ในปัจจุบันหลายคนคงเริ่มเห็นเครื่องเสียงภายในบ้านมีรุ่นที่สามารถใช้แค่สายLAN(RJ45)เพียงแค่เส้นเดียวเชื่อมต่ออุปกรณ์ทั้งลำโพง, Power Amplifier, Pre-processor, AVRเข้าด้วยกัน การเชื่อมต่อแบบนี้คืออะไร ใช้หลักการแบบไหน การฟังเพลงการดูหนังภายในบ้านมีความจำเป็นต้องใช้การเชื่อมต่อแบบนี้หรือยัง การเชื่อมต่อแบบนี้มีจุดเด่นและมีข้อจำกัดตรงไหนบ้าง และเสียงที่ออกมาจะดีกว่าหรือจะสู้เสียงจากการเชื่อมต่อแบบเดิมได้หรือไม่ ใครอยากรู้เรื่องนี้เพิ่มเติมติดตามอ่านกันได้เลยครับ
หลังจากที่ได้เข้าร่วมฟังการสนทนาในเรื่อง”Deathmatch: Audio Networking/Audio-over-IP Technologies” กับผู้เชี่ยวชาญในเรื่องAudio Network ที่งานCEDIA2022 ร่วมกับได้อ่านบทความต่างๆจากในinternet ผมขอนำข้อมูลเหล่านี้มาเล่าให้ฟังเพราะคิดว่าในอนาคตคนที่อยู่ในวงการภาพและเสียงในบ้านน่าจะได้ยินคำเหล่านี้เพิ่มขึ้น หลังจากเทคโนโลยีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานPAและงานprofessional audioมาพักหนึ่งแล้วในชื่อ Dante(ดานเต้), Ravenna(ราเวนนา), AVB(Audio Video Bridging), AES67 ฯลฯ
แต่เดิมในงานPAการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆต้องใช้สายAnalogจำนวนมากเพื่อจะต่อchannelต่างๆของเสียง และยิ่งถ้าต้องใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่อยู่ห่างกันคิดดูว่าจะต้องใช้สายเยอะและยาวขนาดไหน
ต่อมาจึงมีการพัฒนาAoIPที่เป็นการส่งสัญญาณเสียงคุณภาพสูงผ่านระบบIP networkให้สามารถใช้สายแลนแบบCat5e, Cat6 หรือสายเคเบิ้ลที่ส่งข้อมูลได้สูงๆอย่างเช่นสายfiber ในการส่งข้อมูลแทนสายanalogหลายสิบหลายร้อยchannelเหล่านี้ ทำให้มีความสะดวกรวดเร็วประหยัดกว่าการเชื่อมต่อแบบเดิมมาก โดยเริ่มมีการใช้งานAoIPสำหรับตลาดผู้บริโภคตั้งแต่ประมาณปี ค.ศ. 90’s ในชื่อCobraNet หรือ EtherSound แต่ความจริงน่าจะเรียกว่าเป็นAudio over Ethernetมากกว่าเนื่องจากมีการเชื่อมต่อแบบpoint to point ผ่านทางระบบEthernetที่ไม่ต้องใช้router
การส่งข้อมูลผ่านnetworkจะแบ่งเป็น 7ชั้นตามระบบOSI Model ระบบที่จะพูดถึงวันนี้เป็นlayer3ที่ส่วนมากจะมีการใช้routerหรือswitchesเป็นตัวกระจายสัญญาณ โดยอุปกรณ์เหล่านี้ต้องเป็นอุปกรณ์คุณภาพหน่อยเนื่องจากบางทีในnetworkมีการใช้ทั้งข้อมูลด้านเสียงร่วมกับข้อมูลด้านอื่นๆจำนวนมาก การเรียงลำดับความสำคัญของข้อมูลจึงมีความสำคัญ เช่นระบบของAoIPเมื่อทำงานร่วมกับอุปกรณ์networkต่างๆ switchที่ดีก็จะสามารถsetให้ความสำคัญกับข้อมูลด้านเสียงมากกว่าข้อมูลเกี่ยวกับการพิมพ์เอกสารได้อย่างนี้เเป็นต้น ความจริงแล้วในตลาดมีอยู่หลายบริษัทที่ทำAoIPแต่วันนี้จะเอาตัวเด่นๆที่ได้ยินกันบ่อยมาพูดถึง 4ตัว แต่ตัวที่ไม่ตรงเสียทีเดียวเช่น SpeakerLink ของ Meridians 271Digital theater Controllerก็จะไม่กล่าวถึงในที่นี้เนื่องจากเป็นการเชื่อมต่อแบบpoint to pointระหว่างcontrollerกับลำโพงโดยใช้Ethernet และในบ้านคงเจอได้น้อย
DanteTM น่าจะเป็นAoIPที่คุ้นหูและได้รับความนิยมที่สุดตอนนี้ มีอุปกรณ์มากกว่า2000ตัวจาก300กว่าบริษัทที่เป็นDante-compliant มีทั้งในตลาดของการศึกษา, การกระจายเสียง, งานดนตรีสด และแน่นอนกำลังเข้ามาสู่ตลาดเครื่องเสียงภายในบ้าน Danteออกสู่ตลาดโดยบริษัทAudinateตั้งแต่ปี ค.ศ.2006 โดยเป็นระบบที่ต้องอาศัยตัวhardwareที่licensedโดยบริษัท แล้วใช้softwareชื่อDante Controllerเป็นตัวควบคุม สามารถแปลงข้อมูลเสียงทั้งแบบanalog, Bluetooth,USB หรือAES3 เป็นDanteเพื่อส่งต่อ โดยตัวDante audioจะเป็นแบบ 100% lossless รองรับทั้ง 24หรือ32bit และsample ratesจาก 44.1kHzถึง 192kHz ทั้งยังสามารถส่งข้อมูลพร้อมๆกันกว่าร้อยchannels(ขึ้นอยู่กับhardwareและbandwidth) ตัวDanteสามารถเข้ากันได้กับระบบAES67ทำให้สามารถรับและส่งข้อมูลเสียงจากแหล่งข้อมูลที่เป็นAES67ได้อีกด้วย
Audio Video Bridging(AVB) เริ่มต้นออกมาเมื่อปี ค.ศ.2009และทำการปรับปรุงจนเป็นรูปเป็นร่างในปี ค.ศ.2013 ใช้มาตรฐานการส่งรูปแบบIEEE โดยพื้นฐานจะเป็นเทคโนโลยีแบบAudio over Ethernetที่ใช้OSI layer2เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของbandwidth, การจัดการลำดับความสำคัญข้อมูลnetwork และการกำหนดในเรื่องของclock การใช้งานAVBส่วนใหญ่จะอยู่ในวงการlive sound แต่ก็มีบางบริษัทผลิตสินค้าเพื่อใช้ในบ้านด้วยเช่นบริษัทSavant, ลำโพงL-Acoustics และAscendo Immersive Audioโดยผลิตภัณฑ์ต้องได้รับการการันตีจากMilan certification และต้องมีการใช้network switchesที่เฉพาะ เช่นเดียวกับDanteระบบAVBต้องอาศัยทั้งHardware และSoftwareจากบริษัทเอง AVBรองรับการใช้งานได้เป็นร้อยchannels/streams และsample ratesถึง 24bits 192kHz, AVBมีจุดเด่นในเรื่องของการจัดการbandwidth, clocking signal, การมีlatencyของสัญญาณที่ต่ำมาก
RAVENNA ออกมาเมื่อปี ค.ศ.2010โดยบริษัท ALC NetworX การใช้งานส่วนใหญ่เน้นไปที่broadcast ส่วนตลาดaudioอื่นๆก็พอมีบ้าง เป็นopen technologyที่ออกมาในรูปแบบของchipsetsดำเนินการโดยsoftware Ravennaเอง รองรับformatsสัญญาณเสียงที่สูงกว่าระบบอื่น และยังทำงานเข้ากันได้ดีกับAES67 ในวงการPro audioจะเห็นRavennaเยอะหน่อย แต่วงการเครื่องเสียงภายในบ้านไม่ค่อยเจอเพราะส่วนมากเครื่องเสียงภายในบ้านจะเป็นDanteและAES67มากกว่า เท่าที่พอเห็นRavennaก็จะเป็นลำโพงmonitorของGenelecรุ่น8403A IP
AES67เริ่มพัฒนาตั้งแต่ปี ค.ศ.2013โดยAudio Engineering Society พื้นฐานจะเป็นsubsetของตัวอื่น คือไม่ได้เป็นตัวAoIPเต็มตัวแต่เป็นเหมือนตัวเชื่อมให้กับระบบต่างๆเข้าด้วยกันมากกว่า สามารถเข้าได้กับAoE, AoIPเกือบทุกระบบทั้ง Dante, Ravenna, Q-Lan, Limewire ฯลฯ จะมีก็แต่เพียงAVBที่ยังไม่สนับสนุน AES67ทำหน้าที่ให้อุปกรณ์ต่างๆเชื่อมกันได้แต่ต้องระวังนิดหนึ่งเพราะถ้าใช้เชื่อมระบบAoIPที่ต่างกันก็อาจจะทำให้สูญเสียคุณสมบัติบางอย่างไปบ้างเช่นจำนวนchannelที่น้อยลง, ความยืดหยุ่นในการเชื่อมต่อและระบบclockingของระบบ ซึ่งในปัจจุบันMedia Networking Allianceก็ได้พัฒนาให้AES67มีประสิทธิภาพมากขึ้นทำให้สามารถstreamsเสียงในformatsต่างๆผ่านอุปกรณ์ผ่านnetworksที่ต่างกันในแต่ละพื้นที่ได้ดีมากขึ้น
ในปัจจุบันAES67ก็จะเห็นเพิ่มมากขึ้นในอุปกรณ์เครื่องเสียงบ้าน อย่างระบบHome theaterจะใช้งานหลักๆอยู่ในสองส่วน ส่วนแรกก็จะเป็นการเชื่อมต่อระหว่างamplifiersและลำโพงactive speakers ซึ่งส่วนมากจะเป็นการเชื่อมต่อในระบบDanteกับAES67 ทำให้อุปกรณ์ที่มีoutputแบบAES67สามารถstreamsไปยังเครือข่ายและเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นได้ อย่างเช่นระบบamplifiersของ Cloud CA4250 และลำโพงDevialet PhantomII
อย่างที่สองก็คือระบบโรงภาพยนตร์ในบ้านแบบ DCI ที่server Dolby IMS3000, Dolby Cinema Processorรับข้อมูลเสียงจากผู้ให้บริการอย่างBel Air Cinema หรือไม่ก็ProcessorของBarco’s Alchemy ICMP-X/ Christie’s Cinelife IMB-S3ในเครื่องโปรเจคเตอร์ส่งต่อสัญญาณเสียงผ่านAES/EBU หรือAES67 ไปยังPre-processorของระบบhome theaterภายในบ้าน
ข้อดีที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดในการใช้AoIPในห้องhome theaterก็คือถ้าpower amplifiersอยู่ห่างจากAV processorมากๆ การใช้สายLANเพียงเส้นเดียวส่งข้อมูลเสียงในระยะทางที่ไกลมากๆไปยังลำโพงactive speakersหลายตัว ก็ทำให้สะดวกมากขึ้น หรือไม่ก็ในห้องขนาดเล็กเนื้อที่จำกัดแล้วไม่ต้องการเชื่อมต่อสายสัญญาณจำนวนมากมายังamplifierที่อาจอยู่ในrackในห้องhome theaterแต่processorอยู่อีกห้องหนึ่ง การใช้สายCat5/6 ที่มีอยู่แล้วส่งสัญญาณไปหากันวิธีนี้ก็ดูmake senseดี นอกจากนี้การเชื่อมต่อแบบAoIPทำให้ผู้ติดตั้งสามารถเช็คการเชื่อมต่ออุปกรณ์ผ่านทางโปรแกรมที่ควบคุม ทำให้สามารถวิเคราะห์ปัญหาเรื่องการเชื่อมต่อต่างๆอย่างง่ายดาย การปรับปรุงเปลี่ยนแปลงแก้ไขหรือupระบบในอนาคตก็ทำได้อย่างสะดวกผ่านทางหน้าจอคอมพิวเตอร์
สำหรับปัญหาของAoIPในการใช้งานเครื่องเสียงบ้าน ต้องบอกไว้ก่อนว่าเริ่มแรกIT networksที่ออกมานั้นไม่ได้ออกแบบมาให้เกิดlow latency(เรื่องนี้เป็นเรื่องที่สำคัญอย่างหนึ่งของการเชื่อมต่อเครื่องเสียงภายในบ้าน) ดังนั้นปัญหาเรื่องclockและjitterก็อาจจะพบได้เช่นเรื่องของmaster clockที่แต่ละระบบแต่ละอุปกรณ์ของเครื่องเสียงภายในบ้านใช้master clockที่ต่างกันการนำมาเชื่อมกันอาจจะทำให้เกิดjitterในระบบได้ ปัญหาใหญ่อีกอย่างหนึ่งของAoIPที่จะเจอในการใช้งานกับเครื่องเสียงในบ้านก็คือเรื่องของsample rate เนื่องจากAoIPไม่สามารถเปลี่ยนsample rateของระบบให้เข้ากับอุปกรณ์ต่างๆได้โดยอิสระ ทำให้เมื่อเจอsample rateของcontentที่เปลี่ยนไปมา เช่นตอนอยู่หน้าเมนูใช้sample rateหนึ่งพอไปตัวcontentจริงใช้อีกsample rateหนึ่ง ก็จะเกิดปัญหากับการเข้ากันของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อในระบบที่แต่ละตัวรองรับsample rateไม่เหมือนกัน ตัวaudio processorจึงต้องใช้การจัดการที่เรียกว่าASRC(Asynchronous Sample Rate Conversion)เพื่อแก้ปัญหานี้ ซึ่งก็ทำให้sample rateของnetworkในระบบถูกlockไว้ที่ค่าเดียว ดังนั้นไม่ว่าcontentจะมีคุณภาพต่ำกว่า หรือสูงกว่าก็จะถูกlockให้ส่งได้sample rateเดียวทั้งระบบ แทนที่จะส่งเป็นnative sample rate และอย่างที่เราทราบกันอยู่แล้วว่าcontentในบ้านไม่ว่าจะเป็นhome theaterหรือhifi 2channels ต่างก็มีความหลากหลายของsample rate อย่างcontentบางอันเป็น 48kHz บางอันเป็น 96kHz หรือบางcontentอาจจะสูงถึง 24bits 192kHzหรือมากกว่า เมื่อทำการเชื่อมต่อในระบบAoIPตัวAV Processorsหรืออุปกรณ์บางตัวจะfixedสูงสุดไว้แค่ที่ 48kHzเนื่องจากDSP chipsที่ใช้กำหนดไว้แบบนี้ ดังนั้นก็จะส่งผลถึงคุณภาพของเสียงที่ออกมาได้เช่นกัน
ถ้าถามผมว่าควรจะเปลี่ยนระบบhome theaterของเราให้รองรับAoIPเลยดีไหม? ผมก็จะตอบว่าในตอนนี้คงยังไม่ต้องถึงขนาดนั้น แต่ถ้าเรามีความจำเป็นต้องใช้สายLANที่มีอยู่แล้วเพื่อเชื่อมต่อระหว่างamplifiersกับลำโพงactive speakersที่อยู่ห่างกันมากๆ หรือมีความจำเป็นต้องใช้ช่องต่อแบบAES67จากระบบของDCIไปยังPre processorก็แน่นอนที่สุดว่าจำเป็นต้องใช้การเชื่อมต่อแบบAoIP และขอแนะนำว่าอย่าลืมหาข้อมูลspecเพิ่มเติมของอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อด้วยว่าแต่ละตัวใช้มาตรฐานตัวไหนอยู่เพราะการเชื่อมต่อระหว่างมาตรฐานที่ต่างกันก็จะทำให้คุณสมบัติที่ดีของAoIPหลายอย่างด้อยลงไป อย่างไรก็ตามข้อจำกัดต่างๆเหล่านี้ในอนาคตก็คงจะถูกพัฒนาให้ดีขึ้นไปเรื่อยๆ และคิดว่าAoIPก็คงจะเป็นทางเลือกที่ดีเป็นมาตรฐานอีกทางหนึ่งในการเชื่อมต่ออุปกรณ์เครื่องเสียงบ้านต่อไป
