Sennheiser wielokrotnie wprowadzał na rynek rozwiązania, które stanowiły wielki krok naprzód w branży pro audio – jedną ze specjalności firmy (która nb. w przyszłym roku będzie obchodzić swoje 80-lecie) są systemy bezprzewodowe, wykorzystywane zarówno do transmisji sygnałów z mikrofonów, jak i do monitoringu dousznego. I choć mogłoby się wydawać, że w tej dziedzinie udało się osiągnąć tak wysoki poziom, że niewiele pozostało do udoskonalenia, firma po raz kolejny udowodniła, że cyfrowa technologia nie zna ograniczeń. Choć akurat w tym wypadku konieczne były nie tylko wysiłki inżynierów, ale także zmiany legislacyjne, dopuszczające szerokopasmową transmisję sygnałów audio. W efekcie tych zmian we wrześniu 2024 roku, podczas targów IBC (International Broadcasting Convention) w Amsterdamie miała miejsce premiera nowego systemu bezprzewodowego – Spectera. O tym niezwykle ciekawym i innowacyjnym rozwiązaniu opowie nam Grzegorz Fotek, prezes zarządu i dyrektor zarządzający firmy Aplauz, która jest oficjalnym dystrybutorem marki Sennheiser w Polsce.
Sennheiser Spectera wykorzystuje technologię WMAS (Wireless Multichannel Audio Systems), zapewniając niezawodną i bezpieczną transmisję dźwięku najwyższej jakości dzięki integracji zaawansowanego sprzętu i oprogramowania.
Sennheiser Spectera wykorzystuje technologię WMAS (Wireless Multichannel Audio Systems), która istotnie zwiększa możliwości transmisji, podnosząc jej jakość i bezpieczeństwo. System – a właściwie ekosystem, jak określa go nasz rozmówca – będzie stale rozwijany. Głównym elementem systemu jest stacja bazowa mająca postać modułu rack o wysokości 1U zarządzająca sygnałami mikrofonowymi, liniowymi, monitorowania dousznego za pomocą oprogramowaniem LinkDesk. Stacja bazowa oferuje 64 połączenia audio – 32 wejścia i 32 wyjścia i obsługuje do dwóch kanałów RF o szerokości 8 MHz. Kolejnym elementem systemu Spectera są anteny nadawczo-odbiorcze DAD o stopniu ochrony IP54. Anteny praktycznie są nadajnikami i odbiornikami, ponieważ wszystkie obwody transmisji radiowej są właśnie w nich zainstalowane, co eliminuje konieczność stosowania powodujących straty sygnału kabli koncentrycznych, rozdzielaczy lub sumatorów w.cz. i kompensujących te straty wzmacniaczy antenowych. Anteny łączy się z jednostką bazową przewodem sieciowym CAT5e ze wzmocnionymi złączami RJ 45. I wreszcie bodypacki SEK, obsługujące zarówno monitoring douszny, jak i transmisję z mikrofonu lub instrumentu.
Ale zanim przejdziemy do szczegółów, warto zadać sobie pytanie dlaczego Spectera oznacza rewolucję w systemach bezprzewodowych – i właśnie w tym momencie przejdziemy do rozmowy.
Dariusz Mazurowski, Muzyka i Technologia: Sennheiser Spectera to pierwszy system bezprzewodowy, w którym komercyjne zastosowanie znalazła technologia szerokopasmowej transmisji wielokanałowej. Jak w ogóle doszło do tego, że stało się to możliwe i co dzięki temu zyskaliśmy?
Grzegorz Fotek, Aplauz Audio: Technologię szerokopasmową znamy od lat, korzysta z niej m. in. telewizja cyfrowa, czy rozwiązania telekomunikacyjne, takie jak LTE. A polega ona na tym, że cały system zajmuje dosyć szerokie pasmo – w naszym przypadku jest to 8 MHz. I w tym paśmie rozmieszcza się pakiety informacji. Dlaczego wcześniej nie było na rynku takich systemów? Powód był taki, że dopuszczalna dla mikrofonów bezprzewodowych transmisja była wąskopasmowa, czyli maksymalnie mieliśmy 200 kHz dewiacji I tu musieliśmy zakodować całą transmisję pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem. Sennheiser pracował 8 lat nad zmianą prawa, żeby można było korzystać także z transmisji szerokopasmowej, co ostatecznie się udało, w zeszłym roku nastąpiła oczekiwana zmiana i mikrofony bezprzewodowe mogą już wykorzystywać taką transmisję. W dalszym ciągu korzystamy z takiej transmisji w standardowym zakresie UHF lub w nowych zakresach 1,4 GHz. Dodam, że planach są również inne zakresy, ale obecnie jest to przede wszystkim UHF, gdzie mikrofony bezprzewodowe są użytkownikami drugiego rzędu, pierwszego zaś jest oczywiście telewizja. Jest to pierwsze komercyjne zastosowanie tego rodzaju transmisji w mikrofonach bezprzewodowych i w tej chwili jedyne, które wykorzystuje blok 8 MHz, czyli tej samej szerokości, co typowy kanał telewizyjny. Obecnie prawo dopuszcza, by ten zakres był nawet szerszy, do 20 MHz, ale siatka częstotliwości telewizyjnych jest tak zbudowana, że są to bloki po 8 MHz. I między nimi są pozostawione przerwy, żeby sąsiednie nadajniki sobie nie przeszkadzały. I niejako w naturalny sposób ten blok 8 MHz w Europie i 6 MHz w Ameryce Północnej jest takim najbardziej oczywistym sposobem wykorzystania jak najszerszego pasma. Ponieważ mamy do dyspozycji aż 8 MHz, możemy zawrzeć bardzo dużą liczbę kanałów w ramach jednego systemu. Transmisja jest szerokopasmowa i każdy nadajnik wykorzystuje wiele takich subnośnych w paśmie, z uwzględnieniem podziału częstotliwościowego. Poszczególne pakiety mogą być rozmieszczone na poszczególnych subnośnych, w określonych okienkach czasowych, a system tym zarządza.
Moduł rack 1U pełniący rolę stacji bazowej oferuje 64 połączenia audio – 32 wejścia i 32 wyjścia, obsługując do dwóch szerokopasmowych kanałów RF.
Jakie są największe korzyści z przejścia na transmisję szerokopasmową – patrząc z perspektywy użytkownika końcowego takiego systemu?
Po pierwsze daje ona nam bardzo duże bezpieczeństwo pracy systemu, ponieważ niemożliwa jest sytuacja, by utrata jednej, czy dwóch nośnych spowodowała przerwę w transmisji. Niezwykle istotne jest także to, że transmisja jest dwukierunkowa, co oznacza, że w ramach tego samego systemu nie tylko możemy obsługiwać mikrofony bezprzewodowe, czyli transmisję od mobilnego nadajnika do stacji bazowej, ale także od stacji bazowej do mobilnych odbiorników – czyli monitoring douszny. A do tego jeszcze wszystkie pakiety kontrolne w ramach tej samej sieci i tej samej transmisji, w związku z czym odzyskiwanie straconych bitów z równoległej transmisji odbywa się w sposób całkowicie automatyczny, przy użyciu tych samych komponentów antenowych. Jest to zatem bardzo bezpieczna transmisja i jesteśmy w stanie wykorzystać do 64 kanałów, 32 wejściowych i 32 wyjściowych, a to wszystko w ramach tych 8 MHz. Wiąże się to oczywiście z jakością, bo im więcej danych chcemy przesłać, gdy np. chcemy mieć lepszą jakość, albo niższą latencję, to skalowalność systemu powoduje, że faktyczna liczba kanałów może maleć. Czyli na przykład chcemy mieć 8 kanałów w najwyższej jakości, bez kompresji danych i z latencją 0,7 milisekundy, to wypełnimy sobie nimi całe pasmo. Ale żeby to nie było ograniczeniem, to każda jednostka bazowa potrafi obsłużyć dwa takie bloki 8 MHz. Czyli jeśli nawet te 8 MHz będzie dla nas jakimś ograniczeniem, możemy dołożyć drugą antenę i w ten sposób zająć następny blok 8 MHz. Jest to rozwiązanie niezwykle elastyczne.
W skład systemu wchodzą anteny, które zapewniają stabilną transmisję na średnich i dużych dystansach.
Na chwilę odejdziemy od rozmowy, by przyjrzeć się bliżej sercu systemu Spectera, który jest Base Station, czyli właśnie stacja bazowa. Moduł o wysokości zaledwie 1U jest w stanie zastąpić system, który dotąd zajmowałby znacznie więcej miejsca, bowiem oferuje on aż 64 połączenia audio – 32 wejścia i 32 wyjścia. System pracuje z częstotliwościami próbkowania 48 lub 96 kHz, korzystając z szyfrowania transmisji AES 256. Z przodu mamy pokrętło, włącznik i ekran OLED, zaś z tyłu znajdują się wszystkie łącza – urządzenie posiada ona dwa zasilacze sieciowe, główny i pomocniczy, znajdziemy tu także cztery porty antenowe (RJ45), dwa gniazda Dante oraz sloty na opcjonalne łącza MADI (światłowodowe lub BNC). Stacja bazowa jest także sprzętowo przygotowana z myślą o dalszym rozwoju systemu operacyjnego, ma zatem wbudowane porty połączeń kaskadowych, co w przyszłości umożliwi wykorzystanie kolejnych takich modułów do budowy jeszcze większej całości. Zalety posiadania tak wielkiego potencjału w jednym urządzeniu są oczywiste – co zresztą podkreśla sam Grzegorz Fotek.
Wiemy już co zyskujemy dzięki zastosowaniu transmisji szerokopasmowej, warto zatem przyjrzeć się temu, jak w praktyce wykorzystał to Sennheiser. Co konkretnie składa się na nowy system?
W tej chwili Spectera składa się ze stacji bazowej, do tego są anteny i bodypacki. To jest nasza oferta na dzisiaj. Na jesień 2025 planowane są nadajniki do ręki.
Kompaktowe urządzenia bodypack mogą pełnić rolę zarówno odbiorników, jak i nadajników w systemach transmisji dźwięku.
Co możemy powiedzieć o poszczególnych komponentach, przede wszystkim zaś o stacji bazowej, która ma naprawdę imponujące możliwości i jest w stanie zastąpić wiele innych urządzeń?
Spectera generalnie zmienia sposób myślenia o systemach bezprzewodowych jako takich, bowiem do tej pory mówiliśmy o ścisłym podziale na jeden dwu, może czterokanałowy odbiornik, względnie nadajnik, a do tego odpowiednią liczbę mobilnych nadajników, odbiorników do takiego systemu. I każdorazowe zwiększanie liczby kanałów oznaczało, że trzeba było dokupić dodatkowe odbiorniki. W przypadku Spectery taki problem praktycznie nie występuje, ponieważ tak naprawdę jest to ekosystem dla systemów bezprzewodowych. Na który składa się stacja bazowa, zarządzająca wszystkimi kanałami, oferując 32 wejścia i 32 wyjścia w formacie Dante. A jest modułem o wysokości 1U, co jest wielkim plusem, bo jesteśmy w stanie za pomocą niewielkiego urządzenia obsłużyć tak dużą liczbę kanałów. Jedyne co będzie nam do tego potrzebne to anteny. I tu ważna rzecz – te anteny to są tak naprawdę kompletne urządzenia i nie mamy połączenia antenowego między nimi a stacją bazową, bo wszystko jest realizowane przez skrętkę. Czyli po prostu zwykły kabel Ethernetowy. W związku z tym nie mamy ograniczeń wynikających z długości kabla, nie mamy strat, typowych dla kabli antenowych. Co odbierze antena jest od razu konwertowane na ciąg danych i te dane są wysyłane do naszej stacji bazowej. Skoro mowa o odległościach, to w przypadku kabla Ethernet możemy oddalić antenę do 100 metrów, a mamy już za sobą testy z wykorzystaniem światłowodu – tutaj możemy odsunąć anteny nawet do czterech kilometrów. Zatem jesteśmy sobie w stanie wyobrazić dużą scenę o festiwalową, gdzie Spectera być może byłaby za dużym systemem na jedną scenę, ale jeśli trzeba będzie także obsłużyć także drugą, to przekierowywanie sygnałów nie będzie stanowiło żadnego problemu. Wszystko odbędzie się za pośrednictwem światłowodu i będziemy to robić przy pomocy jednej stacji bazowej. Taka sama sytuacja będzie mieć miejsce w stacji telewizyjnej – jedna Spectera, do której możemy podłączyć cztery anteny. Każda wystarczy na całe studio telewizyjne, nie ma potrzeby korzystania systemu Diversity. Możemy zatem obsłużyć cztery lokalizacje i z każdej z nich sygnał zostanie zebrany przez antenę, dostarczony do stacji bazowej. A dalej trafi do odpowiednich pomieszczeń produkcyjnych. Także mówimy o zupełnie innej koncepcji wielokanałowych systemów bezprzewodowych
Technologia WMAS zapewnia technikom narzędzia, które są bardziej niezawodne i odporne na zakłócenia niż wcześniejsze systemy.
I znów na zrobimy małą przerwę, by tym razem zająć się kolejnym składnikiem systemu Spectera, który są bodypacki SEK. Rzeczą szczególnie godną uwagi jest to, że służą one zarówno do transmisji sygnału mikrofonowego, czy instrumentalnego, ale także odbioru dźwięku z myślą o monitoringu dousznym. Mogą zatem być nadajnikami, odbiornikami, albo i jednym, i drugim jednocześnie. Zapewniają czas pracy do 7 godzin (zasilane są akumulatorem BA 70), posiadają wysokiej klasy wzmacniacz słuchawkowy, oferujący doskonałe parametry. Są przy tym niewielkie, lekkie i bardzo wygodne. Zastosowano 3-pinowe złącze mikrofonu krawatowego lub nagłownego, złącze słuchawek (TRS 3,5 mm). Bodypack jest dostępny w dwóch wariantach częstotliwości: UHF (470 – 608 MHz i 630 – 698 MHz) oraz 1G4 (1350 – 1400 MHz oraz 1435 – 1525 MHz). Podwójna funkcja urządzenia, jako nadajnika i odbiornika to niewątpliwie jedna w jego największych zalet. A skoro już wymieniamy inne elementy, wspomnijmy także o antenach – dostępnych w dwóch wersjach: UHF i 1,4 GHz. Nie jest to zresztą wyłącznie sama antena, o czym już wspomniał nasz rozmówca, ale jednocześnie także konwerter na sygnał cyfrowy, przesyłany do stacji bazowej za pomocą łącza RJ45.
Zaoferowanie bodypacku, który jest zarówno nadajnikiem, jak i odbiornikiem to także bardzo duża zaleta – zwłaszcza z punktu widzenia osób realizujących występ, czy samych muzyków, wokalistów.
W przypadku standardowej produkcji muzycznej musimy wiedzieć ile będziemy potrzebować słuchawek do monitoringu dousznego, ile nadajników itd W omawianym przypadku liczy się po prostu ilu będzie wykonawców. Bodypacki mogą pracować albo jako odbiorniki, albo jako nadajniki, albo jednocześnie jako odbiorniki i nadajniki. O funkcjonalności, która nazywa się transceiver, decydujemy z poziomu stacji bazowej, za pomocą oprogramowania – jak zachowuje się nasze urządzenie mobilne. Tej funkcjonalności nie będzie w nadajniku do ręki, bo tam przecież nie byłoby jak dołączyć słuchawek, byłoby nawet dosyć komiczne. Warto też pamiętać, że w przypadku systemów dousznych kwestią kluczową jest opóźnienie. W związku z czym nie bez przyczyny w Specterze to minimalne opóźnienie wynosi 0,7 milisekundy. Po to, żeby zapewnić wykonawcy jak najwyższy komfort. Przypomnę tylko, że graniczna wartość opóźnienia wynosi 5 milisekund, wówczas wykonawca korzystający z odsłuchu dousznego słyszy się jeszcze naturalnie, zaś powyżej tej wartości odczuwa już pewnego rodzaju sprzeczność pomiędzy tym co gra, czy śpiewa, a tym co dociera do niego przez słuchawki. Pamiętajmy, że w takim systemie audio funkcjonuje wiele urządzeń i elementów, które mogą wprowadzać opóźnienia – jak konsoleta, pluginy itp. Już systemy sennheisera EW-D i EW-DX dokonały przełomu, bo tam opóźnienie wynosiło 1,9 milisekundy, co wówczas było najmniejszą wartością na rynku. Poszliśmy o krok dalej i możemy zaoferować 0,7 milisekundy, a to są na dziś wartości nie do pobicia.
Spectera została zaprojektowana z myślą o dużych wydarzeniach z liczną grupą wykonawców, doskonale radząc sobie z takim obciążeniem.
Skupiliśmy się na sprzęcie, tymczasem niezwykle ważnym elementem całości jest oprogramowanie do zdalnego sterowania i monitorowania systemu, czyli LinkDesk. Co możemy o nim powiedzieć, jak bardzo ułatwia obsługę?
Na marginesie warto opowiedzieć ciekawą anegdotę: otóż w prace programistyczne zaangażowani zostali informatycy z Polski! Odbyliśmy z zespołem kilka spotkań i konsultacji jeszcze przed powstaniem tego systemu, podczas których pokazywaliśmy im jak wygląda typowy koncertowy workflow – programiści, nawet najlepsi mają ograniczone doświadczenie jeśli chodzi o pracę sceniczną. Chociaż wytyczne mogą być i były bardzo szczegółowe, dopiero zrozumienie czemu to wszystko służy, kiedy i jak jest wygodne w obsłudze pozwoliło w efekcie stworzyć zupełnie unikalne w swojej klasie i wygodzie rozwiązanie. Użytkownicy ocenią to oczywiście sami, niemniej: w naszej opinii jest to wyjątkowo intuicyjne i przejrzyste oprogramowanie. Na jednym ekranie mamy podgląd całego pasma, mamy także udostępnione wszystko co się dzieje wokół pasma, czyli mamy cztery wejścia antenowe w systemie i jeżeli zostawimy sobie przynajmniej jedną antenę wolną, wystawimy ją gdzieś daleko poza naszą scenę, to w momencie kiedy pojawi się ktoś, kto mógłby nas zakłócać, to Spectera potrafi sobie z takimi zakłóceniami poradzić. Ponieważ je zobaczy i automatycznie nałoży na nie filtry. Co więcej, my dowiemy się, że ktoś wszedł na teren wydarzenia z nadajnikiem, będziemy to wiedzieli nawet zanim on się w ogóle zbliży do sceny. W związku z tym jesteśmy w stanie zareagować, odpowiednio wcześniej dać sygnał organizatorowi, bo na przykład przy którejś bramce pojawiła się ekipa telewizyjna z włączonym nadajnikiem w takim paśmie. Jak zatem widać kwestie kontroli i bezpieczeństwa były w przypadku tego rozwiązania niezwykle ważne. Oczywiście także konfiguracja jest bardzo wygodna. Możemy bezpośrednio w tym oprogramowaniu ustawić w locie parametry całego systemu, czy też w czasie pracy zmienić jakości sygnału, coś poprawić itd. To wszystko dzieje się w czasie rzeczywistym. Ale najważniejszą rzeczą jest to, o czym mówiono już w czasie prezentacji, a przypomnę, że oficjalna odbyła się we wrześniu w czasie targów IBC w Amsterdamie, że jest to ekosystem i będzie się rozwijał. Spectera będzie działała tak, jak będą tego potrzebowali użytkownicy. Nie jesteśmy zamknięci jeśli chodzi o software, czy sposób działania tego systemu. Mamy platformę sprzętową, urządzenia nadawczo-odbiorcze. To wszystko jest otwarte jeżeli chodzi o dalszy rozwój tego systemu.
System umożliwia transmisję na znacznie większe dystanse niż było to możliwe wcześniej.
To wszystko pokazuje, że Spectera jest właściwie inwestycją w przyszłość, gotową nie tylko na pracę z tym, co dziś jest dostępne, ale także uwzględniającą co może się wydarzyć w przyszłości. Czy takie stwierdzenie jest w tym wypadku uprawnione?
Tak, wyobraźmy sobie taką sytuację – wspomniałem o dwóch pasmach, w których ten system może pracować. To jest zakres UHF, albo 1,4 GHz. W jakim konkretnie zakresie działa ten system, o tym decyduje wyłącznie użytkownik. Mając jedną stację bazową Spectera możemy dysponować zarówno antenami UHF, jak i 1,4 GHz. I możemy sobie dzielić te pasma, bo gdyby na przykład UHF za kilka lat stało się zbyt zajęte, to Spectera i tak zostaje, bo może obsługiwać każdy zespół nadawczo-odbiorczy. Więc co najwyżej konieczny będzie upgrade pewnych elementów, ale na pewno nie wymiana całego systemu.
Nowoczesny system cyfrowy współpracuje z intuicyjnym i stabilnym oprogramowaniem, zapewniając wygodę użytkowania.
Podsumowanie
Sennheiser Spectera wprowadza zupełnie nowy standard w dziedzinie systemów bezprzewodowych. Wykorzystując szerokopasmową transmisję wielokanałową oferuje niespotykany dotąd poziom bezpieczeństwa, niezawodności i jakości. A także elastyczności – nie musimy już konfigurować systemu myśląc osobno o niezbędnej liczbie nadajników, czy odbiorników – po prostu na podstawie liczby wykonawców i ich potrzeb określamy ile potrzeba urządzeń mobilnych – bodypacków. Ich funkcję określimy w zależności od potrzeb. Sercem jest jedna stacja bazowa, oferująca dużą liczbę kanałów audio, a same anteny mogą znajdować się w dużej odległości. Jest to zatem optymalne rozwiązanie wszędzie tam, gdzie potrzebne są duże systemy, zdolne do pokrycia relatywnie dużej przestrzeni. Studia telewizyjne, duże kompleksy produkcyjne, festiwale, sceny z dużą liczbą wykonawców itp. Jeden moduł rackowy, zestaw bodypacków i anteny – to wszytko, co będzie potrzebne. Do tego mamy także bardzo dobrze opracowane oprogramowanie zarządzające całością – przyjazne w obsłudze i bardzo ułatwiające konfigurację. To wszystko sprawia, że mamy do czynienia z systemem godnym nie tylko naszych czasów, ale przygotowanym także na wyzwania przyszłości.
W czasie pisania tego tekstu Sennheiser Spectera był już oferowany w przedsprzedaży, z terminami dostawy zaczynającymi się od pierwszego kwartału 2025 roku. Jak wspomniał nasz rozmówca, na jesień tego roku planowana jest premiera nadajników do ręki, które uzupełnią już dostępne składniki.
Tekst: Dariusz Mazurowski, Muzyka i Technologia
Zdjęcia: Sennheiser
