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                        CobraNet技術的原理與應用

                        [10-21 14:47:55]   來源:http://www.mkld.icu  電路學習   閱讀:9174

                         

                        概要:! 我國的專業音響技術領域在國際上還處于發展階段,國內使用CobraNet技術搭建大規模音響傳輸及控制系統的工程還是鳳毛麟角。在以后的文章里,作者盡量提供一些國內外網絡音頻系統的案例供讀者朋友參考。 一、CobraNet技術的應用范圍 CobraNet技術雖然先進,但并非所有的音頻工程都需要使用計算機網絡進行音頻信號傳輸。對于那些獨立使用音響器材的Disco舞廳、中小型會議室和多功能廳等場合,目前不適合使用網絡型設計,這樣做只能是增加設計難度和提高成本。但是對于象運動場、主題公園、歌舞劇院、廣播電臺、大型現場演出、大規模智能會議系統和樓宇智能音頻系統等大型工程則比較適合。這是因為CobraNet信號是在以太網絡設備中傳輸的,一條普通的5類雙絞線可以在雙方向傳輸128個通道的高質量、無壓縮的音頻信號。如果使用光纖則可以輕易的將上百路信號傳輸數千米而無損耗。這會大大降低多通道、遠距離多點控制音頻系統的設計和運行成本。標準的CobraNet信號采用和CD唱片同樣的無壓縮PCM數據,而采樣率和量化分辨率卻使用了廣播級的48kHz和20Bit,遠遠高于了CD唱片的數據指標,這就能方便的滿足廣播電臺的直播間信號傳送、錄音棚中各錄音間之間的信號共享等高質量要求。二、CobraNet網

                        CobraNet技術的原理與應用,http://www.mkld.icu

                            COBraNet是綜合硬件、軟件和通信協議為一體的網絡音頻實時傳技術,它的專利權在美國PeakAudio公司。開發CobraNet的目的之一就是在高速發展的計算機網絡平臺上找到一種實時的、穩定的專業音頻數據傳輸的方法,這也是將來專業音頻領域發展的重要方向之一。這一應用方向在多年前就以被世界各地的專業音頻器材制造廠家所注意,相繼提出并開發了多套解決方案。隨著時間的推移,在眾多方案中CobraNet以其良好的互通性、低成本的造價、可靠穩定的測試、可遇見的發展速度和良好的商業運作機制迅速的占領了這一市場,并得到了包括Peavey、QSC、Hamman、Biamp、R-H等數十家國際一流音頻設備公司的支持。從某種意義上講,由CobraNet技術帶動的整個專業音響行業正向著計算機網絡化方向進軍!

                            我國的專業音響技術領域在國際上還處于發展階段,國內使用CobraNet技術搭建大規模音響傳輸及控制系統的工程還是鳳毛麟角。在以后的文章里,作者盡量提供一些國內外網絡音頻系統的案例供讀者朋友參考。

                        一、CobraNet技術的應用范圍

                            CobraNet技術雖然先進,但并非所有的音頻工程都需要使用計算機網絡進行音頻信號傳輸。對于那些獨立使用音響器材的Disco舞廳、中小型會議室和多功能廳等場合,目前不適合使用網絡型設計,這樣做只能是增加設計難度和提高成本。但是對于象運動場、主題公園、歌舞劇院、廣播電臺、大型現場演出、大規模智能會議系統和樓宇智能音頻系統等大型工程則比較適合。這是因為CobraNet信號是在以太網絡設備中傳輸的,一條普通的5類雙絞線可以在雙方向傳輸128個通道的高質量、無壓縮的音頻信號。如果使用光纖則可以輕易的將上百路信號傳輸數千米而無損耗。這會大大降低多通道、遠距離多點控制音頻系統的設計和運行成本。標準的CobraNet信號采用和CD唱片同樣的無壓縮PCM數據,而采樣率和量化分辨率卻使用了廣播級的48kHz和20Bit,遠遠高于了CD唱片的數據指標,這就能方便的滿足廣播電臺的直播間信號傳送、錄音棚中各錄音間之間的信號共享等高質量要求。

                        二、CobraNet網絡硬件設施要求

                            隨著以太網交換設備的高速發展帶來的價格下跌,我們不建議設計師還使用HUB作為CobraNet的網絡交換設備設備而是使用全雙工的Switch即網絡交換機。盡管PeakAudio宣布新版本的CobraNet仍然支持半雙工的HUB通信,但是這可能會給你的系統帶來丟失數據、音頻延時過長等問題。如果你是使用MediaMatrix的CobraNet產品,則根本不能使用HUB。目前版本的CobraNet在音頻采樣速率上支持48kHz和96kHz,分辨率支持16、20和24bit三種,默認是48kHz20bit。至于為什么不宜使用網絡集線器HUB而建議使用Switch,我們將在后面的詳細論述。

                        三、CobraNet設備的類型。

                            盡管PeakAudio公司開發并推廣了CobraNet技術,但他們公司卻不生產產品的,其它廠家只是向PeakAudio購買技術專利和CobraNetCODEC(即CobraNet的編碼解碼器,就是一組芯片,也稱為CobraNetCore)。這樣,不同廠家生產的基于CobraNet技術的音頻傳輸設備就會在使用上存在一些差異,但是不同品牌的產品理論上講是都可以互相通信的,因為它們都是遵守相同的通信協議的。按照設備的使用方法,我們又可以將CobraNet產品分為以下兩類:

                        a、只用做信號傳送。由于CobraNet技術本來就是用來解決音頻信號的傳輸問題的,所以針對信號的傳輸問題設計的信號接口箱應用就比較廣泛,例如QSC的RAVE、Symtrix的SymNet、Biamp的CobraNet接口箱等等,經過固化號碼的PeaveyCAB也可以這樣的應用。由于CobraNet的基本信號傳輸單元Bundle是以8個音頻通道為一個數據包的,所以我們上面提及的這些產品都是8個音頻通道為一組的(有的設備是16個通道一組,但是里面包含了兩個Bundle)。在實際應用中輸出到功放的往往是2個通道,所以一些功放的制造廠家就制造了一些2個通道的CobraNet終端產品用來將CobraNet信號直接引入功放,例如CrestAudio(高峰)的CKi系列、Crown(皇冠)的IQPIP2插件和R-H的有源音箱系列等。

                        b、信號輸入——信號處理——信號輸出。這就要求設備不僅僅能完成數字與模擬信號之間的D/A、A/D變換,還要有相配套的音頻處理設備。這其中最為成熟和成功的就是我們熟知的Peavey公司的MediaMatrix(媒體矩陣)。目前其它公司也在加快開發這類的產品,比如Biamp已經有這種帶有CobraNet接口的小型處理機了。

                        四、CobraNet為什么使用以太網?

                            這也是網絡音頻設備開發初期設計師們爭論和討論的最多的問題,上世紀八十年代末期,各種網絡技術相繼出現,具有代表性的就是Xerox公司1973年提出的EtherNet(以太網)、IBM公司1970年提出的Token-Ring(令牌網)和蘋果(Apple)公司在八十年代開發的AppleTalk。這些網絡都有各自的優點和缺點。例如以太網應用軟件的種類很多,開放性能好,成本低,但是存在網絡沖突等問題;令牌網雖然有效的避免了網絡的沖突,穩定性得以增強,帶寬利用率高,但是由于開放性差,導致支持這一技術的廠家甚少;AppleTalk造價是很低,但是其低效率和低速的數據傳遞已經不能適應現代化的網絡發展,所以必定會倍淘汰。這些都是當時的一些實際情況,隨著網絡技術在九十年代的飛速發展,特別是中小型局域網和Internet的廣泛應用,使得以太網得到了前所未有的高速發展。目前全世界的應用的已經超過了2億個以太網節點,快速的普及帶來的就是技術的發展和成本的下降,而其靈活的開放特性使得以太網的傳輸速度呈對數的速度增長,從10M的標準以太網到百兆快速以太網甚至千兆、十千兆和百千兆以太網都已經開始運行……這些都已經證明CobraNet選擇以太網作為媒介是正確的。采用這種網絡設備以后,在以太網絡上可以傳輸上千個無壓縮的音頻數據通道,而價格卻象日用品一樣便宜。IBM宣布放棄令牌網的開發也證明了以太網的強大優勢。

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