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9月7日,CEDIA 2023展会在美国丹佛科罗拉多会议中心正式拉开帷幕。在CEDIA的官网上发布了这么一则消息,由StormAudio、Grimani System、RowOne Steating和Seymour-Screen Excellence这四个参展商在展会上共同展示了一套11.6.6声道的家庭影院系统。这个影院系统的特色在于环绕声部分采用全数字传输。

到底什么叫全数字传输?通常地,我们常见的家庭影院环绕声部分,系统的处理过程都是由环绕声解码器(或家庭影院放大器)对影片里面的数字环绕声做解码,然后D/A转换变成模拟音频后再经过放大器,最后通过导线传送到每个声道的音箱,这时候环绕声解码器(或家庭影院放大器)与扬声器之间的传输方式是模拟传输方式。

全数码传输就是指环绕声解码器与放大器(或音箱)之间采用数字信号方式传输。数字信号传送到放大器(或音箱)之后才会通过内部的D/A转换器和放大器转换成模拟音频信号后驱动扬声器。其中,音箱部分必须是一个带数字音频功能的有源音箱。

本刊以前也报道过一些相关的案例和产品。例如,Ascendo的AIA系列有源一体化音箱就是采用Ethernet AVB技术传输数字音频信号。也曾经介绍过使用Ascendo AIA系列有源音箱的案例,Ethernet AVB是一种Audio Over Ethernet(AoE、以太网音频)技术。而CEDIA展会官网上所介绍的全数字影院是也是采用同样Audio Over Ethernet技术进行数字音频传输,所以环绕声处理器与音箱之间采用网线连接。

在这篇报道当中,Anthony Grimani(Grimani System创始人)认为“这是剧院、媒体室和商业空间的未来”。其实,不论是Audio Over Ethernet,还是Audio Over IP,它们在专业音频领域已经广泛应用,因为一根网线就能传输多个通道数字音频信号,成本就会大大下降,布线也会相对简洁。相比之下,网络音频在家用领域的应用并不多,相对来说,家用领域的系统复杂程度没有专业音频高,需要实现的功能往往要简单得多。

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Prism Sound ADA-128 AD/DA转换器,提供64通道AD/DA转换,所以它的数字输出和输入部分就提供了Dante数字音频模块,从而简化接线

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Ascendo D6有源一体化音箱,它是一款配置了AVB传输技术的HIFI音箱

本次专题主要内容包括:

第一:网络音频到底是什么鬼?

第二:AES67、RAVENNA、Dante、Ethernet AVB

第三:网络音频与传统数字音频传输在家庭影院环绕声当中的应用

第四:网络音频标准所在的“层”

第五:包容性更强的AES70

第六:HDBaseT,通过网线传输音/视频信号

第七:那些使用网络音频的家用音响品牌和产品

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网络音频到底是什么鬼?

在以往,传输数字音频常见的传输界面是S/PDIF、AES/EBU、ADAT、USB、Firewire等接口,而且它们也能传输多通道的数字音频信号。例如,ADAT使用光纤线,一根线能同时传输8通道数字音频信号,S/PDIF和AES/EBU也被应用到家庭影院数字环绕声音频的传输,至于USB、Firewire就不在话下了。

随着时间推移,数字音频系统需要传输更多通道,更高规格的数字音频信号,而且还要求足够远的传输距离,以上这些界面都感到乏力。首先是传输距离上的问题,ADAT虽然是光纤线,但它使用的是TOSLINK光纤,最大传输距离是5米,USB 2.0和USB 3.0的带宽都不错,能传输高规格数字音频,但传输距离分别是5米和13米,S/PDIF和AES/EBU是家用领域和专业领域当中最常见的两种数字界面。其中,AES/EBU的传输距离很远,能达到100米,但一根线只能传输经过压缩的多通道数字音频信号,要实现高质量数字音频传输,只能使用多个AES/EBU界面传输。例如,DCS数字设备上面使用的DUAL AES/EBU就是使用双AES/EBU传输数字音频信号。

在专业音频领域,一个声卡32通道,64通道,甚至128通道那是很常见的事情,大型的调音台64通道起步,还有传输距离很长,A/D转换的数字信号需要传输几十米,甚至上百米的距离后才到调音台。AES/EBU的传输距离有优势,但要传输高规格数字音频信号就需要很多条AES/EBU信号线才能完成。可以想象一下,那么多的AES/EBU线扎堆在一起,不仅线材成本高,布线变得非常臃肿,布线师傅的人工成本也高。

相比之下,网线在带宽、传输距离方面很有优势,而且价钱还便宜,所以就有公司盯上网线采用网络方式传输数字音频信号。比如说,Peak Audio公司在1996年开发出CobraNet以太网音频技术,它是软件、硬件和网络协议组合。初代的CobraNet性能并不出色,传输距离很一般,后来经过改良后性能有所提高,采用CAT5线可以传输64个通道的数字音频信号,最高支持24bit/96kHz PCM,传输距离达到100米。直到2001年,Cirrus Logic收购了Peak Audio的所有资产。

Gibson和3COM在1998年就开发出MaGIC以太网音频协议,到2003年推出3.0C版本,它使用一根CAT5网线传输,单个链路可以传输32通道数字音频信号,最高支持32bit/192kHz PCM。与此同时,传输距离100米没压力!MaGIC主要应用在Gibson的数字吉他里面。但如果支持多模光纤(或单模光纤)传输的网络音频标准,其传输距离达到公里级别!例如,Ethernet AVB使用多模光纤可以传输2kM的距离,单模光纤的话可达70kM!

对于家用音频领域,目前最常采用的网络音频标准是AES67、RAVENNA、Dante,Ethernet AVB这四种。

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CobraNet在1996年开发,并推出

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MaGIC以太网音频协议由Gibson和3COM在1998年联合开发,应用在Gibson的吉他里面

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AES67、RAVENNA、Dante、Ethernet AVB

在上文内容中,大家看到了AES67、RAVENNA、Dante,Ethernet AVB,它们都是网络音频技术标准。实际上,网络音频技术标准不止以上4种,实际上有超过20种。只有以上这4种被应用在家庭影院以及HIFI音响当中。到底这几种网络音频技术标准是怎样的呢?下面给大家做介绍。

AES67:该技术标准是AES协会(音频工程协会)在2010年开始制定,2013年发布的一种网络音频传输技术标准。AES67每个链路的最大传输声音通道为120个,最大数字音频规格是24bit/96kHz,延时在125微秒~40毫秒。

RAVENNA:该技术标准是荷兰ALC NetworX公司在2010年开发的。相比起AES67,RAVENNA能支持规格更高的数字音频,达到了24bit/384kHz PCM以及DSD,而且也能满足广播公司要求的低延迟,所以在2020年就获得技术与工程艾美奖。

Dante:Dante由澳洲Audinate公司在2006年开发,它是软件、硬件和网络协议组合的产品名称,单个链路的最大传输音频通道数是1024通道,最大传输数字音频规格是32bit/192kHz PCM,延迟最小能达到150微秒。

Ethernet AVB:全称为“Audio Video Bridging”,最初由IEEE 802.1标准委员会的电气和电子工程师协会(IEEE)音频视频桥接任务组开发。单个链路的最大传输音频通道数是256个通道,最大传输数字音频规格是32bit/192kHz PCM,最大延迟为2毫秒。

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未完待续

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