Uno standard comune per la trasmissione senza fili di contenuti audio ad alta qualità (HD), fra ricevitori e diffusori, per sistemi home theater. La novità è l’impiego della banda di frequenze UNII, praticamente esente da interferenze.
Uno standard comune per
la trasmissione senza fili di contenuti audio ad alta qualità (HD), fra
ricevitori e diffusori, per sistemi home theater. La novità è l’impiego
della banda di frequenze UNII, praticamente esente da interferenze.
In un mondo dove le soluzioni wireless si affiancano sempre di più a
quelle cablate, il collegamento ai diffusori di un impianto home
theater, fino ad oggi, è stato quasi esclusivamente realizzato con
soluzioni cablate.
La configurazione di un sistema audio multicanale, concepito per la
fruizione dei contenuti audio/video oppure anche solo audio, prevede una
molteplicità di soluzioni: dal più semplice 2+1 canali, passando al più
diffuso 5+1 canali, per arrivare fino al 9 canali, con la presenza di
uno o più subwoofer.
Ora, come sta accadendo con altre soluzioni wireless dedicate, ad
esempio alla trasmissione dati piuttosto che all’audio multiroom, la
disponibilità di queste tecnologie consentirà all’installatore di poter
disporre un maggior ventaglio di soluzioni, comprese quelle che
prevedono l’uso dei cavi come le powerline, per risolvere soluzioni fino
ad oggi impossibili o di particolare difficoltà.
Anche se è facilmente intuibile, va subito detto che i diffusori
wireless devono essere del tipo attivo, nel senso che integrano anche la
sezione di potenza, perché la trasmissione senza fili è possibile
soltanto con segnali audio preamplificati.
Un vantaggio dei diffusori attivi riguarda la presenza di più
amplificatori, per ogni tipologia di driver (woofer, midrange, tweeter,
ecc.).
Ciò consente un migliore accoppiamento, perché l’amplificatore viene progettato per pilotare al meglio il proprio altoparlante.
Quindi, se la scelta cade sui diffusori wireless, bisognerà tenere conto di questi aspetti importanti.
Wireless, con qualità HD
Un
tipico sistema home theater può richiedere anche oltre 10 cavi, che
collegano la sezione di potenza ai diffusori dovendo spesso attraversare
l’intero ambiente d’ascolto.
I vantaggi pratici che portano alla sostituzione, nei casi dove è
necessario o indispensabile, dei cavi in rame (diffusori passivi) con
una soluzione wireless (diffusori attivi) sono ovvi a chiunque:
ciononostante l’audio senza fili, ad oggi, non ha ancora soddisfatto la
domanda dei consumatori per l’audio di qualità HD.
Gli attuali sistemi wireless, infatti, utilizzano bande di frequenze
sovraffollate e quindi a forte rischio di interferenze (Wi-Fi,
Bluetooth, Cordless, ecc.), ma qualcosa è cambiato.
La WiSA Association (Wireless Speaker and Audio), creata nel 2011,
ha raggiunto l’obiettivo di trasmettere l’audio di qualità HD senza fili
nei sistemi di home entertainment.
Creata da un gruppo di aziende leader nel settore, l’associazione ha
l’obiettivo di certificare l’interoperabilità fra i trasmettitori
WiSA-compatibili, come TV, decoder e lettori Blu-ray, con i ricevitori
integrati nei diffusori attivi, utilizzati nei sistemi home theater.
La compatibilità WiSA si basa su una tecnologia comune per diffusori
wireless che fornisce alta flessibilità e audio surround ad alta
fedeltà grazie all’utilizzo dello spettro di frequenze U-NII, per
garantire prestazioni audio di qualità, senza interferenze.
I requisiti WiSA
I vari
standard audio hanno caratteristiche differenti, perciò le reti di
trasmissione vengono generalmente progettate per offrire la più ampia
larghezza di banda, ma non per garantire una distribuzione costante del
flusso dati.
La massima larghezza di banda viene definita per consentire al
flusso dei contenuti di procedere con il minimo numero di interruzioni;
ciascuna interruzione, però, può anche protrarsi per svariati
millisecondi, causando interruzioni nella riproduzione audio.
Questi dati vengono perciò distribuiti in blocchi di lunghezza
simile ma, poiché quelli più densi di informazioni richiedono un tempo
maggiore per essere ri1, si può generare una latenza.
Uno standard audio wireless deve adattare i contenuti per garantire
la migliore riproduzione possibile, a prescindere dal mezzo utilizzato.
Queste considerazioni definiscono i requisiti di compatibilità WiSA, che sono i seguenti:
– audio a 24 bit non compresso, di qualità HD; si percepisce una qualità anche maggiore del 50% rispetto ai CD;
– campionamento, a seconda del contenuto, a 32/44,1/48 o 96 kHz; si
ottiene un suono più realistico, pari fino al doppio di quello offerto
da un CD;
– rapida individuazione e recupero degli errori per una riproduzione senza interruzioni;
– latenza massima stabilità in 5 ms, per un opportuno sincronismo labiale e una risposta adeguata ai videogame;
– ritardo fra diffusore e diffusore inferiore a 160 ns, esperienza surround di qualità cinema;
– amplificatori e diffusori accoppiati e bilanciati come un’unica unità, stessa qualità del suono in tutte le direzioni.
Spettro radio senza interferenze
Il
sistema WiSA non utilizza le frequenze già impiegate da Wi-Fi,
Bluetooth e altri sistemi a microonde presenti nelle abitazioni.
All’interno della banda senza licenza dei 5 GHz (U-NII) sono state
rese disponibili frequenze che richiedono procedure di tipo DFS (Dynamic
Frequency Selection), storicamente riservate alle applicazioni militari
e meteorologiche.
Il sistema DFS consiste in una serie di algoritmi che facilitano la
condivisione delle frequenze U-NII da parte dei servizi commerciali e di
quelli governativi.
Questa banda di frequenze, infatti, è utilizzata dai radar. In
sostanza, il DFS è un procedimento che avverte il sistema commerciale di
una trasmissione in conflitto con un radar su un determinato canale.
Quando una rete basata su DFS individua la forma d’onda di un radar,
mette in moto una sequenza di operazioni che liberano il canale,
spostando la trasmissione di tipo commerciale su un altro canale libero.
Ciò consente al radar di continuare a utilizzare il canale originale, senza interferenze o interruzioni.
Un trasmettitore WiSA compatibile, quindi, opera su queste frequenze
libere; nel caso in cui, comunque, dovessero verificarsi interferenze,
il trasmettitore è in grado di commutare direttamente su un canale
libero senza perdere alcun bit dell’informazione audio.
Grazie all’ampia larghezza di banda disponibile, ai pochi errori
dovuti a interferenze e alla bassa latenza, può essere realizzato un
approccio più economico alla qualità. In caso di inevitabili errori di
comunicazione, il sistema attiva i seguenti metodi di recupero, gli
stessi utilizzati dal compact disc:
– FEC (Forward error correction): vengono inviati bit per effettuare le eventuali correzioni;
– Mascheramento degli errori: i dati perduti o danneggiati vengono sostituiti in modo trasparente all’utilizzatore;
– Buffer di riproduzione: permette una maggiore abilità di mascheramento;
– Silenzio: assenza di rumori e artefatti.
Tutti i componenti WiSA compatibili vengono testati per assicurare
comunicazioni chiare entro un’area di 100 metri quadrati, anche quando
sono presenti interferenze.
Configurazione semplice
Lo standard WiSA prevede una facile configurazione dei componenti dell’impianto audio.
La prima cosa da fare è stabilire la corretta posizione dei
diffusori nella stanza (predisponendo nelle vicinanze una presa di
alimentazione perché i diffusori attivi, WiSA compatibili, lo
richiedono).
Quindi, nel caso le sorgenti non siano compatibili WiSA, è
necessario collegare il relativo trasmettitore, operazione da non
eseguire se TV, player, decoder, console videogame, lo sono già.
La posizione dei diffusori, in prospettiva, può variare da quella
iniziale perché l’assenza dei cavi rende tutto più flessibile.
Il sistema deve conoscere la posizione dei singoli diffusori,
appartenenti ai vari canali (frontali, surround, centrale, destro,
sinistro, posteriori, ecc.).
L’assegnazione di ciascun diffusore al canale di riferimento può
avvenire in modo automatico, oppure manuale, scegliendo fra le opzioni
proposte sul display dell’impianto.
Nei sistemi meno costosi, la selezione viene effettuata tramite un
OSD oppure con l’ausilio di una App. In pratica, si opera nel seguente
modo: i diffusori devono essere posizionati nella stanza, così come
richiede la configurazione dell’impianto; quindi, a ciascuno di loro,
viene assegnato un canale e si determina la distanza fra loro,
funzionale alla regolazione del volume e del ritardo.
La posizione dell’ascoltatore può variare; ad esempio, se ci si
sposta da una parte all’altra del divano il sistema, opportunamente
gestito, adatta istantaneamente il volume e il ritardo di tutti i
diffusori.
Per i diffusori di elevate prestazioni, lo standard WiSA prevede un
sistema più sofisticato e preciso che comprende l’uso di trasduttori a
ultrasuoni (pinger) affinché venga garantita la corretta
interoperabilità sull’intera dimensione della stanza (anche di medie o
grandi dimensioni) dove il sistema viene installato.
Ogni diffusore contiene un pinger che serve e misurare la distanza alla quale i vari diffusori sono posizionati fra loro.
E’ un sistema mutuato da quello utilizzato da delfini, balene e pipistrelli per valutare la distanza dai vari ostacoli.
Con questa tecnologia quando il sistema viene acceso, con un elevato
grado di accuratezza effettua automaticamente la mappatura dei
diffusori e l’assegnazione dei canali.
Scalabilità
Lo standard WiSA assicura la compatibilità e l’interoperabilità fra trasmettitori, sorgenti e diffusori di marchi diversi.
Un aspetto particolarmente importante nel caso si decida di espandere il sistema home theater.
Partendo da una semplice configurazione a 2+1 canali è possibile
espandere successivamente il sistema, aggiungendo via via altri
diffusori; un processo che non crea problematiche anche nel caso si
decida di cambiare la stanza. L’importanza di utilizzare brand
differenti, che non limitino la scelta del cliente, apre a prospettive
di crescita dell’impianto nel tempo e coinvolge il cliente a coltivare
la propria passione.
Per questo, i programmi e i test Wisa sulla compatibilità assicurano
che tutti i marchi di elettronica di consumo interagiscano
correttamente.
www.wisaassociation.org
Le aziende che partecipano al board di WiSA
Aperion
Audio è il primo costruttore di diffusori acustici ad avere realizzato
un prodotto compatibile WiSA, grazie alla collaborazione con Summit
Semiconductor (altro membro del board). DEI Holdings è la società
proprietaria dei marchi Polk Audio e Definitive Technology. GGEC
GuoGuang Electric Company è un importante produttore di elettronica
cinese. La coreana Hansong Electronics, invece, produce diffusori e
amplificatori. Klipsch Group, un nome che non ha bisogno di
presentazioni: un gruppo forte di una lunga tradizione nella produzione
di sistemi di diffusori ma aperto alle nuove tecnologie. La taiwanese
Meiloon Industrial è impegnata nella produzione di prodotti audio e
video. Di recente si è aggiunta anche Pioneer.
WiSA può contare anche sull’appoggio di uno dei veterani
dell’industria audio video mondiale, Sam Runco, già membro fondatore del
CEDIA (Custom Electronic Design & Installation Association) e
fondatore della Runco.
Tra i colossi dell’elettronica di consumo anche Sharp. Infine,
Silicon Image, azienda con sede a Sunnyvale, California, leader nelle
soluzioni di connettività con e senza fili, e Summit Semiconductor,
azienda statunitense ideatrice della tecnologia Summit Wireless, alla
base dello standard WiSA. Recentissima l’adesione di Anthem, Martin
Logan, Nyne e Paradigm.
WiSA Association