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Redundancia en la adaptación de la tecnología WMAS de SennheiserPor el Dr. Sebastian Georgi

Introducción

Siempre que se presenta una tecnología revolucionaria y se exploran ámbitos técnicos aún desconocidos, las preguntas del tipo “qué pasaría si” y las comparaciones con la tecnología convencional son la regla y no una excepción. En nuestras charlas y sesiones informativas con compañeros de la industria sobre los sistemas de audio inalámbricos multicanal o WMAS, para abreviar, encontramos que el tema de la “redundancia” despertaba un interés especial.
 
La implementación de la tecnología WMAS de Sennheiser funciona con una unidad central montada en rack que gestiona simultáneamente un gran número de micrófonos inalámbricos y monitores intraurales, en lugar de numerosas conexiones transmisor-receptor individuales con tecnología de banda estrecha convencional. ¿Qué sucede si falla esa unidad central? ¿Qué opciones de redundancia ofrece la implementación de WMAS de Sennheiser? Este artículo tiene como objetivo responder a estas preguntas analizando distintos escenarios de funcionamiento y la manera en que los gestionar la implementación de WMAS de Sennheiser. 
 
La implementación de WMAS de Sennheiser: una unidad central montada en rack gestiona simultáneamente un gran número de micrófonos inalámbricos y monitores intraurales en el mismo canal de RF

Redundancy

In our technology context, redundancy means the doubling of various subsystems to ideally ensure operation without interruption, even when one subsystem fails. Therefore, when considering redundancy, all subsystems are evaluated for their probability of failure, and a decision is made to duplicate them or not.
 
An obvious solution to avoid a single point of failure in a technical system is to duplicate the entire system. Examples in pro audio would be duplicate mixing consoles, or a console with dual redundant engines, for major televised live audio events, or duplicate equipment racks at a broadcasting facility. 
 
Redundancy in live audio: Two DiGiCo Quantum 5 consoles mirrored at the FOH position of the opera 'The Canal Ballad’ at the opening performance of the Beijing Performing Arts Centre in December 2023.  
(Image courtesy of Racpro) 
 
In the case of a wireless audio system this would mean building the entire wireless audio system twice, using different frequencies, separate power supply circuits, ideally generators, too, setting up the duplicate systems at some distance and so forth. However, from an economical point of view, this does not make sense for most practical applications.

Cifrado

La tecnología WMAS desarrollada por Sennheiser está orientada a la conexión. Esto significa que un dispositivo móvil, como un transmisor de micrófono o un receptor intraural, establece una conexión con la unidad central montada en rack. Desde ahora, llamaremos a esta conexión inicial “emparejamiento”. Cuando se empareja un dispositivo móvil con la unidad central, se intercambia una clave de cifrado. Después, el dispositivo se puede coordinar utilizando un canal de control remoto permanente dentro del mismo canal de RF (radiofrecuencia) bidireccional que se utiliza para la transmisión de audio. 
Esto implica que ya no será posible utilizar un segundo receptor para escuchar la misma señal de RF, algo que en la actualidad se hace con frecuencia para disponer de una especie de red de seguridad. Sin embargo, cabe señalar que esta opción también desaparecerá para los sistemas de audio inalámbricos de banda estrecha antiguos, ya que a partir de 2025 será obligatorio cumplir el requisito normativo de cifrado de datos personales tales como el audio.
 

Situaciones de redundancia con la tecnología WMAS de Sennheiser 

 
Veamos ahora distintas situaciones en las que se producen fallas y cómo se pueden gestionar implementando WMAS de Sennheiser. 
 

Interferencia de RF

 
Situación:
Se producen interferencias en una frecuencia de RF causada, por ejemplo, al conectar sistemas de audio inalámbricos no coordinados sin comprobar la disponibilidad de frecuencias. Otra posible causa podría ser la emisión de señales de RF no deseadas, por dispositivos que no son de audio, en el rango de frecuencias UHF del televisor. 

Medida correctiva:
La implementación de la tecnología WMAS de Sennheiser ofrecerá una funcionalidad de escaneo permanente incluso durante el funcionamiento. Todos los dispositivos WMAS, ya se trata de dispositivos móviles o antenas fijas, monitorean y miden continuamente el espectro de RF utilizado (lo que se conoce como detección de espectro distribuido). Estos datos se utilizan para informar al operario de interferencias detectadas y ayudarle a reaccionar dinámicamente a la situación. Las pruebas de campo han demostrado que WMAS es capaz de funcionar con algunas fuentes de interferencia, lo que ofrecerá al equipo de sonido de un evento en vivo el tiempo suficiente para rastrear la fuente de interferencia y desconectarla.
 
Si se trata de una interferencia masiva en el canal de TV asignado, es decir, que hay varias interferencias activas en este canal de RF en particular que posiblemente no permitan mantenerlo en funcionamiento, se puede cambiar de canal de RF en cuestión de segundos. No es necesario volver a emparejar los dispositivos móviles. Estos iniciarán una búsqueda rápida y, a continuación, detectarán a la portadora reasignada. Esto provocará una breve interrupción de audio de unos pocos segundos, lo que no es nada si se tiene en cuenta cuánto tiempo se tardaría en reprogramar varios receptores de banda estrecha y los transmisores asociados. Por otro lado, si la comunicación con los dispositivos móviles sigue siendo posible hasta cierto punto, se puede emitir un comando de cambio de frecuencia a través del canal de control remoto permanente. Este procedimiento reducirá el tiempo de interrupción de audio.
 
Izquierda: Una sola fuente de interferencia de 200 kHz puede ser perjudicial para una instalación densa de banda estrecha multicanal. Se pierde al menos un canal de audio y se requiere un dispositivo que funcione en una frecuencia de respaldo. Si se producen más interferencias, se perderán más canales.
Derecha: La misma fuente de interferencia afecta a una instalación WMAS. Gracias a la diversidad de frecuencias del sistema y al procesamiento de señales avanzado, el WMAS no se ve afectado por esta fuente de interferencia en el mismo canal. Si se producen más fuentes de interferencia, la detección de espectro distribuido y el control remoto de todos los dispositivos ayudan al operario a emprender acciones informadas.

Cable roto

 
Situación:
En general, el audio inalámbrico requiere muchos cables en el lado de montaje en el rack. Además de los cables de alimentación obvios y los cables para las antenas remotas, también se requieren cables para redes de audio como Dante o para conexiones a través de MADI (Multichannel Audio Digital Interfaces). Cada uno de estos cables podría dañarse o desconectarse accidentalmente.
 
Medida correctiva: 
Todas las conexiones de audio se pueden hacer redundantes al implementar la tecnología WMAS de Sennheiser. 
 
Las distintas antenas que funcionan en el mismo canal de RF no solo servirían para ampliar el área de cobertura, sino que también podrían compensar la “caída” de una antena: Si se desconecta un cable de una antena, otra antena podría asumir el control sin defectos en el audio perceptibles, siempre que los dispositivos móviles se encuentren dentro de su área de cobertura. Por lo tanto, la superposición de zonas de antenas ofrecerá redundancia y, aunque WMAS solo necesita una antena para la unidad central en muchas situaciones, los responsables de RF podrían considerar de todos modos agregar una antena adicional. 
 
Una pérdida temporal de la conexión de la red de control a la unidad central no provocaría ninguna interrupción de audio. En lo que respecta al cable de alimentación, una de la opciones podría consistir en usar unidades de alimentación independientes y cables de alimentación independientes. 
 

Falla de la computadora de control

 
Situación:
Para configurar y supervisar el sistema antes y durante la producción se necesitará una computadora portátil o de sobremesa. Y esta computadora podría fallar.
 
Medida correctiva: 
Al igual que ocurre con la situación en la que se rompe un cable, la tecnología permitiría que la producción continuara en caso de falla de la computadora de control. El operario podía conectar una computadora de repuesto a la unidad central de WMAS montada en rack y cargar los datos de producción en una nueva computadora de control. Esta asumiría todas las funciones del dispositivo que falló.
 

Fallo de micrófono

 
Situación:
Los dispositivos móviles pueden dañarse durante un uso brusco durante la actuación. Las cápsulas de los micrófonos de solapa pueden obstruirse con el sudor o el maquillaje.
 
Medida correctiva: 
Al igual que ocurre actualmente con los sistemas de banda estrecha convencionales, los dispositivos de repuesto se emparejarían con la unidad central. Estos pueden sustituir a cualquier dispositivo móvil que falle.
 
En shows muy dinámicos los micrófonos podrían verse afectados. Por ello, sigue siendo imprescindible disponer de dispositivos de repuesto.

Falla de la unidad central WMAS montada en rack

 
Situación:
¿Qué hacer en el improbable caso de que falle una unidad central? Aunque se trata de una falla muy improbable, es posible que haya aplicaciones críticas para las que la redundancia del sistema es clave. 
 
Medida correctiva:
La tecnología permitiría configurar una segunda unidad central, que podría asumir todas las conexiones de la unidad central gemela. En la implementación, el operario copiaría toda la configuración de la primera unidad central en una segunda antes de la celebración de un evento importante. Esto incluiría la clave de cifrado y toda la información de emparejamiento. Si surge la necesidad de cambiar a la unidad central de respaldo, esta podrá asumir el funcionamiento de la primera unidad. Tal y como se describe en “Interferencia de RF”, los dispositivos móviles deben volver a reconectarse a la nueva unidad central, lo que provocaría una interrupción de varios segundos. Sin embargo, no sería necesario emparejar ni reconfigurar.
 

Conclusión

 
Veremos productos basados en la tecnología WMAS de Sennheiser que implementen opciones de redundancia paso a paso. Para muchas situaciones típicas que requieren redundancia, la tecnología podría ofrecer una solución que garantice un funcionamiento sin interrupciones audibles. En el improbable caso de que falle todo un canal de RF (de 6 o 8 MHz de ancho) por causa de interferencias, o una unidad central montada en rack, la producción podría continuar después de una breve interrupción. Si incluso una interrupción breve es inaceptable, la duplicación del sistema de audio inalámbrico siempre sería una opción, y con WMAS, que tan solo utiliza una unidad central compacta en lugar de un rack cargado de receptores de micrófono y transmisores de monitores intraurales, sería mucho más fácil de lograr que con los sistemas de banda estrecha actuales.