Conducto de luz ADAT

ADAT Lightpipe , oficialmente ADAT Optical Interface , es un estándar para la transferencia de audio digital entre equipos. Fue desarrollado originalmente por Alesis , pero desde entonces ha sido ampliamente aceptado, ^[1] y muchos fabricantes de hardware de terceros incluyen interfaces Lightpipe en sus equipos. El protocolo se ha vuelto tan popular que el término ADAT ahora se usa a menudo para referirse al estándar de transferencia en lugar de a la propia cinta de audio digital de Alesis .

Lightpipe utiliza el mismo hardware de conexión que S/PDIF : cables de fibra óptica (de ahí su nombre) para transportar datos, con conectores Toslink y transceptores ópticos en cada extremo. Sin embargo, los flujos de datos de los dos protocolos son incompatibles. S/PDIF se utiliza principalmente para transferir audio estéreo o de sonido envolvente multicanal, mientras que la interfaz óptica ADAT admite hasta 8 canales de audio a 48 kHz, 24 bits. Los dispositivos Lightpipe se han interconectado con éxito a través de FireWire . ^[2]

Lightpipe puede transportar ocho canales de audio digital sin comprimir con una resolución de 24 bits a 48.000 muestras o cuatro canales a 96.000 muestras por segundo. Inicialmente utilizado para la transferencia de audio digital entre ADAT, el protocolo fue diseñado con futuras mejoras en mente. Todas las señales Lightpipe se transmiten con una resolución de 24 bits, sin importar la profundidad del audio; la información está contenida dentro de los bits más significativos y el resto de los bits permanecen como una cadena de ceros. Por ejemplo, si se envía una señal de 16 bits a través de Lightpipe, los primeros dieciséis bits contienen la información de audio mientras que los otros ocho están simplemente ocupados por ceros. El dispositivo receptor ignora la información que no puede procesar. Por ejemplo, una señal de 20 bits que va desde un ADAT Tipo II a un Tipo I (que solo opera a 16 bits) simplemente ignorará los bits por debajo de los dieciséis bits más significativos. ^[3]

Se pueden admitir frecuencias de muestreo más altas con un número reducido de canales. Si bien las máquinas ADAT originales no lo admitían, el formato Lightpipe fue modificado mediante técnicas de división de bits por la empresa Sonorus. Esta conexión, conocida como S/MUX (abreviatura de "multiplexación de muestras"), permite 4 canales de hasta 96 kHz, o dos canales de hasta 192 kHz, en un cable óptico. La mayoría de los fabricantes que implementan ADAT Lightpipe ahora admiten esta extensión de interfaz S/MUX. ^[4]

La luz que transporta la señal de datos a través del Lightpipe se convierte en un flujo de datos electrónicos que se dirige a un chip IC que en Alesis se conoce comúnmente como "el chip 1-K". Desde allí, la trama de datos de audio se envía a los circuitos integrados de procesamiento.

Con un ADAT Lightpipe y un controlador ADAT que conecta hasta cuatro ADAT mediante cables CAT5 con conectores RJ y código de tiempo SMPTE, se pueden sincronizar cuatro ADAT de 8 pistas para un total de 32 pistas de canal sincronizadas simultáneas de datos de audio de 16 o 20 bits. Los 24 bits llegaron más tarde con el grabador de disco duro HD24 a principios de 2001, que también hizo uso de las capacidades de Lightpipe. ^[5]

El tubo de luz es "hot-pluggable", lo que significa que no es necesario apagar los dispositivos para enchufarlos o desenchufarlos (aunque es recomendable silenciar el equipo receptor, ya que habrá un gran pico de señal cuando se realice la conexión). La conexión óptica evita los bucles de tierra, que pueden ser problemáticos en instalaciones de mayor tamaño, y no transferirá picos eléctricos dañinos de un dispositivo al siguiente.

Lightpipe fue diseñado para usarse con los ADAT de Alesis y, aunque es extremadamente versátil, tiene algunas limitaciones. Para una transferencia de audio digital sencilla, el dispositivo receptor puede sincronizarse con la señal de reloj incorporada de Lightpipe, logrando una copia digital 1:1. Para el control de transporte, se necesita una sincronización adicional entre dispositivos. (Por ejemplo, usar dos máquinas ADAT al mismo tiempo para lograr un rendimiento de 16 canales requeriría un mejor control de transporte; de ​​lo contrario, sería muy poco probable que las dos máquinas ADAT reproduzcan en sincronía). Se utilizan conectores D de nueve pines para transferir información de transporte. El Alesis ADAT HD24 también ofrece código de tiempo MIDI para la sincronización con dispositivos habilitados para MIDI.

Para que los 8 canales queden dentro de los límites de ancho de banda de los módulos transceptores TOSLINK estándar, el flujo de bits no se codifica con marcas bifásicas como S/PDIF. En su lugar, se utiliza la codificación NRZI , donde un bit 0 indica que no hay transición y un bit 1 es una transición. Se envían 8 muestras de audio a 24 bits por muestra más 4 bits de usuario (196 bits en total) en grupos de 4 bits de datos seguidos de un bit 1 para forzar una transición. Esto suma un total de 196×5/4 = 245 bits. 10 bits 0 consecutivos seguidos de un bit 1 proporcionan sincronización de trama. ^[6]

Se envía un cuadro a la frecuencia de muestreo deseada, para una tasa de bits de 256×48 kHz = 12,288 Mbit/s. Esto es el doble de la velocidad en baudios utilizada por S/PDIF (3,072 Mbit/s, duplicada por la codificación bifásica a 6,144 MBd), pero aún dentro de la capacidad especificada de 15 Mbaud de los populares transceptores TOSLINK TOTX147 [3]/TORX147 [4].

Asignaciones de bits de datos de usuario: ^[7]

• El bit de usuario 0 está designado para el transporte de código de tiempo.
• El bit de usuario 1 está designado para el transporte de datos MIDI
• El bit de usuario 2 está designado para la indicación S/Mux (modo de frecuencia de muestreo de 96 kHz) ^{[8] [9]}
• El bit de usuario 3 está reservado y establecido en 0

La velocidad de transmisión de los bits del usuario es igual a la frecuencia de muestreo (por ejemplo, 48.000 bits por segundo)

Existen numerosos protocolos de transferencia de audio digital. La interfaz profesional más utilizada es AES3 , desarrollada por la Audio Engineering Society y la European Broadcasting Union , que transmite dos canales de audio digital de hasta 24 bits a 192 kHz a través de un cable XLR balanceado . S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface) es la versión para consumidores de este protocolo, que utiliza cables RCA o cables ópticos idénticos a los cables de fibra óptica. MADI puede transportar 64 canales de audio a 48 kHz, 32 canales a 96 kHz o 16 canales a 192 kHz.

El audio sobre Ethernet y el audio sobre IP utilizan tecnologías y equipos de red estándar y, como solución de red, ofrecen flexibilidad adicional en comparación con las tecnologías punto a punto como Lightpipe.