- Cargando…
La mayoría de quienes implementamos equipos inalámbricos en sistemas audiovisuales hemos aprendido a desconfiar de la banda ISM (Industrial, Científica y Médica) de 2.4 GHz, o incluso a evitarla por completo, debido a la experiencia traumática de fallos en momentos cruciales. El diseño era impecable sobre el papel y todo funcionó a la perfección durante la puesta en marcha. Pero el público tomó asiento, las aulas contiguas se llenaron o un nuevo inquilino se instaló en la planta siguiente. El espectro radioeléctrico se saturó y algo falló. Esta banda no requiere licencia ni gestión: cualquiera puede transmitir y no siempre se puede controlar a los vecinos. Por lo tanto, ya sea por experiencia o por advertencias de colegas y vendedores, sabemos que nunca debemos especificar un micrófono inalámbrico de 2.4 GHz, que debemos cablear todas las conexiones posibles y que añadir incluso un solo dispositivo de 2.4 GHz es un error grave.
Cuando la conversación sobre sistemas de escucha asistida (ALS, por sus siglas en inglés) se centra en Auracast™, el estándar de transmisión de audio Bluetooth® Low Energy (BLE), y surge el tema de la banda de 2.4 GHz, la reacción instintiva es descartarla. La escucha asistida no es un lujo, sino un requisito legal y ético en la mayoría de los casos, y depender de una conexión inestable parece imprudente. Sin embargo, 2.4 GHz no es una tecnología; es simplemente un rango de frecuencias donde, dentro de ciertos parámetros, puede operar cualquier tecnología. Los estándares principales que operan en esa banda están bien diseñados.
Wi-Fi y Bluetooth llevan más de dos décadas diseñados para ser resistentes y coexistir, y lo hacen muy bien. Sin embargo, cualquiera que haya trabajado en una sala congestionada sabe que cuando la banda se satura por completo, incluso los sistemas de calidad profesional tienen dificultades. La fiabilidad en estos entornos ha sido una cuestión de azar, incluso para los mejores sistemas. Auracast™ funciona bien incluso en entornos de radiofrecuencia densos y congestionados. Ofrece un amplio alcance, un sonido nítido y una latencia baja y constante, a pesar de que solemos esperar lo contrario. Esto no fue casualidad. En lugar de preguntarse si la banda era adecuada, los ingenieros que diseñaron y siguen desarrollando Auracast™ se plantearon una pregunta más directa: ¿es posible diseñar un sistema de audio para radiodifusión que sea fiable dentro de esta banda saturada, en lugar de depender de la suerte?
Esta serie explica cómo respondieron a esa pregunta. En las próximas publicaciones, demostraremos que Auracast™ es precisamente ese tipo de sistema. No es necesario creerlo a ciegas. Cada afirmación viene acompañada del mecanismo que la sustenta y sus limitaciones reales, además de herramientas para desarrollar la comprensión conceptual necesaria para aplicar Auracast™ con confianza y de forma adecuada.
Esta serie consta de cinco partes:
Para dar comienzo a esta primera entrega y resumir hacia dónde nos dirigimos, aquí les presentamos la estructura general del sistema.
Primero, hacemos que los datos de audio sean compactos y rápidos, lo suficientemente eficientes como para que cada fragmento de la transmisión solo requiera un breve destello en una sola frecuencia. Luego, aprovechamos ese tiempo liberado para retransmitir cada fragmento varias veces en diferentes frecuencias; el oyente solo necesita captar una copia. A continuación, analizamos cómo cada copia llega al oyente con la suficiente claridad y nitidez para ser decodificada. Finalmente, integramos todo en un sistema diseñado para coexistir en una banda caótica.
La conclusión es que la fiabilidad de Auracast es una característica intrínseca del sistema, no un truco ingenioso, la suerte o una estrategia de marketing vacía. Proviene de una serie de decisiones de diseño sencillas que, en conjunto, dan como resultado un sistema fiable. Y mejora a medida que disminuye el volumen de la banda, lo cual, como veremos al final, es la tendencia real.
Auracast™ es el modo de transmisión de audio Bluetooth® de bajo consumo. Un transmisor envía una señal de audio a la sala, y cualquier número de oyentes la recibe, sin necesidad de emparejamiento ni confirmación. Esto resulta muy atractivo para la audición asistida. El lugar transmite; el dispositivo del oyente recibe la señal.
Hoy funciona como un sistema autónomo. Un recinto puede implementar un transmisor y receptores compatibles como un ecosistema que cumple con la Ley de Estadounidenses con Discapacidades (ADA), como lo hace la plataforma Auri™ de Listen, independientemente de los dispositivos que lleve consigo cada asistente. Y dado que Auracast™ es un estándar Bluetooth® abierto en lugar de un sistema propietario, ya es compatible con una gran y creciente cantidad de dispositivos de consumo: teléfonos, auriculares y audífonos, que hoy suman millones. Tras una generación de dispositivos electrónicos personales, la compatibilidad con Auracast™ será fundamental en todos los dispositivos de audio personales. El sistema cerrado ofrece seguridad ahora; el estándar abierto ofrece la compatibilidad con dispositivos propios que el público esperará. No es necesario apostar por el segundo para confiar en el primero.
Utilizaremos una configuración específica a lo largo de toda la serie como ejemplo práctico: la configuración que probablemente usaría una implementación de voz real: audio de 24 kHz, un nuevo paquete cada 10 milisegundos, con cinco oportunidades de entrega. Estos números tendrán un significado concreto al final. Por ahora, son solo los parámetros del sistema que estamos a punto de analizar.
Consideremos el panorama de radiofrecuencia de un centro de artes escénicas en un campus universitario urbano y concurrido; las probabilidades están en nuestra contra. La sala en sí, los talleres, laboratorios y aulas que la rodean, las residencias estudiantiles cercanas y miles de estudiantes que llevan dos o tres radios en sus bolsillos. La red Wi-Fi del campus lo cubre todo; una universidad es uno de los entornos con mayor densidad de clientes inalámbricos en el mundo profesional. Si algo funciona aquí, funciona en casi todos los lugares.
El principal usuario de la banda de 2.4 GHz es el Wi-Fi, y la gente suele pensar en interferencias. Sin embargo, dos datos sobre cómo el Wi-Fi utiliza realmente esta banda cambian esa percepción más de lo que muchos esperan.
En primer lugar, un punto de acceso Wi-Fi transmite en un solo canal a la vez. La banda de 2.4 GHz solo dispone de tres canales que no se solapan: los denominados 1, 6 y 11. Cualquier red eficiente utiliza únicamente estos tres canales y asigna a los puntos de acceso vecinos canales diferentes, de modo que un solo punto ocupa un segmento de 20 MHz, no toda la banda. En edificios con alta densidad de usuarios, la recomendación actual de los principales fabricantes de Wi-Fi va más allá: desactivar por completo algunas de las radios de 2.4 GHz, ya que un exceso de ellas saturando los mismos tres canales suele provocar interferencias entre sí. La banda no es una barrera Wi-Fi absoluta. Se trata, como máximo, de tres bloques, y cada vez menos.
En segundo lugar, el Wi-Fi es intermitente. No mantiene el canal abierto. Envía tramas cortas separadas por silencios, e incluso una red moderadamente congestionada permanece inactiva en cualquier canal durante más de la mitad del tiempo. Lo importante no es si el Wi-Fi se superpone a una frecuencia, sino con qué frecuencia transmite realmente en ella. Esa fracción, denominada ciclo de trabajo, es una variable real que analizaremos.
El Wi-Fi es la tecnología más importante, pero no es la única a considerar. Dependiendo del edificio, es posible que compartas la banda con otros sistemas, pero rara vez tendrás todos, o incluso muchos, funcionando simultáneamente. Ninguno se comporta exactamente como el Wi-Fi, pero las dos preguntas clave son las mismas: ¿cuál es el ciclo de trabajo de cada uno y cuál es su huella de frecuencia? Si respondes a estas preguntas, la mayoría resultará mucho menos amenazante.
Observe cómo se compara Auracast™, si es que logra encontrar sus paquetes en el gráfico. Se trata de una señal Bluetooth® de baja energía: ráfagas estrechas de 2 MHz, de una fracción de milisegundo cada una, con un ciclo de trabajo moderado. La tecnología que estamos analizando es, por su propia naturaleza, una de las más suaves y respetuosas con el espectro de toda la banda. El estándar que nos preocupa apenas deja huella.
Es importante destacar que la mayoría de estos vecinos también transmiten con menor potencia que el Wi-Fi, y mucho menos que los 20 dBm de un transmisor Auracast™ para todo el recinto, como el Auri™ de Listen Technologies. En una publicación posterior, analizaremos por qué la potencia, y especialmente la potencia concentrada en los estrechos segmentos del espectro de Auracast, es tan importante como la frecuencia de transmisión de una señal. Por ahora, basta con señalar que Auracast™ rara vez es la voz débil en la sala.
En conjunto, la banda se ve diferente a la anterior. Está saturada, pero no completa. El Wi-Fi utiliza algunas franjas anchas de forma intermitente; un enlace de vídeo inalámbrico puede ser pesado, pero solo cuando se utiliza equipo cada vez más escaso; y el resto son estrechas, breves y discretas. Esto deja mucho espacio, tanto en frecuencia como en tiempo, para un sistema lo suficientemente pequeño y rápido como para pasar desapercibido.
También existe una tendencia importante: el Wi-Fi está abandonando gradualmente la banda de 2.4 GHz. Las nuevas tecnologías Wi-Fi operan en las bandas de 5 y 6 GHz, donde hay mucha más capacidad, y las redes empresariales están trasladando cada vez más el tráfico público a estas bandas, reduciendo o incluso eliminando su presencia en la banda de 2.4 GHz. La banda que Auracast™ tiene que compartir se está volviendo menos activa con el tiempo, no más potente. Volveremos sobre este tema en una publicación posterior.
Sin duda, la banda de 2.4 GHz representa un desafío. En los entornos más adversos, algunas zonas presentan interferencias considerables durante gran parte del tiempo, y una tecnología seria debe tenerlo en cuenta en lugar de ignorarlo. En las próximas publicaciones, mostraremos por qué estas interferencias son un problema que se puede solucionar mediante ingeniería, y cómo Auracast™ lo hace de maneras específicas y verificables.
Todo comienza con lograr que los datos de audio sean compactos y resistentes, tema que se tratará en la próxima publicación.
La marca denominativa y los logotipos de Bluetooth® son marcas registradas propiedad de Bluetooth SIG, Inc. La marca denominativa y los logotipos de Auracast™ son marcas comerciales propiedad de Bluetooth SIG, Inc. Cualquier uso de dichas marcas por parte de Listen Technologies Corporation se realiza bajo licencia. Otras marcas comerciales y nombres comerciales pertenecen a sus respectivos propietarios.
