Comprendre AES67 et ses avantages

AES67 est une norme développée par l'Audio Engineering Society qui définit une méthode de transport audio de haute qualité sur des réseaux IP. Elle a été créée pour résoudre un problème fondamental dans l'audio professionnel : la prolifération de protocoles audio-over-IP incompatibles. Avant AES67, les appareils utilisant Dante, Ravenna, Livewire ou Q-LAN ne pouvaient pas facilement communiquer entre eux, forçant les studios et les installations de diffusion dans des écosystèmes spécifiques aux fournisseurs. AES67 fournit un langage commun que ces systèmes peuvent parler, permettant l'interopérabilité sans remplacer l'infrastructure existante.

La norme spécifie le transport audio en utilisant RTP (Real-time Transport Protocol) sur les réseaux UDP/IP, avec des formats audio PCM à des taux d'échantillonnage de 48 kHz ou 96 kHz et des profondeurs de bits de 16, 20 ou 24 bits. Elle prend en charge la transmission unicast et multicast, permettant un routage flexible dans les petits studios et les grandes installations de radiodiffusion.

  • Diffusion audio normalisée qui fonctionne sur différents écosystèmes manufacturiers
  • Réduction de la complexité de la configuration en éliminant le besoin de matériel de transition propriétaire
  • Plus grande flexibilité dans le routage audio entre consoles, comptoirs de mixage et autres appareils
  • Scalabilité pour les grands environnements audio avec des dizaines ou des centaines de canaux
  • Économies en tirant parti de l'infrastructure existante du réseau IP au lieu du câblage audio dédié

Pour les installations qui ont déjà un mélange de consoles analogiques, de comptoirs de mixage numériques et de nouveaux appareils équipés d'AoIP, AES67 offre une voie pratique vers l'unification. Il ne faut pas remplacer tout le matériel à la fois; il permet plutôt une intégration progressive, préservant les investissements en capital tout en permettant des flux de travail modernes.

Les caractéristiques techniques de base

AES67 fonctionne avec des paramètres de performance spécifiques pour assurer une qualité audio de qualité professionnelle. La norme prévoit un support pour un minimum de huit canaux par flux, avec des taux d'échantillonnage de 48 kHz et 96 kHz. Il utilise le format de codage audio L24, qui est 24 bits PCM linéaire, et nécessite une latence réseau d'au plus 1 milliseconde pour les flux unicast et 2 millisecondes pour les flux multicast. Ces chiffres rendent AES67 adapté pour le renforcement sonore en direct, la diffusion et l'enregistrement des applications où la latence faible est critique.

Le temps de paquet par défaut est de 1 milliseconde, ce qui, à 48 kHz, signifie 48 échantillons par paquet. Cette approche garantit que les données audio sont fournies avec un timing déterministe, qui est essentiel pour la synchronisation entre plusieurs canaux et appareils. La norme intègre également PTPv2 (Precision Time Protocol) pour la synchronisation des horloges, permettant l'alignement de l'échantillon entre les appareils sur le réseau.

Interopérabilité entre les protocoles

La valeur première d'AES67 réside dans sa capacité à relier différents protocoles audio-over-IP. Dante, développé par Audinate, est l'un des systèmes AoIP les plus utilisés en direct et en audio installé. Ravenna, développé par ALC NetworX, est commun dans les environnements de radiodiffusion et de production. Livewire, de The Telos Alliance, est populaire dans la radiodiffusion. AES67 permet à ces systèmes d'échanger des flux audio sans passerelles personnalisées ou conversion de formats.

Par exemple, une console de mixage compatible avec Dante peut envoyer de l'audio à un processeur de diffusion basé sur Ravenne en utilisant AES67 comme couche de transport. De même, un système Livewire peut recevoir des flux AES67 d'un réseau Dante, permettant aux stations radio d'intégrer des comptoirs de mixage numérique à leur infrastructure AoIP existante. Cette interopérabilité est réalisée grâce à un profil de conformité commun qui définit le format de charge utile RTP, la synchronisation des horloges et les paramètres du protocole de description de session (SDP).

Les principaux fabricants incluent désormais le support AES67 dans leurs produits. Le firmware Dante d'Audinate comprend le mode AES67, les consoles de Yamaha supportent AES67 via leur interface TwinLANe, et les bureaux de mixage de Layo utilisent Ravenna, qui est nativement compatible avec AES67. Cette large adoption signifie que l'intégration est souvent une question de configuration plutôt que d'ajout de matériel.

Évaluation de votre équipement existant

Avant de commencer un projet d'intégration AES67, effectuez un audit approfondi de votre infrastructure audio existante. Documentez chaque console, bureau de mixage, processeur, routeur et périphérique dans votre chaîne de signaux. Pour chaque appareil, déterminez s'il supporte AES67 nativement, supporte un protocole compatible qui peut être configuré pour AES67, ou nécessite une interface externe.

Cette évaluation devrait inclure à la fois les capacités matérielles et logicielles. De nombreuses consoles de mélange numériques modernes comprennent des ports Ethernet qui peuvent être utilisés pour le transport audio, mais l'implémentation exacte varie selon le fabricant et le modèle. Certaines consoles nécessitent des cartes d'interface optionnelles ou des mises à niveau firmware pour activer la fonctionnalité AES67. D'autres peuvent prendre en charge AES67 uniquement dans des modes d'exploitation spécifiques ou avec des licences logicielles.

Vérification du soutien des Autochtones

Les appareils avec support AES67 natif auront un port réseau qui peut être configuré pour envoyer et recevoir directement les flux AES67. Les exemples courants sont les consoles Allen & Heath dLive et Avantis (avec les cartes Dante ou SLink appropriées), Behringer Wing (avec la carte d'extension Dante) et de nombreuses consoles de diffusion de Layo et Calrec. Pour ces appareils, l'intégration implique la configuration réseau et le routage du flux plutôt que la conversion matérielle.

Si votre console supporte Dante mais pas AES67 nativement, vérifiez si le firmware Dante inclut le mode AES67. Les cartes et modules Dante d'Audinate ont pris en charge AES67 depuis la version 4.0 du firmware. L'activation de ce mode nécessite généralement une modification des paramètres du logiciel de contrôleur Dante. De même, les appareils Ravenna sont intrinsèquement compatibles avec AES67 car Ravenna utilise les mêmes normes RTP et PTP.

Firmware et considérations logicielles

Les fabricants publient régulièrement des mises à jour qui ajoutent le support AES67, améliorent la stabilité ou élargissent la compatibilité. Avant de procéder à l'installation physique, vérifiez les pages de support de chaque appareil et appliquez les dernières versions de firmware. Ceci est particulièrement important pour les commutateurs de réseau, qui peuvent nécessiter des mises à jour de firmware pour supporter les schémas de trafic multicasts utilisés par AES67.

Par exemple, Dante Controller doit être mis à jour vers une version prenant en charge le mode AES67. De même, le logiciel de gestion de Ravenna, comme l'Ember+ de Layo, doit être configuré pour exposer les flux AES67. Documenter toutes les versions logicielles et s'assurer qu'elles sont compatibles les unes avec les autres avant de tenter l'intégration.

Exigences en matière d'infrastructure réseau

AES67 fonctionne sur les réseaux Ethernet standard, mais tous les commutateurs réseau ne sont pas appropriés. La norme nécessite une prise en charge pour l'rondissement IGMP, qui gère le trafic multicast efficacement en envoyant des flux seulement aux ports qui les ont demandés. Sans l'rondissement IGMP, le trafic multicast inonde tous les ports, consommant de la bande passante et causant la congestion.

La qualité du service (QoS) est une autre exigence critique. Les flux audio AES67 doivent être priorisés sur d'autres trafics réseau pour éviter la perte de paquets et les jitters. Configurer QoS pour attribuer la plus haute priorité au trafic audio, en utilisant généralement les points de code DiffServ (DSCP) avec la classe EF (Expedited Forwarding).

Une seule bande passante AES67 à 48 kHz avec une résolution 24 bits et huit canaux nécessite environ 6,2 Mbps de bande passante. Une installation avec 48 canaux audio aura besoin d'environ 37 Mbps pour l'audio seul, plus des frais généraux pour le trafic de contrôle et d'autres services. Gigabit Ethernet (1000BASE-T) est le minimum recommandé pour tout déploiement AES67, avec 10 GbE recommandé pour les installations plus grandes.

Amélioration ou ajout de la compatibilité AES67

Pour les équipements qui ne supportent pas AES67 nativement, plusieurs voies de mise à niveau sont disponibles. Le choix dépend des appareils spécifiques en cause, du nombre de canaux nécessaires et du budget disponible. Dans de nombreux cas, une combinaison d'approches donne les meilleurs résultats.

Interfaces et convertisseurs

Les boîtes d'interfaces externes qui convertissent l'audio analogique ou numérique en flux AES67 sont la solution la plus simple pour les équipements existants. Ces appareils acceptent les signaux analogiques de niveau ligne, les entrées audio numériques AES3 ou ADAT optiques et les flux RTP compatibles AES67 sur Ethernet.

Pour les consoles analogiques, une boîte d'interface 16 canaux permet d'ajouter une capacité AES67. Connectez les sorties de ligne de la console aux entrées analogiques de l'interface en utilisant des câbles XLR ou TRS équilibrés, puis configurez l'interface pour diffuser l'audio sous forme de flux multicast AES67. La même approche fonctionne en inverse pour la surveillance ou la lecture : l'interface reçoit des flux AES67 et émet des signaux analogiques aux entrées de ligne de la console.

Les consoles numériques avec sorties AES3 peuvent utiliser un convertisseur de format pour passer à AES67. Des appareils tels que le RME HDSPe AES ou le Lynx AES16e peuvent être configurés pour envoyer des données AES3 sur IP en utilisant le formatage AES67. Cette approche préserve la nature numérique du signal, évitant les pertes de conversion qui se produisent avec l'interface analogique.

Protocoles de comblage

Certaines installations ont un mélange de systèmes AoIP qui ne peuvent pas échanger directement les flux AES67. Dans ces cas, un périphérique de pont de protocole fournit la traduction entre les systèmes. Par exemple, un pont qui convertit Dante en AES67 et vice versa permet à une console Dante de communiquer avec un processeur AES67 seulement.

La norme AES67 elle-même sert de pont. En pratique, de nombreux fabricants mettent en œuvre AES67 comme mode dans leur protocole existant. Par exemple, une console Yamaha CL5 avec carte Dante peut être commutée en mode AES67, lui permettant de communiquer directement avec les appareils Ravenna. De même, une console Wheatstone utilisant Livewire+ peut être configurée pour envoyer des flux AES67 vers un réseau Dante.

Améliorations du firmware

Si votre équipement existant comprend des ports réseau utilisés pour le contrôle ou le transport audio, vérifiez si le fabricant a publié un firmware qui ajoute le support AES67. Ceci est courant pour les consoles et les processeurs audio qui ont été initialement libérés avec des protocoles propriétaires mais ont été mis à jour pour prendre en charge AES67 par le biais de logiciels.

Par exemple, les versions firmware des premières séries Allen & Heath dLive ne supportaient pas AES67, mais les versions ultérieures ont ajouté une prise en charge via le port d'extension SLink. De même, certains modèles de la série Yamaha Rivage PM ont reçu une prise en charge AES67 par des mises à jour de firmware.

Configuration de votre réseau pour une opération sans soudure

La configuration du réseau est l'aspect le plus exigeant techniquement de l'intégration AES67. Un réseau correctement configuré assure une faible latence, un son sans jitter et une découverte fiable du flux. Les lignes directrices suivantes couvrent les étapes essentielles pour construire un réseau AES67 robuste.

Qualité du service (QoS) Priorité

QoS est non négociable pour les réseaux AES67. Sans QoS, les paquets audio concurrencent le trafic de données sur une base égale, conduisant à la perte de paquets, à la mise en jachère et aux artefacts audibles. Configurez vos commutateurs gérés pour classifier et prioriser le trafic AES67 en fonction des valeurs DSCP. La norme AES67 recommande d'utiliser DSCP EF (46) pour les données audio, ce qui fournit une transmission accélérée avec faible latence et faible perte.

Configurer les politiques QoS sur chaque commutateur dans le chemin audio. Les politiques doivent comprendre:

  • Classification des paquets entrants sur la base des valeurs DSCP
  • Attribution de la file d'attente la plus prioritaire pour le trafic audio
  • Une priorité stricte pour la file plutôt que pour la file d'attente équitable pour le trafic audio
  • Réservation bande passante pour les flux audio pour éviter la famine d'autres services

Testez votre configuration QoS en générant du trafic sur le réseau et en vérifiant que les flux audio maintiennent une latence constante. Les outils d'analyse réseau tels que Wireshark peuvent capturer des paquets audio et afficher des informations de synchronisation, vous aidant à confirmer que QoS fonctionne correctement.

Segmentation et sous-réseautage des réseaux

Placez tous les appareils AES67 sur le même sous-réseau pour une performance optimale. Lorsque les appareils sont sur différents sous-réseaux, le trafic multicast doit passer par un routeur, qui peut introduire la latence et la perte de paquets. Si votre installation nécessite plusieurs sous-réseaux, configurer le routage multicast avec le proxy IGMP ou PIM (Protocol Independent Multicast) pour assurer que les flux audio atteignent toutes les destinations.

La segmentation VLAN peut être utile pour la sécurité et la gestion du trafic. Créez un VLAN audio dédié qui ne transporte que l'AES67 et contrôle le trafic. Ceci isole le trafic audio de données comme la navigation web, les e-mails et les transferts de fichiers, réduisant ainsi le risque d'interférence.

Utilisez des adresses IP statiques pour tous les appareils AES67 dans la mesure du possible. L'adressage statique élimine la dépendance des serveurs DHCP, qui peuvent introduire des retards s'ils échouent ou redémarrent. Si DHCP est nécessaire, configurez les réservations d'adresses pour s'assurer que chaque appareil reçoit toujours la même adresse IP.

Latence et synchronisation

AES67 utilise PTPv2 (IEEE 1588-2008) pour la synchronisation des horloges. Une horloge grandmaster PTP fournit un temps de référence que tous les appareils du réseau utilisent pour aligner leurs horloges audio. Sans synchronisation PTP précise, les flux audio dérivent les uns par rapport aux autres, provoquant des clics, pops et exemple de glissement.

Sélectionnez un grand maître PTP qui est précis et stable. Les oscillateurs disciplinés GPS fournissent la plus grande précision, mais pour la plupart des installations, un commutateur PTP dédié ou un grand maître logiciel fonctionnant sur un serveur stable est suffisant. Configurez tous les commutateurs pour soutenir le mode horloge transparent PTP, ce qui compense le retard que les paquets s'accumulent au passage du commutateur.

Réglez correctement le domaine PTP. AES67 utilise le domaine PTP 0 par défaut. Assurez-vous que tous les appareils sont configurés au même numéro de domaine afin qu'ils se synchronisent avec le même grand maître. Si votre installation utilise également Dante, notez que Dante utilise également le domaine PTP 0, qui est compatible avec la synchronisation AES67.

Mise en œuvre de l'AES67 dans votre flux de travail

Avec le matériel et le réseau préparés, la phase de mise en œuvre se concentre sur la configuration des appareils, la configuration des flux et la validation des performances.

Configuration du périphérique

Configurez chaque périphérique AES67 avec ses paramètres réseau, y compris l'adresse IP, le masque sous-net, la passerelle et le DNS si nécessaire. Activez le mode AES67 sur chaque périphérique, ce qui peut impliquer de modifier un réglage dans le panneau de commande ou le logiciel de l'appareil. Pour les appareils Dante, cela signifie activer le mode AES67 dans le contrôleur Dante.

Pour l'envoi, configurer le flux avec le taux d'échantillonnage souhaité (48 kHz est le plus commun), la profondeur du bit (24 bits recommandés), le nombre de canaux, et l'adresse multicast ou unicast. Pour la réception, inscrivez chaque périphérique aux flux dont il a besoin. La plupart des logiciels de contrôle permettent le déplacement de glisser-déposer entre les sources et les destinations.

Documentez chaque flux avec son adresse IP multicast, son numéro de port et sa cartographie de canal. Cette documentation est inestimable pour le dépannage et l'expansion future. Utilisez une convention de nommage cohérente pour les flux qui inclut le périphérique source, la zone de destination et la plage de canaux (p. ex. « FOH-Console Stage-1 Ch1-8 »).

Routage et gestion des flux

Le routage du flux dans AES67 est géré par des fichiers SDP (Sesion Description Protocol), qui décrivent le format et l'adresse de chaque flux. Certains systèmes génèrent et échangent automatiquement des fichiers SDP au moyen de protocoles de découverte tels que mDNS (Bonjour) ou SAP (Sesion Advertising Protocol).

Pour les grandes installations, envisagez d'utiliser un système de gestion centralisée des flux. Des produits comme Dante Domain Manager ou l'Ember+ de Lavo fournissent une interface unifiée pour le routage audio entre les appareils de différents fabricants.

Testez le routage en envoyant un ton de test à partir d'un périphérique source et vérifiez que le périphérique de destination le reçoit. Vérifiez à la fois le niveau et la phase de l'audio pour s'assurer que tous les canaux sont correctement mapisés. Si vous utilisez des flux multicast, vérifiez que seuls les appareils prévus sont abonnés à chaque flux en vérifiant l'adhésion du groupe IGMP sur les commutateurs.

Essais et validation

Avant de compter sur AES67 en production en direct, il est essentiel de tester la qualité de l'air avant de pouvoir utiliser une paire de flux unique et d'ajouter progressivement plus de flux jusqu'à ce que le nombre de canaux soit atteint.

Mesurer la latence de bout en bout de l'entrée analogique à la sortie analogique. Utilisez un générateur d'impulsions et un oscilloscope ou un outil de mesure de latence dédié pour confirmer que la latence se situe dans des limites acceptables. Pour les applications sonores en direct, la latence doit être inférieure à 2 millisecondes de trajet aller-retour.

Testez le comportement de la panne. Si votre réseau supporte des chemins redondants (par exemple via Spanning Tree Protocol ou l'agrégation de liens), simulez une panne de câble et vérifiez que l'audio continue sans interruption. Certains appareils AES67 supportent la redondance de flux par des interfaces réseau redondantes; confirmez que cela fonctionne correctement dans votre configuration.

Former le personnel à la gestion du système AES67. Fournir de la documentation sur l'acheminement des flux, la surveillance PTP et les étapes communes de dépannage. Désigner une personne-ressource responsable de la maintenance du réseau et de la gestion des mises à jour du firmware.

Dépannage des défis communs en matière d'intégration

Même avec une planification minutieuse, les projets d'intégration rencontrent souvent des problèmes. Les sections suivantes décrivent les problèmes communs et leurs solutions.

Problèmes de latence et de jitter

Les problèmes de latence découlent généralement d'une congestion du réseau ou d'une configuration QoS inadéquate. Vérifiez que les politiques QoS sont appliquées correctement sur tous les commutateurs et que le trafic audio est placé dans la file d'attente la plus prioritaire. Utilisez des outils de surveillance des commutateurs pour vérifier qu'aucun paquet n'est abandonné ou retardé.

Jitter, qui provoque une distorsion audio ou des abandons, résulte souvent de problèmes de synchronisation d'horloge. Vérifiez que tous les appareils sont synchronisés avec le même grand maître PTP et que le grand maître fonctionne correctement. Utilisez un outil de surveillance PTP tel que ptp4l ou les diagnostics intégrés dans votre logiciel de contrôle pour vérifier les valeurs de décalage et de retard. Si le grand maître est instable, envisagez de mettre à niveau un commutateur PTP dédié ou une horloge GPS disciplinée.

Découverte et compatibilité du périphérique

Si les périphériques ne peuvent pas se découvrir sur le réseau, vérifiez qu'ils sont sur le même sous-net et VLAN. Le trafic multicast pour la découverte (mDNS) et l'annonce de flux (SAP) ne peut pas traverser les limites du routeur sans configuration. Si les périphériques doivent résider sur différents sous-nets, configurer l'acheminement multicast ou utiliser l'échange de fichiers SDP statique.

Les problèmes de compatibilité peuvent survenir même entre les appareils qui revendiquent le support AES67. Différents fabricants peuvent mettre en œuvre certaines fonctionnalités optionnelles différemment, ce qui entraîne une interopérabilité partielle. Vérifiez la documentation de conformité pour chaque appareil et assurez-vous qu'ils supportent tous le même profil AES67. La norme AES67 comprend plusieurs profils qui spécifient différents niveaux de support; le choix des appareils qui correspondent sur le même profil élimine la plupart des problèmes de compatibilité.

Proofing Future de votre infrastructure audio avec AES67

AES67 n'est pas le dernier mot de l'audio-over-IP, mais il fournit une base solide pour la croissance future. Au fur et à mesure que les installations de radiodiffusion et de production se dirigent vers l'infrastructure IP, la capacité d'intégrer divers équipements devient de plus en plus précieuse. AES67 est également la composante audio de la norme SMPTE ST 2110 pour les médias professionnels sur les réseaux IP gérés, qui devient la défaut pour la production et la distribution de télévision.

Évolutivité et expansion

Concevoir votre réseau en gardant à l'esprit l'expansion. Choisissez des commutateurs avec une densité de port et une bande passante suffisantes pour accueillir les futurs appareils. Prévoyez au moins 20 % de la salle de tête dans l'utilisation de la bande passante.

Si AES67 fournit l'interopérabilité, il est possible d'adopter un protocole unique dans toute votre installation. Si AES67 permet d'utiliser un protocole unifié comme Dante ou Ravenna, il simplifie la gestion et le dépannage.

Normes émergentes et SMPTE ST 2110

SMPTE ST 2110 est une série de normes pour le transport de vidéos, audio et métadonnées sur les réseaux IP. Son composant audio, ST 2110-30, est basé sur AES67. Les installations qui adoptent SMPTE ST 2110 pour la vidéo prendront naturellement en charge AES67 pour l'audio, créant une infrastructure IP transparente pour tous les types de médias.

Pour les diffuseurs et les maisons de production, le passage vers ST 2110 permet de débloquer des capacités avancées telles que le routage audio et vidéo sans faille, le changement de flux dynamique et l'intégration avec des outils de production basés sur le cloud.

Conclusion

L'intégration d'AES67 avec les consoles audio existantes et les tables de mixage transforme les capacités opérationnelles d'une installation. La norme élimine les barrières entre les systèmes propriétaires, réduit la complexité du câblage et offre un chemin évolutif pour la croissance future. Que vous connectiez une console analogique vintage à un réseau numérique moderne, que vous rattachiez un système Dante à un réseau de diffusion Ravenne ou que vous vous prépariez à l'adoption de SMPTE ST 2110, AES67 fournit la base d'interopérabilité dont vous avez besoin.

Le succès dépend d'une évaluation minutieuse de l'équipement existant, de la configuration réfléchie du réseau et de tests rigoureux. En suivant les directives de cet article, vous pouvez réaliser une intégration transparente qui améliore vos flux de travail audio sans perturber les productions.