter mantenere il sincronismo, quindi si necessiterebbe di sistemi patch realizzati e predisposti per questo tipo di collegamento, e che comunque dovrebbero fare capo ad un unico router-patch che smista le varie uscite di segnale audio digitale poi da configurare tramite interfaccia di routing. Questo porta quindi ad una limitazione nel processo di creazione di un complesso percorso di segnale ( qualsiasi finale di potenza o processore in una qualsiasi posizione in un determinato ambiente dovrebbe comunque essere collegato a router patch principale ).

Soprattutto per installazioni complesse è invece più pratico e qualitativamente utile utilizzare uno standard di connessione isocrono o asincrono come il DANTE o RAVENNA che come visto per le Stage Box digitali che riporto in figura 9 offrendo un tipo di collegamento a stella permette di rendere indipendente ogni linea di output cosi da poter posizionare eventuali Stage Box – Splitter digitali vicino ad ogni gruppo di impianto audio senza dove creare lunghi ponti di segnale ( fig. 10 ), ( E’ possibile utilizzare più switch per creare più punti di smistamento in un determinato ambiente, vedremo poi più in dettaglio il funzionamento delle reti audio ).

fig. 9

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fig. 10

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Attraverso un apposito software su pc e tramite interfaccia stessa del mixer audio digitale è possibile controllare il routing in/out dei segnali presenti nello Switch Ethernet e Stage Box – Splitter Digitali.

5. Alcune Stage Box – Splitter digitali permettono l’alloggiamento di interfacce esterne per poter dialogare con diversi protocolli ( fig. 11 ), altre prevedono anche un eventuale interfaccia ADAT ( fig. 12 ) ( protocollo digitale per l’invio di segnali digitali in forma ottica, su cavo ottico di lunghezza non superiore a 5 metri ) dalla quale esce una copia di tutti gli input che può essere dipendente o indipendente ( dipende dal produttore ) dalle regolazioni del guadagno dei pre-amplificatori della Stage Box – Splitter stessa secondo alcuni parametri regolabili dal mixer audio digitale. E’ un direct out in uscita diretta dalla Stage Box – Splitter digitale che può essere collegato eventualmente a registratori multitraccia che accettano ADAT al loro ingresso o per inviare il segnale a mixer audio digitali di vecchia concezione che lavoravano su questo tipo di protocollo per l’interfacciamento di dispositivi digitali esterni.

fig.  11 2016-02-13_15-34-37.png

fig. 12 2016-03-14_16-30-12.jpg

n.b. Quando ci sono più slot in cui possono essere alloggiate più interfacce, questi slot sono a volte chiamati Port A, Port B….con il nome del tipo di interfaccia collegabile, ma la funzione è sempre la stessa. In caso non ci sia il nome del tipo di protocollo accettato è fondamentale informarsi. Per le interfacce ADAT è fondamentale sapere quanti canali il mixer può gestire per inviare e ricevere segnali in digitali sotto quel protocollo, in quanto ci sono interfacce ADAT da 8, 16, 32 canali. In generale una connessione ADAT porta al massimo 8 canali e non è bidirezionale per cui ci vorrà sia l’interfaccia per gli ingressi che quella per le uscite, se previsti più canali ci saranno più connessioni nella medesima interfaccia, come quella in figura 13 che per gestire 32 tracce possiede 4 connessioni di input e 4 connessioni di output.

fig. 13  2016-02-13_15-37-56.png

fig. 14 ( esempio di configurazione con direct out su ADAT da Stage Box – Splitter per Mixer da Palco digitale )

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fig. 15 ( esempio di configurazione con direct out su ADAT da Stage Box – Splitter per Registratore Multitraccia )

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E’ possibile anche entrare in un mixer audio che presenta interfacce ADAT sfruttando le connessioni di ingresso per il prelievo dei segnali di input della Stage Box digitale e quelle di uscita da inviare ad un registratore multitraccia per avere un controllo più preciso sul guadagno ed eventuali altri parametri sul segnale da inviare al registratore ( fig. 16 ).

fig. 162016-02-13_17-05-51.png

n.b. Protocolli digitali come DANTE, AES50, MADI permettono il controllo remoto dei pre-amplificatori presenti nelle Stage Box – Splitter digitali direttamente dal mixer audio digitale, lo standard ADAT invece no.

6. Altri protocolli prevedono l’utilizzo di un segnale audio digitale per creare una soluzione di Personal Monitoring ( generalmente su cavo CAT 5 – 6 ) sul quale segnale passano tutti i canali di input presenti nella Stage Box digitale ( se prelevato dalla Stage Box digitale ) o nel mixer audio digitale ( se prelevato dal mixer audio digitale ), questa uscita andrà collegata ad un apposito controller ( esempio uno per ogni musicista ), i quali musicisti potranno regolare indipendentemente livelli, eq e dinamiche di ogni strumento, senza dover dipendere da un fonico di palco con tutta l’attrezzatura che ne consegue ( i personal monitoring sincroni sono connessi in ponte ( daisy chain ) l’uno con l’altro per garantire stabilità di clock e trasferimento di tutti i segnali a tutti i dispositivi, quelli asincroni e isocroni sono connessi a stella con un router-switch per lo smistamento dei segnali ) ( fig. 17 ).

fig. 172016-02-13_16-32-54.png

7. Altri Mixer Audio digitali permettono di alloggiare interfacce audio per poter registrare direttamente su software esterno tutti i canali di input ( fig. 18 )

fig. 182016-02-13_17-15-48.png

Ad oggi gli standard digitali, considerando i più comunemente utilizzati DANTE, AES50, MADI, possono consentire l’invio indipendente di tutti i segnali di ingresso al mixer audio digitale, distribuiti su uno o più connessioni secondo il quantitativo massimo portabile da una singola connessione e per tratte fino a 50 metri e più se convertiamo il segnale in fibra ottica, quindi più canali e più distanze rispetto al più vecchio standard ADAT, oltre che una migliore qualità per una più bassa latenza e migliori componenti utilizzati. Questo consente, limitati dalla capacità stesse del mixer audio digitale in uso di creare ulteriori configurazioni come quello in figura 19.

fig. 19

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Altro

Per una configurazione in Daisy Chain delle Stage Box digitali, eventuali mixer audio digitali vanno generalmente collegati come nell’esempio in figura 20.

fig. 202016-02-15_14-48-11.png

In questo esempio abbiamo utilizzato il protocollo AES50 con connessioni denominate A e B ma si possono trovare anche connessioni con numeri, e anche più di 2 connessioni come visto, opportunamente da collegare.

Lo stesso discorso vale per il collegamento di più mixer audio in configurazione Stella ( fig. 21 ).

fig. 21 2016-02-15_15-10-24.png

Nell’esempio che si vede in figura 21 un eventuale protocollo in configurazione Stella come quello DANTE porta segnali ridondanti denominati Primary e Secondary o altri nomi definiti dal costruttore, entrambi da collegare allo Switch Ethernet. La configurazione tramite protocollo DANTE permette anche il collegamento in Daisy Chain delle Stage Box ( attraverso configurazioni dell’interfaccia stessa ) ma l’una dipenderebbe dall’altra ( più che altro per comodità ), si tende a separarle per massimizzare le possibilità e scelte di routing.

n.b. Tramite tutte queste configurazioni appena viste e l’utilizzo di un opportuno routing per la gestione degli ingressi ed uscite è possibile creare una superfice di controllo più grande ( ad esempio utilizzare i primi 24 canali sul primo mixer ed i canali dal 24 al 48 sul secondo mixer, avendo uscite comuni o separate ), è possibile sdoppiare a volte con l’aiuto di apposite interfacce audio implementate nel mixer audio digitale lo stesso segnale su più mixer al fine di avere un backup. Altri mixer permettono di linkarsi con apposito protocollo e cavo proprietario.

Anche il protocollo Dante o qualsiasi protocollo p2p può trasportare linee AES/EBU se pur più scadente come qualità del collegamento sincrono diretto tra un’uscita ed un ingresso. Questo è possibile in quanto il clock della linea AES/EBU viene rigenerato all’arrivo del buffer di segnale.

 

Alcune considerazioni sulla registrazione

Per quanto riguarda il percorso di segnale da inviare ad un registratore multitraccia, questo come visto può essere prelevato direttamente dallo Splitter – Stage Box Digitale ( che si presenta come uscita Direct Out, quindi prima dello stadio di amplificazione, cosi da poter registrare i vari segnali in modo indipendente dai livelli impostati per l’evento live, cosi da poterli adeguatamente e qualitativamente gestire in studio ), o direttamente dal Mixer Audio Digitale ( generalmente tramite apposita interfaccia audio, ed il più delle volte il segnale si presenta post controlli Gain, quindi con il livello di segnale registrato dipendente dai livelli di guadagno definiti nel mixaggio live, procedura meno qualitativa ).

n.b. In alcuni casi di mixer audio digitale ( spesso tramite scelta di impostazioni determinata dall’utente ), se il controllo del guadagno dal mixer è isolato da quello dello Splitter – Stage Box Digitale ( quindi non è abilitato per il controllo remoto ), è possibile inviare all’uscita tramite interfaccia audio presente nel mixer il segnale come Direct Out quindi non dipendente dai livelli di guadagno impostati sul mixer. Questa procedura realizzabile ancor più collegando uno Splitter – Stage Box Analogico direttamente agli ingressi del mixer audio digitale ( se presenti ), permette di ottenere un guadagno di qualità dalla parte Recording ( per via dell’indipendenza dei livelli di guadagno tra registrazione e mixaggio live ), ma un impoverimento di qualità dalla parte dello Splitter – Stage Box Digitale ( per via del non controllo remoto dei pre-amplificatori, e quindi incremento disturbi e colorazioni del suono dato dal lungo percorso del segnale audio “da splitter – stage box a mixer” con un livello di tensione del segnale molto basso).

La migliore soluzione rimane sempre la prima, quindi il prelievo Direct Out del segnale dallo Splitter – Stage Box Digitale.

Il segnale in uscita dal Mixer o Splitter – Stage Box digitale oltre a quello visto nei precedenti esempi di configurazione può presentare i più svariati protocolli, se l’interfaccia di registrazione lo permette entrare direttamente con il protocollo di uscita ( fig. 22 ), mentre se non lo permette sarà necessario introdurre un convertitore di protocollo ( fig. 23 ).

Fig. 22 2017-05-22_12-16-23.png

Fig. 23  2017-05-22_12-16-12.png

Generalmente considerando molteplici standard di protocollo audio digitale ( come AES3, MADI, AES50, DANTE ), il collegamento interfaccia di registrazione e pc avviene quasi sempre tramite USB o FireWire o collegamento proprietario.

Come vedremo più in dettaglio quando parleremo di audio digitale, in caso di utilizzo protocollo audio RAVENNA questo potrà entrare direttamente nel pc ( nella connessione Ethernet ) senza l’utilizzo di un’interfaccia esterna ( garantendo qualità assoluta per via della non presenza di un ulteriore dispositivo come l’interfaccia audio ), ( fig. 24 ).

Fig. 24 2017-05-22_12-45-14.png

 

Configurazioni miste

In caso che invece si abbia un mixer analogico, un mixer digitale o più di entrambe le categorie ed una Stage Box – Splitter digitale, è sempre bene utilizzare a distanza i mixer digitali ( esempio per la postazione F.O.H. e/o Broadcast ) e quelli analogici in prossimità della Stage Box – Splitter digitale ( esempio come mixer da palco e/o recording ), cosi da far percorrere in dominio digitale le tratte più lunghe e in dominio analogico quelle più corte.

Come visto in argomento Stage Box di recente sono stati sviluppati modelli di Stage Box – Splitter Digitali ibridi ( fig. 25 ) con cui è possibile interfacciare mixer digitali e mixer analogici utilizzato la stessa Stage Box – Splitter digitale ( fig. 26 ).

fig. 252016-03-13_23-00-59

fig. 26 2016-03-17_13-41-13.jpg

In questo esempio è chiaro come la distribuzione dello split analogico avvenga verso il mixer di palco, mentre il mixer di sala ( F.O.H. ) è collegato in remoto in dominio digitale.

Esistono diverse varianti di Stage Box Ibride, anche con multiconnetore Socapex per il trasporto in analogico e/o digitale ( soprattutto per linee AES3 ).

 

Altro

In caso non si abbia la necessità o possibilità di acquistare una Stage Box Ibrida, per interfacciare il mixer analogico di palco è possibile utilizzare anche dei convertitori D/A ( che possano convertire in analogico lo standard digitale in uso ) che convertano in analogico ogni singolo canale digitale cosi da poter essere interfacciato con gli ingressi del mixer audio analogico. Con Stage Box digitali che presentano più protocolli a disposizione per l’invio del segnale audio o di un suo split è sicuramente più facile decidere e scegliere il migliore e più idoneo convertitore da utilizzare per le proprie necessità ( fig. 27 )

fig. 272016-03-17_13-53-13.jpg

 

Split del segnale e gestione Routing dal Mixer Audio Digitale

Abbiamo definito quindi come per splittare in ingresso o uscita uno o più segnali il protocollo Dante ( ma anche protocolli alternativi come AVB e RAVENNA ) possa sfruttare dei router di rete “switch” inviando per cui un singolo segnale verso molteplici uscite ( limitato dal numero di uscite ed ingressi portabili dallo switch e dal mixer digitale stesso ), quindi pur essendo come vedremo più complesso nella gestione degli ingressi ed uscite rispetto ad AES50 e MADI è più idoneo a gestire routing complessi come ad esempio dover gestire ingressi ed uscite da e verso 2 o più postazioni differenti come possono essere 2 o più palchi in cui sono presenti gruppi musicali tale da poter ricevere ed inviare segnali separati rendendo indipendenti i 2 o più palchi oppure riceve ed inviare lo stesso segnale a tutti e 2 o più palchi, sempre utilizzando un solo mixer ( fig. 28 – 29 ).

fig. 28 ( esempio con ingresso analogico e digitale e diverse uscite analogiche e digitali considerando anche la ridondanza, il segnale analogico è sempre collegato direttamente al mixer su ingressi analogici o ad una stage box esterna poi collegata in digitale al router di rete, la connessione digitale allo switch è in modalità parallela o a stella ).

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fig. 29 ( esempio con più ingressi analogici e digitali e più uscite analogiche e digitali considerando anche la ridondanza, il segnale analogico è sempre collegato direttamente al mixer su ingressi analogici o ad una stage box esterna poi collegata in digitale al router di rete ), ( anche in questo caso la connessione digitale allo switch è in modalità parallela o a stella ).

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AES50 e MADI sono limitati nello split e gestione di segnali differenti in base al numero di connessioni disponibili. Ad esempio l’AES50 è spesso previsto dalla connessione AES50 A e AES50 B, la B è generalmente come visto utilizzata per lo split del segnale da mixer di palco ma può anche essere usata come Split nella gestione degli ingressi ed uscite verso e da il mixer audio digitale ( fig. 30 – 31 ).

fig. 30 ( esempio con ingresso analogico e digitale e diverse uscite analogiche e digitali, il segnale analogico è sempre collegato direttamente al mixer su ingressi analogici o ad una stage box esterna poi collegata in digitale su AES50 A o B, in modalità stella o parallela ).dscsdfsd.jpg

fig. 31 ( esempio con più ingressi analogici e digitali e più uscite analogiche e digitali, il segnale analogico è sempre collegato direttamente al mixer su ingressi analogici o ad una stage box esterna poi collegata in digitale su AES50 A o B, sempre in modalità stella o parallela ).2016-11-01_19-18-16.jpg

n.b. Tramite routing dal mixer digitale o software di controllo remoto, è possibile decidere quali e come gestire l’invio dei segnali audio, quindi se mantenere le zone di ricezione ed invio separate o se inviare gli stessi segnali a tutte le uscite.

La modalità di connessione a stella o parallela consente di ottenere numerosi vantaggi rispetto a quella in serie o daisy chain, il fondamentale vantaggio è la possibilità di gestire in modo indipendente due situazioni contemporaneamente, non possibile in side chian in quanto che come visto l’una è dipendente dall’altra, gli altri vantaggi sono il fatto che se uno dei due Splitter – Stage Box Digitali perde segnale ( esempio manca corrente, interruzione improvvisa del segnale o si è rotto ) l’altro continua a funzionare, nel caso della modalità side chain invece se il primo Splitter – Stage Box Digitale smette di funzionare anche il secondo subito collegato in serie non funzionerà di conseguenza, in quanto non riceve più clock e segnale. Un’altro vantaggio è il mantenimento di una latenza inferiore, in quanto che come visto in modalità side chain si vanno a sommare tutte le latenza dei dispositivi connessi in ponte.

Configurazione punto a punto e a stella sono le configurazioni per ottenere la massima qualità possibile per minima latenza indotta e sfruttamento della piena bandwith di velocità del dispositivo.

Per questo la modalità di connessione a stella o parallela è sempre preferita ad altre.

 

Altre Modalità

Come vedremo quando parleremo di audio digitale e audio network esistono anche altre modalità di connessione per creare routing di segnale in un network digitale. Tra le più utilizzate c’è la modalità Ring o ad Anello. La modalità ad anello è utile quando si necessita di un controllo ridondante assoluto. La modalità a stella prevede un centro stella dato da uno switch di rete o interfaccia audio come quelle viste in questa argomentazione ( es. l’interfaccia presente nel mixer audio ) ( fig. 32 ) multicanale al quale vengono collegati tutti gli switch ( nodi ) o dispositivi audio distribuiti nelle varie zone ( sistemi Splitter – Stage Box Digitali, finali di potenza, ecc… ), in questo caso se lo switch/interfaccia centrale ( centro stella ) smette di funzionare tutto il sistema si interrompe e quindi non è al 100% affidabile se pur più economico di una configurazione ad anello ( fig. 33 ).

Fig. 32 ( esempio di configurazione a stella )2017-05-06_17-17-30.png

Fig. 33 ( esempio di rottura del centro stella )

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In una configurazione ad anello tutti gli switch o interfacce audio sono connessi in serie l’uno con l’altro ( daisy chain ), e l’ultimo dispositivo deve essere collegato al primo, negli appositi ingressi dello switch/interfaccia che prevede un tipo di collegamento ad anello. Cosi facendo si chiude il cerchio ed in caso che uno switch/interfaccia lungo la linea si interrompe, gli altri switch/interfacce presenti prima o dopo di quello interrotto continuano a funzionare ( in quanto che il sistema preleva automaticamente il segnale da un senso o dall’altro, potendo sempre isolare il sistema mal funzionante e permettere a tutto il resto di continuare a funzionare ). Quindi il sistema risulta più affidabile rispetto a quelli a stella, punto a punto e semplice daisy chain, ed è consigliato utilizzarlo soprattutto in situazioni critiche, grazie al fatto di poter gestire meglio la ridondanza dei vari segnali, avendo una sicurezza assoluta ( limitata solo dalla rottura del dispositivo master a cui l’anello è collegato per l’invio ( apertura ) ed il ritorno ( chiusura ) ( fig. 34 – 35 ).

Fig. 34 ( esempio di configurazione ad anello )

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Fig. 35 ( esempio di interruzione segnale ad anello )

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Una configurazione ad anello come quella daisy chain è meno qualitativa di quella punto a punto e stella in quanto aumenta la latenza complessiva del circuito e riduce la bandwith disponibile per ogni dispositivo connesso ( la metà ad ogni raddoppio di elementi connessi in daisy chain ).

n.b. Ogni protocollo e quindi interfaccia audio che lo supporta può essere configurato secondo i suoi limiti, quindi come vedremo alcuni protocolli potranno e dovranno essere configurati per funzionare correttamente a stella, daisy chain ed altri ad anello. Un esempio AES50, MADI e DANTE possono essere configurati punto a punto, a stella ed in alcuni casi più moderni in daisy chain, altri protocolli come Optocore e alcune versioni di Ethersound possono essere connesse oltre che nelle modalità appena viste anche ad anello. Come si può facilmente intuire, interfacce che prevedono una configurazione ad anello sono più complesse e costose.

Un protocollo come DANTE, MADI, AES50 che prevedono ( dante sempre, gli altri due solo in alcune interfacce ) una connessione di ridondanza, il collegamento ad anello non è possibile, in quanto che anche ritornando in chiusura sulla ridondanza questa non funzionerebbe e si avrebbe solo un comune collegamento in Daisy Chain, in quanto che la ridondanza si attiva solo quando viene a mancare il segnale principale, mentre in connessioni realizzate per configurazione ad anello come la OPTOCORE, la connessione di chiusura è sempre attiva e preleva sempre il segnale, per poi gestire il flusso di segnale in base a dove vi è l’interruzione.

In fase di scelta su quale protocollo e tipo di configurazione fare è necessario valutare la necessità:

  • QUALITA’ ( protocollo sincrono, collegato punto a punto o a stella come AES50 o MADI, OPTOCORE solo se l’interfaccia nel dispositivo è nativa, quindi non converte in un altro protocollo prima dell’invio, Optcore è un’altro protocollo sincrono )
  • ESPANDIBILITA’ E SISTEMI ARTICOLATI ( protocollo isocrono collegato punto a punto o a stella come DANTE, RAVENNA )
  • SICUREZZA ( protocollo sincrono o isocrono a seconda se si necessità di più qualità o più espandibilità, collegato ad anello come OPTOCORE )

n.b. Non chiudere mai l’anello in uno switch di rete che non è predisposto per gestire una configurazione ad anello ( esempio un qualsiasi switch di rete utilizzato in ambito informatico ), questo causerebbe un loop e quindi un fenomeno di risonanza e feedback che porta il segnale a livelli di distorsione con il rischio di rottura dei vari dispositivi connessi, non solo su di esso ma su tutti gli switch ed interfacce che sono insieme collegate ( fig. 36 ).

Fig. 36 2017-05-06_18-03-04.png

Per protocolli bidirezionali su rete come il DANTE e RAVENNA evitare di collegare in ponte più switch con doppio cavo pensando di inviare sia il segnale che la ridondanza, in quanto che in uscita dallo switch si avrebbe solo una copia del segnale audio in ingresso ( e la ridondanza si attiva solo quando viene a mancare il segnale dalla connessione principale ) e quindi creerebbe un loop nel sistema ( fig. 37 – 38 ), questo a meno di non poter tramite software decidere che la porta di collegamento del doppio cavo venga abilitato solo quando attiva la connessione di ridondanza.

Fig. 37 2017-05-06_18-13-34.png

Fig. 382017-05-06_18-17-18.png

Esitono Switch per il collegamento ridondante in ponte che sfruttano apposite connessioni separate da quelle utilizzare per lo split del segnale audio da inviare ai vari dispositivi.

n.b. Come si vede dalla figura 37 e 38 se i dispositivi come Stage Box, Finali di potenza, ecc.. presentano anch’essi un’interfaccia ridondante, è utile collegare entrambe le connessione allo switch, cosi che in caso vi sia l’interruzione del segnale da parte del dispositivo vi sia pronto ed attivo quello ridondante.

Un’altro principio da seguire nell’utilizzo di switch di rete per il collegamento di protocolli che viaggiano su indirizzo ip ( network ) come il DANTE è quello di utilizzare meno switch possibili connessi in ponte, in quanto che aumenta la latenza e anche i possibili errori di trasferimento del segnale tra uno switch e l’altro.

Per quanto riguarda il tipo di connessione per protocolli che viaggiano su fibra ottica e cavo mono-bipolare ( BNC – XLR ) questi presenteranno sempre una doppia connessione ( una di IN ed una di OUT ) ( fig. 39 se su cavi separati ) ( fig. 40 se su Opticalcon ) quindi non sono bidirezionali in quanto che con un conduttore è possibile utilizzare solo un verso di trasporto per il segnale audio, mentre quando il segnale viene portato su linee multipolari ( cavi ethernet ) ( fig. 41 ) allora è possibile determinare un trasporto di segnale bidirezionale, in quanto che alcuni poli verranno utilizzati per il trasporto del segnale in ingresso ed altri per l’uscita.

Fig. 39 2017-05-06_18-19-35 Fig. 40 no2-4fdw-a

Fig. 41 2017-05-06_18-21-02.png

In caso sia prevista una connessione di ridondanza ad esempio per il percorso di segnale su fibra ottica o BNC allora dovrà esserci una doppia connessione IN-OUT ( fig. 42 ), mentre per quelli bidirezionali basta solo un ulteriore connessione Ethernet per la ridondanza ( fig. 43 ).

Fig. 42  yg2_1000.jpg

Fig. 43  DN32-DANTE_P0BIT_Right_L

In figura 42 un interfaccia implementabile in dispositivi compatibili in cui Link 1 e Link 2 sono le due connessioni in fibra ottica ( a doppia connessione ciascuna, che come visto la fibra necessita di un cavo di In ed uno di Out ) utilizzate per la realizzazione di una configurazione ad anello, dal Link 1 parte l’anello e nel Link 2 avviene la chiusura.

Per il collegamento di finali di potenza, Stage Box – Splitter Digitali o dispositivi hardware che supportano il collegamento di questi protocolli digitali, come visto negli esempi in questo articolo, non viene utilizzata la modalità ad anello, in quanto che per sfruttare a pieno la sicurezza data da questo tipo di configurazione, come visto è necessario chiudere l’anello sullo switch/interfaccia di partenza ( generalmente la matrice di controllo primaria, come il mixer audio digitale o switch a cui le sue linee digitali sono collegate per prevedere uno smistamento dei segnali ), cosi da rendere l’intero percorso di segnale ridondante e protetto. Inserire interfacce e/o switch per chiudere l’anello nei dispositivi come Splitter – Stage Box Digitali, finali di potenza ecc.. avrebbe poco senso in quanto che si limiterebbe la potenzialità del sistema.

Per sistemi complessi esempio nell’utilizzo di switch di rete in protocolli isocroni come il DANTE, per ottimizzare il routing di espandibilità, è consigliato come accennato posizionare uno switch per ogni zona o gruppo di Splitter – Stage Box Digitali, finali di potenza e/o dispositivi che dialogano su questo protocollo, e dallo switch smistare il segnale a stella verso ogni singolo dispositivo, per poi connettere in daisy chain tutti gli altri switch ( pochi se possibile, come precedentemente accennato ) predisposti per le altre zone previste in fase di progetto ( fig. 44 ), o ancora meglio una configurazione di switch a stella ( fig. 45 ) ( 2 switch in ponte “quello centro stella e quello direttamente connesso” è sicuramente meglio che una serie in daisy chain ).

Fig. 44 2017-05-06_18-28-34.png

Fig. 452017-05-06_18-32-23.png

n.b. Se il mixer presenta un interfaccia multicanale consigliato utilizzare il mixer come centro stella ( fig. 45 ).

Se si dispone di un interfaccia per il collegamento ad anello, se ritenuto opportuno utilizzare gli switch per una configurazione ad anello ( fig. 46 )

Fig. 46 2017-05-06_18-42-39.png

Per realizzare una di queste configurazioni ogni dispositivo connesso deve quindi possedere un interfaccia in grado di trasmettere e ricevere segnale nella configurazione data. Ad esempio per Stage Box Digitali con interfaccia di protocollo DANTE non è possibile creare una configurazione ad anello in quanto prevedono come visto solo 2 connessioni, quella del segnale primario e quella del segnale ridondante. Per realizzare un anello l’interfaccia dovrebbe prevedere un’altra doppia connessione adibita a ricevere la chiusura dell’anello, che come detto è ritrovabile nei dispositivi master come mixer audio o su interfaccia esterna. Se cosi non fosse o anche solo uno dei dispositivi collegati non consente questo passaggio allora il percorso del segnale è interrotto e si ha una configurazione limitata.

Ogni dispositivo ( Splitter – Stage Box Digitali, finali di potenza ecc.. ) potrà per cui essere collegato in serie o daisy chain o come detto per una migliore qualità in modalità stella allo switch ( per protocolli che si basano su network come il DANTE ) o all’interfaccia stessa da cui viene gestito tutto il segnale audio ( es. mixer audio o matrice di controllo, per protocolli sincroni come AES50 e MADI ).

Per una configurazione ad anello, in caso che i dispositivi non prevedono una propria interfaccia per questo tipo di configurazione o ancor più dialoghino su differenti protocolli da quello utilizzato per la configurazione ad anello, è possibile utilizzare interfacce su rack esterno ( fig. 47 ) che permettono di creare un path di segnale ad anello per il relativo protocollo e poi offrire in uscita il segnale su protocollo adatto al tipo di device a cui è connesso ( fig. 48 ).

Fig. 47M12_OPT-BNC1280_rear15.jpg

Fig. 48 ( esempio di configurazione per utilizzo di un protocollo come collegamento ed un’altro protocollo per lo smistamento ).

2017-05-06_17-42-57.png

In figura 47 un interfaccia su hardware esterno che permette una configurazione ad anello su fibra ottica o rete ethernet ( Link 1 e Link 2 ) su protocollo OPTOCORE, per poi poter gestire il segnale audio in input ed output su protocollo MADI.

E’ comunque possibile anche creare delle configurazioni miste o idealmente mettere uno switch/interfaccia per ogni singolo dispositivo da gestire ( per avere il massimo controllo con minimi errori ), ma sarebbe una soluzione costosa e che prenderebbe molto più tempo per il suo cablaggio e configurazione per l’ottenimento di un piccolo incremento sulla sicurezza in quanto interrompendo uno switch si interrompe solo il dispositivo ad esso collegato. Ed in più porterebbe un degrado della qualità soprattutto se tutti questi switch fossero collegati in daisy chain.

Utilizzare interfacce come ad esempio quelle OPTOCORE che permettono ogni tipo di configurazione è si più costoso ma molto utile e versatile.

Quella in figura 47 permette anche un tipo di connessione in bridge con altre interfacce sempre dello stesso produttore ( tramite porta SAME ) cosi da poter espandere il routing del segnale ottenendo più ingressi ed uscite di stesso o diverso protocollo.

Infine, esistono poi interfacce che permettono di effettuare un tipo di collegamento ridondante anche su connessione analogica, cosi che se la connessione digitale e la sua eventuale ridondanza si interrompono il sistema switcha automaticamente sulla connessione analogica ( fig. 49 ) ( fig. 50 ).

Fig. 49lm 44.png

Fig. 50 ( esempio di configurazione con protocollo DANTE )

2017-05-06_18-58-02.png

n.b. La configurazione in Daisy Chain non prevede la ridondanza, per cui se il dispositivo per gestire la ridondante analogica permette l’utilizzo di una o più interfacce multicanale, utilizzare una configurazione a Stella, in caso contrario la configurazione Daisy Chain è l’unica possibile.

In figura 51 una rappresentazione grafica di un progetto di routing complesso, proposto da digico.biz per il collegamento di interfacce audio in una situazione di evento live.

Fig. 51 Barbara_Technical_Drawing_FINAL.jpg

Esaminando questo signal path articolato possiamo notare come la matrice principale sia il mixer di sala ( FOH Digico SD7 ), in questo caso con uno spare ( FOH Digico EX-007 ) collegato con cavo di rete Ethernet, dall’ SD7 parte l’anello su protocollo OPTOCORE in fibra ottica a 96 Khz, entra nell’ingresso OPTOCORE del mixer di palco ( Barbare and Guest Monitors Digico SD7 ), esce sempre a livello di protocollo OPTOCORE dal mixer di palco ed entra nella prima Digital Stage Box ( SD Rack ) con ingresso OPTOCORE, sempre per configurazione ad anello. In Daisy Chain vengono poi connesse tutte le Digital Stage Box utilizzate per l’evento e dall’ultima viene prelevato il segnale sempre su protocollo OPTOCORE da inviare al mixer per il monitoraggio dell’orchestra presente in questo tipo di evento live ( Orchestra Monitors Digico SD10 ( cosi da togliere un po di lavoro al fonico di palco ( utilizzando due fonici ) e concentrare in modo indipendente e anche più sicuro i due gruppi di linee monitor ( Band – Orchestra ). Dal mixer dell’orchestra verrà connesso in ponte sempre su protocollo OPTOCORE un mixer adibito al controllo degli stems orchestrali ( Backstage Orchestra Stems Digico SD10 ) ( in pratica c’è un fonico che pre-mixa l’orchestra cosi da inviare al mixer di sala già un pre-mixaggio eseguito ( generalmente a gruppi di sezione o l’intero mix orchestrale ) e togliere un po di stress e lavoro al fonico di sala ( visto gli innumerevoli canali e quindi strumenti che in questo caso ci sarebbero da mixare, anche più di 90 ch. ). L’uscita del mixer per gli stems orchestrali sempre su protocollo OPTOCORE in fibra ottica viene inviato in chiusura dell’anello al mixer di sala ( FOH Digico SD7 da cui l’anello è partito ).

In questa situazione vi è anche la presenza di un Mobile Studio Broadcast ( esempio per la registrazione e messa in onda dell’evento Live ). Prelevando una copia-split del segnale dalle Digital Stage Box ( Digico SD Rack ), attraverso le connessioni di uscita su protocollo MADI a 48 Khz in configurazione a stella verso una matrice MADI ( RME MADI Bridge ) viene inviato in parallelo una copia del segnale su fibra ottica ad un interfaccia audio collegata ad un computer per una copia di registrazione audio multitraccia ( Mac Pro Recording ) e l’altra copia sempre su fibra ottica alla postazione di Broadcast per registrazione e messa in onda.

n.b. Per semplicità di routing e di progetto si cerca sempre di effettuare una configurazione a gruppi, prima tute le matrici ( da un verso e dall’altro ) ( definendo quella master ( FOH ) e quelle slave ( tutto il resto ) ) e poi tutti i dispositivi ( Stage Box, Finali, ecc… ). I collegamenti in fibra ottica evidenziano un possibile posizionamento dei dispositivi a distanze maggiori di 100 m, o comunque a livello di prestazioni la fibra ottica offre prestazioni superiore al cavo ethernet per velocità di trasmissione del segnale da un punto all’altro.

In questo esempio viene anche utilizzato un generatore di clock esterno ( Brainstorm Clock ) per il sincronismo audio-video.

Un’altra soluzione per aumentare il grado di protezione da possibili inconvenienti ( sempre a scapito della qualità audio finale ), è quella di utilizzare ad esempio una matrice digitale esterna ( fig. 47 ) che smista i segnali audio In/Out ai dispositivi di controllo principale e spare. Ad esempio in figura 52 abbiamo una matrice alla quale sono collegati due mixer audio uno utilizzato come principale e l’altro come Spare, e la matrice ( linea spare ) impostata per abilitarsi in caso di guasto della linea principale ( a volte è necessario cliccare un pulsante per gestire la patch della matrice per cambiare il routing di segnale tra il mixer principale e quello Spare ).

Fig. 52 2017-05-09_21-20-39

Considerando l’esempio in figura 52, alla matrice arrivano i segnali audio in uscita dallo Splitter – Stage Box Digitale in dominio analogico ( es. MADI su fibra ottica ), e da essa vengono smistati-splittati i segnali da inviare al mixer audio digitale principale e a quello Spare. Lo Splitter – Stage Box Digitale è collegato a volta sua in configurazione ad anello con la matrice, che in questo caso sia la matrice che la stage box sono equipaggiati con un’ interfaccia che permette questo tipo di configurazione aumentando il livello di ridondanza e quindi sicurezza. Si va a creare una configurazione a doppio anello.

In questo caso lo Spare è utilizzato come se fosse la chiusura dell’anello in una configurazione ad anello.

E’ una configurazione che può essere utilizzata anche per aumentare il livello di ridondanza e quindi sicurezza in protocolli che non prevedono una configurazione ad anello ( AES50, MADI, DANTE ), questo grazie anche al fatto di poter utilizzare matrici esempio OPTOCORE per il collegamento ad anello e poi prelevare il segnale convertito nel protocollo di interesse per l’invio al mixer principale e a quello Spare ( che potrebbero anche essere di protocolli diversi ).

Può essere utile se il dispositivo lo permette utilizzare uno Splitter – Stage Box Digitale che faccia anche da matrice, e cioè che permetta di inviare all’uscita diverse linee digitali anche su protocollo differente, così da creare una configurazione ad anello come in figura 53.

Fig. 532017-05-09_20-58-50.png

In questo caso sarà da vedere come configurare opportunamente la Stage Box Digitale con i due mixer audio digitali in base alle possibilità di routing offerte dai vari dispositivi.

Mixer che prevedono il collegamento in Spare tramite Bridge tra quello principale e quello Spare come nell’esempio in figura 51, se l’alimentazione del mixer salta, salta anche lo Spare, mentre in questo caso è possibile isolare il problema ad una matrice esterna.

n.b. Generalmente l’invio del segnale ad uno Spare è sempre una copia di quello che arriva dallo Splitter – Stage Box Digitale o qualsiasi altro dispositivo digitale a cui è collegato il mixer principale ed è sempre fatto subito dopo lo stadio di alimentazione dell’interfaccia utilizzata per lo split, cosi che se il mixer smette di funzionare in qualsiasi punto prima dell’alimentazione ( generalmente doppio PSU ) lo Spare continua a funzionare gestendo ingressi ed uscite in modo indipendente.

Sicuramente come soluzione è meglio quella attraverso l’utilizzo di una matrice esterna, anche se più costosa e meno pratica, utilizzata molto nel Broadcast.

n.b. In questo tipo di configurazioni ( fig. 52 – 53 ) è sempre meglio utilizzare o il clock dalla Digital Stage Box ( se singola ) od un generatore di clock esterno se ci sono più di una Digital Stage Box o ci sono più postazioni in cui arrivano differenti segnali audio da differenti Digital Stage Box da sincronizzare insieme, questo perchè se il clock master è il mixer audio principale, se questo salta, lo spare non riceve più il clock in quanto che per poter funzionare correttamente dovrà essere posto in modalità slave, e quindi non funzionerebbe, mentre se ci sono più di una Stage Box come visto lavorerebbero l’una la copia dell’altra ( se in Daisy Chain ), o se collegate a stella tutte le altre non riceverebbero il clock e quindi non funzionerebbero. Un’alternativa è anche quella di utilizzare il clock della matrice, se questa lo permette ed è collegata a tutti i dispositivi di ingresso ed uscita considerati nel progetto.

 

Altro su Splitter e Sommatori:

Splitter e Sommatori – I ( Tipologie di Splitter, Splitter Analogici Passivi  e loro utilizzo )

Splitter e Sommatori – II ( Splitter Analogici Attivi e loro utilizzo, Splitter Digitali )

Splitter e Sommatori – IV ( Sinccronizzazione e Word Clock, Sommatori )

 

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