Apprentissage à distance: comment diffuser un orchestre multi-sites

L'apprentissage à distance et ses complications sont une priorité pour tous les éducateurs. Parmi les grands défis, il y a la façon dont des musiciens distants de plusieurs centaines de kilomètres jouent ensemble en synchronisation. Jetons un coup d'œil à une application qui a trouvé un moyen.

La conférence annuelle Innovation In Music est un événement musical international qui rassemble des chercheurs et des professionnels qui façonnent l'avenir de l'éducation musicale et de l'industrie. L'événement accueille des universitaires, des artistes, des producteurs, des ingénieurs, des professionnels de l'industrie de la musique et des fabricants pour se réunir et entendre des présentations et des discussions sur un large éventail de sujets.

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La conférence la plus récente s'est tenue sur le campus d'Ealing de l'Université de West London et a couvert un certain nombre de sujets, notamment la production musicale, la performance et la composition, l'innovation technologique des studios et les plateformes de vente, de diffusion et de diffusion de musique, pour n'en nommer que quelques-uns.

Le Dr Paul Ferguson, professeur agrégé d'ingénierie audio de l'Université Napier d'Édimbourg, a exploré le potentiel de la collaboration créative à distance sur les réseaux IP.

Le discours d'ouverture de la conférence de cette année a été parrainé par Focusrite Pro, titulaire de la licence Dante, qui souhaitait vivement explorer la possibilité d'utiliser ses produits et la technologie Dante sur une longue distance.

«Mon domaine de recherche depuis plusieurs années a consisté à examiner la performance et la production de musique à distance sur des réseaux à haut débit. Nous sommes très chanceux que dans le monde de l’éducation, nous soyons connectés par des réseaux à haut débit à des fins de recherche », a déclaré Ferguson. «Chez Napier, nous utilisons Dante pour relier les studios et les ressources ici sur le campus, mais j'ai toujours prédit que la collaboration locale et à distance pourrait se conjuguer.»

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Lors de la conférence, le co-chercheur de Ferguson et de l'Université Napier d'Édimbourg, le Dr Dave Hook, a travaillé avec l'équipe de Londres pour démontrer une performance mettant en vedette un total de huit musiciens jouant ensemble. Plusieurs musiciens étaient répartis dans différents espaces autour de l'Université de West London - tous utilisant les interfaces Focusrite RedNet activées par Dante - et l'un des musiciens se trouvait à Édimbourg, en Écosse, à environ 400 miles de là.

Pour autant que nous le sachions, c’était la première fois que Dante d’Audinate était utilisé pour connecter des artistes sur un réseau conventionnel d’une telle distance », a déclaré Ferguson. «Cela a vraiment changé la donne, car cela démontre que les studios, les établissements d'enseignement et les artistes interprètes ou exécutants pourront en fin de compte collaborer sur une grande distance et utiliser Dante comme ils le font actuellement pour connecter les ressources localement.»

Le flux de travail démontré lors de la conférence Innovation In Music a depuis été répété avec succès entre Édimbourg et Berlin, sur une distance de plus de 1000 miles.

«Nous sommes très enthousiastes à ce sujet, en particulier en ce qui concerne ce qui se passe actuellement avec le COVID-19, nous sommes tous désespérés de nous connecter», a déclaré Ferguson. «Avec un réseau Dante et avec Dante Domain Manager contrôlant les zones, nous savons que nous pouvons désormais connecter les établissements d’enseignement, et je suis sûr que les studios et les maisons de production se lanceront rapidement dans cette voie. C'est l'une de ces choses une fois que vous savez que c'est possible, alors nous allons demander à beaucoup de gens de le faire. "

Dante Domain Manager est un logiciel de gestion de réseau qui permet l'authentification des utilisateurs, la sécurité basée sur les rôles et les capacités d'audit pour les réseaux Dante tout en permettant une expansion transparente des systèmes Dante sur toute infrastructure réseau. Dante Domain Manager organise un réseau en zones appelées «domaines» qui ont chacune des exigences d'accès individuelles, ce qui permet de savoir clairement et facilement qui peut accéder à n'importe quelle zone du système. Toutes les activités sont enregistrées, étiquetées et horodatées afin que les problèmes puissent être rapidement identifiés et résolus.

«Nous savons tous que Dante Domain Manager vous permet de créer et de gérer des sous-réseaux séparés - en connectant différents types de studios, de postes de travail et de ressources au sein d'une installation - mais généralement dans le même bâtiment ou campus, peut-être à quelques kilomètres de là», a déclaré Ferguson . "Mais que se passe-t-il si un studio a besoin de se connecter à un diffuseur géographiquement séparé par une grande distance? Le problème, il s'avère, était avec le pointage. "

Synchronisation globale

Le streaming audio commercial sur Internet est désormais courant et fonctionne sur de longues distances, mais ce type d'audio est non synchronisé, compressé et généralement à très forte latence en raison du manque de synchronisation fiable. En utilisant un réseau longue distance, Ferguson s'est rendu compte qu'avec deux nouvelles fonctionnalités de Dante Domain Manager - la prise en charge des appareils compatibles SMPTE 2110 / AES67 dans les flux de travail Dante et la prise en charge de la synchronisation GPS - permettrait un système complètement synchronisé et sans perte qui s'étend sur des centaines de kilomètres. avec une latence incroyablement faible.

«C'était une excellente avancée pour l'audio réseau; fondamentalement, nous pouvons oublier les problèmes d'horloge. Désormais, chaque sous-réseau du réseau peut être verrouillé sur une horloge satellite GPS à sa proximité immédiate », a déclaré Ferguson. «Ces satellites sont tous liés et ont une heure commune commune, donc où que vous soyez connecté et synchronisé dans le monde entier, il s’agit en fait de la même horloge mondiale. C'est une victoire énorme et immédiate pour les universités et les établissements d'enseignement du monde entier qui utilisent les réseaux Dante et Dante Domain Manager peut désormais se connecter et collaborer avec d'autres sites au sein de leur système éducatif, ou se connecter avec d'autres universités, comme la nôtre. "

La synchronisation GPS permet à chaque zone d'être régie par sa propre horloge mère, en maintenant les appareils verrouillés sur chaque site. Une fois les limitations d'horloge surmontées, un réseau Dante peut fonctionner sur n'importe quelle distance, dépassant le nombre total de canaux bidirectionnels sans problème.

Qu'en est-il de la latence?

Étant donné que Dante distribue un son numérique multicanal non compressé avec une latence quasi nulle et une synchronisation parfaite, les utilisateurs bénéficient d'une excellente qualité audio avec un alignement temporel précis de toutes les sources.

Avec la démonstration en direct de Ferguson, la latence était sans aucun doute un problème. Pourtant, même avec un pare-feu à affronter, les premiers tests ont révélé un temps d'aller-retour de 9,5 ms pour les paquets de données envoyés de Londres à Édimbourg et inversement.

Les deux sites, étant des universités, sont connectés au réseau JANET (Joint Academic NETwork). JANET est un réseau à large bande passante créé spécialement pour être utilisé par la communauté britannique de la recherche et de l’éducation. Avec environ 18 millions d’utilisateurs, JANET est le réseau national de recherche et d’éducation le plus actif d’Europe en fonction du volume de données transportées. Même avec un pare-feu, les premières expériences ont révélé un temps d'aller-retour de 9,5 ms pour les paquets de données envoyés de Londres à Édimbourg et inversement. Bien qu'initialement encourageante, la nature du réseau JANET comptant 18 millions d'utilisateurs signifie qu'aux heures de pointe, l'augmentation du trafic forcerait ce temps d'aller-retour à 15 ms ou plus, avec des pics occasionnels allant jusqu'à 30 ms. Ferguson réfléchit: «étant donné qu'il s'agissait d'une performance en direct et d'ouverture de la conférence, j'ai commis une erreur par excès de prudence. Même si les soirées sont généralement des périodes calmes pour le trafic, nous réglons simplement la mémoire tampon de nos interfaces RedNet à 20 ms de chaque côté: 40 ms au total. Un peu plus long que ce que vous souhaiteriez idéalement pour la batterie, mais sans danger et absolument utilisable pour les textures synthétiques que nous obtenions d'Edimbourg. "

«Il y a certainement un compromis entre la latence acceptable pour les musiciens et les performances du système», a déclaré Ferguson. «Nous avons commis une erreur par excès de prudence et avons réglé le tampon de nos interfaces à 20 ms de chaque côté pour un total de 40 ms au total, un seuil absolument utilisable pour les textures de synthé que nous obtenions d'Édimbourg.»

L'avenir

Il est peut-être plus remarquable de noter que chaque élément de technologie utilisé était un logiciel ou un produit matériel courant et disponible dans le commerce.

La vision de Ferguson pour une application plus large de sa configuration va au-delà du milieu universitaire. La capacité de collaborer et d'éduquer sur Dante entre les établissements, entre les programmes d'études (ou entre les campus largement distribués) a des équivalents évidents dans les studios commerciaux, la diffusion et la post-production. Ferguson conclut: «Nous savons qu'en ne faisant rien, les réseaux et la connectivité dont nous disposons s'améliorent et coûtent moins cher. Même avec les options de connectivité d'aujourd'hui, nous avons montré ici que la technologie permettant de collaborer de manière créative sur de longues distances à l'aide de Dante est prise en charge et existe aujourd'hui. »

Avec le succès de la démonstration, Ferguson prédit désormais que la collaboration à distance dans le domaine de l'éducation prospérera, mais voit également la capacité avoir des équivalents logiques pour une utilisation commerciale.

«Malheureusement, le virus COVID-19 a apporté une nouvelle perspective à la performance, et pour les musiciens en concert, cette capacité d'horloge GPS permet potentiellement aux musiciens de se connecter et de collaborer en toute sécurité sur des centaines de kilomètres», a ajouté Ferguson. «Que se passe-t-il lorsque les artistes veulent faire leur prochain album ou collaborer avec d'autres? Jusqu'à ce que notre vie professionnelle revienne à la normale, cela présente une excellente option, la prochaine meilleure chose à être là-bas. Et même après la levée de l'interdiction, ce sera un moyen économique et efficace de rassembler la créativité sur de grandes distances. »

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