Protocolo MADI Historia e Invención:

A mediados de los años 80 se desarrolla y presenta el estándar AES3 (AES3­1985) mediante el cual se sientan las bases en la industria para el trabajo con audio digital. Es revisado y definitivamente redactado en 1992 (AES3­1992). El protocolo MADI, siglas de Multi channel Audio Digital Interface(interfaz multicanal de audio digital), es un estándar profesional de transmisión de datos para señales de audio digital por un solo cable, documentado en los estándares AES10­1991 y ANSI s4.43­1991, que evoluciona sobre las bases de AES3, para permitir, en su revisión del 2003 (AES­10 2003), la transmisión de hasta 64 canales de audio de 24 bit de resolución y 96 kHz de muestreo , transmitidos en serie en un único cable coaxial , permitiendo una transmisión a distancias mayores de 50 m. o de hasta 2 km. si la transmisión se efectúa por fibra óptica. Las muestras de audio son cuantificadas con un máximo de 32 bits y mantiene los bits de validez, usuario, status y paridad del AES­3.Desarrollado por Solid State Logic, Sony y Studer, MADI está ampliamente extendido en la industria del audio profesional. Presenta ventajas frente a otros protocolos como ADAT (Alesis), TDIF (Tascam) o SPDIF (Sony/Philips), este último relegado al mundo doméstico prácticamente, como son el número de audios por línea de transmisión y la longitud de las mismas.

Dispositivos que utilizan MADI: LT­MADI de Lynx La LT­Madi es una tarjeta de expansión para los conversores. Aurora que nos permite la comunicación bidireccional en MADI.Esta tarjeta admite tanto el formato original MADI de 56 canales a 100 Mb/s por conexión, como el ampliado en el año 2001, que soporta un máximo de 64 canales a 125 Mb/s por conexión.Para ampliar las posibilidades de conexionado, dispone de los dos formatos utilizados en MADI, el cable coaxial con conector BNC y el típico de los dispositivos MADI más actuales, con un conector óptico del tipo SC y fibra óptica. Podremos conectar nuestro Aurora, con la LT­MADI instalada, a un dispositivo MADI, para enviar y recibir señal, según la configuración deseada. El protocolo MADI, en modo 64, gestiona un número determinado de canales, según sea la frecuencia de Muestreo: 128 canales, 64 entradas y 64 salidas a 44.1/48kHz. 64 canales, 32 entradas y 32 salidas a 88.2/96kHz. 32 canales, 16 entradas y 16 salidas a 176.4/192kHz. Según configuremos nuestros conversores Aurora 16, podremos utilizar canales analógicos o digitales AES/EBU: AURORA 16, modo 32: 16 E/S analógicas más 16 E/S digitales AES/EBU. AURORA 16, modo 16: 16 E/S analógicas o 16 E/S digitales AES/EBU. AURORA 8: 8 E/S analógicas más 8 E/S digitales AES/EBU. Todo esto nos hace señalar que podremos unir hasta 4 conversores Aurora, en cascada, hacia un único dispositivo MADI, una tarjeta digital en un ordenador, por ejemplo. Para ello necesitamos configurar, en unos interruptores de la LT­MADI, la posición de nuestro Aurora, en esa cascada, o si es el único elemento de la configuración.

HD MADI DE PROTOOLS Es una versátil interfaz t digital que brinda 64 canales de E/S MADI, para facilitar la integración de sistemas Pro Tools en ambientes de broadcast y postproducción. Cuenta con procesadores de conversión de frecuencia de muestreo, y permite intercambiar audio entre tu equipo Pro Tools y dispositivos MADI a hasta 2 km de distancia. Características: Envía y recibe hasta 64 canales de audio entre Pro Tools y otros dispositivos MADI

Compatibilidad con frecuencias de muestreo de hasta 24 bits, 192 kHz

Conexiones ópticas y coaxiales:

­2 entradas MADI (óptica y coaxial)

­2 salidas MADI (óptica y coaxial simultáneas)

Conversión SRC interna en todos los canales de E/S

Se sincroniza con un reloj externo a través de las conexiones dedicadas BNC Word Clock y XLR AES/EBU, al utilizar SRC en la salida

Reloj interno, Loop Sync, Word Clock, AES/EBU y MADI

Indicadores de estado y LEDs generales de E/S de señal

Diseño compacto instalable en una Unidad de rack para solventar limitaciones de espacio

Se conecta a Pro Tools mediante dos conexiones DigiLink Mini (32 canales de audio cada una; cables y adaptadores incluidos)

Interfaces DiGiGrid

Las interfaces MGB (MADI coaxial a SoundGrid) y MGO (MADI óptico a SoundGrid), permiten llevar 128 canales de ida y otros 128 de retorno (64 canales de ida y 64 de retorno a 96 Khz). Esto permite, por ejemplo, la grabación de todos los canales de entrada del sistema de mezcla a una DAW ASIO, así como el playback multicanal de una DAW ASIO hacia el sistema de mezclas. Otra posibilidad es la adición de un servidor SoundGrid DSP y el software Waves Multirack, con lo que podrían enviarse estos 128 canales para su procesamiento y posterior retorno a la mesa de mezclas. Gracias a DiGiGrid, cualquier sistema o mesa de mezclas con bus MADI digital u óptico cuenta ahora con unas enormes posibilidades de procesamiento software.

Interfaz MGB de DiGiGrid

­Interfaz MADI Coaxial (BNC) a SoundGrid.

­Hasta 128 canales de audio bidireccional (256 canales totales).

Interfaz MGO

­Interfaz MADI Óptico (LC) a SoundGrid.

­Hasta 128 canales de audio bidireccional (256 canales totales).

El protocolo MADI muestra sus ventajas reales cuando hay ordenadores involucrados en el proceso de grabación y reproducción de audio. Gracias a la sencillez de su formato destaca sobre otros protocolos multicanal, tanto en latencia como en número de canales. Esta ventaja contribuye también a reducir la carga de proceso en la estación de trabajo y permite obtener latencias extraordinariamente bajas. En muchos casos se trata de una solución ideal para configuraciones de estudio, con independencia de su envergadura, ya que ofrece conexiones para monitores, micrófonos talkback, un par de auriculares o incluso entradas. Este protocolo destaca en la gran calidad de la transmisión de datos y su compatibilidad con distintas infaces.

Especificaciones técnicas Las características del protocolo (técnicas, eléctricas y de organización de datos), vienen reflejadas en el protocolo AES10, perteneciente al AES (Advanced Encryption Standard ­ Protocolo de Encriptado Avanzado). También describe el protocolo a nivel de bit, las características comunes que tiene con el formato AES3 para doble canal: validez asociada, usuario, estado del canal y paridad de bits.

La principal ventaja del MADI es la simplificación de la conexión ya que varios canales pueden ir por una sola entrada. ­ De 56 a 64 canales a 48 khz ó 28­32 canales a 96 khz. ­ Resolución máxima de 24 bits por canal. ­ El encriptado hace posible la transmisión y recepción del canal completo, estipulando su validez, usuario, estado y paridad de la información. ­Tasa de transmisión de enlace de 125 mb/s independientemente de la frecuencia de muestreo o el número de canales activos. ­Tasa de transmisión de datos de 100 mb/s. ­Formato de transmisión asíncrono. ­Sincronización de equipos controlada por otra señal independiente WorldClock. Esquema de funcionamiento :

Formato de enmarcado : Está formado por marcos, consistiendo cada uno en una secuencia de 56 canales, conformados por "n" canales consecutivos numerados del 0 al "n­1" o del 0 al 55. No muestran datos de sincronización y el período de cada patrón suele representarse para una frecuencia de muestreo de 48 khz (para frecuencias mayores, el patrón será mas corto y viceversa).

Patrón para 56 canales y frecuencia de muestreo de 48 khz

Patrón para 28 canales y frecuencia de muestreo de 96 khz

ó

Formato de canal: Canales de 32 bits, de los cuales 24 se destinan a audio y los cuatro restantes a la validez (v), usuario (u), estado del canal (c) y paridad de bits (p). Así sigue el formato de canal del AS3. Este modo permite la sincronización de marco, con un bloque de inicio y luego la identificación de los submarcos A y B presentes en el AES3, que activan o desactivan el estado del canal. El formato de 24 bit se representa linealmente en pares complementarios (0­1, de forma binaria) en los cuales está la última tasa de bits significativa (MSB). En el sistema de codificación, observaremos que todos los canales inactivos tendrán el valor 0, mientras que los activos tendrán el valor 1 y serán consecutivos.

Formato de transmisión: La transmisión de los canales se realiza de manera lineal mediante la codificación sin polarización por NRZI, que emplea un formato de 4­5 bit conocido como 4B5B (sistemas de transmisión sin pérdida de datos). Para esto, el canal de datos se divide en 8 muestras (word) de 4 bits cada una (channel data bit) de la siguiente forma:

Después de esto, cada muestra de 4 bit se asocia a una serie de 5 bit, siguiendo el esquema de codificación 4B5B, de la siguiente manera:

Para finalizar, cada quinteto de bits se codificará para ser transmitido de izquierda a derecha, pues la lectura de la codificación se realizará del siguiente modo :

Sincronización: En el 4B5B, el símbolo de sincronización (sync) es insertado al menos una vez por periodo de datos (marco), para dar inicio a la codificación/decodificación y asegurar la transmisión y recepción de la sincronización en los equipos empleados. Para que el resultado se encuentre sincronizado, debe tener suficientes entrelazados sync con las muestras de datos codificadas. El símbolo sync por defecto es el 11000­10001, aunque existen unos 32 símbolos de sincronización especificados en el FDDI. La codificación de enlace no está diseñada para llevar la información de temporización de las muestras, esta es controlada de manera independiente por una señal de sync maestra, no por el MADI, que irá asociada a cada conjunto transmisor­receptor. La latencia constante se mantiene mientras la señal de inicio para la codificación del marcos de datos en el transistor se encuentra sobre el +/­5% del período definido por la señal de sincronización externa. Además el receptor debe captar e interpretar correctamente la señal de cualquier fase de la muestra, por lo que la señal de inicio para la sync tiene que estar comprendida en un +/­25% del tiempo de referencia. Conexionado: Características eléctricas: MADI está especificado para la conexión punto a punto de un único cable coaxial u óptico de 75 +/­2 Ohmios, lo que es suficiente para los 64 canales con la consecuente reducción de los cables necesarios en cualquier estudio. Para el formato coaxial, se emplean conectores del tipo BNC, mientras que para la fibra óptica se emplean conectores SC. En formato coaxial, se pueden usar cables de hasta 50 m. Para transmisiones sin pérdidas. En el óptico, pueden emplearse cables mucho más largos, hasta 3km si son de buena calidad. El voltaje de salida estará entre los 0V+/­0,1V e irá dirigido a tierra. Por otro lado, el voltaje de salida entre cresta y cresta de onda será de 0,3V a 0,6V. Los tiempos de aumento se situarán entre el 20 y el 80% teniendo en cuenta que los puntos de amplitud no han de superar los 3ns. Ni ser inferiores a 1ns. Y la variación del tiempo relativa a dos puntos de amplitud no superará +/­0,5ns.

Usando cable coaxial, la malla irá conectada a tierra en el transmisor así como el chasis receptor en frecuencias de radio por encima de 30 Mhz. Para reducir interferencias, se recomienda unir directamente conector y chasis del dispositivo.