运行在以太网上的专业音响系统

法国Digigram公司率先把以太音响(EtherSound)产品和设备通过以太网络传输、推广到整个专业音响领域，其中包括音响设备生产厂家、音响系统组装厂家、音响系统租赁／经营业、广播业界、影视工程界、录音棚及需传送实时数字音频信息的任何地方。以太音响系统也能运用已有的以太网基层结构在虚拟的局域网(VLAN)中运作。标准的以太网部件是以太音响网络的基础，以太音响产品(EA)完全符合（美国）电气和电子工程师学会提出的以太网络标准IEEE 802.3x，运用独创的现场可编程序门阵列(FPGA)结构，持续不断地影响以太网开发商（如Cisco，HP，3Com等）扩大投资。这种阵列构件推动了新产品和设备的涌现和现有产品的升级，使之带有可下载固化软件的产品设备，替代采用新的专用集成电路必须进行字长设计、测试及花费装配周期带来的不便。并且以太音响授权方与终端用户随时采纳高科技研发投资带来的一切先进技术，将有效带宽从100 Mb/s扩展到高于l Gb/s。当前，以太音响依靠ES-100音频传输技术和ES-Giga系统传输技术，两者保持着世界领先的地位，下面具体介绍其特点。
  1.具有开放式控制机构
      长期以来，系统的控制和监视设备都组装在封闭的、固定的机架里，然而以太音响系统却提供给用户选择想要的网络产品及怎样控制网络设备的自由，见图l。包括设备控制协议和可扩展的应用编程接口，以太音响的软件开发工具包SDK简化了产品规定的平台（控制协议的）指令设计，以单一接口方式去控制诸多生产厂家的产品设备。
  2.响应时间短
      在较小型的集会场合，便携式系统业主或操作者往往需要实现行之有效的、低廉的数字网络。对于这些应用，要求待机时间察觉不出来。在演播室或竞技场里预录节目从控制室发送，到达扬声器和听众耳朵有其本身时间延时，但当实际演出舞台设立在同一集会场地一边时，表演者与听众是在实时听音，如果音响网络的声信号延迟超过听阈，就不可取了。以太音响系统从专业应用角度出发，把缩小待机时间作为关键的设计要求，没有其他协议能提供如此低少的待机时间，且具有高的通道数和采样率。在以太音响ES-IOO音频传输网输入与输出之间，当采样率48 kHz，终端对终端发送的时间仅为5个采样期，即104μs，见图2。以太音响的待机时间与发送通道数无关。网络输入与网络输出之间每种设备都会引入待机时间，但任一菊花链以太音响模块增加待机时间一般小于1.4μs，而开关切换待机时间为2-20μs。即使运用复杂的以太音响ES-Giga(l Gb/s)系统传输网络，运行时网络待机时间也小于0.5 ms，远低于监听人的听阈。在一种配置有话筒、扬声器和其他模拟音响设备的系统中，对整个系统待机时间影响最大的是模／数和数／模转换器。
  3.应用简单易行
      以太音响(ES)网络目前为各类应用系列提供了两种技术，这两种技术都使用标准以太网部件：CTA-Se或CTA-6电缆、光纤、交换机、媒体转换器等。硬件规定的传输媒体访问控制(MAC)地址使每一网络节点均能在网上给予识别。通用的以太网交换机能适应网络的特殊应用设计；媒体转换器和光纤使网络信息传送距离超过100m。以太音响系统安装、构建及操作比模拟系统简单，性价比更高。
    以太音响ES-100传输网络能驱动24 bit、采样率48 kHz、64个通道双向数字音频信号，加上控制数据和监视数据，并能带动无数的分散的设备，调试容易快捷。利用通用的以太网硬件可构建100 Mb/s网络或在已有的Gigabit板块之后虚拟的区域网里运行ES-100。以太音响ES-Giga系统传输网络利用l Gb/s的专用网发送24 bit、采样率48 kHz、512通道的脉码调制PCM音频信号，加上100 Mb/s的IP地址控制和监视数据。
    以太音响网络能为各种各样专业扩声系统提供优化解决方案，在便携式扩声系统、固定安装的扩声系统、高档公寓音响系统、广播系统及公众通信等方面均能实施优化。
  4.构建灵活方便
      以太音响网络能接纳各种混合的采样率，96 kHz采样率的音频信息流占用两个以太网络通道，而192 kHz采样率的音频信息流却占用4个以太音响网络通道。在这些有效总通道数内可任意组合。
    布局灵活，信息畅通，是以太音响网络最突出的优点。以太音响网络代替了传统的点对点的联结，具有设计简单、安装容易、维护方便的特点。可联接成默认接受的环路，见图3。也可联接成菊花链、星形或两者的组合链，见图4所示。在双向接收的菊花链中各个通道上所有连接的设备都是有效的。在星形结构中，所有通道均对输入设备的下游设备有效。各个设备组建的系统与控制在每个网络节点上都能充分发挥作用。
  5.三种特许受权级
      以太音响网络有以下三种特许受权级，每种特许受权级都包含有技术规范和完备的软件开发工具包。
    (1)参与级：在网络上使用带有以太音响(ES)产品及设备，安装有标准的或从Digigram公司、经过受权的经销商处定制的硬件。
    (2)领先级：仅拥有生产权，包含参考简图与用材清单、FPGA(现场可编程序门阵列)，两者可由授权的经销商定制，硬件生产可转包，构成两级合同。
    (3)研发级：拥有设计和生产权，包括参考设计、FPGA源代码（带有以太音响核心的目标文档）。参考设计可授权定制，硬件和固化软件设计可作为两级合同进行承包生产，每一通道和每一产品对高通道数的设备都应具有优秀的性能。
    Digigram公司，也就是授权方，对以太音响产品及设备制定了上述三级审批程序，严格管理，并与100多家初级设备制造厂商有着20年的成功合作关系和经验，拥有一支国际性的、高素质的专业队伍。公司持有以太音响评估工具包，这是一种专门用于测试和评估以太音响技术的计算机测试平台。
    开放式以太音响协议提供了关键性的、同步式的控制与监视数据双向发送及很小待机时间的用脉码调制编码的数字音频信号双向发送。同时又与IEEE 802.3x以太网标准完全兼容。由于他是一种待机时间小、安装简易、操作灵活的网络结构，给音响专业人员提供开放式标准，自由选择连接到数字音频网络上的设备，并且可完全控制。以太音响网使众多销售网络的设计、安装、调试简单化，控制与音频数据能插入到网络的各个地方，而且行之有效，诸多设备在网上可自动识别。
    ES-Giga系统传输协议包括了ES-100的所有功能，还增加了单独的100 Mb/s的控制与监视数据流、传输控制协议，网际协议等，Gigabit的以太网的宽广带宽已经用来发送音频、视频信息流，而且正在研发多媒体方面的应用，开拓更多的应用途径。