Audio Wireless come comunicano i componenti tra loro con lo Standard WISA

audio wirelessL’audio senza fili non ha ancora preso piede. La colpa è del segnale utilizzato, solitamente il wi-fi e Bluetooth che non garantisce sempre la pulizia di suono a causa delle interferenze. Per arginare questo problema nel 2011 è nata l’associazione WISA (Wireless Speaker and Audio), con l’obiettivo di consentire la trasmissione dell’audio di qualità HD senza fili in sistemi di home entertainment.

Creata da un gruppo di aziende leader nel settore audio-video, la WiSA 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 utilizzati nei sistemi Home Theater. La compatibilità WiSA si basa su una tecnologia comune per diffusori wireless che fornisce flessibilità e audio surround ad alta fedeltà grazie all’utilizzo di uno speciale spettro di frequenze (denominato U-NII), per garantire prestazioni audio di qualità senza interferenze.

Per poter funzionare in modo wireless, i diffusori devono integrare anche la sezione di potenza, ovvero sono del tipo cosiddetto attivo, poiché la trasmissione senza fili è possibile soltanto con i segnali audio preamplificati. Ciò dà anche il vantaggio di utilizzare più amplificatori per ogni tipologia di altoparlante del diffusore (woofer, midrange, tweeter etc), con il risultato di un migliore accoppiamento, perché l’amplificatore viene progettato per pilotare al meglio il proprio altoparlante.

SPETTRO RADIO SENZA INTERFERENZE
Ciò che distingue il sistema WiSA da altri sistemi di diffusione wireless del suono è il fatto di non utilizzare 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 è, infatti, 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, avvia una sequenza di operazioni che hanno come scopo di liberare il canale, spostando la trasmissione di tipo commerciale su un canale libero. 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 lìbero senza perdere alcun bit dell’informazione audio.

Grazie all’ampia larghezza di banda disponibile, ai pochi errori dovuti a interferenze e alla bassa latenza, si garantisce la qualità a costi molto competitivi. In caso di inevitabili errori di comunicazione, il sistema attiva una serie di metodi di recupero: FEC (Forward Errar Correction), vengono inviati bit ridondanti per effettuare le eventuali correzioni; mascheramento degli errori, i dati perduti o danneggiati vengono sostituiti in modo trasparente all’utilizzatore. Inoltre, il buffer di riproduzione permette una maggiore abilità di mascheramento, il risultato è una trasmissione altamente silenziosa: rumori e artefatti sono del tutto assenti. Tutti i componenti WiSA compatibili sono testati per assicurare comunicazioni indisturbate entro un’area di 100 metri quadrati, anche in presenza di interferenze.

CONFIGURAZIONE SEMPLICE
Un altro vantaggio derivante dall’adozione dello standard WiSA è la facile configurazione dei componenti dell’impianto audio. Per prima cosa, si stabilisce la corretta posizione dei diffusori nella stanza, predisponendo nelle vicinanze una presa di alimentazione perché i diffusori attivi WiSA compatibili lo richiedono. Nel caso in cui le sorgenti non siano compatibili WiSA, si dovrà collegare un trasmettitore, operazione non necessaria se TV, player, decoder o console sono già WiSA compatibili.

La posizione dei diffusori non è tassativa, poiché grazie all’assenza di cavi potrà essere variata in seguito. Per la configurazione, il sistema deve riconoscere la posizione dei singoli diffusori appartenenti ai vari canali (frontali, surround, centrale, destro, sinistro, posteriori etc). L’assegnazione di ciascun diffusore al canale di riferimento può avvenire in modo automatico oppure manuale, scegliendo fra le opzioni proposte su un display. Nei sistemi più economici, la selezione viene effettuata dal menu sul display oppure con l’ausilio di una app.

Il modo è il seguente: si posizionano i diffusori nell’ambiente così come richiesto dalla configurazione dell’impianto; quindi, a ciascuno di essi, viene assegnato un canale e si determina la distanza fra loro, funzionale alla regolazione del volume e del ritardo.

La posizione dell’ascoltatore può essere variata: 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 di configurazione più sofisticato e preciso, che comprende l’uso di trasduttori a ultrasuoni 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 trasduttore (detto pinger) che serve e misurare la distanza fra i vari diffusori. Grazie a questa tecnologia, quando il sistema viene acceso effettua automaticamente e con un elevato grado di accuratezza la mappatura dei diffusori e l’assegnazione dei canali.

Requisiti di compatibilità Wisa
Audio a 24 bit non compresso, di qualità HD; si percepisce una qualità maggiore del 50% rispetto a quella del CD. Campionamento, a seconda del contenuto, a 32/44,1/48 o 96 kHz: si ottiene un suono più realistico, pari al doppio di quello ottenuto con un Cd-Audio. 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 con i videogame. Ritardo fra diffusore e diffusore inferiore a 160 ns, per un’esperienza surround di qualità cinema; amplificatori e diffusori accoppiati e bilanciati come un’unica unità, con la stessa qualità del suono in tutte le direzioni.

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