Dante 把模擬音訊轉成數碼封包,在標準乙太網上交換。訊號路徑由網絡設定決定,而不是由一條條音訊線決定。好處是佈線大幅減少、日後改動靈活;代價是網絡本身一旦設定失誤,問題會以雜音、斷續或裝置離線的形式出現,而不是明顯的「線沒插好」。
以下整理規劃階段與驗收階段要留意的幾件事,也適合用來檢查現有系統。
Dante 與傳統音訊佈線的分別
一台 Dante 裝置同時可以是發送端與接收端,通道之間靠軟件訂閱連接。Dante 走第三層(Layer 3),音訊以 UDP 傳送,並以 PTP 進行時鐘同步。所有裝置必須鎖定同一個時鐘源,取樣率一旦不一致,聲音就會出現規律性的爆音或斷續。
單播與多播
Dante 預設以單播(unicast)方式把音訊流送到指定的接收者,接收者數量多時才轉為多播(multicast)。單播對交換機的要求較低;多播則必須依賴 IGMP snooping,否則交換機會把多播封包送到所有端口,佔用不必要的頻寬,通道數多的場地就會開始丟包。
交換機選型
必須具備的功能
- 全千兆端口,非阻塞(non-blocking)架構,store-and-forward 轉發
- IGMP snooping v2 或以上
- QoS,可依 DSCP 分級
- 可關閉 EEE(Energy Efficient Ethernet,802.3az)
- 散熱與風扇噪音適合機櫃或機房環境
百兆交換機只適合通道數極少的小型系統。家用級或非管理型交換機通常無法關閉 EEE,也沒有 IGMP snooping,是現場最常見的問題來源,價格差距往往不足以抵銷日後的排查成本。
QoS 與 DSCP 標記
交換機需要為不同類型的 Dante 流量排定優先次序。時鐘同步(PTP)必須最高優先,音訊次之,控制與管理流量最後。業界慣用的標記是時鐘用 CS7、音訊用 EF,其餘按廠商建議處理。多數品牌的交換機已內建 Dante 或 AV 專用設定檔,套用後仍應對照 Audinate 公佈的建議值核對一次,因為不同型號的預設值並不一致。
關掉 EEE
EEE 會在流量低時讓端口進入省電狀態,省下的電微不足道,卻會令 Dante 音訊出現週期性斷續。這類問題通常在系統運行一段時間後才浮現,排查時很容易被忽略,也最容易被誤判為裝置故障。
VLAN 分段
把 Dante 音訊流量與辦公室數據、無線網絡、控制系統分開,是香港項目常用的做法。好處是隔離廣播風暴、避免大型檔案傳輸影響音訊,並在日後擴充時釐清責任範圍。
分段時要注意:
- Dante 裝置之間不應經過路由器或 NAT 通訊,所有裝置要在同一個 Layer 2 廣播域內
- VLAN 之間若有路由,需確保 Dante 的裝置發現與時鐘流量不被阻擋
- 管理用 VLAN 與音訊 VLAN 分開,避免日常運維操作影響音訊
單一會議室、幾台裝置的小型系統,分不分 VLAN 影響有限。多間房共用主幹、數十台裝置的大型項目就必須分段,否則一個環路或一次廣播風暴足以令整個場地的音訊停頓。
時鐘同步設定
每個 Dante 網絡只應有一個時鐘主導者(leader)。做法是在最穩定、長期通電的裝置上開啟 Preferred Leader,其餘裝置維持自動跟隨。若場地分成多個子網絡,例如不同樓層各自一組,需確認各組之間不會互相爭奪時鐘。
取樣率必須一致。48 kHz 與 44.1 kHz 混用時,Dante Controller 會顯示時鐘鎖定失敗,聲音亦會異常。項目開始前先定下取樣率,並寫進驗收文件,避免日後加入新裝置時再起爭議。
冗餘與佈線
Dante 支援主/備網絡:裝置的兩個網絡端口分別接到兩組獨立的交換機,任何一邊斷線時音訊不中斷。關鍵是兩組網絡必須實體分隔,不可互相連通,否則會形成環路。
佈線方面,Cat5e 已是下限,Cat6 在長距離與干擾較多的環境下較穩妥,單段長度不超過 100 米。屏蔽線若接地處理不當,反而會引入雜訊,機櫃內的接地方式要一致。
常見故障與排查方向
- 音訊週期性斷續:先查 EEE 是否已關閉,其次查時鐘是否穩定
- 多播相關問題:檢查 IGMP snooping 設定,並確認主幹上的交換機都支援
- 裝置在 Dante Controller 中離線:確認 VLAN 設定與 IP 位址是否在同一子網
- 只有部分通道出問題:檢查該裝置的網絡端口速率與線材
- 問題只在辦公時間出現:多數與其他網絡流量有關,檢查 VLAN 與 QoS 是否落實
排查順序建議由交換機設定開始,再看線材,最後才懷疑裝置本身。大部分現場個案都落在前兩項。
驗收時應確認的事項
驗收不應只看聲音有沒有出來。應確認時鐘鎖定穩定、所有預定通道可正常訂閱、關掉其中一組電源後系統仍能運作(如設有冗餘)、交換機設定已備份,並向現場人員交代日後不可隨意插拔哪幾個端口,以及改動前應先通知誰。
HKAV 自 2017 年起在香港承接 190 個以上項目,客戶涵蓋交易所、銀行、保險公司、政府部門、大學及企業,場地由單一會議室到多層校園網絡。這類系統的成敗,多數在調通前的規劃階段已經決定。
小型會議室需要規劃 Dante 網絡嗎?
視乎通道數與日後擴充計劃。幾支話筒加一組擴音機的小型系統,用一台支援 QoS 與 IGMP snooping 的千兆交換機、關掉 EEE,通常已足夠。若預計日後會加入更多房間或視像會議設備,一開始就分段會省回不少工夫。
可以用辦公室現有的交換機跑 Dante 嗎?
要先確認該交換機是否支援 IGMP snooping、可依 DSCP 分級的 QoS,以及能否關閉 EEE。能滿足這三項的企業級交換機可以共用,但需把 Dante 流量與其他數據分開,並避免與大量檔案傳輸共用同一條上行鏈路。家用級或非管理型交換機不建議使用。
Dante 系統出問題時,通常最先要檢查甚麼?
先檢查交換機設定:EEE 是否關閉、QoS 是否套用、IGMP snooping 是否開啟。之後檢查時鐘是否只有一個主導者、取樣率是否一致,最後才檢查線材與裝置本身。這個順序可以處理大部分現場個案。