Elementy systemu DMX cz. 2 - mergery, multipleksery, repeatery i inne

MERGER

Merger to urządzenie pozwalające na "połączenie" dwóch różnych sygnałów DMX512 w jeden kompozytowy sygnał DMXowy, przeważnie na bazie kanału HTP (Highest Takes Precedence). Do czego może nam się przydać takie "cuś"? Na przykład, gdy mamy dwie konsolety i dwóch operatorów tych konsolet, a chcemy aby obie pracowały w jednej, wspólnej dla obu sieci DMXowej. Można też za jego pomocą zwiększyć dostępną liczbę kanałów poprzez połączenie dwóch konsolet niejako w jedną.

Sytuacja tak przedstawiona jest na rysunku na następnej stronie, gdzie dwie 30-kanałowe konsolety są za pomocą mergera zlinkowane, otrzymując w ten sposób 60 kanałów do wykorzystania do sterowania dużego zestawu dimmerów. Można też wyobrazić sobie sytuację, gdy - dla bezpieczeństwa - łączymy w ten sposób dwie konsole, przy czym obie mają identyczną konfigurację. Jedna z nich jest konsoletą główną, na której realizowane jest obsługiwane wydarzenie, druga stanowi zabezpieczenie w przypadku awarii tej pierwszej.

Zastosowanie mergera to jedyna możliwość połączenia dwóch odrębnych sygnałów DMX w jeden, wysyłany następnie dalej. Dla zachowania bezpieczeństwa podłączonych do mergera urządzeń wiele z nich wyposażonych jest w wejścia izolowane galwanicznie, najczęściej optycznie.

Część produkowanych mergerów oferuje możliwość offsetu (wirtualnego przesunięcia) na jednym ze swoich wejść. Pozwala to na zaprogramowanie punktu, w którym sygnał z jednego wejścia jest "doklejany" do drugiego. Kolejny rysunek prezentuje sytuacje, gdy mamy i gdy nie mamy zaaplikowanego offsetu.

Wizualnie merger nie jest zbytnio rzucającym się w oczy urządzeniem - przeważnie jest wielkości 1U, z możliwością montażu w raku. Toteż najczęściej znajdzie się bądź to w "operation room", czyli pomieszczeniu sterowania systemem (w instalacjach stałych), bądź na stanowisku realizatora (w przypadku instalacji mobilnych).

Mergery wymagają całkiem sporej mocy obliczeniowej, toteż wyposażane są w szybkie (i drogie) procesory - niejako "z definicji" są więc droższe od opisywanych w poprzednim numerze splitterów. Muszą one bowiem jednocześnie pracować na dwóch strumieniach danych DMX512. Podczas procesu łączenia tych dwóch sygnałów niezbędny jest czas na jego dokonanie, w rezultacie czego na wyjściu mergera sygnał pojawiać się będzie z pewnym opóźnieniem - typowa latencja wynosi 10-20 ms. Trzeba o tym pamiętać, szczególnie w przypadku rozbudowanych systemów, gdy latencja poszczególnych jego składników sumarycznie może osiągnąć spory, nie zawsze akceptowalny, poziom.

MULTIPLEKSER I DEMULTIPLEKSER

Kolejne dwa urządzenia, ze względu na pewne podobieństwo wrzucone do jednego worka, o których chciałbym teraz napisać, powoli odchodzą w niebyt, bo też i sieci analogowe, z którymi są ściśle powiązane, to już obecnie praktycznie historią. Jednak aby dopełnić obrazu całości składników sieci DMX oraz z uwagi na to, że może jednak ktoś z Szanownych Czytelników będzie miał okazję się z nimi zetknąć, napiszę kilka podstawowych informacji na ich temat.

Jeszcze parę lat temu (bo obecnie, jak wspomniałem, sporadycznie) mogła zajść potrzeba wykorzystania analogowych dimmerów, podczas gdy wszystkie konsolety to nowe urządzenia z sygnałem wyjściowym w formacie DMX512. Jeszcze rzadsza, ale jednak, mogła być sytuacja, gdy dysponując tylko konsoletą analogową trzeba było w jakiś sposób sterować urządzeniem DMX, np. ruchomą głową (Panie Boże ratuj!) albo choćby nową maszyną do dymów, wyposażoną tylko w wejście DMX. Inna kwestia to dołączenie do już istniejącej sieci analogowej nowej podsieci, składającej się z nowych DMXowych urządzeń.

Pierwszy z przytoczonych przypadków, gdy DMXowy sygnał z konsolety musiał być zamieniony na analogowy, typowo z zakresu od 0 do +10 V, wymagał użycia demultipleksera, w skrócie nazywanego "demux" (od angielskiej nazwy demultiplexer). Demultipleksery to również w dużej mierze urządzenia nie większe od 1U, wyposażone przeważnie w gniazda SUB D25, w których złącza od 1 do 24 odpowiadają kanałom 1-24, zaś pin 25 to wspólne dla wszystkich kanałów "zero". Typowo urządzenia takie wytwarzają prąd o wartości 4 mA na każdym z wyjść.

Demultipleksery najczęściej instaluje się w pomieszczeniu, w którym pracują owe nieszczęsne analogowe dimmery, gdyż o wiele łatwiej jest jednym kablem DMXowym przesłać sygnał z konsolety do być może odległego pomieszczenia z dimmerami, niż krótkim kablem łączyć konsoletę z demuxem, ale za to potem każdy kanał dimmera osobno wysyłać wrażliwym na zakłócenia sygnałem analogowym, gdzieś do odległej może "dimmerowni".

Multiplekser (w skrócie "mux") to dużo bardziej skomplikowane urządzenie, tak jak niełatwym jest stworzenie sygnału sterującego DMX ze zwykłego napięciowego sygnału analogowego. Takie bowiem zadanie ma do spełnienia multiplekser. To sprawia, że "muxy" są dużo droższe od "demuxów" i oferują tylko możliwość podłączenia niewielkiej liczby kanałów (w przypadku demultiplekserów zupełnie normalne jest 24, 48 a nawet 72 kanały).

Problemem wynikającym z przetwarzania sygnału analogowego na DMXowy może być fakt, że starszego typu nastawnie analogowe wytwarzają niezbyt dużą liczbę wariacji poziomów napięć wyjściowych, z racji tego, że analogowe dimmery i tak nie mają na tyle dużej rozdzielczości, aby wychwycić niewielkie różnice napięć. Takie konsolety mogą być powodem skokowych zmian wartości DMXowych danego parametru, właśnie z racji tego, że kolejne zmiany napięć sygnału sterującego, który z niej wychodzi, następują po sobie ze zbyt dużym "skokiem".

Niektóre z multiplekserów oferują możliwość wyboru spośród kilku różnych wartości napięć analogowych, jak również odwracanie polaryzacji tychże sygnałów, aby móc współpracować z konsoletami różnych producentów, którzy - w przeciwieństwie do standaryzowanego DMX512 - wartości i przedziały pracy sygnałów sterujących ustalali według własnego widzimisię.

Sporo problemów, jak widać, stwarzają opisane urządzenia. Największym ich plusem jest jednak to, że... praktycznie ich już nie ma, i raczej niewielu z czytających te słowa z nimi się spotka, a co dopiero mówić o pracy z nimi.

KONWERTER PROTOKOŁÓW

Choć obecnie niepodzielnie króluje protokół DMX512, jeszcze kilkanaście lat temu było ich znacznie więcej - spora grupa producentów sprzętu oświetleniowego starała się takowy stworzyć, oczywiście bez oglądania się na konkurencję (czyli innych producentów). Powstał w ten sposób formatowy misz-masz, o czym pisałem w jednym z pierwszych artykułów tego cyklu.
Podobnie jak z de i multiplekserami, urządzenie, które za chwilę co nieco wam przybliżę, obecnie praktycznie nie ma racji bytu. Jednakże dla miłośników starych urządzeń w stylu retro może ono być niezastąpione. Jak się zapewne już domyśliliście, po nazwie i tym wstępie, konwerter formatów spełnia rolę... konwertera formatów, czyli pozwala na dołączenie do systemu DMX urządzeń z innej "bajki", tj. pracujących pod innym protokołem.

I znów sytuacja może być dwojaka - konwerter może działać na zasadzie przetwarzania sygnałów "obcych" protokołów na DMX lub DMX na inny, wybrany protokół. Ponieważ systemy te różniły się nie tylko formatami, ale też często i złączami, toteż możliwie najbardziej uniwersalne (a więc i rozbudowane) konwertery protokołów wyposażone są w spory zestaw gniazd "na każdą okazję". Typowe protokoły, które są (a w zasadzie były, jako że opisywane konwertery to obecnie już urządzenia nieco muzealne) w nich implementowane, to Colotranowski CMX, S20 firmy ADB, Kliegl K96, D54, SMX oraz AMX/192 Stranda.

Z racji dużego stopnia złożoności elektroniki takiego urządzenia konwertery formatów nie należą do najtańszych, w czym też nie pomaga mała ich popularność, a więc niska sprzedaż. Toteż jeśli nie ma jakichś ważkich przesłanek do ich używania, najlepiej trzymać się od nich z daleka - wszak obecnie istnieją tysiące, jeśli nie setki tysięcy, urządzeń z zaimplementowanym protokołem DMX i nie ma potrzeby szukać sobie problemów ze współpracą urządzeń wykorzystujących często skrajnie różne formaty sygnałów.

REPEATER

To w zasadzie kolejny synonim urządzenia zwanego splitter bądź distribution amplifier. Albo inaczej - trudno znaleźć urządzenie, które byłoby tylko splitterem, a nie wzmacniało sygnału, albo było tylko wzmacniaczem bądź repeaterem, bo do tego w zasadzie sprowadza się jego funkcja - wzmacniania sygnału, tak aby można go było bez większych strat przesłać dalej, tj. na odległości większe niż standardowe 300 m.

W zasadzie więc funkcje te pełni znany nam już z ubiegłego Miesiąca splitter/wzmacniacz dystrybucyjny, i choć można spotkać urządzenia występujące właśnie pod nazwą repeater (patrz zdjęcie), to w tym konkretnym przypadku tak naprawdę jest to splitter (1 × 2) ze wzmacniaczem sygnału.

Ot i cała filozofia na temat "tajemniczych" repeaterów. Z tego wszystkiego pamiętać trzeba, że w przypadku dłuższych połączeń kablowych, zwłaszcza w instalacjach stałych, nie można łączyć urządzeń bezpośrednio kablem dłuższym niż 300 m, a najlepiej jeśli nie przekracza on 200 m. Jeśli urządzenia (strefy) oddalone są od siebie na większą odległość, nie obejdzie się bez pośrednictwa splittera, najlepiej z izolowanymi wyjściami.

AUTOMATIC BACK-UP DEVICES

Na koniec słów parę o urządzeniu, którego oryginalną nazwę można przetłumaczyć jako automatyczne urządzenie zapasowe. W pewnych sytuacjach wskazane jest zastosowanie automatycznego urządzenia, które będzie monitorować stan sygnału DMX na wyjściu konsolety.

W przypadku wystąpienia jakichkolwiek problemów urządzenie zapasowe (back-up device) powinno automatycznie włączyć się do systemu i odtwarzać zapisane wcześniej w pamięci ustawienia. Ten zapis do pamięci często polega na przerzucenia z konsolety kolejnych snap-shotów. Największym problemem w przypadku ich używania jest jednoznaczne określenie, kiedy (i czy aby na pewno) wystąpiła awaria na wyjściu konsolety i kiedy powinien on wkroczyć do akcji.

Tego typu urządzenia ma w swojej ofercie kilku producentów, np. Artistic Licence (Cue Patch), Zero 88 (Line Backer) czy ELC (Show Store). Niektórzy producenci proponują bardziej elastyczne rozwiązanie - urządzenie wyposażone w kilka tłumików i podstawowych przycisków, wpinane w wyjście konsolety, z którego dopiero sygnał wychodzi dalej. W przypadku awarii konsolety za pomocą tych kilku manipulatorów można ręcznie lub automatycznie wywoływać zapisane snap-shoty i z większym lub mniejszym stresem dotrwać do końca show.

Oczywiście najmniej stresującym jest opisane wcześniej rozwiązanie, polegające na podłączeniu dwóch konsolet (niekoniecznie tej samej klasy, ale o podobnych możliwościach), np. za pomocą mergera. Takie rozwiązanie, nawet w przypadku awarii głównej konsolety, pozwoli na w miarę komfortową dalszą pracę realizatora.Tego typu urządzenia mile widziane były w latach 80. i 90 ubiegłego stulecia. Niezawodność obecnie produkowanych konsolet jest na tak wysokim poziomie, że generalnie nie ma potrzeby stosowania urządzeń zapasowych. No, chyba że jest to impreza o naprawdę dużej randze, ale wtedy koszt zastosowania dodatkowej konsolety jako back-upu, nawet takiej samej jak główna, jest kroplą w morzu kosztów, które trzeba byłoby ponieść w sytuacji "położenia" imprezy z powodu awarii urządzenia sterującego.

Jacek Sitarski

---

Przy przygotowaniu artykułu autor korzystał z książki "Practical DMX" Nicka Mobsby’ego.