La mayoría de los lectores saben bien que Su Santidad el Papa se dirigió a una enorme audiencia de más de un millón de jóvenes durante la celebración del Día Mundial de la Juventud que tuvo lugar durante el fin de semana del 20/21 de agosto en el aeródromo de Marienfeld, cerca de Colonia.
También sabrán que los sistemas de sonido fueron suministrados por las importantes empresas de alquiler alemanas Neumann & Muller, Crystal Sound y Sirius, trabajando como sociedad conjunta y se emplearon 104 torres de megafonía para transmitir las palabras de Su Santidad.
Pero hágase la siguiente pregunta: ¿cómo se controla un sistema distribuido de tan grandes dimensiones? Algunas de las torres de altavoces se encontraban a 1345m del punto central; con una temperatura media de 22 °C y una humedad relativa del 50%, el sonido viaja a 345 m/s, es decir, 3,9 segundos hasta la torre más alejada. Henning Kaltheuner, un especialista en planificación de producción de Yamaha, se ofreció voluntariamente para resolver algunos de los problemas técnicos planteados por estos cálculos.
“Neumann & Muller prefirieron el uso de Yamaha DMEs por su grado de fiabilidad”, explicó Kaltheuner. “En pocas ocasiones tenemos la oportunidad de sumarnos a un proyecto de esta envergadura durante su diseño y ejecución y, en realidad, encontramos algunas cuestiones de software que podían mejorarse (que se incorporarán a la versión 1.2). El problema era esencialmente el tiempo. Con un solo componente de retardo DME sólo se consiguen 1,3 segundos de retardo máximo, lo que es más que suficiente para cualquier propósito imaginable; 1,3 segundos se corresponden aproximadamente con 440 metros, mayor distancia que con la mayoría de los sistemas distribuidos. Pero claro, con los altavoces más lejanos a 1345m, esto resulta problemático.”
También hubo otras consideraciones importantes a tener en cuenta. “El sistema de sonido tenía que cumplir las normativas alemanas de los sistemas de sonido de emergencia. En este caso, el estándar nacional es el VDE 0828, parte 1, que hace hincapié en que el sistema sea capaz de autochequearse, de forma que el fallo de cualquier dispositivo o conexión de red pueda supervisarse desde la sala de control.
Esto pudo hacerse añadiendo un Tono piloto de 20 kHz a las 104 salidas de la matriz principal. “Las salidas de la matriz principal se enviaron a través de las redes Optocore (6 redes en total) a las unidades DME24 y también en el dominio analógico desde la DME24 hasta las torres de altavoces. La señal analógica recibida en cada torre de altavoces se envió de vuelta a la DME específica y luego a la matriz principal DME a través de la red Optocore. Esta señal de retorno se filtró con filtros de banda de 20 kHz de precisión y se indicó en una pantalla para los usuarios con 104 medidores. Durante el funcionamiento normal, todos estos medidores mostrarían un nivel constante; la ausencia de señal habría indicado que no funcionaba una ruta de señales.”
Como es lógico se necesitaban sistemas de seguridad adicionales. “Thorsten Schulze, un diseñador independiente, desarrolló un sistema de distribución de señales de respaldo a través de enlaces RF con las torres de altavoces. La gestión de señales para la conmutación automática desde el funcionamiento normal al funcionamiento de respaldo con RF también se realizó en la DME 24.”
¿Cómo solventó Kaltheuner este problema de retardo? “La función de la matriz principal era distribuir la mezcla mono del programa de eventos desde una Yamaha PM1D a 104 torres de altavoces y tener simultáneamente la capacidad de hacer frente a un anuncio de emergencia a cualquiera de los 104 sistemas de altavoces, o a un grupo específico de estos altavoces.”
“Una de las principales dificultades fue proporcionar suficiente retardo de señales al sistema de altavoces. Una sencilla cascada de retardos hubiera podido satisfacer el requisito, 3 retardos largos en serie proporcionarían un tiempo de propagación de 3,9 segundos. Esto habría dado lugar a una estructura jerárquica bastante sencilla, pero el problema era que cada altavoz requeriría 3 retardos, al menos para los que estaban alejados del escenario. La DME64 tiene un límite de componentes de retardo, un máximo de 32 retardos largos con 1300 ms. Cada uno puede usarse en una DME64. La limitación no está determinada por la capacidad de DSP; DME utiliza memoria dedicada para señales de audio por chip DSP totalmente separada de la memoria de control. Se ha demostrado que esta arquitectura es más fiable que una estructura en la que los recursos de memoria se intercambian de un sitio a otro.”
“Si la matriz principal se hubiera diseñado de acuerdo con el esquema indicado con anterioridad, hubieran sido necesarias 7 u 8 DME64 para crear la matriz de 2 a 140 con todos los retardos necesarios. Esta tarea hubiera resultado bastante engorrosa de gestionar y también muy costosa.”
“Una reorganización bastante sencilla soluciona estos problemas de capacidad, lo que simplifica aún más el esquema. En esencia el concepto es el siguiente: los retardos no se utilizan en la zona de salida de la ruta de señal sino en el procesamiento de la entrada.”
“Las entradas de programa y voz se procesan por separado mediante retardos previos con 1000 ms de retardo cada una. El ajuste preciso de cada altavoz se hace mediante retardos largos pulsados. El tiempo de retardo previo de 1000 m/s simplifica el cálculo del tiempo total de propagación. Los componentes de retardo pulsado tienen la enorme ventaja de que sólo necesitan el recurso de memoria de audio de un retardo largo, al tiempo que proporcionan varias salidas. Sólo pueden usarse antes de mezclar las señales; de lo contrario, no sería posible hacer una asignación individual de señales a los altavoces.”
“La estructura de distribución DME y gestión de señales resultante ofrece las mismas capacidades de retardo y procesamiento que las indicadas anteriormente, pero sólo utiliza 6 componentes de retardo para 10 altavoces, en lugar de 30. Esto es posible porque sólo hay que procesar dos señales: programa y voz. Pero incluso con 6 señales de entrada distintas, el mismo esquema ahorraría algunos retardos. Al final hicimos la matriz principal con sólo 3 DME64.”
La historia registra ahora el hecho como un gran éxito, justo como debía ser.
