Световая трубка ADAT

ADAT Lightpipe , официальное название ADAT Optical Interface , является стандартом для передачи цифрового звука между оборудованием. Первоначально он был разработан компанией Alesis , но с тех пор получил широкое признание. ^[1] со многими сторонними производителями оборудования, включая интерфейсы Lightpipe на своем оборудовании. Протокол стал настолько популярным, что термин ADAT теперь часто используется для обозначения стандарта передачи, а не самой цифровой аудиоленты Alesis .

Кабели и интерфейс

Lightpipe использует то же оборудование для подключения, что и S/PDIF : оптоволоконные кабели (отсюда и название) для передачи данных с разъемами Toslink и оптическими приемопередатчиками на обоих концах. Однако потоки данных двух протоколов несовместимы. S/PDIF в основном используется для передачи стереофонического или многоканального объемного звука, тогда как оптический интерфейс ADAT поддерживает до 8 аудиоканалов с частотой 48 кГц, 24 бита. Устройства Lightpipe успешно подключаются через FireWire . ^[2]

Передача данных

Lightpipe может передавать восемь каналов несжатого цифрового звука с разрешением 24 бита и частотой 48 000 выборок или четыре канала со скоростью 96 000 выборок в секунду.Первоначально используемый для передачи цифрового звука между ADAT, протокол был разработан с учетом будущих улучшений. Все сигналы Lightpipe передаются с разрешением 24 бита, независимо от глубины звука; информация содержится в наиболее значимых битах , а остальные биты остаются строкой нулей. Например, если 16-битный сигнал отправляется через Lightpipe, первые шестнадцать бит содержат аудиоинформацию, а остальные восемь просто заняты нулями. Принимающее устройство игнорирует информацию, которую оно не может обработать. Например, 20-битный сигнал, идущий от ADAT типа II к типу I (который работает только с 16 битами), просто игнорирует биты ниже шестнадцати старших разрядов. ^[3]

Более высокие частоты дискретизации могут быть реализованы при меньшем количестве каналов. Хотя оригинальные машины ADAT не поддерживали это, формат Lightpipe был модифицирован с использованием методов разделения битов компанией Sonorus. Это соединение, известное как S/MUX (сокращение от «мультиплексирование выборки»), позволяет использовать 4 канала с частотой до 96 кГц или два канала с частотой до 192 кГц по одному оптическому кабелю. Большинство производителей, внедряющих ADAT Lightpipe, теперь поддерживают это расширение интерфейса S/MUX. ^[4]

Свет, передающий сигнал данных через Lightpipe, преобразуется в поток электронных данных, поступающий на микросхему IC, обычно называемую в Alesis «чипом 1-K». Оттуда кадр аудиоданных направляется на микросхемы обработки.

Благодаря ADAT Lightpipe и контроллеру ADAT, соединяющим до четырех ADAT с помощью кабелей CAT5 с разъемами RJ и временным кодом SMPTE, вы можете синхронизировать четыре 8-дорожечных ADAT вместе, чтобы в общей сложности получить 32 одновременных синхронизированных канальных трека с 16 или 20-битными аудиоданными. . 24-битная версия появилась позже, в начале 2001 года, с устройством записи на жесткий диск HD24, в котором также использовались возможности Lightpipe. ^[5]

Преимущества

Световая труба поддерживает «горячее подключение», что означает, что устройства не нужно выключать для подключения или отключения (хотя желательно отключить звук на приемном оборудовании, поскольку при подключении будет сильный всплеск сигнала). Оптическое соединение позволяет избежать контуров заземления, которые могут создавать проблемы в крупных установках, и не передает вредных электрических импульсов от одного устройства к другому.

Использование в системах ADAT

Lightpipe был разработан для использования с Alesis ADAT, и, хотя он чрезвычайно универсален, у него есть несколько ограничений. Для простой передачи цифрового звука принимающее устройство может синхронизироваться со встроенным тактовым сигналом световода, обеспечивая цифровую копию 1:1. Для управления транспортом необходима дополнительная синхронизация между устройствами. (Например, одновременное использование двух машин ADAT для достижения 16-канальной пропускной способности потребует лучшего управления транспортировкой; в противном случае две машины ADAT вряд ли будут синхронизироваться.) девятиконтактные разъемы D. Для передачи транспортной информации используются . Alesis ADAT HD24 также предлагает MIDI Time Code для синхронизации с устройствами с поддержкой MIDI.

Битовый поток световой трубки

Чтобы уместить 8 каналов в пределах полосы пропускания стандартных модулей приемопередатчика TOSLINK, битовый поток не представляет собой двухфазную метку, кодируемую, как S/PDIF. Вместо этого используется кодирование NRZI , где бит 0 указывает на отсутствие перехода, а бит 1 — на переход. 8 аудиосэмплов по 24 бита на каждый плюс 4 пользовательских бита (всего 196 бит) передаются группами по 4 бита данных, за которыми следует 1 бит для принудительного перехода. В сумме это 196×5/4 = 245 бит. 10 последовательных нулевых битов, за которыми следует бит 1, обеспечивают синхронизацию кадров. ^[6]

Один кадр отправляется с желаемой частотой дискретизации для скорости передачи данных 256×48 кГц = 12,288 Мбит/с. Это в два раза превышает скорость передачи данных , используемую S/PDIF (3,072 Мбит/с, удваивается за счет двухфазного кодирования до 6,144 Мбод), но все же находится в пределах указанной пропускной способности популярных трансиверов TOTX147 [3] /TORX147 [4] TOSLINK в 15 Мбод.

Распределение битов пользовательских данных: ^[7]

Пользовательский бит 0 предназначен для транспортировки временного кода.
Пользовательский бит 1 предназначен для передачи MIDI-данных.
Пользовательский бит 2 предназначен для индикации S/Mux (режим частоты дискретизации 96 кГц). ^[8]^[9]
Пользовательский бит 3 зарезервирован и установлен в 0.

Скорость передачи пользовательских битов равна частоте дискретизации (например, 48 000 бит в секунду).

Конкурирующие протоколы

Существует множество протоколов передачи цифрового звука. Наиболее часто используемый профессиональный интерфейс — AES3 , разработанный Обществом аудиоинженеров и Европейским вещательным союзом , который передает два канала цифрового звука с разрешением до 24 бит 192 кГц по балансному кабелю XLR . S/PDIF (цифровой интерфейс Sony/Philips) — это потребительская версия этого протокола, в которой используются либо выводы RCA, либо оптические кабели, идентичные кабелям световых трубок. MADI может передавать 64 канала звука с частотой 48 кГц, 32 канала с частотой 96 кГц или 16 каналов с частотой 192 кГц.

Аудио через Ethernet и аудио через IP используют стандартные сетевые технологии и оборудование и в качестве сетевого решения предлагают дополнительную гибкость по сравнению с технологиями «точка-точка», такими как Lightpipe.

Ссылки

^ Робджонс, Х. 2007. Цифровой интерфейс. Звук на звуке . Том 22, Выпуск 4, стр.105.
^ M-Audio ProFire Lightbridge, пример реализации беспроводного интерфейса Lightpipe. Архивировано 12 октября 2007 г. на Wayback Machine.
^ Алесис. 199?. Справочное руководство ADAT LX20. Глава 8, стр.52. Доступно онлайн: [1] . По состоянию на 24 августа 2007 г.
^ Цифровой интерфейс Звук на звуке .
^ Бывший техник по обслуживанию ADAT из Alesis.
^ Проект ADAT , вики ACKspace
^ Полупроводник волнового фронта. 2005. Техническое описание AL1401AG. Архивировано 26 июля 2011 года в Wayback Machine . Страница 2 – таблица описания выводов. По состоянию на 15 января 2010 г.
^ Громкий S/MUX «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 16 июля 2011 года . Проверено 16 января 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в названии ( ссылка ) По состоянию на 15 января 2010 г.
^ Замечания по применению Wavefront Semiconductor AN3101-10 S/Mux Receiver. 2005. [2] Архивировано 26 июля 2011 г. на Wayback Machine, по состоянию на 15 января 2010 г.

[1] Робджонс, Х. 2007. Цифровой интерфейс. Звук на звуке . Том 22, Выпуск 4, стр.105.

[2] M-Audio ProFire Lightbridge, пример реализации беспроводного интерфейса Lightpipe. Архивировано 12 октября 2007 г. на Wayback Machine.

[3] Алесис. 199?. Справочное руководство ADAT LX20. Глава 8, стр.52. Доступно онлайн: [1] . По состоянию на 24 августа 2007 г.

[4] Цифровой интерфейс Звук на звуке .

[5] Бывший техник по обслуживанию ADAT из Alesis.

[6] Проект ADAT , вики ACKspace

[7] Полупроводник волнового фронта. 2005. Техническое описание AL1401AG. Архивировано 26 июля 2011 года в Wayback Machine . Страница 2 – таблица описания выводов. По состоянию на 15 января 2010 г.

[8] Громкий S/MUX «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 16 июля 2011 года . Проверено 16 января 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в названии ( ссылка ) По состоянию на 15 января 2010 г.

[9] Замечания по применению Wavefront Semiconductor AN3101-10 S/Mux Receiver. 2005. [2] Архивировано 26 июля 2011 г. на Wayback Machine, по состоянию на 15 января 2010 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]