Audio over IP – la technologie audio multi-canaux tournée vers le futur

 

Vous êtes certainement déjà familier avec l’Audio-over-IP (AoIP), un acronyme qui gagne de l’importance dans l’industrie audio actuelle. L’abréviation ‘IP’ désigne ‘Internet Protocol’, qui correspond au protocole utilisé pour l’envoi et la réception de paquets de données au sein d’un réseau (Packet-Switching). Les ordinateurs comme les terminaux mobiles (téléphones et codecs audio IP) utilisent tous le Packet Switching en routant les paquets individuellement entre deux appareils via le réseau LAN (ou WAN).

Tout aussi répandu, le protocole Voice-over-IP (VoIP) se caractérise de son côté par l’envoi et la réception d’un signal vocal, compressé en paquets de données. Cette technologie est utilisée par les services de télécommunication tout comme des services de télécommunication via internet (Skype).

L’Audio-over-IP (AoIP), développé tel qu’on le connaît aujourd’hui, est le résultat de l’avancée technologique réalisée grâce au développement des téléphones mobiles ‘IP’. Alors que le but de la Voix sur IP (VoIP) consiste à atteindre un flux hautement fluide et compressé pour qu’il voyage facilement et sans accident (mais en minimisant les priorités de qualité audio), l’Audio-over-IP (AoIP) conserve l’intégrité de la qualité audio. Dans un environnement de production audio professionnel ou de broadcast, les priorités sont claires: il faut transporter un signal audio en toute transparence, sans latence, dans un grand nombre de canaux différents, et dans un environnement réseau fiable. Les récents progrès dans les technologies de réseau (notamment le Gigabit Networking) ont largement consolidé les performances et la stabilité des réseaux, rendant possible une application des réseaux à l’audio professionnelle. Cette possibilité contribue désormais à projeter l’Audio-over-IP (AoIP) comme futur standard du transport du signal audio, tant cette technologie répond à un niveau de flexibilité et d’efficacité sans précédent.

 

Petite histoire du Routage Audio Numérique

Depuis le début des années 80, le routage audio numérique était principalement réalisé à l’aide du TDM (Time Division Multiplexing), une méthode qui transmettait et émettait des signaux numérique au travers d’un câble unique, qui pouvait cependant faire transiter plusieurs canaux audio distincts. Le signal audio était ainsi divisé en plusieurs segments de durée très courte, transporté, puis réassemblé sur l’unité de réception. L’industrie du broadcast a d’abord adopté l’AES3, puis le MADI (multi-canaux) pour transporter les signaux. Avec le besoin croissant de nombre de canaux, les routeurs audio numériques ont peu à peu élargi leurs capacités de traitement de canaux. Mais les connexions TDM n’offrent qu’un rendement limité, car les interconnexions favorisent le transport et le traitement d’informations inutiles. Cependant, beaucoup de stations de broadcast utilisent toujours des installations TDM de grande envergure, combinant AES et MADI pour connecter les équipements.

Plus récemment, des recherches furent conduites pour proposer une alternative plus performante aux connexions TDM. En séparant les signaux en paquets et en envoyants plusieurs paquets dans le même câble, la capacité dudit câble fut rapidement élevée à un millier de canaux. Les premières applications Audio-over-IP (CobraNet, EtherSound, Q-LAN) s’appuyèrent sur les réseaux IT standards existants (10 ou 100Mbit), limitant naturellement le nombre de canaux. D’autres solutions utilisèrent des standards bridés afin de réduire le nombre de couches OSI, pour en augmenter l’efficacité. Mais ces solutions alternatives nécessitaient des machines réseau spécifiques, et restaient fermées aux flux réseau Ethernet ou IP. Aujourd’hui, les technologies réseau nous permettent enfin de réaliser des applications temps réel fluides sur un très grand nombre de canaux. Les standards des réseaux ont considérablement évolué et ouvrent de nombreuses possibilités pour les applications interactives du futur.

 

L’Audio-over-IP aujourd’hui

Les standards AoIP utilisés de nos jours (Dante, Ravena Network, AVB) ont été conçus pour les applications du broadcast et de la performance live. Ces standards ont également ouvert la voie à la distribution de signaux haute résolution en temps réel et aux installations multi-canaux pour les studios d’enregistrement et de mix. Il est désormais possible de travailler sur des installations 5.1, Dolby Atmos, ou bien Auro 3D, en n’utilisant qu’un simple routeur Ethernet pour distribuer plusieurs machines ou hardware audio, ou bien dans notre cas des moniteurs de studio.

Les systèmes audio en réseau (mixage, diffusion, broadcast) sont basés sur une technologie IP conventionnelle, conçue à la base pour transporter un nombre considérable d’informations mais avec une latence considérable. Cette latence a grandement desservi la technologie réseau face aux connexions audio classiques. Avec les progrès considérables accomplis dans ce domaine (switches Gigabit, etc), le réseau IP permet le temps réel avec une latence nulle, et devient donc très intéressant pour tous les professionnels du son. Outre l’aspect économique très avantageux (moins de câbles et intermédiaires), les solutions en réseau apportent flexibilité d’installation, de configuration et d’exploitation.

Les cartes modulaires HEDD Bridge proposent (en plus de nombreuses solutions de raccordement numériques) deux standards majeurs Audio-over-IP (AoIP): pour la première fois, des moniteurs de studio peuvent intégrer des configuration Dante et Ravenna Network / AES67.

 

Audio-over-IP et haut-parleurs

Exemples d’utilisation des haut-parleurs dans un environnement Audio-over-IP:

  • Connexion directe des HP à un ordinateur via un câble Ethernet CAT.6, pour un streaming haute résolution (home studio, studio pro, enregistrement, mix)

  • Distribution multi-canaux en haute résolution par un simple câble réseau, avec un signal unique pour chaque HP (Dolby Atmos, Auro 3D)

  • Possibilité de contrôler individuellement par logiciel chaque HP d’une installation complexe type Dolby Atmos ou Auro 3D (volume, correction, etc)

  • Installations complexes multi-room contrôlables à partir d’une ou plusieurs régies.

  • Retour et monitoring plateau et régie facilement programmables (captations studio)

 

Chez HEDD / Heinz Electrodynamic Designs, nous avons l’expérience et un grand savoir-faire dans le domaine du moniteur de studio professionnel. Notre expertise nous convainc que le futur du moniteur de studio passe par la combinaison d’une enceinte analogique performante et d’un terminal réseau la rendant compatible avec les dernières innovations en terme de distribution audio.

Audio-over-IP Chart HEDD

Le diagramme ci dessus montre deux exemples de configuration Audio-over-IP. L’option 1 montre une connexion directe par un câble Cat 6 Ethernet entre l’enceinte et l’ordinateur. L’option 2 montre une installation combinant plusieurs appareils de production ou d’enregistrement (interface audio, mixer, ordinateur, enceintes), dont les signaux audio transitent par les câbles réseau, connectés à un switch Gigabite.

Une paire d’enceintes HEDD peut être connectée au réseau par un seul terminal HEDD Bridge monté sur une enceinte, qui alimentera la seconde par connexion analogique. Cependant, chaque enceinte HEDD peut être équipée de son propre terminal HEDD Bridge, donnant plus de possibilités de configuration et de réglages à l’installation.