BSS Soundweb London - cyfrowy system obróbki, dystrybucji i transmisji sygnałów cz. II

Żeby się nie pogubić, postanowiłem przyjąć porządek "numeryczny", czyli omówić kolejne modele według ich oznaczeń. Jak się wkrótce przekonacie, niekoniecznie mają one powiązanie z funkcjonalnością procesorów, którymi zostały opatrzone. Mam też nadzieję, że artykuł ten rozwieje ewentualne wątpliwości w zakresie różnorodności wyposażenia poszczególnych modułów - dlaczego jedne mają to, a nie mają czegoś innego, i na odwrót. A więc, na pierwszy ogień…

BLU-16

Jest to procesor o zmiennej konfiguracji, co oznacza, że można go uzbroić w karty analogowe obu rodzajów - wejściowe i wyjściowe. Ponieważ do dyspozycji mamy cztery sloty, oznacza to, iż procesor można skonfigurować na pięć różnych sposobów - od 16 wejść i żadnych wyjść, poprzez 8 jednych i drugich, po 16 wyjść, bez wejść. W zasadzie BLU-16 jest tylko wyłącznie samodzielnym procesorem audio, przewidzianym do pracy lokalnej, bo jakkolwiek wyposażono go w procesor DSP, to jednak tylko połączenia analogowe pozwalają mu na komunikację audio ze światem zewnętrznym.

Nie dysponuje bowiem ani portem Cobra-Net, ani BLU-LINK. Dlatego konfiguracje 16x0 nie mają w tym przypadku żadnego sensu. BLU-16 nie ma także złącz Buddy Link, o których wspominałem w poprzednim artykule. Jest to zrozumiałe o tyle, że złącza te mają za zadanie zapewniać redundantność urządzeń transmitujących i odbierających cyfrowe dane audio z większych odległości. Ponieważ BLU-16 pracuje praktycznie lokalnie i nie komunikuje się w ten sposób z systemem, toteż nie było potrzeby implementacji tej funkcji.

Niemniej jednak, rzecz jasna, wyposażony jest w złącze Etheet, poprzez które można go zdalnie konfigurować, ale jednak, jak wspomniałem, jeśli chodzi o funkcjonalność, BLU-16 predestynowany jest wyłącznie do użycia lokalnego, gdzie nie ma konieczności przesyłania danych audio drogą cyfrową.

Oprócz złącz audio na kartach BLU-16 dysponuje standardowym dla całej serii zestawem złącz logicznych - w jego przypadku, z uwagi na wskazane zastosowanie lokalne, szczególnie użytecznych. Za ich pośrednictwem można bowiem podłączać naścienne panele sterowania - maksymalnie sześć sterowników BLU3 lub cztery BLU6, a możliwa jest także współpraca ze sterownikami BLU8 oraz BLU10, które służą m.in. do wyboru źródeł sygnału, regulacji poziomu głośności itd. Jak widać, BLU-16 może więc pełnić rolę matrycy audio, rozdzielającej sygnały z kilku wejść do kilku wyjść-stref.

BLU-32

Jeśli ktoś pomyślałby, że 32-ka jest "dwa razy lepsza" od 16-tki, to byłby w grubym błędzie. "Numerek" nie ma tu bowiem nic do rzeczy. Pod względem możliwości konfiguracyjnych jest to taki sam model, jak poprzedni, choć pewne istotne różnice występują  Nie wiem, która z nich jest najistotniejsza, ale chyba porównywanie obu procesorów w ten sposób jest bezcelowe - każdy znajdzie swoje, odrębne zastosowanie.

A więc, czym różni się BLU-32 od BLU-16? Po pierwsze, brakiem procesora DSP. Jeśli logicznie o tym pomyśleć, to zrozumiałym jest, że w takim razie musi mieć złącza do cyfrowej transmisji audio. Wszak bez nich byłby zupełnie nieprzydatnym do niczego urządzeniem.

I rzeczywiście - BLU-32 uzbrojony jest w port CobraNet. Oznacza to, że może pełnić rolę - ale nie tylko - konwertera analogowo-cyfrowo i/lub cyfrowo-analogowego. Za jego pomocą nie skompresujemy sygnału ani też nie dokonamy korekcji barwy dźwięku. Można by więc przyjąć, że BLU-32 doskonale sprawdziłby się w roli niewielkiego stageboksa, o ile tylko "trafiłby" na konsoletę z portem CobraNet. Jednakże nie do takiej roli go projektowano.

Należy bowiem powiedzieć, że nadrzędną rolą BLU-32 jest rozszerzanie możliwości innego modułu, BLU-80, w zakresie liczby wejść i wyjść audio oraz portów logicznych, i przede wszystkim do współpracy z tą właśnie "osiemdziesiątką" został opracowany. Poza tym standard - Etheetowe złącze pracujące pod protokołem HiQnet, RS-232, no i Buddy Link, którego w 16-tce brakuje. To znaczy nie brakuje, a po prostu go nie ma.

BLU-80

Jak wspomniałem wyżej, jest to moduł, który może "podpierać" się BLU-32. BLU-80 jest również urządzeniem o budowie modulaej, która pozwala na zmianę konfiguracji liczby wejść i wyjść. Osiemdziesiątka wyposażona jest w pojedynczy układ DSP, a więc może realizować obróbkę sygnałów audio, wchodzących i wychodzących. O dostępnych algorytmach powiem więcej w dalszej części artykułu.

BLU-80 może być wykorzystany w średniej wielkości instalacjach, o konfiguracji 32x32 i z transmisją poprzez CobraNet. Dzięki temu BLU-80 można zastosować jako interfejs dla systemów firm trzecich, wyposażonych w złącza cobranetowe. Transmisja odbywa się w topologii gwiazdy, zaś zdublowanie gniazd komunikacyjnych zapewnia redundantność połączeń. Z resztą systemu Soundweb London BLU moduł komunikuje się, rzecz jasna, łączem etheetowym, z wykorzystaniem protokołu HiQnet.

BLU-100

BLU-100 jest jednym z trzech modułów serii BLU o stałej konfiguracji. Oferuje dwanaście analogowych wejść i osiem wyjść. Pozwala to wykorzystać procesor jako matrycę z obróbką sygnałów wejściowych i wyjściowych - moduł wyposażony jest w DSP o podwójnej mocy obliczeniowej. Na każde wejście można podać zasilanie fantomowe, co umożliwia współpracę "setki" - jak zresztą każdego procesora BLU z wejściami analogowymi - z mikrofonami pojemnościowymi. Wyposażono ją w złącza BLU LINK oraz standardowy zestaw złącz logicznych, ale pominięto Buddy Link, jak również CobraNet.

Współpracując z pozostałymi "trzycyfrowymi" modułami BLU-100 może zająć do 48 kanałów magistrali BLU, komunikując się z resztą systemu na odległość do 100 metrów. Jednak przy zastosowaniu konwerterów światłowodowych dystans ten można zwiększyć nawet do 40 kilometrów.

Na bazie modelu BLU-100 zbudowano instalację w warszawskim centrum rozrywki Hula-Kula, której poświęcę kilka słów w dalszej części artykułu.

BLU-101, BLU-102

Kolejnymi numerkami w mojej wyliczance są 101 oraz 102. Tworzą one niejako odrębną grupę procesorów konferencyjnych. Oba, podobnie jak model BLU-100, charakteryzują się stałą konfiguracją. Jest jednak pewna różnica. Otóż o ile BLU-101 ma dwanaście wejść i osiem wyjść analogowych, to 102 ma o dwa wejścia mniej. Wynika to z faktu, że dodatkowo wyposażony został w moduł hybrydy telefonicznej, dzięki której system można połączyć z siecią POTS.

Ważną funkcją zaimplementowaną w obu modelach jest Acoustic Echo Cancellation, w skrócie AEC, której działanie polega na eliminacji wpływu odbić dźwięku na czytelność przekazu. 101-ka dysponuje dwunastoma, zaś 102-ka ośmioma algorytmami AEC, które obejmują algorytmy automatycznej regulacji wzmocnienia (Automatic Gain Control - AGC) oraz eliminacji zakłóceń (Noise Cancellation - NC). Pierwszy dba o optymalizację poziomu sygnału z mikrofonów, zadaniem drugiego zaś jest wytłumianie szumów o charakterze stałym, pochodzących np. z układu klimatyzacji czy projektora.

BLU-120, BLU-160

To kolejna "parka" procesorów, w której model 160 gra rolę nadrzędną, zaś 120 "usługową". Jak się zapewne domyślacie, bazując na poznanym już schemacie, 160-tka jest modułem wyposażonym w DSP. Mało tego, nie jeden, a cztery. Oznacza to, że jego zdolności do przetwarzania dźwięku są zdecydowanie większe (czterokrotnie?), niż np. BLU-16. No, bo i zakres zastosowań procesora jest znacznie większy.

Projektowano go do pracy w dużych instalacjach, z transmisją danych audio na 256 kanałach, rzecz jasna "po BLU LINK-u". W tym przypadku transmisja odbywa się z wykorzystaniem topologii POINT-TO-POINT, czyli punkt-punkt. Redundancję połączenia zapewnia zaś zamknięcie pierścienia BLU LINK.

Rzeczywisty podział kanałów na przychodzące i wychodzące - czy będzie to np. 64×192, czy też 128×128 - zależy od lokalnych potrzeb i inwencji projektanta systemu. Należy też wspomnieć, że BLU-160 może współpracować nie tylko z kartami wejść i wyjść analogowych, ale także cyfrowych, z hybrydą telefoniczną, jak również kartą eliminacji echa akustycznego.

BLU-320, BLU-800

Dochodzimy do pary procesorów "topowych" w całej serii. Nadrzędnym jest tu oczywiście BLU-800, jako ten, który wyposażono w cztery układy DSP. To naprawdę potęga. Oba procesory, podobnie jak pozostałe oprócz procesorów konferencyjnych, dają możliwość konfiguracji liczby wejść i wyjść. Obecność interfejsów cyfrowych pozwala na wyposażenie ich, o ile zajdzie taka potrzeba, w karty wyłącznie jednego typu.

Osiemsetka jest szczególnie "wypasiona", bo oprócz wspomnianych DSP dysponuje także portami pozwalającymi komunikować się zarówno z magistralą CobraNet, jak i BLU-LINK. Jedyne, co odróżnia od niej 320-tkę, to brak DSP. Nie przeszkadza jej to jednak pełnić roli interfejsu pomiędzy systemem BLU i urządzeniami firm trzecich, korzystających z CobraNetu. Oba urządzenia przeznaczone są do pracy w największych instalacjach - od 32x32 kanały przy wykorzystaniu tylko CobraNetu, do 128x128, gdy korzystamy z BLU LINK.

Oczywiście, nic nie stoi na przeszkodzie, by korzystać z obu magistrali równolegle. O roli modułów rozszerzających BLU-BIB oraz BLU-BOB napisałem wystarczająco już poprzednim razem, więc nie będę się powtarzał.

KARTY WE/WY

Jak się zapewne zorientowaliście, każda karta wejść/wyjść analogowych jest czterokanałowa. Montuje się ją wewnątrz procesora, łącząc z płytą główną za pomocą taśmy sygnałowej. Wszystkie złącza zewnętrzne mają postać terminali zaciskowych Phoenix Combicon. Karty wejściowe można z łatwością odróżnić od wyjściowych po solidnej baterii kondensatorów. Widać ją dobrze również na zdjęciu wnętrza procesora BLU-100, a więc tego o stałej konfiguracji.

Zarówno wejścia, jak i wyjścia są elektronicznie symetryzowane. Sygnał wejściowy można wzmocnić maksymalnie do +48 dB, jednak nie płynnie, a w krokach co 6 dB. Zasilanie fantomowe włącza się indywidualnie dla poszczególnych wejść. Szum wejść ma poziom nie przekraczający -128 dB, a więc praktycznie go nie ma.

Należy tu wspomnieć też o kartach hybrydy telefonicznej oraz AEC. Oba typy są kompatybilne z modułami BLU-120, 160, 320 i 800, co oznacza, że choć w podstawowej konfiguracji nie mają one na pokładzie układów pozwalających na przyłączenie do sieci POTS ani eliminujących echo akustyczne, to poprzez montaż tychże kart można je o nie wzbogacić. To z kolei pozwala, w określonych konfiguracjach, na rezygnację z użycia modułów BLU-101 czy BLU-102.

Karta hybrydy telefonicznej, oprócz złącza telefonicznego, wyposażona jest w standardowe, dwukanałowe złącze liniowo-mikrofonowe. Karta AEC z kolei ma dwa takie złącza, tak jak "zwykła" karta wejściowa, z możliwością podawania zasilania fantomowego i całym "dobrodziejstwem inwentarza".

Wspomniane wyżej karty, to karty analogowe. System nie byłby jednak pełny, gdyby nie obejmował cyfrowych kart we/wy. W ofercie BSS są więc i jedne, i drugie. Dzięki temu, że zastosowano w nich podobne złącza Phoenix, jak w kartach analogowych, te same gniazda można skonfigurować do pracy w standardzie AES/EBU lub S/PDIF. Co więcej, jedna karta może pracować w obu trybach jednocześnie.

OBRÓBKA SYGNAŁOWA

Każdy procesor BLU, na pokładzie którego znalazł się układ DSP - jest to, jak wspomniałem w poprzednim artykule, chip Analog Devices Sharc - oferuje szerokie możliwości w zakresie obróbki sygnałów wejściowych i wyjściowych.

Do dyspozycji mamy:
- procesory dynamiczne - kompresor, bramkę, ducker, expander, limiter, leveler oraz kompensator szumu tła, przy czym pierwsze cztery w odmianach mono i stereo;
- korektory i filtry - 31-pasmowe korektory graficzne, 12-pasmowe parametryczne Varicurve, filtry dolno- i góoprzepustowe, o skuteczności 12 lub 24 dB/oktawę, 6-pasmowe crossovery;
- delay, mieiki, generatory tonów, matryce i szereg jeszcze innych narzędzi.

Jak widać, sygnał można poddać praktycznie dowolnej obróbce, w dowolnej kolejności obiektów przetwarzania - mamy zatem pełną kontrolę nad sygnałem. Oczywiście, wszystkie parametry procesów dostępne są z poziomu oprogramowania London Architect, ale w razie potrzeby można je "wyciągnąć" na panele użytkownika, o których wspominałem poprzednio.

ACOUSTIC ECHO CANCELLATION

Oczywiście, mówiąc o echu nie mam na myśli takiego zjawiska odbicia dźwięku, jak np. w górach. Echo, o które się tutaj rozchodzi, jest problemem dotykającym m.in. systemów konferencyjnych i telekonferencyjnych, a także telefonicznych urządzeń  głośnomówiących, gdy sygnał wyemitowany przez głośnik trafia z powrotem do mikrofonu. Ogólnie przeciwdziałanie polega na zastosowaniu specjalistycznych filtrów kaskadowych, choć rozwiązań praktycznych jest wiele.

Zwykle są to jednak algorytmy działające w określonym, ograniczonym do 8 kHz paśmie częstotliwości. Ostatnio jednak BSS zaprezentował nowe, własne algorytmy, które pokrywają pełne pasmo akustyczne. Użytkownik systemu BLU może jednak wybrać tryb "zwykły".

HULAKULA

Na koniec obiecany na wstępie opis przykładowej instalacji nagłośnieniowej, zrealizowanej przy użyciu procesora BLU-100. Hulakula, centrum rozrywki znajdujące się na warszawskim Powiślu, to miejsce dość populae wśród warszawiaków. Są tu dwie duże kręgielnie, ściana wspinaczkowa, bilard, parkiet taneczny, VIP-room, restauracja i bar itd. itp. Jak widać, są to segmenty, które - z punktu widzenia nagłośnienia - należy traktować jako odrębne strefy. Łącznie skonfigurowano ich tu jedenaście.

Źródeł sygnału jest kilka, w tym cztery mikrofony, których sygnał zawsze transmitowany jest z głośnością maksymalną dla przyjętego poziomu szumu otoczenia, bez możliwości - w odróżnieniu od głośności źródeł muzyki - jej regulacji bezpośrednio w strefach docelowych. Oczywiście, w tory mikrofonowe włączone zostały bramki i limitery, które mają za zadanie zapobiegać zarówno sprzężeniom, jak i przesterowaniom, uzupełnione stosowną korekcją.

Ponieważ część sygnałów w systemie to sygnały mono, a część stereo, do ich komutacji wykorzystano matrycę przełączającą, zbudowaną w oparciu o logikę procesora. Bardzo ważną funkcją logiki jest automatyczne wyciszanie wszystkich sygnałów muzycznych w momencie włączenia alarmu przeciwpożarowego. Mikrofony działają nadal, a ich sygnały kierowane są do wszystkich stref, dzięki czemu można je wykorzystać do kierowania ewakuacją. Ale to nie koniec.

Logika znalazła tu jeszcze jedno zastosowanie - steruje ona głośnością muzyki w strefie pasażu, według zaprogramowanego kalendarza. Polega to na tym, że w ciągu dnia muzyka jest wyciszona, w godzinach popołudniowych gra cicho, a wieczorem zaczyna grać głośniej, by w momencie zamykania lokalu, o godzinie 5 nad ranem, znów się wyłączyć.

Bardzo istotna cecha opisywanego systemu związana jest z jego sieciową naturą. Chodzi mi o to, że projektant i "opiekun" instalacji może z dowolnego miejsca na świecie połączyć się zdalnie z przygotowanym dla siebie panelem użytkownika, który pozwala mu zarówno na sprawdzenie stanu całości i poszczególnych elementów, jak i sterowanie nimi.

Najciekawsze w tym wszystkim jest jednak to, że te wszystkie "cuda wianki" sterowane są przez pojedynczy procesor, i to, jak się pewnie zorientowaliście, o wcale nie największych możliwościach w skali całej rodziny BLU. Wyobraźcie sobie teraz, co potrafi system złożony z kilku procesorów BLU-800 + BLU 320. Projektantowi może zabraknąć pomysłów na ich wykorzystanie…

PODSUMOWANIE

Mam nadzieję, że udało mi się pokazać w tym artykule z jednej strony złożoność, a z drugiej elastyczność systemu BSS London BLU. System pozwala bowiem na stworzenie konfiguracji dla wszelkich możliwych sytuacji, a kwestią jest tu tylko wyobraźnia projektanta i odpowiedni dobór urządzeń. Jak na oferowane możliwości nie są to, moim zdaniem, procesory o zbyt wygórowanych cenach. A przy tym marka BSS nie pozostawia żadnych wątpliwości, co do jakości produktów.

Marek Korbecki

Więcej informacji o systemie BSS Soundweb London można znaleźć na stronie producenta: www.bssaudio.com oraz polskiego dystrybutora: www.essaudio.pl.