AoIP 音频设备到底是什么鬼?

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有些创新被接受得很慢，例如汽车，1865年英国《机动车道路法》规定车速不得超过步行速度；还有些创新，被接受得飞快，十年前市面还没有大屏触摸手机，现在都是。

今年的 Namm Show 上，我们发现网络接口的设备突然满大街都是，包括“网口声卡”、“网口话筒”、“网口调音台”、事实上在 Dante 官网的产品分类中，光是 Dante 协议的产品已经具有几百款，覆盖20多个品类，并来自我们熟悉的各大品牌。

连我们觉得不可能的监听音箱都有用，先是 ADAM 创始人弄的 HEDD 监听、然后 KRK 创始人弄了个 Klawitter 监听、真力刚刚推出了 8430A，也就是“第4代”8000 系列，比起第3代的 8330A，增加了“以太网接口”，直接取消了 AES/EBU 接口，可以看出：

模拟接口不会很快淘汰，但 AES/SPDIF/ADAT 有点悬...

从今年开始，我们可能会频繁面对一些新词：

AoIP、AVB、Dante、SoundGrid...

而扩声圈和广电圈还会遇到 EtherSound、Aviom Pro64、Livewire、Q-LAN...

搞了这么多年音乐都没听过，这都是什么鬼！！



其实音乐人可能听过一个名字：mLAN，2000年由 YAMAHA 推出，物理接口就是以太网口，里面走的 IEEE 1394 串行母线（就是大家熟悉的 “Firewire/火线”），可惜 mLAN 叫好不叫座，2008 年被 YAMAHA 取消了...

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为了解释这么多概念，我们先...



假设没有网络，我们要把电脑上的一首歌“发”给远方的朋友，这时你有很多选择：

一、“封装”你的音乐，选择很多

     • 例如把歌曲录到磁带上、刻录到 CD 上

     • 例如拷到硬盘或 U盘上...

二、选择一种物流方式，选择也很多

     • 快点儿的有快递和自营配送（例如京东）

     • 慢点儿的有货运和邮政，同城还可以自己步行送一趟

三、选择一家物流公司

     • “快递”里面你可以选顺丰、圆通、中通...

     • “货运”里面可以选中铁、德邦、等等...

四、物流公司选择要走的道路

     • 例如空运、海运、陆运...

     • 光陆运也有很多选择，例如免费的村道、少量费用的省道、或者高速

五、物流公司车辆在路上要遵守一些规则

     • 例如在英/日是“右舵车”，中/美是“左舵车”

     • 例如货车不能驶入快车道、匝道和拐弯处减速、进京要办证等等...

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以上各方式都有自己的长处，以及各自的“时代性”，新时代有新的需求、和新的解决方式，赶时间你可以选“次日达”快递，不赶时间你也可以有“情怀”地写封信走邮政~

大部分的方式，相互都可以“兼容”，你可以用顺丰发几十公斤的电钢琴、也可以用德邦发一张 CD，而京东的车根据情况走村道、也可以走高速。

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现在我们可以讲主题了...

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一、模拟音频传输

最原始的声/电转换方式，这种原始的传输就像“走路”，100年来只是提高了转换效率（例如骑个马）和传输品质（例如黄土路变成水泥路），这种方式很难被淘汰，因为即使你每天开车上班或坐地铁，你始终都要走上几步的。因此这种方式相当于：

“走路给同城的朋友捎一盒录音磁带”



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二、“半模拟”数字音频传输

很多音频设备带有“数字接口”，专业设备上称为 AES/EBU 或 AES3，民用设备上称为 SPDIF（其实是 AES/EBU 的“非平衡”版），它用了一种新“封装”：PCM（脉冲编码调制，Pulse Code Modulation），可理解为将音频“像素化”，录音带升级为了 CD。

然而 PCM 音频的“电脉冲”依然通过“模拟线”传输，很多朋友说 SPDIF 不是要用 75Ω 的同轴线吗？——短距离时用普通莲花线就行，而 AES/EBU 用普通的 XLR 卡农线就能代替，这个 75Ω 和 110Ω 是“特征阻抗”，不是电阻抗，说白了就是——做工很好的音频线，例如芯线直径达到 18AWG（1.02mm）的莲花线就可称为同轴线，一句话：

封装方式变了，但路不变，因此小编称为“半模拟”。

那有什么卵用？——传输距离，通常 RCA/TS 等“非平衡模拟”最好不超过 5米，“平衡模拟”的 XLR/TRS 可到 15米，SPDIF “非平衡数字” 的上限是 10米，而 AES/EBU “平衡数字” 传输可达 100米（见维基百科 SPDIF 词条），交通工具从白龙马升级为摩托。

还有一点是脉冲编码可以包含左/右声道，一根两芯非平衡线就可以传立体声，“带宽”增大一倍（还可以传输压缩过的 DTS 5.1 环绕声），因此我们把这种方式称为：

“骑摩托给郊区朋友捎两张 CD”



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三、真数字音频传输

新时代的需求来了：除了你要给朋友带 CD，还有其他人也要给朋友带 CD，虽然都可以独自去送，但群体的效率不高，这时有人跳出来对大家说，“要不你们给我点钱，统一把 CD 给我，我再把 CD 派给你们的朋友”。

于是“物流公司”——多通道数字音频传输出现了。

这便是90年代开始陆续出现的 ADAT、USB 与 Firewire，交通工具从摩托升级为容量更大的“面包车”，但早期的数字传输存在短板——传输距离，像 ADAT、USB 2.0 最大距离都是 5米，Firewire 1394 是 4.5米，虽然现在标准有所提高，例如 USB 3.0 最大也可以到 15米，不过这依然让这些设备局限于室内使用，它们其实是“同城物流”。

为了提高效率，物流公司先走“环线”或者“京通快速”将 CD 派送到“网点”（电脑连接多通道声卡或 AD/DA 解码器），然后由网点的快递员走路或骑摩托派送给终端客户（就像声卡用模拟或“半模拟”连接音箱）。我们或许可以把这种方式称为：

“同城物流公司给同城用户送 CD”



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四、Audio over Ethernet（AoE）

问题来了，骑摩托只能带很少的物品，而物流公司只能送同城，我们怎么给其他城市的多个朋友寄多几张 CD 呢？再举个栗子，MIDI 音乐节的主舞台，FOH（混音师位置）起码离舞台 50米，ADAT、USB 和 Firewire 都做不到这么长；而大舞台的标准最低 64路音频，难道要接 64 条 AES/EBU 卡农线？

是的，当年真的用成百上千辆摩托车...




幸好全国性大型快递公司出现了——网络音频

快递公司先把你要寄的 CD 进行“二次封装”，顺丰有顺丰的袋子、圆通有圆通的盒子，这种便是不同的“标准”，尽管快递的性质都一样，但大家知道顺丰和圆通在价格、速度、品质上会有轻微差异，各有优劣。

比起 ADAT、USB 和 Firewire，90年代的网线除了速度和便利性相差无几，“管理能力” 也很出色（拓扑结构），拥有“多级网点”，先将快件汇集到通州区网点、然后汇集到北京总网点，再发到其他城市总网点，再一级级分下去。就像 MOTU 公司的示意图：



很早就有公司打网线的主意，Gibson 在 1999年与 3COM 联合推出 MaGIC 标准：

一条 CAT5 百兆网线能传输 32 路 192kHz 音频，距离长达百米

然而不是谁都能“号令天下”，最后 MaGIC 主要用在 Gibson 数字吉他，同样 YAMAHA 的 mLAN 也失败了，乐器圈的厂商要说服录音圈、广电圈、扩声和 HiFi 圈很难...

上图的 MOTU 采用广电圈主流的 AVB（IEEE 1722），这是电子领域最权威的 IEEE 协会 2012 年推出的标准，不限制通道数（取决于带宽）！普通 CAT5 网线下支持百米传输，而且支持光纤网线，“多模光纤”下可传 2 公里，相当于城市总网点之间走“空运”，非常适合电视台或影视基地的好几栋楼之间组建局域网。



录音圈的朋友可能听过一个叫 SoundGrid 的标准，这是 Waves 公司和扩声巨头 DiGiCo 联姻的产物，支持千兆网线的 1km 传输，延迟低至 1ms。其实厂商的标准有两种：开放或不开放，SoundGrid 属于非开放标准，而 MaGIC、mLAN 和 AVB 都是开放的免费标准，免费只能保证覆盖度，某些厂商有信心收费，说明它能在某些领域做得更好。

我们总结下 “网络音频” 的模式：

“通过大型快递公司给很多外地朋友送 CD”

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五、Audio over IP（AoIP）

外地的朋友需求又高了：1 张 CD 只有10首歌，但他要听十年的 Billboard TOP100，也就是 1000 首歌，这意味着你要寄 100 张 CD... 快递公司给你出个主意：CD 只是载体，你朋友要听的是歌，我们可以先把你的歌拷到 U 盘，然后我再拷给你朋友，快递费与你寄 1 张 CD 一样——大家都省事，快递小哥也轻松了，这招听起来简直...



这个“U盘”就是 IP（Internet Protocol，网络协议）

通用网络协议有 7 层，小编找到一篇比较简单的《白话以太网 7 层协议》，上文 MaGIC 属于 Layer 1（物理层）、AVB 1722、SoundGrid 属 Layer 2（数据链路层），数据不压缩传输。随着 2013 年美国录音师协会 AES 67 标准的制定，我们进入了 Layer 3（网络层）时代，随后多种“网络层”标准陆续出台，开放的有 AVB 1733、NetJack；非开放的有 Dante、Q-Lan、Livewire...可理解为不同品牌的“U盘”。

AoIP 我们暂称“IP 音频”，它属于 AoE 网络音频，只不过是第三、四层的网络音频，但延迟、通道数、传输距离都更出色，AVB 1733 和 Dante 延迟可到 250μs（0.25ms）和 150μs，貌似只有 Dante 还限制通道，但 1024 通道也是海量，它们还支持光纤网络超远距离传输、支持“热拔插”（快递随叫随到），而网络的拓扑结构还可以干一件事：

“音频接口/声卡”可能会被淘汰

Dante 刚推出的 Via 服务提出了一个“虚拟声卡”的概念，主电脑连接多台子电脑，并且可以控制子电脑所连接的 Dante 设备，例如子电脑连接了真力 8430A，你可以让它直接播放主电脑上的歌，这时音频接口的 “路由/Routing” 其实用电脑就能做到，轻松便可组建“小型企业云”，例如连接一个录音棚内的所有控制室。



最后我们总结一下 “IP 音频”：

“通过‘隔日达’快递，给很多外地朋友发音频U盘”





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听起来 AoIP 确实高端大气，然而不是每个人都需要更高更快更强，

普通人只想懒着... 别跟我比懒，我懒得比...



AoIP 确实方便“音频系统”组建，并且可能“向下兼容”地吃掉 AES/EBU、SPDIF 等数字接口，但个人并不需要什么“系统”，因此它还有两个困难需要克服：

     • 目前制定的 AoIP 标准还不支持无线传输

     • 以太网物理接口太大，很多“超极本”都不带网口，最好能支持 USB-C

也许未来会有一种方式，朋友问你要 CD，你打开“任意门”就见到朋友了...



万一网络音频真的灭掉了 SPDIF 和 ADAT，我们可以想象发烧友们的问题：

德产网线和美产网线哪个音质好？

百兆网线和千兆网线哪个音质好？

镀金网头对音质有多大的改善？

在线等！急！



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补充视频：Dante Via “虚拟声卡”技术简介



最新消息：2016年1月底，AES 协会公布了 AES67 的“升级版”AES70（也叫 OCA：开放控制架构），可以完美兼容所有 AES67、Dante、AVB、Ravenna 协议的设备。

旭歌

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