网络音频技术概述

一、网络音频技术概述

自20世纪90年代至今，数字技术的发展突飞猛进。网络传输的是数字信号流，由于网络特别是以太网(Ethernet)是最为普及和公众最为熟悉的，一些紧跟时代发展的专业音频设备开发商和制造商将网络技术应用于专业音频领域。

另一方面，当前的建筑物规模越来越庞大，建筑物群之间的距离也相隔甚远，采用网络技术远程传输数字音频和监测控制系统设备不仅便捷，同时也是技术发展的要求。现在，已经有很多建筑如国际会议厅、奥运场馆、国际机场、交通枢纽站、城市地铁、主题公园、宾馆采用网络技术进行音频传输，甚至一些大型现场演出也越来越多地采用网络音频技术。因此，网络音频技术已成为专业音频发展的必然趋势。

最早进行网络音频技术研发的是美国Peak Audio公司和法国Digigram公司，这两家公司是引导网络音频技术发展最具权威性的公司。美国Peak Audio公司研发出CobraNet网络音频技术，法国Digigram公司研发出EtherSound网络音频技术。

无论是CobraNet还是EtherSound，它们的基本原理是相同的，都必须完全遵从IEEE802.3×Ethernet标准的规定。这两种网络技术都是开放式的许可技术，是一种集硬件、软件和通信协议为一体的产品。不同的是，Digigram公司软硬件全部自己制造，连同通信协议一同提供给用户；而Peak Audio仅是一家技术提供商，其相应的硬件则委托美国Cirrus Logic制造和销售。

不管是CobraNet技术还是EtherSound技术，为了便于介绍，我们统称为网络音频技术。简单地说，网络音频技术就是在标准以太网网络传输未经压缩的数字音频流技术。网络音频技术就是要为所有专业音频的使用者及场所(制造商、系统集成商、租赁系统业主/操作员、影视工程师等人员以及广播、演出场所、录音棚等任何需要实时传输数字音频的场所)开放以太网网络。

网络音频使用标准以太网构件——CAT 5或CAT 6双绞线电缆、光纤电缆、交换机、媒体变换器等。它通过标准100Base-T Fast-Ethernet(快速以太网，而不是普通的10 Base-T)网络能够可靠地同步、实时传输高质量的多通道数字音频和控制数据。因此，要求网络音频系统的带宽是100 Mbps，并且是在专用的100 Mbps网络或虚拟局域网(VLAN)中运行。网络音频系统既包括用来同它们连接的以太网网络，还包括网络音频设备。PC机和其他的控制设备也会连接到网络，但只是用于网络音频设备的设置，而不用于操作。网络音频技术是基于网络技术而发展，有网络专门的通信协议、软件、固件和硬件。软件为执行协议服务，并将一个或多个音频通道结合到以太网数据包中，还含有音频分辨率信息等等。硬件实现特殊的媒体访问控制(MAC)寻址，能使每一节点自己鉴别到网络。CAT5 100 Mbps电缆包含4对双绞线，其中2对用于以太网；另外2对，一对用于发送，另一对用于接收。事实上，网络音频可以在网络中连接的数量无限的设备中双向传输高达64通道的48k Hz/24 bit的数字音频流，还要加上控制和监测数据。交换机可以采用市场上常见的Ethernet Switches，十分适合网络音频特别的应用设计。媒体变换器和光纤电缆可以用来扩展网络的传输长度，从而使传输网络大于CAT5电缆标准的100米的传输距离。光纤电缆与五类双绞线电缆相比具有两大优点：运载传输更多的数据和免除外部各种辐射源产生的干扰。目前使用的光纤有两种类型：多模和单模。多模光缆广泛应用于数据通信行业，网络音频运行在快速以太网就是采用这种多模光纤，传输距离可长达2km；而单模光缆则在电信行业应用广泛，其传输距离远远超过多模光缆，达到50km甚至100km。

总之，标准以太网部件是每一网络音频系统的部件，假如网络音频系统已经被安装在设备中，所建立的网络音频系统必然使用的就是现有的以太网。因此，由以太网构建的局域网是网络音频最坚实的基础。