Tube lumineux ADAT

L' ADAT Lightpipe , en forme longue ADAT Optical Interface , est une norme de transfert de données audio numériques entre équipements. Elle a été initialement développée par Alesis mais est depuis largement acceptée, de nombreux fabricants de matériel tiers incluant des interfaces Lightpipe sur leurs équipements. Le protocole est devenu si populaire que le terme ADAT est désormais souvent utilisé pour désigner la norme de transfert plutôt que la bande audio numérique Alesis elle-même.

Lightpipe utilise le même matériel de connexion que S/PDIF : des câbles à fibre optique (d'où son nom) pour transporter les données, avec des connecteurs Toslink et des émetteurs-récepteurs optiques à chaque extrémité. Cependant, les flux de données des deux protocoles sont incompatibles. Le S/PDIF est principalement utilisé pour transférer du son stéréo ou surround multicanal, tandis que l'interface optique ADAT prend en charge jusqu'à 8 canaux audio à 48 kHz, 24 bits. Les appareils Lightpipe ont été interfacés avec succès via FireWire .

Lightpipe peut transporter huit canaux d'audio numérique non compressé à une résolution de 24 bits à 48 000 échantillons ou quatre canaux à 96 000 échantillons par seconde. Initialement utilisé pour le transfert d'audio numérique entre ADAT, le protocole a été conçu dans l'optique d'améliorations futures. Tous les signaux Lightpipe sont transmis à une résolution de 24 bits, quelle que soit la profondeur de l'audio ; les informations sont contenues dans les bits les plus significatifs et le reste des bits reste une chaîne de zéros. Par exemple, si un signal de 16 bits est envoyé via Lightpipe, les seize premiers bits contiennent les informations audio tandis que les huit autres sont simplement occupés par des zéros. Le périphérique récepteur ignore les informations qu'il ne peut pas traiter. Par exemple, un signal de 20 bits passant d'un ADAT de type II à un type I (qui ne fonctionne qu'à 16 bits) ignorera simplement les bits situés en dessous des seize bits les plus significatifs.

Des fréquences d'échantillonnage plus élevées peuvent être prises en charge avec un nombre réduit de canaux. Bien que les machines ADAT d'origine ne le supportaient pas, le format Lightpipe a été modifié à l'aide de techniques de fractionnement de bits par la société Sonorus. Connue sous le nom de S/MUX (abréviation de « multiplexage d'échantillons »), cette connexion permet 4 canaux jusqu'à 96 kHz, ou deux canaux jusqu'à 192 kHz, sur un seul câble optique. La plupart des fabricants mettant en œuvre ADAT Lightpipe prennent désormais en charge cette extension d'interface S/MUX.

La lumière transportant le signal de données à travers le Lightpipe est transformée en un flux de données électroniques allant vers une puce IC communément appelée chez Alesis « la puce 1-K ». De là, la trame de données audio est acheminée vers les circuits intégrés de traitement.

Avec un ADAT Lightpipe et un contrôleur ADAT reliant jusqu'à quatre ADAT à l'aide de câbles CAT5 avec connecteurs RJ et code temporel SMPTE, vous pouvez synchroniser quatre ADAT 8 pistes ensemble pour un total de 32 pistes de canaux synchronisées simultanées de données audio 16 ou 20 bits. Le 24 bits est arrivé plus tard avec l'enregistreur à disque dur HD24 au début de 2001, qui utilisait également les capacités de Lightpipe.

Le conduit lumineux est « hot-pluggable », ce qui signifie que les appareils n'ont pas besoin d'être éteints pour être branchés ou débranchés (bien qu'il soit conseillé de couper le son de l'équipement récepteur, car il y aura un pic de signal important lors de la connexion). La connexion optique évite les boucles de masse, qui peuvent être gênantes dans les installations plus grandes, et ne transmettra aucun pic électrique nocif d'un appareil à l'autre.

Le Lightpipe a été conçu pour être utilisé avec les ADAT Alesis et, bien qu'extrêmement polyvalent, il présente quelques limitations. Pour un transfert audio numérique simple, le périphérique de réception peut se synchroniser sur le signal d'horloge intégré du lightpipe, obtenant ainsi une copie numérique 1:1. Pour le contrôle du transport, une synchronisation supplémentaire est nécessaire entre les périphériques. (Par exemple, l'utilisation simultanée de deux machines ADAT pour atteindre un débit de 16 canaux nécessiterait un meilleur contrôle du transport ; sinon, les deux machines ADAT seraient très peu susceptibles de jouer en synchronisation.) Des connecteurs D à neuf broches sont utilisés pour transférer les informations de transport. L' Alesis ADAT HD24 propose également un code temporel MIDI pour la synchronisation avec les appareils compatibles MIDI.

Afin de pouvoir intégrer 8 canaux dans les limites de bande passante des modules émetteurs-récepteurs TOSLINK standard, le flux binaire n'est pas codé en biphase comme le S/PDIF. Au lieu de cela, le codage NRZI est utilisé, où un bit 0 indique l'absence de transition et un bit 1 est une transition. 8 échantillons audio à 24 bits par échantillon plus 4 bits utilisateur (196 bits au total) sont envoyés par groupes de 4 bits de données suivis d'un bit 1 pour forcer une transition. Cela donne un total de 196 × 5/4 = 245 bits. 10 bits 0 consécutifs suivis d'un bit 1 assurent la synchronisation des trames.

Une trame est envoyée à la fréquence d'échantillonnage souhaitée, pour un débit binaire de 256 × 48 kHz = 12,288 Mbit/s. C'est deux fois le débit en bauds utilisé par S/PDIF (3,072 Mbit/s, doublé par codage biphasé à 6,144 MBd), mais toujours dans la capacité spécifiée de 15 Mbauds des émetteurs-récepteurs TOSLINK populaires TOTX147 [3]/TORX147 [4].

Allocations de bits de données utilisateur :

• Le bit utilisateur 0 est désigné pour le transport du code temporel
• Le bit utilisateur 1 est désigné pour le transport de données MIDI
• Le bit utilisateur 2 est désigné pour l'indication S/Mux (mode de fréquence d'échantillonnage de 96 kHz)
• Le bit utilisateur 3 est réservé et défini sur 0

La vitesse de transmission des bits utilisateur est égale au taux d'échantillonnage (par exemple 48 000 bits par seconde)

Il existe de nombreux protocoles de transfert audio numérique. L'interface professionnelle la plus couramment utilisée est l'AES3 , développé par l' Audio Engineering Society et l' European Broadcasting Union , qui transmet deux canaux audio numériques jusqu'à 24 bits 192 kHz sur un câble XLR symétrique. S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface) est la version grand public de ce protocole, qui utilise soit des câbles RCA, soit des câbles optiques identiques aux câbles optiques. MADI peut transporter 64 canaux audio à 48 kHz, 32 canaux à 96 kHz ou 16 canaux à 192 kHz.

L'audio sur Ethernet et l'audio sur IP utilisent des technologies et des équipements réseau standard et, en tant que solution réseau, offrent une flexibilité supplémentaire par rapport aux technologies point à point telles que Lightpipe.