Rede de Áudio

Configure uma rede para controle e monitoramento mais fácil do sistema.

Todos conhecemos redes de computadores. Elas permitem que um grupo de usuários compartilhe arquivos, uma impressora comum ou unidades de disco comuns.

As redes também são usadas em sistemas de áudio. Por que interligar seus componentes de áudio em rede? As redes de áudio permitem controle e monitoramento convenientes de amplificadores de potência e processamento de sinal digital, além da transferência rápida de arquivos de áudio e firmware entre componentes.

Em muitos sistemas de som para concertos, os amplificadores de potência são inacessíveis a partir do FOH porque estão colocados no palco para encurtar os cabos dos alto-falantes e reduzir a perda de potência. Além disso, em muitas configurações, os alto-falantes suspensos são inacessíveis durante uma apresentação. Gostaríamos de monitorar e controlar esses amplificadores e alto-falantes a partir do FOH. A rede permite que façamos isso.

Com a rede, você pode executar essas funções a partir de um computador:

Verificar o desempenho de amplificadores de potência em local remoto (como no palco)
Verificar o estado dos alto-falantes (aberto, curto-circuito)
Diagnosticar problemas de amplificador de potência
Monitorar tensão de rede AC
Ajustar o ganho dos amplificadores de potência
Ajustar o DSP conectado ou integrado aos amplificadores de potência — como limitação e EQ
Enviar áudio digital e dados em um único cabo (se você usar Dante, AES67)
Atualizar firmware do componente. Faça download do firmware no seu computador e transfira-o para um componente via Ethernet.
Controlar o nível do sistema com base no ruído ambiente
Controlar e monitorar um sistema de áudio remoto via Internet.

A seguir, algumas perguntas e respostas sobre redes de áudio.

Qual é a diferença entre uma rede, LAN e Ethernet?
"Rede" é o termo genérico para um grupo de componentes que compartilham dados. LAN ou Rede Local é uma rede dentro de um local. Ethernet é um padrão popular de comunicação em uma rede. Um conector Ethernet RJ-45 está na parte traseira da maioria das placas de rede de computador. A taxa de dados da Ethernet padrão é 10 Mb/s. Fast Ethernet (também chamada 100Base-T) funciona a 100 Mb/s e é recomendada, no mínimo, para trabalho com áudio.

Alguns fabricantes de áudio têm suas próprias redes proprietárias. Crown, por exemplo, tem HControl e HiQNet para comunicação de dispositivos.

Defina alguns termos associados a redes.
Rede: Um grupo de componentes interconectados que compartilham dados, como um computador central, equipamentos de switching de rede e outros computadores ou dispositivos.

Sub-rede: Uma rede pequena dentro de uma rede maior. Por exemplo, uma rede de áudio pode ser uma sub-rede de uma rede de um local, que pode incluir computadores em todo o edifício. Ou uma rede de áudio pode ser dividida em sub-redes. Por exemplo, você pode configurar uma sub-rede de áudio para o sistema principal e outra para o sistema de avisos.

Endereço IP: Um identificador para um computador ou dispositivo em uma rede TCP/IP. Cada dispositivo em uma rede tem seu próprio endereço IP para identificá-lo. Exemplo: 126.126.17.42. Redes que usam o protocolo TCP/IP roteiam mensagens com base no endereço IP do destino.

O que preciso para configurar uma rede?
Além de seu computador e componentes de áudio que contenham portas Ethernet ou AoIP, você precisa de cabo Cat-5 e pelo menos um switch de rede. Vamos explicar.

Suponha que você tenha um computador FOH e vários amplificadores de potência que deseje interconectar em rede. O computador tem uma placa de interface de rede (NIC) instalada em um slot do usuário. Nessa placa há uma ou duas portas Ethernet. Você precisa de uma forma de dividir ("Y" ou "mult") os dados Ethernet do computador para vários destinos. Um dispositivo para esse fim é chamado switch de rede. Este dispositivo central envia mensagens do computador para todos os dispositivos da rede. Ele roteia os dados Ethernet do computador para o componente apropriado com base no endereço IP do componente. Cada mensagem é encaminhada pela rede para chegar ao destino final.

E quanto aos cabos? Como dados de computador são um sinal ultrassônico, você precisa de um cabo Cat-5 ou superior para evitar perda de sinal em uma rede. Abreviação de Categoria 5, o cabo Cat-5 consiste em quatro pares trançados de fio de cobre terminados por conectores RJ-45. A impedância do cabo é 100 ohms e a capacitância é cerca de 12-15 pF por pé. As redes também podem ser sem fio.

O comprimento máximo utilizável de um cabo Fast Ethernet é 100 metros em cabo de cobre Categoria 5 e 2 quilômetros em fibra multimodo. A Fast Ethernet proprietária em fibra monomodo pode alcançar ainda mais.

Como a rede se conecta?
Basicamente, você configura uma rede em estrela (Fig. 1). Conecte a porta Ethernet do computador ao switch e conecte as portas Ethernet do switch aos componentes de áudio. Em cada amplificador de potência há uma placa de rede conectada à (ou integrada na) parte traseira do amplificador. Conecte cada porta Ethernet no switch de rede a cada porta Ethernet do amplificador. Não use ligação em cadeia (daisy-chain) nem conecte-os em série.

Figura 1. Exemplo de uma rede em estrela.

Nesse arranjo em estrela, todos os componentes se conectam a um switch central. Cada mensagem é enviada do PC para o switch, depois para o dispositivo de destino.

Depois que a rede estiver conectada, você atribui um endereço IP a cada componente usando software de rede fornecido pelo fabricante do amplificador de potência.

Como o sistema funciona?
Os dados Ethernet são transferidos em pacotes de dados que incluem endereços codificados nos dados. O switch examina o endereço de cada pacote e envia esse pacote apenas para o componente endereçado. Isso resulta em fluxo de dados muito mais eficiente do que enviar para todos os componentes simultaneamente, como faz um hub de rede. Atualmente, quase todos os dispositivos usados são switches porque custam apenas um pouco mais do que hubs.

Os switches têm diferentes velocidades. 10Base-T é lento (10 Mb/s) e 100Base-T é rápido (100 Mb/s). Switches 100Base-T são recomendados para trabalho com áudio e são necessários em redes AoIP.

Posso conectar a mais de uma rede?
Sim. Você precisará de um roteador. Qualquer dado destinado à outra rede é roteado através do Roteador IP. Dados AoIP ficam retidos, mas dados IP (normalmente dados de controle) passam. Alguns switches têm roteadores integrados.

Como atribuo endereços TCP/IP?
Um endereço IP é composto por quatro números separados por pontos. Cada número pode ser de zero a 255. O último número nunca pode ser 0 ou 255. Por exemplo, 126.126.17.1 poderia ser um endereço IP. 126.126.17.0 não seria um endereço IP válido.

Um endereço TCP/IP ou IP tem duas partes: o ID DE REDE e o ID DE HOST. O ID DE REDE identifica a rede e o ID DE HOST identifica a sub-rede e o dispositivo, ou apenas o dispositivo se não houver sub-rede.

A máscara de sub-rede é um código que indica qual parte do endereço TCP/IP é o ID DE REDE e qual parte é o ID DE HOST. No código de máscara de sub-rede, 255 significa Esta parte do endereço é o ID DE REDE.

Exemplo:
Suponha que o ENDEREÇO IP de um dispositivo seja 126.126.17.42 e a MÁSCARA DE SUB-REDE seja 255.255.0.0. Isso significa que (126.126) é o ID DE REDE. O conjunto restante de números (17.42) é o ID DE HOST. Se sua rede de áudio for independente (ou seja, não faz parte de uma rede maior), então o ID DE HOST identifica cada dispositivo na rede.

Se sua rede de áudio faz parte de uma rede maior de um local, sua rede é na verdade uma sub-rede ou rede subordinada. Neste caso, o ID DE HOST pode ser dividido em duas ou mais partes. A primeira parte é o ID DE SUB-REDE. A outra parte é o ID DE DISPOSITIVO. A primeira parte do ID DE HOST identifica a sub-rede do seu sistema de áudio e a parte restante identifica o dispositivo específico dentro dessa sub-rede.

Então, neste caso, um endereço IP completo está na forma
ID DE REDE - ID DE SUB-REDE - ID DE DISPOSITIVO.

Todos os dispositivos na rede têm o mesmo ID de rede. Todos os dispositivos em uma sub-rede têm o mesmo ID de sub-rede. Todos os dispositivos, estejam em uma sub-rede ou não, devem ter um ID de dispositivo exclusivo.

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) é um método para atribuir automaticamente endereços IP aos dispositivos em uma rede. Com endereçamento dinâmico (DHCP), um dispositivo pode ter um endereço IP diferente toda vez que se conecta à rede. Se um computador NÃO estiver conectado a uma rede com um servidor DHCP, o computador colocará um ID de rede padrão no endereço TCP/IP e na máscara de sub-rede.

Certifique-se de seguir as regras de endereçamento fornecidas pelo fabricante do software de rede. Caso contrário, o computador pode não se comunicar com os dispositivos.

Alguns dispositivos não funcionam com DHCP. Neste caso, siga estas etapas em seu programa de rede:

1. Desative o DHCP (endereçamento automático).

2. Atribua a cada dispositivo um endereço IP estático (fixo).

3. Certifique-se de que o computador e todos os dispositivos tenham os mesmos IDs DE REDE em seus endereços. Isso informa ao computador que todos esses dispositivos estão na mesma rede.

4. Certifique-se de que cada componente tenha seu próprio endereço TCP/IP e não haja endereços duplicados.

5. Atribua uma máscara de sub-rede. Use a mesma máscara para todos os dispositivos da rede. Se a rede que você está montando se interconectar com outras redes, sua rede é considerada uma sub-rede dentro da rede maior. Consulte o administrador de rede para determinar a Máscara de Sub-rede apropriada para sua sub-rede.

Se você tiver uma rede independente, defina a Máscara de Sub-rede como 255.255.0.0 para todos os componentes, incluindo o computador.

Há muito mais a saber sobre redes de áudio.