ANNA-LISA - tester połączeń/sygnałów MADI

2018-10-10

W kwietniowym numerze LSI prezentowaliśmy urządzenie firmy DirectOut o nazwie EXBOX.MD, będące konwerterem Dante/MADI. To niewielkie „pudełeczko” pozwala na łączenie urządzeń pracujących w sieci Dante z wyposażonymi w wyjścia/wejścia MADI – zarówno optyczne, jak i elektryczne.

Standard MADI, pomimo coraz bardziej „rozpychających” się na rynku protokołów przesyłających cyfrowo wiele kanałów audio poprzez sieć IP, wciąż jest chętnie stosowany, szczególnie w broadcastingu, choć i tam IP-owe protokoły coraz dzielniej sobie poczynają. Również w nagłośnieniu czy studiu możemy mieć styczność z sygnałami MADI, w wyjścia/wejścia których wciąż wyposażonych jest sporo konsolet na rynku.

Jak w przypadku każdego sygnału cyfrowego problem z MADI polega na tym, że nie jesteśmy w stanie „organoleptycznie” stwierdzić, czy nasze połączenie działa, czy nie i czy sygnał przezeń transmitowany ma odpowiednie parametry. Aby się o tym przekonać musimy skorzystać z odpowiednich narzędzi, i właśnie jedno z nich oferuje wspomniana już firma DirectOut – przyjrzymy się mu bliżej w tym artykule.

ANNA-LISA

Nazwa urządzenia od razu sugeruje, że – pomimo tego, że jego producentem jest firma zza naszej zachodniej granicy – jej twórcy nie są pozbawieni poczucia humoru. Gra słów, bez bliższego zapoznania się z „obiektem”, może sugerować, iż oto mamy do czynienia z… kobietą, choć w rzeczywistości jest to tylko „bezduszny” analizator.

Oprócz gniazda USB B i wyłącznika znajdziemy tu jeszcze dwa złącza BNC oraz slot na moduł SFP.

Zostawmy jednak na boku rozważania o nazewnictwie, skupiając się na funkcjonalności urządzenia. ANNA-LISA to zasilany bateryjnie mobilny analizator i generator sygnałów dla połączeń MADI. Standardowo możemy doń wprowadzić i wyprowadzić sygnały MADI w formacie elektrycznym, za pomocą wbudowanych gniazd BNC, jednak dzięki temu, że urządzenie wyposażone jest również w slot do zainstalowania modułów I/O SFP, obsługiwanych standardów połączeń może być więcej. ANNA-LISA poddaje analizie sygnały wejściowe (na przykład poziom sygnału, jitter, częstotliwość próbkowania), które następnie mogą być wyprowadzone z urządzenia lub zastąpione sygnałem wygenerowanym (np. szum biały/różowy, fale sinusoidalne itp).

JAK TO DZIAŁA

Sygnał na wybranym wejściu jest analizowany przez urządzenie – oczywiście jeśli nie dysponujemy zainstalowanym modułem SFP nie musimy wybierać wejścia, gdyż mamy tylko jedno. Wyniki analizy są wyświetlane na urządzeniu – za pomocą LED-owej „sygnalizacji świetlnej”, natomiast bardziej szczegółowe informacje można uzyskać podłączając analizator do komputera poprzez USB, korzystając z dedykowanego oprogramowania. Z pozycji urządzenia można też konfigurować (wybierać) standardy strumieni MADI. Ponadto użytkownik ma do dyspozycji trzy presety z różnymi ustawieniami źródeł sygnału wychodzącego (szum biały/różowy, sygnały sinusoidalne, przekrosowanie sygnałów z wejścia), wzmocnienia i parametrów MADI.

WYGLĄD DIRECTOUT ANNA-LISA

ANNA-LISA to niewielkie, plastikowe „pudełeczko” o obłych kształtach. Na jednym z jego dłuższych wąskich boków znajdują się wszelkie gniazda i jeden przełącznik. Ten ostatni służy do załączenia zasilania urządzenia, które to jest dostarczane z wbudowanego akumulatorka. Akumulatorek nie jest wymienny, ale można go ładować, korzystając z gniazda USB. Oprócz więc tegoż gniazda (USB B) i wyłącznika znajdziemy tu jeszcze dwa złącza BNC oraz wspomniany już slot na moduł SFP.

Na jednym z dłuższych wąskich boków urządzenia znajdują się wszelkie gniazda i jeden przełącznik.

Znacznie „ciekawiej” jest na jednym z „dużych” boków urządzenia. Tutaj znajduje się zestaw kontrolek informujących o statusie sygnału MADI, stanie akumulatora czy wybranym presecie. Natomiast dwa przyciski pozwalają na konfigurowanie i odczytywanie wybranych parametrów sygnału MADI.

No, to może trochę więcej szczegółów na ten temat.

INTERFEJS UŻYTKOWNIKA W DIRECTOUT ANNA-LISA

Pierwszą rzeczą, na którą musimy zwrócić uwagę po włączeniu ANNA-LISY to stan akumulatora. Z prawej strony znajdziemy dwie diody, które będą nam w tym pomocne. Jedna z nich – BATTERY-LEVEL – poinformuje nas, czy akumulator trzeba podłączyć do ładowania natychmiast (świecąc na czerwono, napięcie poniżej 3,3 V), wkrótce (kolor żółty, napięcie między 3,3 a 3,5 V), czy póki co nie, bo akumulatorek jest naładowany, tzn. napięcie wynosi więcej niż 3,5 V (kolor zielony). Druga zaś dioda świeci na zielono, gdy akumulator jest ładowany lub błyska, gdy podczas ładowania wystąpił jakiś błąd.

ANNA-LISA wyposażona jest Bluetooth, co w przyszłości pozwoli na jej sterowanie z poziomu urządzenia mobilnego. To jednak śpiew przyszłości, bowiem póki co opcja ta jest niedostępna.

Chcąc przejść do analizy podłączonego sygnału lub konfigurowania generatora testowego, musimy skorzystać z dwóch przycisków – SELECT i SET.

Chcąc przejść do analizy podłączonego sygnału lub konfigurowania generatora testowego, musimy skorzystać z dwóch przycisków – SELECT i SET. LEDy z kolei są zorganizowane w kolumnę i wiersz – diody w kolumnie z lewej strony informują o wybranym parametrze, zaś trzy diody w „wierszu” monitorują wartości wybranego parametru (z wyjątkiem SFP ACTIVE). Wartości te są wyrażane za pomocą różnych kolorów i kombinacji trzech diod LED. Wciskając SELECT nawigujemy po menu i wychodzimy z trybu edycji parametru, zaś przyciskiem SET dostosowujemy wybrany parametr.

Po podłączeniu sygnału MADI, bez przyciskania czegokolwiek, analizator informuje nas, czy wchodzący strumień MADI spełnia kryteria standardu AES10. Jeśli więc żadna z diod w lewej kolumnie nie świeci, patrząc na to, która z trzech diod „wiersza” świeci, dowiemy się czy wszystkie mierzone parametry mieszczą się w zakresie normalnych wartości (świeci zielona dioda z prawej, czyli OK), strumień MADI ma wątpliwe właściwości, które mogą powodować problemy (świeci żółta dioda w środku, czyli CHECK), czy też jeden lub kilka parametrów nie spełnia wymagań AES10 lub też w ogóle nie może być rozpoznany (czerwona dioda z lewej, czyli FAIL). Jeśli świeci czerwona lub żółta dioda możemy sprawdzić, który parametr nam „bruździ”.

SAMPLE RATE

czyli częstotliwość próbkowania to pierwszy parametr na naszej liście do sprawdzenia. Po włączeniu zasilania urządzenia i wybraniu sygnału wejściowego do analizy (jeśli mamy w czym wybierać, tzn. jeśli mamy w slocie moduł SFP) kolejne przyciśnięcie SELECT zaświeca zieloną diodę LED w lewej kolumnie opisaną właśnie jako SAMPLE RATE. Jeśli częstotliwość próbkowania wchodzącego sygnału mieści się w zakresie ±5 Hz do wartości 44,1/48 kHz, odpowiadająca im dioda LED (skrajnie z prawej) świeci na zielono dla częstotliwości próbkowania 1 FS, a żółta dla dowolnego wyższego współczynnika próbkowania. Urządzenie poinformuje nas więc precyzyjnie, jeśli częstotliwość próbkowania będzie wynosiła 44,1 kHz lub 48 kHz, zaś w przypadku wyższych częstotliwości dowiemy się tylko to, że jest ona większa niż 48 kHz. Z kolei naciśnięcie klawisza SET pozwala skonfigurować zegar, który jest używany do synchronizacji z sygnałem wchodzącym i generowania sygnału wychodzącego. W tej sytuacji dioda SAMPLE RATE miga, a każde naciśnięcie przycisku SET spowoduje przejście przez kolejne ustawienia. Naciśnięcie przycisku SELECT powoduje wyjście z podmenu częstotliwości próbkowania.

FORMAT

Kolejny parametr do sprawdzenia, po powtórnym wciśnięciu SELECT, to format sygnału MADI – w tym przypadku świecą diody SAMPLE RATE i GENERATOR. Jeśli sygnał wejściowy jest w formacie 56-kanałowym, zaświeci się dioda „56ch” (pierwsza z lewej na zielono). Jeśli sygnał przychodzący korzysta z formatu ramki 96k, zaświeci się dioda „96k” (środkowa, również na zielono). Brak świecenia którejkolwiek z nich oznacza 64-kanałowy MADI w formacie 48k.

Naciśnięcie klawisza SET pozwala skonfigurować liczbę kanałów i format dla sygnału wyjściowego.

GENERATOR

Świecenie samej diody GENERATOR informuje, że jesteśmy w trybie wyboru presetu generatora sygnałów testowych. O tym, który z presetów jest aktywny, informuje świecenie jednej z trzech diod w „wierszu”, zaś aby aktywować któryś z nich wciskamy przycisk SET. Jeśli jedno z ustawień wstępnych generatora jest aktywne, odpowiednia dioda LED jest zapalona. Dioda GENERATOR zacznie migać i każde naciśnięcie przycisku SET spowoduje przejście do następnego presetu, który jest natychmiast aktywowany. Preset pierwszy oferuje ton testowy o częstotliwości 1 kHz z malejącym poziomem na każdy kanał (od -1 dBFS do -64 dBFS). W drugim presecie dostajemy na wyjściu muzyczne tony testowe o poziomie -20 dBFS, zaś preset trzeci wysyła na wszystkich kanałach nieskorelowany szum różowy. Brak świecenia którejkolwiek diody w „wierszu” mówi, że mamy Preset 0, czyli sytuację, gdy sygnał z wybranego wejścia podawany jest do obu wyjść (obu, gdy mamy zamontowany moduł SFP).

W zakładce Routing dokonujemy wyboru – dla każdego kanału osobno – czy sygnał, który wysyłamy pochodzić będzie z wewnętrznego generatora (z wszystkim dostępnymi tam sygnałami), wejścia BNC czy SFP.

Kolejne trzy podmenu są już tylko „informacyjne”, tzn. nie możemy tam nic skonfigurować przyciskiem SET, można więc podarować sobie jego przyciskanie.

AMPLITUDE

Jak sama nazwa wskazuje świecąca dioda przy napisie AMPLITUDE pozwoli nam zorientować się, jakie jest napięcie (amplituda) sygnału MADI na wejściu elektrycznym BNC. Specyfikacja AES10 wymaga, aby mieściło się ono w zakresie 300-600 mV. ANNA-LISA jest w stanie udzielić nam informacji o 5 różnych zakresach, w których mieści się analizowany sygnał: <250 mV (czerwona dioda z lewej), 250-350 V (w dalszym ciągu lewa dioda, ale świecąca na żółto), 350-550 mV (środkowa dioda na zielono), 550-650 mV (prawa dioda na żółto) i >650 mV (prawa dioda na czerwono).

EYE PATTERN

Po kolejnym naciśnięciu przycisku SELECT znów w lewej kolumnie zaświecają się równocześnie dwie diody LED – AMPLITUDE i JITTER – co mówi nam, że analizowanym parametrem będzie ten, który znajduje się pomiędzy nimi, czyli EYE PATTERN. Pod tym pojęciem kryje się analiza zbiorcza obu wymienionych wcześniej parametrów, a więc amplitudy i jittera. Jeśli zarówno poziom sygnału, jak i jitter mieszczą się w dopuszczalnych granicach, świeci zielona dioda OK (środkowa). Jeżeli poziom sygnału i/lub jitter są niewłaściwe, odpowiednie diody LED świecą na żółto lub migają na czerwono.

JITTER

Ostatni parametr, jaki analizuje ANNA-LISA, to jitter. Po jego wybraniu informację o statusie jittera przekażą nam trzy diody „wiersza” opisane dość jednoznacznie jako BAD, FAIR oraz GOOD (patrząc od lewej). Ten ostatni przypadek oznacza, że wartość jittera jest poniżej 1 ns. Jeśli świecą na zielono GOOD i FAIR, odchylenia zegara mieszczą się w zakresie 1-2 ns, świecenie diody FAIR na żółto daje informację, że jitter „wskoczył” do przedziału 2-3 ns. Z kolei czerwona dioda BAD wraz z żółtą FAIR to informacja, że stabilność zegara nie jest najlepsza, tzn. mieści się w przedziale 3-4 ns, zaś sama czerwona dioda BAD to kiepska wiadomość, że wartość jitter przekracza 4 ns.

Po kolejnym naciśnięciu SELECT wracamy do punktu wyjścia, czyli do analizy zgodności mierzonego sygnału z AES10, i tak „w koło Macieju”.

Jak widać więc obsługa ANNA-LISY jest banalnie prosta i w zasadzie najważniejsze informacje o badanym sygnale uzyskujemy za pomocą parametru AES10 SPEC. oraz EYE PATTERN, a pozostałe już uszczegółowiają, co ewentualnie nie mieści się w wymaganych normą zakresach. Z kolei chcąc posłużyć się generatorem sygnałów musimy już spojrzeć do instrukcji, aby wiedzieć, co oferują gotowe presety oraz jak „zdekodować” wskazania diod LED wartości częstotliwości próbkowania oraz formatu sygnału.

ANNA-LISA REMOTE

Znacznie więcej informacji i możliwości konfiguracyjnych daje nam oprogramowanie na komputery z systemem Windows – ANNA-LISA Remote. Co prawda na stronie producenta jest też link do takiej aplikacji dla urządzeń mobilnych z systemem Android, ale póki co oprócz znalezienia urządzenia apka ta nic więcej nie oferuje – jak pisałem wcześniej możliwość zdalnego zarządzania ANNA-LISĄ z urządzeń mobilnego przez Bluetooth pojawi się w niedalekiej przyszłości.

Zajrzyjmy więc, co oferuje windowsowy program. Mamy tu kilka zakładek, i już wybierając pierwszą od góry – MADI Status – w jednym miejscu uzyskujemy wszystkie informacje, które na urządzeniu musieliśmy sobie mozolnie „wyklikać” i zdeszyfrować ze wskazań diod LED. Tutaj od razu uzyskujemy informacje o obecności sygnału na wejściu BNC, częstotliwości próbkowania, formacie sygnału MADI, amplitudzie, jitterze, protokole i synchronizacji. To samo, oprócz amplitudy, odczytać możemy dla opcjonalnego wejścia wykorzystującego moduł SFP.

Wybierając w ANA-LISA Remote pierwszą od góry zakładkę – MADI Status – w jednym miejscu uzyskujemy wszystkie informacje, które na urządzeniu musieliśmy sobie mozolnie „wyklikać” i zdeszyfrować ze wskazań diod LED.

W drugiej zakładce możemy dokonywać konfiguracji wychodzącego sygnału MADI, a więc czy będzie to sygnał z generatora i o jakiej amplitudzie, czy po prostu zbuforowany sygnał z wejścia, jaki jest format ramki sygnału (56 czy 64 kanały oraz 48k czy 96k), częstotliwość próbkowania oraz synchronizacja z zegarem wewnętrznym lub zewnętrznym.

Z kolei w zakładce Levels możemy podglądać poziom sygnału audio w każdym kanale z osobna, w Gains ustawić wzmocnienie wysyłanego sygnału, również osobno dla każdego kanału, zaś w Routing dokonać wyboru – znów dla każdego kanału – czy sygnał, który wysyłamy pochodzić będzie z wewnętrznego generatora (z wszystkim dostępnymi tam sygnałami – szumami, tonami 100, 1.000 i 10.000 Hz oraz muzycznymi), wejścia BNC czy SFP.

Z pozycji oprogramowania możemy również „odpalać” zapisane presety generatora, czy też odczytać szczegółowy status kanałów.

Jak widać jest tego naprawdę sporo i dopiero z pozycji oprogramowania sterującego widać, jak bogate możliwości oferuje to niewielkie urządzono. Jeśli więc macie na co dzień do czynienia z sygnałami MADI, jest to niewątpliwie sprzęt typu „must have”.

Informacje:

Częstotliwość próbkowania: 32, 44.1, 48, 88.2, 96, 176.4, 192 kHz (±12,5%)
Format MADI: 48k/96k Frame, 56/64 kanały, S/MUX
Zasilanie: wbudowany akumulatorek
Wymiary: 120 x 28 x 90 mm
Waga: ok. 0,2 kg
Cena: info u dystrybutora
Dostarczył:
LP Systems, ul. Kanarkowa 20B
02-818 Warszawa, tel. 22-116-71-00
www.lpsystems.pl


Więcej informacji prezentowanym urządzeniu na stronie producenta: www.directout.eu oraz polskiego dystrybutora: www.lpsystems.pl