Dans le monde de l'audio professionnel, le passage de l'analogique au numérique a été transformatif, mais la véritable révolution réside dans la façon dont les signaux audio sont transportés à travers les réseaux. Le câblage analogique traditionnel point à point laisse place à des protocoles de réseau audio numérique robustes et évolutifs qui tirent parti de l'infrastructure Ethernet standard. Parmi les plus influents, on peut citer Dante et Audio Video Bridging (AVB). Ces protocoles permettent la transmission d'audio de haute qualité, de faible latence sur les réseaux IP, la simplification de l'installation, la réduction de l'encombrement des câbles et l'ouverture de nouvelles possibilités pour la conception du système.

Qu'est-ce que Dante et AVB?

Dante Dante est une technologie de réseau audio exclusive développée par Audinate. Initiée en 2006, elle est devenue l'une des solutions audio-over-IP les plus largement adoptées dans l'industrie. Dante opère sur des réseaux Gigabit Ethernet standard et peut transporter jusqu'à 512 canaux d'audio bidirectionnel avec sous-milliseconde latence. Sa nature plug-and-play, combinée à une suite logicielle complète pour le routage et la gestion, en a fait un favori dans les environnements de son en direct, de radiodiffusion et d'enregistrement.

BVV, ou Audio Video Bridging, est un ensemble de normes IEEE ouvertes (IEEE 802.1BA, 802.1Qat, 802.1Qav et IEE 1722) conçu pour fournir un flux de diffusion de l'audio et de la vidéo à basse latence synchronisé dans le temps sur Ethernet. A l'origine développé par AVnu Alliance, AVB est un standard ouvert qui nécessite des commutateurs de réseau spéciaux qui prennent en charge les protocoles AVB. Il garantit la réservation de bande passante, la configuration du trafic et la synchronisation précise des horloges sur tous les appareils du réseau. AVB est généralement présent dans les environnements d'installation professionnels, les systèmes audio automobiles et l'électronique grand public où les performances déterministes sont critiques.

Comment ils diffèrent

Dante est un écosystème propriétaire qui fonctionne avec des commutateurs Ethernet standard (avec quelques précautions de configuration), alors que AVB nécessite des commutateurs spécialisés qui mettent en œuvre les normes IEEE AVB. Dante utilise une topologie star avec une seule horloge principale, tandis qu'AVB utilise un modèle d'horlogerie distribuée basé sur gPTP (généralized Precision Time Protocol). AVB est un système de standard ouvert qui rend attrayant pour l'interopérabilité entre les fabricants, mais Dante est un support plus large dans les appareils tiers.

Sous-titrages techniques

Les deux protocoles reposent sur la synchronisation d'horloges IEEE 1588, mais ils l'implémentent différemment. Dante utilise une version propriétaire de PTP avec une seule horloge grandmaster choisie parmi les appareils. Cela assure que tous les émetteurs et récepteurs échantillonnent au même rythme et à la même phase, minimisant les exigences de tampon et latence. Dante audio est encapsulé dans des paquets IP (UDP) et peut être acheminé à travers des VLAN ou même des liens WAN avec une configuration appropriée.

AVB utilise gPTP (IEEE 802.1AS) qui est un profil de IEEE 1588. Il exige que tous les commutateurs du réseau soient AVB-aware pour maintenir la synchronisation des horloges et les réservations de bande passante. Le trafic est façonné à l'aide de shaper basé sur le crédit (CBS) comme défini dans IEEE 802.1Qav, qui empêche les rafales de paquets et assure un faible jitter.

La performance de latence est un différenciateur clé. Dante obtient généralement la latence sous-1ms sur un seul commutateur, tandis que AVB peut obtenir des latences encore plus faibles (jusqu'à 125 microsecondes) en raison de son calendrier déterministe, mais seulement à l'intérieur d'un seul réseau de commutateurs compatible AVB.

Formats audio et nombre de canaux

Dante prend en charge tous les taux d'échantillonnage audio courants (44.1, 48, 96 et 192 kHz) avec une profondeur de 16, 24 ou 32 bits. Une liaison Gigabit Ethernet peut transporter jusqu'à 512 canaux à 48 kHz/24 bits. AVB prend également en charge l'audio haute résolution et peut transporter jusqu'à 256 canaux par flux sur une liaison 1 Gbps, bien que les limites pratiques dépendent de la conception du réseau.

Caractéristiques principales comparées

Écailabilité et flexibilité

L'évolutivité de Dante est un avantage majeur. Grâce à des réseaux redondants (primaires et secondaires) ou à la combinaison de plusieurs liens via l'agrégation de liens, les utilisateurs peuvent construire de très grands systèmes. Dante Domain Manager permet une segmentation logique et un contrôle d'accès basé sur le rôle. AVB ès est plus limité par l'exigence de commutateurs AVB, qui sont moins courants dans les grands réseaux d'entreprise sauf déploiement spécifique pour les médias.

Latence et synchronisation

Les deux offrent une faible latence, mais AVB est plus déterministe. Dans le renforcement sonore en direct, Dante , la latence typique de 0,25 ms à 1 ms est acceptable pour la plupart des applications. Pour la surveillance en oreille ou post-production, sous-0,5 ms est idéal. AVB peut atteindre jusqu'à 125 μs, ce qui est bénéfique pour les applications sensibles au temps comme la surveillance en direct ou les tableaux multi- haut-parleurs nécessitant un alignement précis.

Facilité d'utilisation

Les outils logiciels Dante, tels que Dante Controller et Dante Virtual Soundcard, sont matures et conviviaux. La découverte et le patching sont intuitifs. AVB, bien que plus simples en concept en raison de la réservation automatique de flux, nécessite souvent une conception réseau plus prudente car tous les commutateurs ne prennent pas en charge AVB.

  • Audio de haute qualité : Les deux prennent en charge un son haute résolution non compressé.
  • Faible latence: Essentiel pour le suivi en direct et le traitement en temps réel.
  • Synchronisation : L'horloge de l'échantillon est exacte sur tous les appareils.
  • Redondance : Dante offre des réseaux redondants ; AVB peut utiliser des flux avec des chemins redondants.
  • Interopérabilité: AVB est un standard ouvert; Dante est propriétaire mais largement adopté.

Exigences en matière d'infrastructure réseau

Dante fonctionnera sur tout commutateur Ethernet Gigabit géré, mais les meilleures pratiques recommandent l'inversion IGMP pour gérer efficacement le trafic multicast, et désactiver l'utilisation d'Energie-Efficace Ethernet pour éviter les problèmes de latence. Pour les systèmes plus grands, la gestion des domaines multicast devient critique. AVB, par contre, nécessite des commutateurs qui prennent en charge l'IEEE 802.1Qat (Stream Reservation Protocol) et 802.1Qav (Credit-Based Shaping).

Les deux protocoles fonctionnent sur le câblage Cat5e ou mieux en cuivre, et avec fibre optique pour de plus longues distances (jusqu'à 10 km). La puissance sur Ethernet (PoE) peut être utilisée pour les microphones, haut-parleurs ou unités DSP qui le supportent, en simplifiant encore l'infrastructure. L'utilisation d'outils réseau standard comme les testeurs de câbles et les analyseurs de réseau assure la fiabilité.

Connexions WAN et à distance

Dante peut être étendu sur des réseaux étendus via des tunnels VPN ou des liaisons fibreuses dédiées, avec une gestion soignée de la latence et de la jitter. AVB est généralement limité aux réseaux locaux en raison de ses exigences de timing serrées, bien que certaines implémentations utilisent AES67-over-IP pour l'interconnexion de sites distants. AES67 est une norme qui relie à la fois Dante et AVB, permettant l'interopérabilité entre eux sur un réseau commun.

Configuration et configuration

Pour Dante, le processus consiste à installer le logiciel de contrôleur Dante gratuit sur un ordinateur connecté au réseau. Les appareils sont automatiquement découverts et le routage audio est fait par des connexions de glisser. Les paramètres de débit et de latence peuvent être ajustés par appareil. Pour les réseaux redondants, deux connexions Ethernet séparées sont utilisées.

La configuration AVB implique généralement la connexion des appareils compatibles avec AVB à un commutateur compatible avec AVB. La réservation de flux est automatique; chaque appareil annonce ses capacités d'émetteur et de récepteur. Certaines implémentations AVB utilisent également Milan, un profil intégré qui assure l'interopérabilité. La configuration peut nécessiter un logiciel spécifique au fournisseur pour le routage avancé, mais le fonctionnement de base est plus simple que le patchage manuel de Dante.

Les deux protocoles bénéficient d'un système d'adressage IP bien planifié et de segmentation VLAN pour séparer le trafic audio des données réseau générales. Les marquages de qualité de service (QoS) (DSCP) devraient être configurés pour prioriser le trafic audio.

Applications du monde réel

Son et tournée en direct

Dante domine dans le son en direct. Le mélange de consoles, de boîtes de scène, d'amplificateurs et de récepteurs de microphone sans fil de chaque fabricant principal soutient Dante. Un seul câble Cat6 peut remplacer des dizaines de lignes XLR analogiques. Par exemple, un grand festival pourrait avoir plusieurs consoles FOH et moniteur, tous partageant le même support de scène sur Dante.

Studios de diffusion

En radio et TV, les deux protocoles sont utilisés. Dante simplifie le routage entre les salles de contrôle, les studios et les zones de transmission. AVB est parfois préféré pour son timing déterministe dans les camions de production en direct. La capacité d'envoyer plusieurs flux audio sur un seul câble réduit le temps de configuration et le risque de conversation croisée.

Grandes installations de l'emplacement

Les auditoriums, les centres de congrès et les maisons de culte choisissent souvent AVB pour sa bande passante garantie et sa synchronisation. Plusieurs zones de haut-parleurs, chacune avec son propre DSP, peuvent être alignées avec précision en utilisant gPTP. Dante est également courant, surtout lorsque l'infrastructure réseau existante est utilisée.

Studios d'enregistrement

Les studios bénéficient de la flexibilité de l'acheminement de toute entrée vers n'importe quelle sortie sans recoupement. La faible latence de Dante , permet de surveiller à travers la console tout en enregistrant à un DAW. AVB est moins commun dans l'enregistrement musical mais utilisé dans les phases de post-production et de doublage de films où plusieurs canaux nécessitent une synchronisation.

Avantages sur les systèmes analogiques traditionnels

  • Cabine réduite : Un seul câble Ethernet remplace des dizaines de câbles analogiques.
  • Flexibilité: Les signaux de réacheminement peuvent être effectués dans des logiciels sans modifications physiques.
  • Qualité audio : La transmission numérique élimine le bruit analogique, la hum et la dégradation du signal sur de longues distances.
  • Échelle: L'ajout de périphériques est aussi simple que la connexion au réseau et la configuration du routage.
  • Gestion du système : Contrôle centralisé et surveillance par l'intermédiaire d'outils logiciels.
  • Coût Réduction des coûts à long terme due à la réduction du câble, de la main-d'oeuvre d'installation et de la facilité d'expansion.

La transition du réseau analogique au réseau numérique n'est pas seulement une mise à niveau, elle redéfinit la façon dont les systèmes sont conçus. Un réseau audio numérique permet le traitement distribué, la télécommande et la surveillance de la santé du système que l'analogique ne peut pas fournir.

Défis et considérations

La complexité du réseau exige une compréhension de base des concepts informatiques tels que l'adressage IP, les commutateurs, les VLAN et les multicasts. Les deux protocoles peuvent être confrontés à des problèmes liés à des câblages défectueux ou à des commutateurs mal configurés. L'exigence d'interrupteurs spéciaux peut constituer un obstacle pour les petits budgets. L'utilisation de multicasts peut entraîner des gaspillages de bande passante si elle n'est pas bien gérée par IGMP.

L'interopérabilité entre Dante et AVB est possible via la norme AES67, mais cela nécessite une configuration soignée et peut sacrifier certaines fonctionnalités avancées. De nombreux appareils prennent maintenant en charge les deux protocoles nativement.

L'avenir du réseautage audio

Dante est en train de se diriger vers Dante Domain Manager pour la gestion du réseau, et Dante AV pour la vidéo. AVB est de plus en plus utilisé dans l'automobile (systèmes audio de voiture) et AV professionnel sur IP. L'IEEE travaille sur des améliorations pour AVB, et l'Alliance AVnu continue de promouvoir Milan pour les médias professionnels.

Les protocoles qui peuvent transporter à la fois l'audio et la vidéo, tels que NDI ou Dante AV, offrent des flux de travail unifiés. À mesure que la technologie de réseautage progresse (par exemple, Ethernet multigigabit), les possibilités de comptages de canaux encore plus élevés et de latence plus faible se développent.

Conclusion

Dante et AVB représentent le premier avantage du réseau audio professionnel, chacun avec ses propres forces. Dante offre une compatibilité étendue, des outils matures et une flexibilité sur les réseaux à grande échelle, tandis que AVB offre une solution déterministe et ouverte, idéale pour les installations exigeant un timing rigoureux et une bande passante garantie. Pour tout professionnel travaillant avec l'audio, la compréhension de ces protocoles n'est pas facultative.

Pour plus de détails, consultez la documentation officielle de Authénaté pour Dante, le Alliance AVnu pour les informations AVB, et Société d'ingénierie audio pour des normes comme AES67. Son sur son des articles fournissent des guides pratiques de configuration.