MADI

La interfaz digital de audio multicanal ( MADI ), estandarizada como AES10 por la Audio Engineering Society (AES), define el formato de datos y las características eléctricas de una interfaz que transmite múltiples canales de audio digital . La AES documentó por primera vez el estándar MADI en AES10-1991 y lo actualizó en AES10-2003 y AES10-2008. El estándar MADI incluye una descripción a nivel de bits y comparte características con la interfaz AES3 de dos canales .

MADI admite la transmisión digital en serie a través de cable coaxial o líneas de fibra óptica de 28, 56, 32 o 64 canales; y frecuencias de muestreo de hasta 96  kHz y superiores ^{[ 1 ] : 5.1} con una profundidad de bits de audio de hasta 24 bits por canal. Al igual que AES3 y ADAT Lightpipe , es una interfaz unidireccional de un emisor a un receptor.

MADI fue desarrollado por AMS Neve , Solid State Logic , Sony y Mitsubishi ^{[ 2 ] [ 3 ]} y se utiliza ampliamente en la industria del audio, especialmente en el sector del audio profesional . Ofrece ventajas sobre otros protocolos y estándares de interfaz digital de audio como AES3 , ADAT Lightpipe , TDIF ( Tascam Digital Interface) y S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface). Estas ventajas incluyen:

• Compatibilidad con un mayor número de canales por línea.
• Uso de medios de fibra coaxial y óptica que admiten la transmisión de señales de audio a más de 100 metros, hasta 3000 metros a través de fibra multimodo y 40 000 metros a través de fibra óptica monomodo.

La especificación original (AES10-1991) definía el enlace MADI como un transporte de 56 canales para conectar consolas de mezcla de gran formato a dispositivos de grabación multipista digital. Los grandes estudios de radiodifusión también lo adoptaron para enrutar audio multicanal en sus instalaciones. La revisión de 2003 (AES10-2003) añade capacidad de 64 canales al eliminar la operación de velocidad variable y admite  una frecuencia de muestreo de 96 kHz con capacidad de canal reducida. ^{[ a ]} ​​El estándar más reciente, AES10-2008, incluye aclaraciones y actualizaciones menores para corresponder al estándar AES3 actual.

El audio a través de Ethernet, en sus diversas modalidades, es la principal alternativa a MADI para la transmisión de múltiples canales de audio digital profesional.

Los enlaces MADI utilizan un formato de transmisión similar al de las redes FDDI ( Fiber Distributed Data Interface ). Dado que MADI se transmite con mayor frecuencia en enlaces de cobre mediante cables coaxiales de 75 ohmios, se asemeja más a la especificación FDDI para enlaces basados ​​en cobre, denominada CDDI. AES10-2003 recomienda el uso de conectores BNC con cables coaxiales ^{[ 1 ] : 7.1.4} y conectores SC ^{[ b ]} con fibras ópticas. ^{[ 1 ] : 7.2.1} MADI sobre fibra puede admitir un alcance de hasta 2  km.

La velocidad de datos básica es de 100 Mbit/s de datos utilizando codificación 4B5B para producir una velocidad de baudios  física de 125 MHz . A diferencia de AES3, este reloj no está sincronizado con la frecuencia de muestreo de audio , y la carga útil de datos de audio se rellena utilizando símbolos de sincronización JK . Los símbolos de sincronización se pueden insertar en cualquier límite de subcuadro y deben aparecer al menos una vez por cuadro. ^{[ c ]} Aunque el estándar disocia el reloj de transmisión de la frecuencia de muestreo de audio, y por lo tanto requiere una conexión de reloj de palabra separada para mantener la sincronización, algunos proveedores ofrecen la opción de bloquear partes de la información de temporización de transmisión para fines de derivar un reloj de palabra.

Los datos de audio son casi idénticos a la carga útil AES3, aunque con más canales. En lugar de letras, MADI asigna números de canal del 0 al 63. La sincronización de trama se proporciona mediante símbolos de sincronización fuera de los propios datos, en lugar de una secuencia de preámbulo incrustada, y las primeras cuatro ranuras de tiempo de cada subcanal se codifican como datos normales, utilizados para la identificación del subcanal: ^{[ 6 ]}

• Bit 0: Establecer en 1 para marcar el canal 0, el primer canal en cada fotograma.
• Bit 1: Establecer en 1 para indicar que este canal está activo (contiene datos interesantes).
• Bit 2: marcador de canal notA/B, utilizado para marcar los canales izquierdo (0) y derecho (1). Generalmente, los canales pares son A y los canales impares son B.
• Bit 3: Establecer en 1 para marcar el inicio de un bloque de datos de 192 muestras.

La especificación original AES10-1991 permitía 56 canales con frecuencias de muestreo de 32 a 48 kHz y un rango de velocidad variable  adicional de ± 12,5 %. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Esto da como resultado un rango total de 28 a 54 kHz. A la frecuencia más alta, esto produce un total de 56 × 32 × 54 = 96768 kbit/s , dejando un 3,232 % del canal para marcas de sincronización y errores del reloj de transmisión.     

La revisión de 2003 especifica relaciones diferentes entre la frecuencia de muestreo y el número de canales. ^{[ 9 ]}

• De 32  kHz a 48  kHz ±  12,5 %, 56 canales;
• De 32  kHz a 48  kHz nominales, 64 canales;
• De 64  kHz a 96  kHz ±  12,5 %, 28 canales.

Con una  frecuencia de muestreo de 48 kHz, 64 canales consumen 64  × 32  × 48000  = 98,304 Mbit/s . Si se añaden los 8  × 58 kbit/s mínimos de trama, se obtienen 98688 bit/s , lo que deja un 1,312 % libre para variaciones de tiempo y otros gastos generales.

Ambas versiones del estándar admiten frecuencias de muestreo más altas (por ejemplo, 96  kHz o 192  kHz) mediante el uso de dos o más canales por muestra de audio en el enlace.

• "AES10-2008 (r2014): Práctica recomendada de la AES para la ingeniería de audio digital: interfaz digital de audio multicanal en serie (MADI)" , Audio Engineering Society , 2008 , consultado el 18 de junio de 2019.