CobraNet

CobraNet是綜合硬件、軟件和通信協議為一體的網絡音頻實時傳輸技術，它的專利權在美國PeakAudio公司。開發CobraNet的目的之一就是在高速發展的計算機網絡平台上找到一種實時的、穩定的專業音頻數據傳輸的方法，這也是將來專業音頻領域發展的重要方向之一。這一應用方向在多年前就以被世界各地的專業音頻器材製造廠家所注意，相繼提出並開發了多套解決方案。隨着時間的推移，在眾多方案中CobraNet以其良好的互通性、低成本的造價、可靠穩定的測試、可遇見的發展速度和良好的商業運作機制迅速的佔領了這一市場，並得到了包括Peavey、QSC、Hamman、Biamp、R-H等數十家國際一流音頻設備公司的支持。從某種意義上講，由CobraNet技術帶動的整個專業音響行業正向着計算機網絡化方向進軍！

1.採用TCP/IP協議；

2. 工業標準的網絡配件都可直接使用——交換機、五類線及光纖；

3. 用標準網絡連線或者是增加交換機就可以方便擴大系統；

4. 容易瞭解以太網布線的長度——五類線是 100 米，多模光纖是 2,000 米，單模光纖

5－40km；

5. 用 SNMP 標準協議的網絡控制工具用來分析網絡操作；

6. 星型結構：可選用具有 IEEE802.3ad 鏈路聚合功能的交換機做音視頻網絡的冗餘備份；

7. 環型結構：允許重複連接網絡通道，當網絡交通出現問題時，可以由交換機自動選擇另外一條網絡 通道。

8.傳輸延時5.33毫秒。 3.33ms

9.採樣率最大96KHz

10.最大通道數64X64路，常用的為32x32路

CobraNet技術雖然先進，但並非所有的音頻工程都需要使用計算機網絡進行音頻信號傳輸。對於那些獨立使用音響器材的Disco舞廳、中小型會議室和多功能廳等場合，不適合使用網絡型設計，這樣做只能是增加設計難度和提高成本。但是對於象運動場、主題公園、歌舞劇院、廣播電台、大型現場演出、大規模智能會議系統和樓宇智能音頻系統等大型工程則比較適合。這是因為CobraNet信號是在以太網絡設備中傳輸的，一條普通的5類雙絞線可以在雙方向傳輸128個通道的高質量、無壓縮的音頻信號。如果使用光纖則可以輕易的將上百路信號傳輸數千米而無損耗。這會大大降低多通道、遠距離多點控制音頻系統的設計和運行成本。標準的CobraNet信號採用和CD唱片同樣的無壓縮PCM數據，而採樣率和量化分辨率卻使用了廣播級的48kHz和20Bit，遠遠高於了CD唱片的數據指標，這就能方便的滿足廣播電台的直播間信號傳送、錄音棚中各錄音間之間的信號共享等高質量要求。

隨着以太網交換設備的高速發展帶來的價格下跌，我們不建議設計師還使用HUB作為CobraNet的網絡交換設備設備而是使用全雙工的Switch即網絡交換機。儘管PeakAudio宣佈新版本的CobraNet仍然支持半雙工的HUB通信，但是這可能會給你的系統帶來丟失數據、音頻延時過長等問題。如果你是使用MediaMatrix的CobraNet產品，則根本不能使用HUB。CobraNet在音頻採樣速率上支持48kHz和96kHz，分辨率支持16、20和24bit三種，默認是48kHz20bit。至於為什麼不宜使用網絡集線器HUB而建議使用Switch，我們將在後面的詳細論述。

儘管PeakAudio公司開發並推廣了CobraNet技術，但他們公司卻不生產產品的，其它廠家只是向PeakAudio購買技術專利和CobraNetCODEC（即CobraNet的編碼解碼器，就是一組芯片，也稱為CobraNetCore）。這樣，不同廠家生產的基於CobraNet技術的音頻傳輸設備就會在使用上存在一些差異，但是不同品牌的產品理論上講是都可以互相通信的，因為它們都是遵守相同的通信協議的。按照設備的使用方法，我們又可以將CobraNet產品分為以下兩類：

a、只用做信號傳送。由於CobraNet技術本來就是用來解決音頻信號的傳輸問題的，所以針對信號的傳輸問題設計的信號接口箱應用就比較廣泛，例如QSC的RAVE、Symtrix的SymNet、Biamp的CobraNet接口箱等等，經過固化號碼的PeaveyCAB也可以這樣的應用。由於CobraNet的基本信號傳輸單元Bundle是以8個音頻通道為一個數據包的，所以我們上面提及的這些產品都是8個音頻通道為一組的（有的設備是16個通道一組，但是裏面包含了兩個Bundle）。在實際應用中輸出到功放的往往是2個通道，所以一些功放的製造廠家就製造了一些2個通道的CobraNet終端產品用來將CobraNet信號直接引入功放，例如CrestAudio（高峯）的CKi系列、Crown（皇冠）的IQPIP2插件和R-H的有源音箱系列等。

b、信號輸入——信號處理——信號輸出。這就要求設備不僅僅能完成數字與模擬信號之間的D/A、A/D變換，還要有相配套的音頻處理設備。這其中最為成熟和成功的就是我們熟知的Peavey公司的MediaMatrix（媒體矩陣）。其它公司也在加快開發這類的產品，比如Biamp已經有這種帶有CobraNet接口的小型處理機了。

這也是網絡音頻設備開發初期設計師們爭論和討論的最多的問題，上世紀八十年代末期，各種網絡技術相繼出現，具有代表性的就是Xerox公司1973年提出的EtherNet（以太網）、IBM公司1970年提出的Token-Ring（令牌網）和蘋果（Apple）公司在八十年代開發的AppleTalk。這些網絡都有各自的優點和缺點。例如以太網應用軟件的種類很多，開放性能好，成本低，但是存在網絡衝突等問題；令牌網雖然有效的避免了網絡的衝突，穩定性得以增強，帶寬利用率高，但是由於開放性差，導致支持這一技術的廠家甚少；AppleTalk造價是很低，但是其低效率和低速的數據傳遞已經不能適應現代化的網絡發展，所以必定會被淘汰。這些都是當時的一些實際情況，隨着網絡技術在九十年代的飛速發展，特別是中小型局域網和Internet的廣泛應用，使得以太網得到了前所未有的高速發展。全世界的應用的已經超過了2億個以太網節點，快速的普及帶來的就是技術的發展和成本的下降，而其靈活的開放特性使得以太網的傳輸速度呈對數的速度增長，從10M的標準以太網到百兆快速以太網甚至千兆、十千兆和百千兆以太網都已經開始運行……這些都已經證明CobraNet選擇以太網作為媒介是正確的。採用這種網絡設備以後，在以太網絡上可以傳輸上千個無壓縮的音頻數據通道，而價格卻象日用品一樣便宜。IBM宣佈放棄令牌網的開發也證明了以太網的強大優勢。

要弄清這個問題，必須先清楚網絡傳輸設備在數據信號中的作用。這裏講的網絡交換設備一般指的是網絡集線器HUB、網絡交換機Switch和路由器。提到路由器可能讀者朋友會立即聯想到TCP/IP協議集，聯想到Internet。但是很可惜，CobraNet是建立在標準以太網構架下的網絡傳輸協議，是工作在數據層的低層傳輸協議，所以涉及不到網絡層以上的高級協議，也就是説CobraNet不屬於TCP/IP，也不能穿過路由器進入Internet，它只能在局域網中傳遞。這還是因為全球的Internet的網絡帶寬還遠遠不能達到CobraNet的要求，同樣IEEE802.11的無線局域網帶寬也是不夠的，所以能傳輸CobraNet的物理介質只有雙絞線和光纖。我們知道在網絡中的設備進行相互通信的時候，數據要經過操作系統、通信程序、網卡、網絡交換設備等各個環節，而為這些環節生產相應設備的廠家也不計其數，如何能讓這些產品能“相互溝通”和“相互協作”呢？那就必須有一套規則，只要大家都遵守這個通信規則，則無論是買誰生產的產品都能保證通信的正常進行。由於網絡連接涉及到軟件和硬件以及通信協議的問題，所以國際標準化組織ISO專門為網絡傳輸定義了一個模型，讓大家共同遵守，這個模型稱為OSI（即OpenSystemInterconnectReferenceModel開放式系統互聯參考模型）。該模型由下向上共分為七層，從一到七層分別稱為物理層、數據層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層，