Prednosti audio matrix switchera uključuju:

• fleksibilna modularna arhitektura, koja vam omogućuje sastavljanje uređaja "kao iz kockica" za željeni zadatak i raspoloživi proračun;
• prisutnost mnogih funkcija i mogućnosti obrade zvuka, uključujući 15 različitih filtara, ekvilajzere, prigušivače jeke i šuma, ograničenja, AGC, kašnjenje itd.;
• kompletan set uređaja za daljinsko upravljanje i sučelja;
• veliki broj ulaza / izlaza za povezivanje različite opreme;
• dodatak hardvera i softvera za suzbijanje buke, jeke itd.

Među sučeljima u takvim uređajima nalaze se mikrofonski i linijski ulazi i izlazi, telefonske utičnice, Ethernet i USB priključci te izlazi za pojačala. Osim toga, ova oprema ima dovoljno mogućnosti za prebacivanje i međusobno miješanje ovih sučelja, kao i dodatke u obliku ručnih i automatskih miksera.

Gdje se koristi audio matrix switcher?

ZAŠTO JE OVO POTREBNO?

Samo preklapanje ima karakter koncentriranog djelovanja, budući da se provodi pomoću posebnih uređaja - sklopki. Stoga predstavlja manji potencijalni rizik degradacije signala od distribucije.

Prebacivanje se koristi u televizijskim studijima, prezentacijskim sustavima i kućnim kinima. Iako su zahtjevi za ove sustave različiti, opća načela ostaju ista.

PREKIDAČ U SVOJOJ BITI

Prebacivanje se može izvesti pomoću konvencionalnih (više ulaza na jedan izlaz) i matričnih (N ulaza na M izlaza) sklopki.

Riža. 1. Što je prekidač

To su specijalizirani uređaji koji koriste mehanički prekidač ili relej ili (u većini slučajeva) elektronički ključ. Postoje prekidači s ručnim (tipkalom) upravljanjem, kao i elektronički pomoću logičkih krugova i mikroprocesora. Najnapredniji i najsloženiji modeli matričnih preklopnika imaju i daljinsko upravljanje s daljinskog upravljača putem informacijske mreže (preko RS-232, RS-422, RS-485, Ethernet sučelja). Takvim se modelima može upravljati s računala u koje je instaliran poseban softver ili s specijaliziranog kontrolera.

Sva oprema koja ima nekoliko ulaza opremljena je prekidačem za njih

U prezentacijskim ili kućnim sustavima preklopnici su često ugrađeni u druge uređaje: AV prijemnike, skalere itd. Sva oprema koja ima više ulaza opremljena je i prekidačem za njih (ulazi na TV-u, pojačalu, magnetofonu itd.).

VRSTE PREKIDAČA

Mehanički nasuprot elektroničkih prekidača

Mehanički prekidači- najjednostavniji, najjeftiniji i najpouzdaniji. Prebacivanje se vrši ručno, jednostavnim pritiskom na gumb ili okretanjem gumba. Strujni krugovi željenog ulaza premošćuju se s izlaznim krugovima pomoću električnih kontakata.

Prednosti mehaničkog prekidači:

• Signal se može prenositi ne samo od ulaza do izlaza, već iu suprotnom smjeru
• Gotovo bez unutarnjeg šuma i izobličenja, vrlo velika propusnost i gotovo neograničena amplituda signala
• Nije potrebno napajanje, nedostatak napajanja ni na koji način ne ometa prijenos signala (ovo možda nije slučaj u elektroničkim prekidačima)

Mane:

• Eksplozije se ne mogu izbjeći, jer... u takvom prekidaču nema dovoljno "inteligencije" za to
• Signal se ni na koji način ne pojačava niti sprema u međuspremnik; to nameće ograničenja na izvore signala, prijemnike signala i duljinu spojnih kabela
• U matrix switcheru (koji zapravo nije lako napraviti mehanički) nemoguće je distribuirati signal s jednog ulaza na više izlaza (samo s jednog na jedan)
• Nema daljinskog upravljača i mogućnosti proširenja su vrlo ograničene

Elektronski prekidači su fundamentalno složeniji i skuplji od mehaničkih (pa im je stoga i pouzdanost u načelu manja). Prije su se takvi prekidači izrađivali pomoću elektroničkih releja, a moderni gotovo uvijek koriste elektroničke ključeve, koji su mnogo pouzdaniji.

Prednosti elektroničkog prekidači:

• Elektronsko punjenje omogućuje vam poduzimanje bilo kakvih, bez obzira koliko sofisticiranih, mjera za sprječavanje eksplozija (za više detalja o problemu eksplozija pogledajte dolje)
• Može se implementirati daljinsko upravljanje (putem RS-232/422/485 sučelja, putem IR zraka, putem Etherneta, uključeno u razne velike upravljačke sustave)
• Signal se može pojačati, ponovno taktirati (za digitalna sučelja), spremiti u međuspremnik te se može izvršiti korekcija njegove frekvencije i amplitude
• Elektronički matrični preklopnici mogu distribuirati signal s jednog ulaza na bilo koji broj izlaza
• Prekidači se lako proširuju, paraleliziraju, kaskadiraju itd. (više o ovome u nastavku)

Mane:

• Zahtijeva napajanje; bez napajanja većina preklopnika uopće ne odašilje signal na izlaz, što može biti kritično za centre emitiranja
• Aktivni elektronički sklopovi prekidača unose neka (čak i mala) izobličenja i šum u prolazni signal. Oni također ograničavaju propusnost i maksimalnu vrijednost ulaznih signala.

Jednokanalni u odnosu na matrične sklopke

Mnogi jednostavni sustavi ne zahtijevaju više od jednog izlaznog sklopnog kanala. Za njih se široko koriste jednokanalni prekidači, koji su ideološki jednostavniji od matričnih prekidača, a samim time i puno jeftiniji.

U biti, međutim, matrični preklopnik može se smatrati nekoliko jednokanalnih preklopnika koji rade zajedno, sa svojim ulazima opremljenim dodatnim distribucijskim pojačalima, kao što je prikazano ispod 1.

Riža. 2. 2x2 matrica (2 ulaza, 2 izlaza), sastavljena od para distribucijskih pojačala (DA) i para jednokanalnih sklopki

U biti, matrični preklopnik se može zamisliti kao nekoliko jednokanalnih preklopnika koji rade zajedno

Takav se sklop može sastaviti i koristiti u stvarnom životu, međutim, čak i s veličinom matrice od 2x2 (prikazano na slici), cijena matričnog prekidača neće biti viša od ukupnog zamjenskog kruga, a za sve velike dimenzije matrice sigurno će biti jeftiniji od takvog sklopa (o lakoći instalacije, upravljanja i uštedi prostora u stalku da i ne govorimo). Međutim, ako su korišteni jednokanalni preklopnici opremljeni loop-through ulazima ili preklopnim terminatorima, takve se sheme mogu pokazati vrlo učinkovitima (više o tome u nastavku).

Kombinirani prekidači

Vrlo često je potrebno istovremeno prebaciti nekoliko vrsta "različitih" signala - na primjer, video i zvuk, upravljačke signale itd. U ovom slučaju prikladno je koristiti uređaje koji kombiniraju nekoliko prekidača u jednom kućištu. Time se postižu impresivne uštede u prostoru i novcu, jer... U takvom uređaju svi prekidači u biti imaju zajedničko kućište, napajanje i kontrole.

U kombiniranom prekidaču (na primjer, za video i audio), gotovo uvijek postoji način rada za zajedničko prebacivanje ovih signala (audio-follow-video mode) i zasebno, neovisno prebacivanje (breakaway mode), koji daje potrebnu kontrolu fleksibilnost.

Neki matrični preklopnici imaju način rada za dijeljenje ulaza i/ili izlaza u logički neovisne dijelove (matrični način preslikavanja), te koriste npr. dio ulaza/izlaza za kompozitni video, a drugi dio za komponentni video. Naravno, prekidač ne može pretvoriti format jednog signala u format drugog, tako da jednostavno radi u načinu rada dva prekidača u jednom kućištu.

ZAŠTO JE TEŠKO PUTOVATI NA POSAO?

Evo glavnih izazova s ​​kojima se inženjeri susreću pri projektiranju sklopki:

• osigurati potrebnu propusnost i marginu amplitude za signal, bez unošenja šuma i izobličenja u signal
• spriječiti prodiranje signala s trenutno neiskorištenih ulaza na izlaz ("crosstalk")
• eliminirati klikove, šumove i smetnje slike u trenutku prebacivanja (ovo je posebno važno u TV studijima)
• za digitalne signale – omogućuju restauraciju i reclocking (“reclocking”) ulaznog signala, a ponekad i “pametnu” interakciju s izvorima i prijamnicima

Prve dvije poteškoće rješavaju se pažljivim odabirom elementne baze i komponenti uređaja, razradom dizajna i rasporeda tiskanih pločica i, naravno, iskustvom i talentom programera 2. Detaljnije ćemo pogledati načine rješavanja drugih problema.

EKSPLOZIJE, EKSPLOZIJE OKOLO

Eksplozije u televizijskim studijima

Ako prebacite signale iz dva nesinkronizirana izvora u proizvoljnom trenutku, prekid slike i kratkotrajni prekid bit će vidljiv na TV ekranu
sinkronizacija

Od posebne je važnosti u području preklapanja televizijskog videa (osobito pri organiziranju npr. prijenosa uživo) mogućnost odabira optimalnog trenutka za rad tipki. Ako prebacite signale iz dva nesinkronizirana izvora u proizvoljnom trenutku, na TV ekranu će biti vidljiv poremećaj slike (šum, trzanje) i kratkotrajni gubitak sinkronizacije. Eksplozije se mogu grubo podijeliti u 2 kategorije:

• poremećaj sinkronizacije kada se sinkronizacijski signali iz izvora vremenski ne poklapaju. Sat pulsira na izlazu sklopke “trzati”, a prijemniku signala (recimo, televizijskom monitoru) treba neko vrijeme (ponekad sekunde) da ponovno “uhvati” sinkronizaciju i prilagodi joj se. Sve dok to ne učini, na ekranu će biti skakutava, kaotična slika (ili čak nikakva). Takva eksplozija smatra se najjačom mogućom i apsolutno je neprihvatljiva u TV studijima.
• potkopavanje slike, kada se sljedeći kadar (točnije, polje) slike čini prepolovljenim - gornja polovica i dalje dolazi od prvog izvora signala, a donja polovica od drugog (nakon prebacivanja). Osim toga, ove dvije polovice mogu biti odvojene, na primjer, crnom vodoravnom prugom ili šumom. Iako takav kadar vrlo brzo “preskače”, oko ga ima vremena primijetiti, pa se takav poremećaj smatra i nedostatkom u radu studija.

Riža. 3. Odakle dolazi smetnja?

Za borbu protiv eksplozija, prema trenutnim standardima, sva oprema televizijskog studija strogo je sinkronizirana iz zajedničkog ("master") generatora (genlock), stoga svi studijski izvori MORAJU raditi sinkronizirano u vremenu 3. To znači da:

• impuls okvirne sinkronizacije iz svih izvora je isti
• redoslijed parnih/neparnih polja je isti
• horizontalni sinkro impulsi koincidiraju
• položaj i faza bljeska boje u sinkronizirajućim impulsima su strogo isti

Ako su ti uvjeti zadovoljeni, eksplozije prvog tipa (sinkronizacija) su nemoguće. Kako bi se uklonili poremećaji slike, prekidač u TV studiju mora prebaciti izvore u točno određenom vremenskom trenutku - naime, u trenutku impulsa prigušenja kadra, kada gledatelj ne vidi sliku.

Riža. 4. Prekidač koji radi bez smetnji

Naravno, takav prekidač također mora primiti taktni signal od referentnog oscilatora (ili koristiti signal s jednog od svojih ulaza) - inače neće "znati" kada treba prebaciti.

Vanjska sinkronizacija izvora video signala iz posebnog generatora univerzalna je i relativno jeftina metoda osiguravanja visokokvalitetnog prebacivanja. Prilikom opremanja novih studija, ova se točka mora uzeti u obzir kao jedan od prioriteta.

Riža. 5. Ako izvori (Video1 i Video2) nisu sinkronizirani, eksplozije se ne mogu izbjeći

Vanjska sinkronizacija izvora video signala iz posebnog generatora univerzalna je i relativno jeftina metoda osiguravanja visokokvalitetnog prebacivanja

Također je moguće riješiti problem naknadno, ali po cijenu znatno povećanih troškova, uključivanjem 4 bloka sinkronizatora okvira TBC (Time Base Correction) u hardverski sklop. To su složeni uređaji koji vam omogućuju odgodu video signala za određeno vrijeme unutar jednog razdoblja frekvencije okvira. Ulazni signal u okvirnom sinkronizatoru se digitalizira i "čeka" vrijeme potrebno za precizno usklađivanje s drugim signalom u međuspremniku, zatim se podvrgava obrnutoj digitalno-analognoj pretvorbi i šalje na izlaz.

Korištenje TBC-a je obavezno ako se u prijenosima uživo koriste fragmenti s prijenosnih medija, iz "stranih" emisija, s amaterskih kamkordera ili kućanskih DVD playera

U nekim slučajevima, međutim, korištenje TBC-a nije prisilno, već obvezno, ako se u prijenosima uživo koriste fragmenti s prijenosnih medija, iz "stranih" emisija, s amaterskih kamkordera ili kućanskih DVD playera koji se ne mogu uključiti u mrežu sinkronizacije. U drugim slučajevima obično se ispostavi da je jeftinije (i ideološki ispravnije) u studiju odmah instalirati profesionalnu opremu (video kamere, magnetofone itd.) s genlock ulazom.

Riža. 6. Uvod u studijsku sinkronizacijsku mrežu nesinkronog izvora

Dakle, u stvarnosti se prebacivanje ne događa u trenutku proizvoljnog pritiskanja gumba ili pojavljivanja odgovarajuće naredbe u kontrolnoj mreži, već nešto kasnije (za video - unutar jednog razdoblja frekvencije okvira).

Prekidi u prezentacijskim sustavima i kućnoj video opremi

U takvim sustavima, prebacivanje ulaza obično se radi puno rjeđe nego u TV studijima, a gledatelj je spreman podnijeti i određenu nestabilnost slike u trenutku prebacivanja. Obično se ne poduzimaju posebne mjere za sprječavanje eksplozija.

Istovremeno, u skupljim sklopnim uređajima, radi dodatne vizualne udobnosti, te u kritičnim prezentacijskim sustavima dizajniranim za rad s važnom publikom, takve su mjere predviđene.

U sustavima ovog tipa izvori signala (playeri, računala, zemaljska TV, videorekorderi, itd.) gotovo su uvijek asinkroni, a njihovo umjetno sinkroniziranje (kao što je gore opisano za TV studije) pokazalo se izuzetno skupim. Osim toga, signali iz takvih izvora često se prikazuju u različitim formatima (na primjer, kompozitni video, YUV, VGA ili, na primjer, analogni ili digitalni audio), a prvo, prije prebacivanja, moraju se nekako dovesti u jedinstveni oblik .

Preklopna jedinica omogućuje vizualno gladak prijelaz s jedne slike na drugu koristeći metodu "fade through".

U prekidači skalera, na primjer, svi ti problemi rješavaju se istovremeno. Jedinica za skaliranje pretvara bilo koji signal odabran s ulaza u jedan format (obično VGA ili DVI/HDMI). Preklopna jedinica omogućuje vizualno gladak prijelaz s jedne slike na drugu koristeći metodu "fade through". Ovim prijelazom prva slika glatko prelazi u "crnu", a zatim se slika iz drugog izvora glatko pojavljuje iz crne. Vizualno se ovaj efekt percipira udobno, a brzina prijelaza obično se može prilagoditi. Za više informacija o skalerima pogledajte brošuru “Pretvorba signala. Skaleri."

Neki prebacivači prezentacija koriste tehniku ​​"kašnjenja signala".

Prilikom prebacivanja između nesinkronih izvora (kao što su VGA signali s više računala), neki izmjenjivači prezentacija koriste tehniku ​​"kašnjenja signala". U ovom slučaju, signali sinkronizacije (H i V) iz jednog izvora odmah se prebacuju na drugi, ali se kanali same slike (R, G, B) neko vrijeme prebacuju na "crno". Monitor (projektor, plazma) koji se koristi u prezentacijskom sustavu se neko vrijeme prilagođava novim parametrima sinkronizacije, dok na njegovom ekranu nema ničega (crna slika). Kada je podešavanje završeno, prekidač uključuje RGB kanale, a na ekranu se odmah pojavljuje stabilna slika iz drugog izvora. I opet, takav je prijelaz vizualno ugodniji od "skakuće" slike koja bi se dobila bez korištenja kašnjenja signala.

Smetnje tijekom prebacivanja zvuka

Analogne audio signale lakše je prebacivati ​​jer im nedostaje koncept sinkronizacije. Istodobno, i ovdje postoje zamke - ako ne poduzmete posebne mjere, tijekom prebacivanja mogu se čuti klikovi.

Za ispravno preklapanje audio signala koristi se poseban sklop uz pomoć kojeg se preklapanje događa u trenutku kada su trenutne vrijednosti signala komutiranih izvora jednake nuli (krug jednostavno čeka takav trenutak da stići; audio signali se mijenjaju vrlo brzo, a kašnjenje prebacivanja je gotovo neprimjetno).

Riža. 7. Zvuk klika prilikom prebacivanja audio signala

Riža. 8. Način izbjegavanja klikova

Druga metoda "mekog" prebacivanja audio signala je korištenje audio miksera ili odgovarajućih krugova unutar prekidača, kada je prvi signal glatko "out", a drugi je "in" umjesto njega (u ovom slučaju, naravno, neizbježno je lagano zvučno kašnjenje prebacivanja).

Riža. 9. Meko prebacivanje mikserom

PREKLOP DIGITALNOG SIGNALA

Rad s digitalnim signalima (SDI, DVI/HDMI, Firewire/DV, AES/EBU, S/PDIF) ima svoje karakteristike koje se moraju uzeti u obzir prilikom izgradnje preklopnika i rada s njima.

Reclocking

Obično se svi digitalni signali (i video i audio, kao i većina signala sučelja računala velike brzine) prenose u strogom skladu s mrežom sinkronizacije, tj. “pod vodstvom” posebnih signala za sinkronizaciju (signala “sata”). Takvi signali takta, eksplicitno ili implicitno, nužno se prenose zajedno s glavnim signalom. Prijemnik temeljen na takvoj mreži sinkronizacije može odabrati koristan signal.

Do sada se svi digitalni signali prenose ISKLJUČIVO preko analognih komunikacijskih linija (budući da druge još nisu izmišljene), te su stoga podložni svim vrstama izobličenja i utjecaju slučajnih čimbenika

Ako se tijekom procesa prijenosa signal ne "odmakne" u odnosu na sinkronizacijsku mrežu, problemi ne bi nastali. Međutim, do sada se svi digitalni signali prenose ISKLJUČIVO putem analognih komunikacijskih linija (budući da druge još nisu izumljene), te su stoga podložni svim vrstama izobličenja i utjecaju slučajnih čimbenika. Stoga se digitalni signal stvarno primljen na kraju duge komunikacijske linije najčešće pokazuje vremenski pomaknutim u odnosu na "idealni". Najopasniji tip takvog pomaka za uobičajene video i audio signale je tzv. "jitter", odnosno podrhtavanje faze. Primljeni digitalni impulsi ispadaju malo uži ili malo širi od originalnih 5 . Ako se ne poduzmu posebne mjere, takvi pomaci mogu dovesti do najneugodnijih posljedica, uključujući poremećaj ili šum video slike ili "mljevenje" u audio kanalu.

Za suzbijanje ove pojave, tzv reclocking (ili resynchronization, reclocking), tj. umjetno vraćanje ispravne faze ("satovi") signala, povezujući ga s "idealnom" mrežom sinkronizacije.

Riža. 10. Treperenje i kako ga suzbiti

Krug za suzbijanje podrhtavanja "zna" točno u kojoj se točki u vremenu MORA pojaviti sljedeći rub ili impuls signala i ako se stvarno pristigli rub ili impuls ne razlikuje previše od očekivanog (tj. podrhtavanje još nije premašilo kritična vrijednost), strujni krug ga umjetno “pomiče na njegovo pravo mjesto. Da bi sklop radio, mora u sebi “zapamtiti” idealan položaj satova i taktnih signala (uostalom, i njih treba nekako vratiti nakon duge komunikacijske linije), što se postiže uz pomoć sofisticirana inženjerska rješenja (najčešće se koristi PLL prsten s inercijalnim linkom).

Nakon reclockinga NEMA podrhtavanja

Nakon reclockinga, NEMA podrhtavanja (osim, naravno, ako inicijalno nije premašilo kritičnu vrijednost, nakon koje se više ne može riješiti). Tipično, komunikacijske linije daju razinu podrhtavanja kojoj se lako suprotstavljaju ulazni krugovi uređaja. Upravo to nam omogućuje da kažemo da se digitalni signali UOPĆE mogu prenositi bez gubitaka (za razliku od analognih signala, koji se ne mogu obnoviti prema bilo kojem kriteriju na prijemnom kraju).

Omogućuje nam da kažemo da se digitalni signali UOPĆE mogu prenositi bez gubitaka

Reclocking također omogućuje višestruko kaskadiranje digitalnih uređaja, tj. spajati sekvencijalno, jedan za drugim, mnoge sklopke, razdjelnike itd. Ako se svaki uređaj ponovno taktira, neće biti gubitaka u sustavu 6 .

Digitalni video ili audio prekidač, ako je dizajniran za rad s dugim komunikacijskim linijama (desetke metara ili više), mora biti opremljen krugovima za ponovno taktiranje za svaki ulaz.

Pametna interakcija

Mnoga digitalna sučelja zahtijevaju da izvor signala i prijamnik međusobno komuniciraju, na primjer, za razmjenu nekih tehničkih informacija. U isto vrijeme, programeri sučelja obično nisu zamišljali da bi neka vrsta prekidača također mogla biti povezana između ova dva.

Upravo se to dogodilo s VGA (prema VESA specifikaciji), DVI (i nešto kasnije HDMI) sučeljima. Ova sučelja zahtijevaju da zaslon razmjenjuje servisne informacije s računalom (ili drugim video izvorom, recimo, DVD playerom) preko DDC sučelja. Bez takve razmjene, neka računala možda uopće neće emitirati sliku, a video s HDCP kodiranjem, na primjer, neće proći kroz HDMI sučelje.

U principu, switch ne košta ništa, osim samih sklopova za video, za switch i sklopova za razmjenu preko DDC-a. Na sl. 11 pokazuje da će se DDC signali razmjenjivati ​​između zaslona i računala 1.

Riža. 11. Problem razmjene servisnih podataka

Neka se računala uopće ne pokreću ako nemaju neku vrstu zaslona spojenog na njihovu grafičku karticu.

S ovim parom je sve u redu, ali što je s računalima 2 i 3? Nalaze se "napušteni", bez prikaza koji su povezani s njima. Moguće je da će se izlazi njihove video kartice isključiti ili otići u stanje pripravnosti. Kada se prekidač prebaci na, na primjer, računalo 2, potonjem će trebati vremena da razmijeni podatke sa zaslonom i stavi svoju video karticu u način rada (i ponekad ima kvarova u tom procesu). Neka se računala uopće ne pokreću ako nemaju neku vrstu zaslona spojenog na njihovu grafičku karticu.

Rješenje problema je da CAM prekidač čita sa zaslona spojenog na njegov izlaz sve DDC informacije koje bi mogle biti potrebne u budućnosti. Naknadno, CAM prekidač daje ove podatke na zahtjev bilo kojem računalu koje je spojeno na njegov ulaz. Kao rezultat toga, računala "misle" da svako od njih ima vlastiti zaslon povezan s njim, i svojevoljno izlaze sliku.

Na sličnom principu rade mnogi čisto računalni prekidači (monitor + tipkovnica + miš), koji su prisiljeni simulirati miš i tipkovnicu za svako od računala koje je na njega spojeno, iako su pravi miš i tipkovnica uvijek spojeni samo na jedno od njih. Inače, neka računala uopće odbijaju raditi.

Prekidač za sučelje IEEE 1394 (Firewire), na primjer, također je prisiljen "ponašati se" kao čvorište u cjelokupnoj strukturi sabirnice, tj. ima “inteligenciju” koja mu omogućuje sudjelovanje u složenim postupcima razmjene preko ovog sučelja (za više detalja pogledajte brošuru “Sučelja. IEEE 1394 (Firewire)”).

PROŠIRENJE PREKIDAČA

Unatoč prisutnosti modela sklopki na tržištu s vrlo velikim brojem ulaza i izlaza, česti su slučajevi kada je potrebno povećati mogućnosti sklopnih uređaja njihovim kaskadiranjem ili paraleliziranjem na izlazu. Na primjer, ova situacija je moguća ako veliki prekidač ne odgovara veličini i cijeni.

Ovisno o svojstvima ugrađenim u prekidač, njegovo proširenje može biti jednostavno ili složeno

Drugi primjer je potreba da sustav "raste" kako njegov vlasnik "raste". Prekidač kupljen u početku ispada skučen i postaje važno, bez gubitka sredstava koja su već uložena u opremu (tj. Bez rastavljanja starog), proširiti njegove mogućnosti.

Ovisno o svojstvima ugrađenim u prekidač, njegovo proširenje može biti jednostavno ili složeno. Razmotrimo nekoliko načina rješavanja ovog problema.

Sve veći broj ulaza

Kaskadno sklopke provodi se spajanjem izlaza jednog bloka s jednim od ulaza drugog. To je moguće za prekidače bilo koje vrste, ali nije baš zgodno: dodaje dodatni stupanj preklapanja, komplicira upravljanje i izbacuje iz upotrebe jedan od ulaza drugog prekidača.

Riža. 12. Kaskadna aktivacija

Mnogo isplativije paralelna veza preko izlaza: Izlazi više uređaja povezani su zajedno ("ili"). Istina, za implementaciju ovog rješenja svaki prekidač mora imati funkciju onemogućavanja izlaza, a također logički (softverski) podržavati takvo uključivanje, što nije dostupno u svim modelima.

Riža. 13. Paralelni izlazi

Sve veći broj izlaza

Ako raspoloživi broj izlaza nije dovoljan, mogu se paralelno s prvim prekidačem ugraditi dodatni i kombinirati njihovi ulazi. Za to se, osim samih sklopki, koriste razvodna pojačala koja imaju nekoliko izlaza (kao što je ranije prikazano na slici 2).

Međutim, potreba za dodatnim uređajima - pojačalima - nestaje ako se okrenemo modelima matričnih preklopnika s prolaznim ulazima i izlazima (pass-through kanal). Svaki takav ulaz jedne sklopke spojen je na odgovarajući izlaz druge, a ugrađeni terminator (otpornik opterećenja linije) uključen je samo u posljednjem 7.

Riža. 14. Prekidači kombinirani na jednom od svojih ulaza kroz prolazne izlaze

Radi uštede prostora, neki kompaktni prekidači nemaju konektore za prolazne izlaze, iako je moguće onemogućiti terminatore. U ovom slučaju, jeftini T-konektori ("Tees") mogu se koristiti za postizanje istog rezultata 8 . Stavljaju se na ulaze uređaja (obično BNC konektori), a ulazni kabel i kabel do sljedećeg prekidača spajaju se na dvije preostale utičnice T-trojnika.

Kombinacija nekoliko matričnih prekidača za ulaze i izlaze omogućuje vam povećanje veličine sklopnog sustava

Kombinacija nekoliko matričnih sklopki za ulaze i izlaze omogućuje vam povećanje veličine sklopnog sustava: na primjer, pomoću četiri bloka 16 x 16 možete dobiti matricu 32 x 32. Ponekad se takva rješenja pokažu funkcionalno fleksibilnijima i poželjnijima u smislu proračuna: možete započeti sa sustavom na jeftinom malom prekidaču, a zatim ga proširiti kupnjom dodatnih uređaja.

Riža. 15. Povećanje broja ulaza ili izlaza u isto vrijeme
(Kliknite na fotografiju za povećanje)

Ako se očekuje značajno proširenje sustava (više od udvostručenja), bolje je odmah kupiti prekidač maksimalne veličine, ali opremljen samo onim brojem ulazno/izlaznih blokova koji su u početku potrebni.

Na sl. Slika 15 prikazuje primjer takvog proširenja prekidača (video + audio); Možete vidjeti da kada udvostručite broj ulaza i izlaza, morate učetverostručiti broj matrica. Ako vam je potrebno još jedno dvostruko povećanje (do 64 x 64), trebat će vam 16 kompleta matrica. Uz tako naglo širenje, izgradnja sustava s odvojenim matricama postaje neisplativa.

Ako se očekuje značajno proširenje sustava (više od udvostručenja), bolje je odmah kupiti prekidač maksimalne veličine, ali opremljen samo onim brojem ulazno-izlaznih blokova koji su potrebni na početku. Modularni dizajn mnogih uređaja velikog kapaciteta omogućuje implementaciju ovog pristupa. U budućnosti, kako sustav raste, sve što preostaje je kupiti i instalirati module koji nedostaju, bez suočavanja s spletom kabela i složenim programiranjem sustava poput onog prikazanog na Sl. 15.

Povećanje funkcionalnosti

Osim rasta sklopki „u širinu“, moguć je i njihov rast „u dubinu“, tj. prema vrsti podržanih signala. Konkretno, video signali formata CV (kompozitni), YC (s-Video), YUV (komponentni) razlikuju se samo u broju video kanala (1, 2 ili 3) koji se moraju prebacivati ​​istovremeno. Kao rezultat toga, nakon izgradnje sustava s osnovnom video kvalitetom (CV), on se može dalje nadograditi na YC kvalitetu, a zatim na YUV kvalitetu.

Riža. 16. Povećanje matrice “u dubinu”, prema kvaliteti signala

Za takav rast, matrični preklopnici moraju "moći" raditi zajedno (nekoliko komada paralelno), istovremeno izvršavajući preklopne naredbe. Ova mogućnost mora biti specificirana u njihovim karakteristikama, međutim, čak i u nedostatku, takav rad matrica može se simulirati pomoću ispravno programiranog vanjskog upravljačkog sustava.

Imajte na umu da ako je propusnost matrice inicijalno odabrana s određenom marginom, komponentna opcija također će vam omogućiti da se prebacite na rad s televizijom visoke razlučivosti (za opciju 1080i potrebna je propusnost veća od 70 MHz), a pri dodavanju matrice za kanale H i V, također sa signalima VGA klase. Za više informacija o komponentnim signalima pogledajte članak “Sučelja. VGA i komponentni signali."

DODATNE ZNAČAJKE PREKIDAČA

Radi lakšeg upravljanja matričnim sklopkama, koje se često koriste za realizaciju vrlo složenih sklopnih kombinacija s mnogo ulaza i izlaza, predviđena je funkcija odgođenog rada tipke (prekidanje s potvrdom). Potrebna kombinacija ulaza i izlaza bira se unaprijed, au pravom trenutku ta kombinacija se aktivira jednim klikom na tipku Uzmi. Isti postupak moguć je i preko sučelja daljinskog upravljanja.

Nekoliko kombinacija ulaza/izlaza može se pohraniti u memoriju matričnog preklopnika (na primjer, tipkom STO) i nasumično odabrati od strane operatera (na primjer, tipkom RCL), što mu jasno olakšava život.

Prednost takvih metoda upravljanja je u tome što se sva interna ponovna povezivanja provode istovremeno i odjednom (a ne jedno po jedno).

Dodatna korisna značajka matričnog audio switchera (za analogni audio) je mogućnost podešavanja razine signala na ulazu i/ili izlazu. U ovom slučaju, kontrola ulaza omogućuje vam izravnavanje svih izvora zvuka u razini (tako da nema naglih skokova glasnoće prilikom prebacivanja). Podešavanje izlazne razine može se koristiti kao kontrola glasnoće. Na primjer, u višesobnim (višezonskim) sustavima, gdje svaki matrični izlaz radi u svojoj zoni, slušatelj u svojoj zoni će prilagoditi razinu za svoj matrični izlaz (za ovu upotrebu treba se pobrinuti centralizirana kontrola opreme sustav).

UPRAVLJANJE PREKIDAČIMA

Većina prekidača opremljena je vlastitim kontrolama (gumbi, gumbi, zasloni), koji vam omogućuju ručno rukovanje 9 .

Međutim, u mnogim slučajevima teško je pristupiti prekidaču instaliranom u zatvorenom stalku negdje u prostoriji s opremom. U tom slučaju u pomoć dolaze daljinski upravljači koje proizvođači inače proizvode za svoje prekidače.

Tipično, nekoliko upravljačkih ploča instaliranih na različitim mjestima može se spojiti na jednu sklopku odjednom

Programabilne ploče omogućuju, na primjer, kontrolu samo izlaza matrice koji su im dodijeljeni ili izvođenje nekih složenih, unaprijed programiranih radnji pritiskom na jednu tipku. Tipično, nekoliko upravljačkih ploča instaliranih na različitim mjestima može se spojiti na jedan prekidač.

Drugi uobičajeni pristup je korištenje računalnog upravljačkog sustava ili specijaliziranog kontrolera. U ovom slučaju moguće je implementirati proizvoljno sofisticirane algoritme upravljanja (primjerice, prema rasporedu, prema playlisti, u kombinaciji sa sustavom pametne kuće) i korisničkih sučelja. Većina proizvođača svojim prekidačima daje besplatni ili zasebno prodani softver za upravljanje s računala.

Važno je da proizvođač opreme pruži opis svog kontrolnog protokola

Poznavanje komunikacijskog protokola kojim se upravlja sklopkom omogućuje programeru konfiguriranje kontrolera ili sustava upravljanja. Važno je da proizvođač opreme dostavi opis svog protokola upravljanja, inače će mogućnosti izgradnje proizvoljnih sustava biti ograničene samo na rješenja tog proizvođača.

Obično uređaji imaju standardna serijska upravljačka sučelja RS-232C, RS-422, RS-485. Ova tradicionalna sučelja imaju neka ograničenja, ali su naširoko korištena i jednostavna za korištenje. Moderni prekidači također široko koriste računalna sučelja: Ethernet, USB, bežično: IR zrake, Bluetooth, Wi-Fi. Sljedeća tablica daje sažetak popularnih žičnih sučelja.

Sučelje	Brzina prijenosa podataka 10	Konektor, kabel	Maks. duljina	Osobitosti
RS-232S	75-115200 bps (najčešće 9600 ili 19200 bps)	DB-9 ili DB-25, minimalno 3 žice	15 m (standardno), do 30-50 m (oklopljeni kabel, brzina do 9600 bps)	Ugrađeno u računala (PC, ne MAC). Lako "izgori" kada je spojen "s iskrom"
RS-422	do 1,5 Mbit/s	DB-9 ili terminali (bez standarda), 2 upletene parice + masa		Standard za Batacam/DVCam kontrolu
RS-485	do 1,5 Mbit/s	DB-9 ili terminali (bez standarda), 1 upletena parica + uzemljenje	do 1,5 km (brzina 9600 bps)	Podržava više uređaja na jednoj sabirnici. Nije zaštićeno od sudara, može raditi nestabilno
Ethernet	10 ili 100 ili 1000 Mbit/s	RJ-45, 2 upletene parice	do 100 m	Može se neograničeno usmjeravati, uklj. putem Interneta. Kašnjenja upravljanja su nepredvidiva i nisu zajamčena (ovisno o opterećenju mreže u cjelini)
USB	11 ili 400 Mbit/s	4 pina, 4 žice	do 3-5 m	Uz pomoć koncentratora (hubova) može se proširiti na desetke metara
Firewire	100, 200, 400, 800 Mbit/s	4 pina, 4 žice	do 5 m	Koncentratori ili posebni produžni kabeli-pretvarači mogu se protezati do desetaka ili stotina metara

1 Naravno, kada se koristi UR s velikim brojem izlaza i povećanjem broja sklopki, moguće je dobiti matrice bilo koje veličine.
2 Također korištenje skupih komponenti i teškog i skupog hardvera. Prilikom izrade prekidača, kao i druge opreme, morate stalno održavati ravnotežu između cijene i kvalitete i tražiti optimalne kompromise.
3 U malim proračunskim studijima, jedan od izvora signala ponekad se koristi kao takav generator, koji je dobre kvalitete i nikada se ne gasi. Sva oprema je "vezana" za njega. To omogućuje malu uštedu proračuna, ali može stvoriti nepredviđene poteškoće kada se ovaj izvor signala isključi greškom.
4 TBC se na ruskom ponekad naziva i "korektor izobličenja vremena". Također je dio “komornih kanala”. Mnogi TBC-ovi "mogu" u isto vrijeme transkodirati TV sustave (NTSC/PAL/SECAM) i obrađivati ​​video signal kao video procesori.
5 Sužavanje ili širenje je nasumično, po prirodi nalik šumu, i obično ga je teško nekako predvidjeti i kompenzirati uvođenjem neke vrste stalnog dodavanja (kašnjenja).
6 Za analogne signale, kada su kaskadni, šum, smetnje i izobličenje se neizbježno nakupljaju i dodaju u svakoj fazi sustava. Ovo je temeljno svojstvo; Iz tog razloga treba izbjegavati pretjerano kaskadno povezivanje u analognim sustavima.
7 Terminator - usklađeno opterećenje (obično otpornik od 75 Ohma), potrebno za usklađivanje valne impedancije kabela s ulazom uređaja.
8 Posebni T-priključci su prikladni, u kojima su obje utičnice usmjerene u smjeru suprotnom od utikača (a ne pod 90 ° od njega) - Y-konektori; Mnogo je prikladnije spojiti kabele na njih u "debljini" žica.
9 Neki veliki prekidači možda nemaju vlastite upravljačke ploče jer gotovo se nikada ne koriste u "ručnom" načinu rada. Dizajnirani su za rad samo s vanjskim sustavima upravljanja.
10 Imajte na umu da je u većini aplikacija čak i brzina od 9600 bps za kontrolu prekidača pretjerana.

Manje uobičajeni su prekidači samo za zvuk. To je zbog činjenice da dio funkcija prebacivanja audio signala također obavljaju uobičajeni uređaji za obradu zvuka kao što su mikseri, digitalni mikseri i digitalne audio platforme. Međutim, unatoč novim tehnologijama i funkcijama prebacivanja svojstvenim mikserima, profesionalne instalacije zahtijevaju prekidače audio signala različitih tipova.

Grupa tvrtki Atanor predstavlja na ruskom tržištu i nudi na korištenje visokokvalitetne sklopke sljedećih tvrtki:

• Kramer (O tvrtki)
• ATEN (O tvrtki)

Pogledajte naš cjenik opreme. Aktualni cjenik možete preuzeti ovdje:

Čemu služe prekidači?

Prekidači su potrebni u nekoliko slučajeva.

• Ako imate nekoliko audio izvora i jedan zvučni sustav ili audio uređaj na koji želite redom slati signal iz izvora
• Ako imate više audio izvora i više uređaja ili sustava na koje želite emitirati signale iz izvora
• Ako imate nekoliko audio izvora i nekoliko zvučnih zona u razglasu ili razglasu na koje želite emitirati signale iz izvora
• Ostali slučajevi...

Vrste profesionalnih audio preklopnika

Audio prekidači. Vrste prema broju izlaznih kanala i principu rada.

Prekidači vam omogućuju prebacivanje bilo kojeg ulaznog kanala na izlazni kanal. Ako uređaj ima jedan izlazni kanal, obično se jednostavno naziva "prekidač" (ili audio prekidač). Takav video prekidač omogućuje prebacivanje audio signala s bilo kojeg ulaznog kanala na izlazni kanal. Audio prekidač s jednim izlaznim kanalom može imati jedan ili više redundantnih izlaza za spajanje drugog audio uređaja ili sustava na njega. U ovom slučaju, isti zvučni signal šalje se svim izlaznim kanalima.

Poseban slučaj prebacivanja audio signala je prekidač s jednim ulaznim kanalom. U tom slučaju nije potrebno prebacivanje ulaznih kanala, a prekidač je u biti uređaj koji distribuira i pojačava ulazni audio signal u izlazne staze. Takvi uređaji nazivaju se "distribucijskim pojačalima" audio signala.

Ako audio prekidač ima dva ili više izlaznih kanala s dva ili više ulaznih kanala, takav prekidač se naziva "matrični audio prekidač". Matrični preklopnik može prebaciti bilo koji audio ulazni kanal na bilo koji izlazni kanal. Naziv ili opis matričnog audio switchera mora sadržavati naznaku broja ulaznih i izlaznih kanala. Na primjer: Kramer VS-88A. 8:8 Balanced Audio Matrix Switcher

Dakle, prema broju izlaznih kanala i principu rada, video switcheri se dijele na:

• Prekidači
• Matrix prekidači
• Zasebno - distribucijska pojačala

Kramerova distribucijska pojačala

Prekidači. Vrste prema upravljanju

Ako se prekidač može prebaciti samo mehaničkim pritiskom na tipku koja se nalazi na ploči samog uređaja, u tom slučaju se takav prekidač naziva mehaničkim. Ako preklopnik ima priključak za dovod upravljačkih signala, tada se takav preklopnik naziva upravljanim. Prekidači koji podržavaju kontrolu prema bilo kojem standardu (na primjer, RS-232) lako se integriraju u složene integrirane sustave. Dakle, prema mogućnostima upravljanja, prekidači se dijele na:

• Mehanički audio prekidači
• Prekidači kontrolirani suhim kontaktnim zatvaranjem
• Infracrveni upravljani prekidači
• Prekidači koji podržavaju upravljanje prema preporučenim standardima (RS-232, RS-485 i drugi)

Prekidači. Vrste prema standardu komutiranih audio signala.

Glavni tipovi Kramer preklopnika prema standardu komutiranog zvuka su sljedeći:

• Analogni audio balansirani mono prekidači
• Analogni audio jednostrani mono prekidači
• Analogni neuravnoteženi stereo audio prekidači
• Analogni uravnoteženi stereo audio prekidači
• Linijski audio prekidači
• Prekidači mikrofona
• AES/EBU digitalni audio preklopnici
• IEC 958 Digitalni audio prekidači
• S/PDIF digitalni audio preklopnici
• Digitalni audio prekidači EIAJ CP340/1201

Usluge prekidača

Grupa tvrtki Atanor nudi sljedeće usluge za audio prekidače:

• Savjetovanje o prekidačima Kramer i ATEN
• Odabir prekidača za razne vrste projekata
• Projektiranje razglasa i razglasa pomoću Kramer i ATEN sklopki
• Projektiranje audiodifuznih sustava korištenjem Kramer i ATEN switchera
• Isporuka prekidača Kramer i ATEN
• Montaža rasklopnih sustava i sklopki Kramer i ATEN
• Nadzor nad montažom rasklopnih sustava i sklopki Kramer i ATEN
• Edukacija za korištenje i izbor prekidača u sklopu obuke za projektiranje dvorana i izvođenje raznih vrsta projekata
• Izrada i implementacija centraliziranih automatiziranih upravljačkih sustava kompatibilnih s prekidačima
• Najam prekidača (za prezentacijske događaje, izložbe, konferencije)

Kako biste saznali više o profesionalnoj preklopnoj opremi i uslugama koje nudi grupa tvrtki Athanor,

Situacija za koju je ovaj prekidač razvijen je sljedeća: postoji određena prostorija u kojoj je instaliran sustav za reprodukciju zvuka koji kontinuirano pušta glazbu s računala (PC), ali postoji i drugi izvor signala - televizor (TV), i u skladu s tim, kada se zvučni signal pojavi na njegovom izlazu, sustav bi se trebao prebaciti na reprodukciju TV zvuka.

Kako se vidi iz shema, kontrola prekidača je signal desnog kanala (R), koji dolazi s TV-a, dovodi se do pojačala napravljenog na temelju op-amp - U1A. Dobitak ovog stupnja, potreban za točan rad uređaja, može se podesiti pomoću otpornika za podrezivanje RV1. Zatim se pojačani signal dovodi u krug ispravljača napona napravljen na elementima C2, D1, D2, C3.

Ispravljeni napon se koristi za upravljanje tranzistorom Q1, u čijem se baznom krugu nalazi otpornik za ugađanje RV2 spojen paralelno s elektrolitskim kondenzatorom C3; pomoću ovog otpornika možete podesiti "obrnuto" vrijeme prebacivanja, tj. vrijeme nakon kojeg će se sklopka vratiti u PC mod nakon nestanka upravljačkog signala. Potrebno je odabrati optimalno "obrnuto" vrijeme prebacivanja tako da ne bude predugo - na primjer, zvuk s TV-a se više ne prima, a još uvijek nema glazbe s računala, a nije prekratko - u ovom slučaju, prekidač se može prebaciti na PC način rada čak i za pauze u TV zvučnom zapisu.

Iz kolektora Q1 upravljački signal, koji se pretvara u "digitalni" oblik, dovodi se na ulaz pretvarača sa Schmittovim okidačem - element U3E. Prekidač SW1 omogućuje odabir načina rada uređaja - automatski ili ručno uključivanje TV načina. Osnova prekidača je čip U2 4053 (CD4053, KR1561KP5), koji se sastoji od tri dvosmjerna analogna prekidača (koriste se samo dva - X i Z). Upravljanje se provodi preko ulaza A (11) i C (9) spojenih zajedno; ulaz za uključivanje prekidača mikro kruga Inh (6) spojen je na zajedničku žicu. Kod rada s analognim signalima, za čip 4053, potrebno je koristiti izvor negativnog napona - pin VEE (7).

Prekidač se napaja iz jednostavnog bipolarnog izvora, napravljenog prema sljedećem krugu: mrežni transformator 6-0-6V / 500mA, četiri FR103 diode, dva elektrolitička kondenzatora od 2200uF/16V, integrirani stabilizatori kao što su L78L05 i L79L05.

Operacijsko pojačalo U1A - LM358M, u kućištu SO8 (koristi se samo jedno pojačalo od dva dostupna u kućištu); mikro krug U3 - tip 74HC14, u kućištu SO14 (ulazi 1, 3, 5, 9 neiskorištenih elemenata ovog mikro kruga, morate spojiti na njegov izlaz 16 - "+" napon napajanja); minijaturni tip 3329H korišteni su kao otpornici za ugađanje RV1, RV2; svi fiksni otpornici su SMD (0805); elektrolitski kondenzatori C2, C3 - bilo koje odgovarajuće dimenzije; kondenzatori C1, C4, C5 su keramički SMD (1206).

Krugovi prekidača i njegovo napajanje montirani su na dijelove matične ploče, smještene u plastično kućište tipa Gxxx; konektori za ulazne i izlazne signale su tipa "tulipan", smješteni na stražnjoj ploči kućišta . Prekidač SW1 i LED indikator uključivanja nalaze se na prednjoj ploči.

Ova shema je razvijena u relativno kratkom vremenu, koristeći komponente koje su, kako kažu, bile “pri ruci”, tako da ima nekih “rugoba” i suboptimalnosti u njoj, ali bez obzira na to, uređaj je napravljen i prilično se uspješno koristi.

Radi na web stranici "Electron55.ru"