Tubo 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 se ha generalizado su uso, ^{[ 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 se usa ahora 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 transmitir datos, con conectores Toslink y transceptores ópticos en ambos extremos. Sin embargo, los flujos de datos de ambos protocolos son incompatibles. S/PDIF se utiliza principalmente para la transferencia de audio estéreo o sonido envolvente multicanal comprimido, mientras que la interfaz óptica ADAT admite hasta 8 canales de audio sin comprimir a 48  kHz y 24 bits. Los dispositivos Lightpipe se han conectado con éxito mediante FireWire . ^{[ 2 ]}

Lightpipe puede transmitir 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 se diseñó pensando en futuras mejoras. Todas las señales Lightpipe se transmiten con una resolución de 24 bits, independientemente de la profundidad del audio; la información se encuentra dentro de los bits más significativos (MSB) , 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 de un ADAT de tipo II a uno de tipo I (que solo opera a 16 bits) simplemente ignorará los bits por debajo de los dieciséis MSB. ^{[ 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. Conocida como S/MUX (abreviatura de "multiplexación de muestras"), esta conexión permite 4 canales a hasta 96  kHz, o dos canales a hasta 192  kHz, en un solo 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 comúnmente conocido en Alesis como "el chip 1-K". Desde allí, la trama de datos de audio se enruta a los circuitos integrados de procesamiento.

Con un ADAT Lightpipe y un controlador ADAT que conectaba hasta cuatro ADAT mediante cables CAT5 con conectores RJ y código de tiempo SMPTE, se podían sincronizar cuatro ADAT de 8 pistas para obtener un total de 32 pistas de canal sincronizadas simultáneamente con datos de audio de 16 o 20 bits. La tecnología de 24 bits llegó más tarde con la grabadora de disco duro HD24 a principios de 2001, que también utilizaba las capacidades de Lightpipe. ^{[ 5 ]}

El cable óptico es de conexión en caliente, lo que significa que no es necesario apagar los dispositivos para conectarlos o desconectarlos (aunque se recomienda silenciar el equipo receptor, ya que se producirá un pico de señal importante al establecer la conexión). La conexión óptica evita los bucles de tierra , que pueden resultar problemáticos en instalaciones grandes, y no transmite picos eléctricos dañinos de un dispositivo a otro.

Lightpipe fue diseñado para usarse con los Alesis ADAT 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 integrada de Lightpipe, logrando una copia digital 1:1. Para el control de transporte, se necesita una sincronización adicional entre los 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 improbable que las dos máquinas ADAT reprodujeran sincronizadas). Se utilizan conectores D de nueve pines para transferir la información de transporte. El Alesis ADAT HD24 también ofrece código de tiempo MIDI para la sincronización con dispositivos compatibles con MIDI.

Para que los 8 canales se ajusten a los límites de ancho de banda de los módulos transceptores TOSLINK estándar, el flujo de bits no se codifica con marca de bifase como en S/PDIF. En su lugar, se utiliza la codificación NRZI , donde un bit 0 indica que no hay transición y un bit 1 indica una transición. Se envían 8 muestras de audio de 24 bits cada una, 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. Diez bits 0 consecutivos seguidos de un bit 1 proporcionan la sincronización de trama. ^{[ 6 ]}

Se envía un fotograma a la frecuencia de muestreo deseada, para una velocidad 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 del popular TOTX147./TORX147Transceptores TOSLINK.

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

• El bit 0 del usuario está designado para el transporte del código de tiempo.
• El bit 1 del usuario está designado para la transmisión 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 3 del usuario está reservado y se establece 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 y 192 kHz a través de un cable XLR balanceado . S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface) es la versión para el consumidor de este protocolo, que utiliza cables RCA o cables ópticos idénticos a los de fibra óptica. MADI puede transmitir 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 una flexibilidad adicional en comparación con las tecnologías punto a punto como Lightpipe.