Audinate Dante 자격증 레벨1 -2일차

Audinate Dante 자격증 레벨1 2일차 강의 내용, 디지털 오디오의 기초에 대한 내용들을 알아보았습니다.

 

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Audinate Dante 자격증 레벨1

 

[디지털 오디오 기초]

 

소리는 공기가 진동해서 생성되는 것이다. 

진동 하면서 주변의 공기 분자를 밀어내고 또 옆의 공기 분자를 밀어내게 된다.

 

그래프에서 중심선이 평균기압으로 보고 그 위아래로 형성되는 음파변화를 알아볼 수 있다. 

이 아날로그 신호를 디지털로 캡쳐하면 일정한 간격으로 파형의 진폭을 읽을 수 있다.

캡쳐된 데이터를 보고 디지털 장치가 재생시점을 연결하여 음파를 다시 재생할 수 있겠다.

이렇게 캡쳐된 값의 모음을 샘플이라고 말한다.

 

24비트 : 24개의 이진수로 표현하는 스케일 진폭의 해상도

48kHz 샘플레이트 : 파형을 초당 48,000번 측정, 시간의 해상도 (주파수)

 

나이퀴스트 이론 : 샘플 레이트는 반드시 가장 높은 주파수의 최소 두배 이상이어야 한다.

 

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[Dante Controller]

 

처음에 나오는 창 : Network View

장치이름을 더블클릭 하면 나오는 창 : Device View

 

장치와 채널 이름을 설정할 수 있는 경로 지정 하기 이 전에 먼저 이름을 설정해야 한다. 

> 경로 지정하고 나서 이름을 바꾸면 경로를 찾지 못할 수 도 있음

 

Sample Rate 선택 > Device View > Device Confg

Pull up/down 을 선택할 수 있는데 이에 대해 모른다면 ‘없음’ 으로 선택

> 이 기능이 동작하는 경우는 영화를 텔레비전으로 또는 텔레비전을 다시 영화로 변환하는 경우임으로 방송산업에서 사용된다.

 

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여러 개의 샘플레이트와 비트 심도 사용

 

샘플레이트와 비트심도(bit depth)

톱니바퀴에 빗대어 보았을 때 샘플레이트는 톱니의 갯수, 비트심도는 톱니의 깊이로 볼 수 있다.

비트심도가 같지 않더라도 상위 비트에서 일부를 삭제하거나, 하위비트에서 나머지를 0으로 채워서 맞출 수는 있음 (동작이 가능) 

그러나 샘플레이트가 맞지 않으면 톱니의 갯수가 맞지 않아 돌아가지 않는 것처럼 작동되지 않는다.

(컨트롤러에서도 경로 지정이 되지 않음)

 

단테 컨트롤러에서 샘플레이트가 같은 장치를 샘플레이트를 클릭하여 확인이 가능함

 

서로 다른 샘플레이트의 두 장치가 디지털 쪽으로 직접 연결될 수 없다.

이 상황에서 디지털로 연결하려면 별도의 샘플레이트 컨버터를 사용해야 한다.

단테는 칩셋에서 이 기능을 수행하지 않지만, 제조업체에서 이 기능을 추가할 수 있다.

샘플레이트 컨버터는 연결을 위해 각각의 수치로 실행되는 두 개의 디지털 포트가 적용된 장치임.

 

Dante 네트워크에서는 여러 종류의 샘플레이트를 동시에 사용 가능

: 한 개의 클럭 리더가 모든 샘플레이트와 프레임 레이트를 관리함

샘플레이트 컨버터 : 샘플레이트 변환이 가능한 2개의 단테 포트 탑재

(> 각 샘플레이트가 다른 시스템을 같이 연결해야한다면 샘플레이트 컨버터를 사용할수도 있고,

간단하게 하나의 샘플레이트로 통일 시켜 사용할수도 있다, 선택에 따른 사용)

 

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[밴드 폭 연산]

밴드 폭 : 오디오 데이터 + 네트워크 오버헤드

출발지 / 목적지의 IP 주소, 패킷 구성 데이터 등의 정보가 필요함

* 원칙 : 1Gb 네트워크에서 512채널 전송

중요사항 : 네트워크 밴드 폭을 100% 다 사용하지 말 것!

1Gb / 512채널의 경우도 네트워크의 80% 정도만 활용

 

같은 랜케이블을 사용하는데 다른 규격에 비해서 단테 시스템이 훨씬 더 많은 채널을 사용할 수 있음.

 

Dante > 512ch

MADI > 64ch

CobraNet > 32ch

 

* 원칙 : 샘플 레이트를 두배로 늘리면 사용가능 채널은 절반으로 줄어듦 

(밴드 폭은 변하지 않는다는 전제하에)

512채널 x 48kHz x 24bit : 590 Mbps (오디오 샘플) : 768 Mbps (오버헤드 포함 총 밴드 폭)

256채널 x 96kHz x 24bit : 590 Mbps (오디오 샘플) : 768 Mbps (오버헤드 포함 총 밴드 폭)

128채널 x 192kHz x 24bit : 590 Mbps (오디오 샘플) : 768 Mbps (오버헤드 포함 총 밴드 폭)

 

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[네트워크 허브 VS 스위치]

 

네트워크 허브

: 입력 신호를 모든 포트로 복제하여 출력함.

512ch의 네트워크 입력이 들어가면 모든 포트로 같은 신호가 복제되어 출력됨

허브는 수 많은 ‘충돌 도메인’을 생성

두개의 데이터 패킷이 동시에 도착할 경우, 데이터는 충돌하게 되고 반드시 재전송 되어야 함

 

네트워크 스위치

: 입력 신호를 지정된 포트로만 출력함.

두개의 데이터 패킷이 한 포트로 몰렸을 때, 먼저 도착한 순서대로 처리.

(첫번째 도착 패킷 256ch 사용, 두번째 도착 패킷 256ch 사용)

그 결과 1Gbps 네트워크 내에서 수 천개의 채널을 처리할 수 있다.

스위치는 입력되는 데이터 패킷을 버퍼링을 통해 조절

 

**요약

- 비트 심도는 소리 파형 진폭의 해상도를 나타냄

Ex. 16bit (CD), 24bit~32bit(Pro Audio)

- 샘플 레이트는 시간의 해상도 - 초당 디지털 워드의 개수로 측정

Ex. 44.1kHz (CD), 48kHz(Pro Audio), 96kHz(고해상도 녹음/공연)

- Dante 연결을 위해서는 샘플레이트는 동일해야 하고 비트 심도는 서로 달라도 연결 가능

- 1Gbps 네트워크에서 512개의 Dante채널 사용 가능; 네트워크는 확장 가능

Dante 채널 규모는 밴드 폭에 비례함 (2Gbps 네트워크에서 1024채널 사용 가능)

샘플레이트를 두배로 하면 밴드 점유율이 두배가 되고 사용가능 채널수는 절반으로 감소,

네트워크 스위치의 용량과 포트 스피드는 별개의 문제)