Resumen

El mercado del audio está experimentando una gran transformación en los últimos años, que, sin duda, va encaminada hacia la digitalización y el transporte de este tipo de señales de formas más eficientes y escalables, lo que ha llevado al uso de tecnologías de audio sobre IP. 

Por ello, en este Trabajo de Fin de Grado se ha llevado a cabo un estudio acerca de este tipo de tecnologías dividido en varias fases: 

• Análisis de las distintas tecnologías de transporte de audio digital, desde las primeras que surgieron, hasta las más utilizadas hoy en día.
• Elección del protocolo más adecuado y diseño de un sistema práctico de audio en red.
• Realización de distintas pruebas y análisis de este sistema.
• Diseño de una red teórica y mucho más amplia que explote en mayor medida todas las ventajas del protocolo elegido.

En este Trabajo de Fin de Grado se exponen las grandes ventajas que aportan las tecnologías de audio en red sobre los sistemas analógicos convencionales, tanto en escalabilidad, como en ahorro de materiales, facilidad de montaje y versatilidad, así como las limitaciones que tienen hoy en día estas tecnologías y se comprueba todo esto de forma práctica.

Objetivos

• Dar una visión amplia del estado actual de las diferentes tecnologías de distribución de audio en red y realizar una comparativa entre las más importantes en el mercado de hoy en día.
• Diseñar y montar un sistema lo más didáctico y amplio posible que sirva como herramienta de enseñanza y pueda tener también un uso práctico en la Escuela Politécnica de Cuenca, distribuyendo audio desde el Salón de Actos hasta un aula de la planta superior. 
• Analizar el funcionamiento y configuración del sistema, así como sus ventajas e inconvenientes sobre otros sistemas y las posibles mejoras que se podrían implementar en el futuro.
• Realizar un diseño teórico de un sistema de audio en red que pudiera tener un uso real en eventos audiovisuales.

Desarrollo

Análisis y comparativa de protocolos

Se realizó una comparativa entre los protocolos de audio en red más importantes actualmente, algunos ejemplos son Dante, Ravenna, Livewire o Milan, tanto de sus características técnicas como de otros aspectos importantes, como cantidad de dispositivos disponibles en el mercado o software distribuido por el fabricante. 
Tras esta comparativa se llegó a la conclusión de que el protocolo de audio en red más adecuado para el diseño y montaje del sistema práctico era Dante.
Dante es una combinación de protocolos de software, hardware y red que permite trabajar con audio digital multicanal, sin comprimir y de baja latencia a través de una red Ethernet usando protocolos de capa 3 del modelo OSI.  Fue desarrollado por una compañía de Sídney llamada Audinate en el año 2006 y mejoró las tecnologías de transmisión de audio por ethernet previas como CobraNet o EtherSound.

Diseño de un sistema práctico

Después de haber visto los fundamentos de los sistemas de audio en red, los motivos de la elección de Dante como protocolo y las características y posibilidades que éste ofrece, se plasmó todo esto de forma práctica mediante el diseño, conexionado y configuración de un sistema real con los dispositivos disponibles en la Escuela Politécnica de Cuenca. Este montaje se llevó a cabo con los siguientes objetivos:

• Realizar un conexionado que permita aplicar el sistema para transmitir audio entre distintas aulas, en este caso el salón de actos de la Escuela Politécnica de Cuenca y un aula de la planta superior, así como darle un uso didáctico en la titulación del Grado en Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación.
• Una vez hecho el conexionado, configurar los dispositivos para que trabajen de una forma acorde con el uso descrito.
• Analizar el funcionamiento del protocolo Dante de una forma práctica.

El diagrama final del conexionado realizado es el siguiente:

Una vez realizado este conexionado y configurados todos los equipos para su correcto funcionamiento, se llevó a cabo un análisis del funcionamiento del protocolo Dante mediante Wireshark, un software que permite capturar el tráfico de la red. Se analizaron en profundidad los principales tipos de paquetes que genera este protocolo (de sincronización, de transporte de audio y de descubrimiento de dispositivos).

Prueba de conexión inalámbrica

Por último se realizó una conexión del mismo sistema de forma inalámbrica a modo de prueba. El fabricante no recomienda transmitir audio de forma inalámbrica, ya que este tipo de redes no garantiza una conexión estable, de calidad y sin interferencias, pero se quería comprobar si, en un entorno controlado, tenemos una calidad de audio suficiente como para que sea útil en determinadas circunstancias, el diagrama de la red inalámbrica es el siguiente.

Al realizar pruebas de sonido se comprobó que se escucha muy entrecortado y con una calidad muy mala incluso estando el bridge  y el router a unos pocos centímetros de distancia.

Concluimos pues, que no es posible transmitir audio de forma inalámbrica con el protocolo Dante manteniendo un mínimo de calidad.

Diseño de un sistema Dante para conciertos

En este punto del trabajo, una vez vistos los principales sistemas disponibles actualmente, sus características y el protocolo elegido, se propuso el diseño de una red de distribución de audio con Dante. Mediante este diseño se intenta mostrar el potencial de Dante, así como sus ventajas y limitaciones.

Las características de Dante lo hacen especialmente útil para sonido en vivo, por esta razón se ha diseñado una red para un festival de música.

  Las actuaciones en vivo tienen muchas entradas de micrófonos e instrumentos y este audio debe enrutarse a varias salidas, puesto que debe llegar tanto a la mesa de Front House, es decir, la que realizará la mezcla que escuchará el público, como a la mesa de monitoreo que controlará el audio que escucharán los músicos, además de otros dispositivos como consolas de grabación, etc. Esto conlleva la utilización de decenas de cables, cuyo número se reduce enormemente con el uso de Dante. El diagrama de la red se puede ver a continuación.

Conclusiones

Como conclusiones de este Trabajo de Fin de Grado, cabe destacar que se han cumplido los objetivos planteados al principio de éste, ya que se ha llevado a cabo un estudio de la evolución de las tecnologías de audio en red desde las primeras que surgieron hasta las más actuales, dando una visión amplia de sus características, ventajas y limitaciones y se ha realizado una comparativa entre ellas cuyo resultado estableció al protocolo Dante como el más adecuado para el uso previsto.

  A lo largo de este proyecto se ha comprobado la funcionalidad y grandes ventajas de los sistemas de audio en red en general y de Dante en particular y constatado los motivos por los cuales el mercado del audio va indudablemente encaminado hacia un futuro en el que este tipo de protocolos dominen la mayor parte del mercado. También se han resaltado algunas claras limitaciones que presentan aún estos sistemas, sobre todo en el aspecto de la transmisión inalámbrica, considero, pues, que en este ámbito las tecnologías de audio en red tienen aún mucho camino que recorrer.