Краткий обзор устройств управления сценическим светом, копирующих системы известных брендов

Главная цель данной статьи — познакомить интересующихся темой светового оборудования с техническими решениями, используемыми недобросовестными производителями из поднебесной для реализации контрафактной продукции копирующей именитые бренды. Здесь будет изложено моё субъективного мнение, как человека сталкивавшегося не понаслышке с подобным оборудованием. Данную статью ни в коем случае не стоит рассматривать как руководство к действию, поэтому никаких ссылок на поставщиков и продавцов не будет. У всех есть интернет и при желании поиском воспользоваться не составит труда.

Высокая стоимость оригинальных решений, очевидно, обусловлена стремлением производителя компенсировать трудозатраты на разработку и производство узко специализированных устройств, не направленных на широкую аудиторию пользователей. Данная статья расскажет, насколько целесообразно пользователю который нуждается в достаточно функциональном устройстве, но который не может себе его позволить по причине высокой цены, искать альтернативу в виде более дешёвой копии оригинального устройства.

Для начала хотелось бы рассказать про основные принципы устройства комплексов сценического света.

Тем, кто знает, что такое DMX512, ArtNet sACN и т.п. эту часть статьи можно опустить.

Основы

Итак, основой всей системы управления света является протокол DMX512.

Протокол передачи данных DMX512 был разработан в 1986 году, как средство управления интеллектуальными световыми приборами с различных пультов управления (консолей) через единый интерфейс, позволяя объединять различные устройства управления с всевозможными оконечными устройствами (диммерами, прожекторами, стробоскопами, дымовыми машинами и т.д.) от разных производителей. Он создан на основе стандартного промышленного интерфейса RS-485, который используется для компьютерного управления промышленными контроллерами, роботами и автоматизированными станками. Для передачи данных используется кабель с двумя переплетенными между собой проводами в общем экране.

Стандарт DMX512 позволяет управлять по одной линии связи одновременно 512 каналами (один прибор может использовать иногда несколько десятков каналов). Несколько работающих одновременно приборов, поддерживающих DMX512, позволяют создавать световые картины и элементы оформления самой различной сложности, как внутри помещений, так и снаружи. По одному каналу передаётся один параметр прибора, например в какой цвет окрасить луч, какой рисунок (гобо-трафарет) выбрать, или на какой угол повернуть зеркало по горизонтали в данный момент, то есть куда будет попадать луч. Каждый прибор имеет определённое количество параметров которыми можно управлять и занимает соответствующее количество каналов в пространстве DMX512. Каждый параметр может принимать значения от 0 до 255 (8 бит или 1 байт).

На следующем изображении отражена стандартная схема соединения приборов:

Подробнее о принципах работы протокола можно прочитать в статье, указанной ниже в источниках.

Протокол DMX512 имеет ряд преимуществ и недостатков, но сейчас он является основным стандартом для большинства светотехнических систем.

До появления единого цифрового протокола управление проводилось по отдельным проводам с управляющим напряжением, идущим к каждому устройству, или с помощью разнообразных цифровых и аналоговых связей.

Например, широкое распространение получил аналоговый интерфейс «0-10 вольт», по которому к каждому устройству протягивался один кабель. Система успешно использовалась при небольшом количестве приборов, но при увеличении их числа оказывалась слишком громоздкой и неудобной, как в построении, так и в управлении и устранении неисправностей. Эта и другие аналоговые системы были излишне сложными, дорогостоящими и не имели единого стандарта.

Они требовали специальные адаптеры, а также усилители и инверторы напряжения, для того, чтобы подключать световые приборы одного производителя к пультам управления другого.
Цифровые системы также не отличались универсальностью, они были несовместимы между собой, и зачастую используемые интерфейсы скрывались разработчиками. Все это было явной проблемой для пользователей таких систем, поскольку они, выбирая одну систему, были скованы выбором всего оборудования у того же производителя, в соответствии с тем же стандартом.

Недостатками протокола DMX512 являются:

1. Слабая помехозащищенность.

   Работа приборов в условиях сильных радиоволновых помех которые создают терминалы мобильной связи, (т.е. Мобильные телефоны), близлежащие телецентры, и т.д, электрическое и осветительное оборудование: лифты, рекламные вывески, театральный свет, лампы дневного освещения или просто неправильная прокладка DMX кабеля, может сопровождаться хаотическим ‘подергиванием’ на фоне нормальной работы приборов. Данную проблему можно решить при помощи специальных устройств (усилителей, разветвителей и т.д.). Недостатком такого решения является удорожание инсталляции за счет применения дополнительных устройств.

2. Затухание и переотражение сигнала при большой длине линии.

   Стандартом не рекомендуется подключение более 32 приборов к одной линии DMX 512. Если линия прокладываемая между приборами достаточно длинная или в одной цепочке соединены более десяти приборов, то есть большая вероятность того, что приборы будут вести себя не корректно, а одной из главных причин может являться собственная наводка DMX сигнала по линии. Попросту говоря сигнал, пройдя через все устройства «отражается» и пакеты могут гулять по DMX линии туда сюда. Для таких случаев используется простое устройство под названием DMX Terminator. Терминатор линии DMX состоит из резистора номиналом ~120ом.

3. Низкая отказоустойчивость

   Так как приборы соединены последовательно с использованием одной линии, то повреждение этой линии приведет к невозможности управления приборами которые расположены после поврежденного участка.

   Проблему помогают решить устройства, которые позволяют осуществлять ветвление и повышать отказоустойчивость.

   Ниже приведено изображение сплиттера помогающего осуществить ветвление сигнала на несколько независимых линий:

   

4. Слабая защита от высокого напряжения.

   Во многих световых приборах применяются газоразрядные лампы, которые позволяют обеспечить световой поток большой интенсивности при небольших размерах самого источника света. Для обеспечения работы подобных ламп применятся электронные схемы называемые драйверами или блоками розжига (подобные применяются для ксеноновых ламп в автомобилях). Эти схемы работают при высоком напряжении (несколько сотен вольт). При низком качестве световых приборов, либо их механической неисправности, возможны замыкания электронных схем на металлический корпус прибора, а так же попадание высокого напряжения на линию управления. В последнем случае возможен выход из строя физического выхода на пульте управления и даже интерфейса USB если пульт подключен к ноутбуку или компьютеру, что влечет за собой дорогостоящий ремонт. Избежать этой проблемы помогают все те же устройства — сплиттеры, которые, как правило, имеют в своей схеме оптоизоляторы.

Существуют также беспроводные передатчики сигнала dmx. Один передатчик может осуществить транслирование 512 каналов, столько же, сколько одна проводная линия. При этом на прием сигнала от одного передатчика в теории может быть запрограммировано неограниченное количество приёмников. Беспроводные устройства передают сигнал на частотах схожих с Wi-Fi в диапазоне 2.4ГГц. Они находятся на начальном этапе своего развития, т.к. из-за небольшого радиуса действия и большого количества жалоб на нестабильную работу (возможно по причине загруженности радиоканала 2.4ГГц) данные устройства получили распространение только в небольших инсталляциях применяемых например диджеями.

Протокол Art-Net

Дальнейшим развитием протокола стала интеграция DMX512 в сетевой протокол Art-Net.
Art-Net является простой реализацией DMX512 протокола по UDP, в котором информация управления каналами передается в IP пакетах, как правило, по локальной сети(LAN), по технологии Ethernet. ArtNet является протоколом с обратной связью. Как правило в приборах работающих по ArtNet имеется функция ответа на принятые данные. Например прибор получил данные, и может отправить ответ, что он их получил.

Артнет может передавать абсолютно всё, вплоть до файлов. Изначально Артнет может осуществлять передачу значений и позиций фэйдеров, координаты приборов, а так-же может передавать таймкод (адресно-временной код — цифровые данные о времени, записываемые и передаваемые совместно с изображением или звуком. Применяется для синхронизации различных медиа систем — звук, видео, свет и т.д.).

ArtNet устройства используют для коммутации между собой так называемые Nodes(узлы). В качестве узлов могут выступать преобразователи Art-Net в физический DMX512, либо световые приборы или оборудование, уже имеющее встроенный интерфейс Art-Net. Узлы могут подписываться(слушать) сервер. В тоже время сервер может раздавать пакеты как всем узлам ArtNet, так и отдельно выбранным. Узлы чем то напоминают социальную сеть, они могут быть подписаны на сервер в тоже время сервер может игнорировать какие то узлы. В качестве Art-Net сервера может служить компьютер с световым программным обеспечением или световая консоль. Простейший способ реализации протокола это Broadcast, работающий по принципу радиостанции. Она вещает для всех слушателей, и слушатели могут принимать сигнал или нет.

Каждое пространство из 512 DMX каналов в протоколе Art-Net называется Universe (анг. Вселенная). Каждый узел (устройство) может поддерживать максимум 1024 каналов DMX (2 Universe) на одном ip-адресе. Каждые 16 Universe объединяются в подсеть (Subnet — не путать с маской подсети). Группа из 16 подсетей (256 Universe) образует сеть (Net). Максимальное количество сетей — 128. Итого в протоколе Art-Net количество узлов может достигать 32768шт (256 Universe x 128 Net), каждый с 512 DMX каналами.

Адреса Артнет обычно используются в пределах 2.0.0.0/8, но и в обычных локальных сетях 192.168.1.0/255 работают без проблем.

Преимущества Артнет:

1. Возможность осуществить передачу сигнала по уже существующим линиям локальной сети, а так же существенно увеличить дальность передачи сигнала используя недорогое сетевое оборудование и участки до 100м по неэкранированной витой паре 5-й категории.
2. По одной Art-Net линии может передаваться в тысячи раз больше данных, чем по физической линии DMX512.
3. Сеть Ethernet имеет топологию «звезда». Это повышает надежность системы по сравнению с «кольцевой» или «проходной» проводкой, используемой с DMX512.
4. Возможность использования беспроводного сетевого оборудования, такого как Wi-Fi роутеры, точки доступа и т.д.

Из недостатков можно отметить следующее:

1. Максимальное расстояние участка кабеля составляет примерно 100 метров по сравнению с 300м у системы DMX512. Однако если учесть более низкую стоимость коммутаторов Ethernet по сравнению с разветвителями DMX512, этой проблемой можно пренебречь.
2. Чтобы реализовать топологию «звезда» сети Ethernet требуется больше кабеля. Однако, из-за низкой стоимости витой пары и поскольку Ethernet может передавать гораздо больше данных, чем DMX512, экономия по-прежнему сохраняется. ТАк же «звездная» проводка Ethernet будет более сложной при прокладке кабелей по ферме. Лучшее решение — взять Ethernet с консоли на ферму, а затем преобразовать в DMX512.

Наглядная схема подключения устройств с использованием узлов:

Большинство основных производителей ПО для управления световыми приборами поддерживает Art-Net протокол, позволяя использовать сеть Ethernet вместо физических линий DMX512.

Теперь перейдем непосредственно к теме статьи — пультах, консолях и интерфейсах управления световыми приборами, выпускаемыми китайцами.

Ознакомимся с базовой терминологией:

• Интерфейс — устройство не имеющее собственных органов управления и позволяющее осуществлять вывод сигналов управления от программного обеспечения работающего на персональном компьютере.
• Световой пульт — представляет собой либо стационарное устройство, способное выдавать сигналы управления, либо контроллер подключаемый к компьютеру или ноутбуку и работающий в паре с программным обеспечением. В качестве органов управления выступают фэйдеры, кнопки, энкодеры и т.п., на которые можно назначить изменение отдельных параметров световых приборов, запуск записанных сцен.
• Консоль — это устройство, по сути объединяющее в одном корпусе ПК с программным обеспечением и контроллер с органами управления и вывода сигналов. Как правило имеет сенсорный экран/экраны и порты ввода-вывода которые можно встретить на большинстве материнских плат ПК.

Sunlite и Daslight

Включил эти интерфейсы в список, так как имел непосредственное отношение к их распространению.

Данные интерфейсы не относятся к пультам или консолям, так как имеют ограниченный функционал и иную логику организации интерфейса и органов управления.

Интерфейс Daslight от Nicolaude в максимальной комплектации позволяет использовать 3072 DMX канала, Вывод 1536 каналов осуществляется через физические выходы на самом интерфейсе. Остальная половина может выводится через интерфейс art-net.

Работает под Windows и Mac. В данный момент производится, последняя официальная версия датируется 13.01.2020

Интерфейс Sunlite Suite 2 FC+ позволяет Выводить 1536 каналов через физические выходы и до 60 Universe через art-net.

Работает только на Windows. В настоящее время официально снят с производства и заменен интерфейсом Sunlite Suite 3. Последняя версия софта Sunlite Suite 2 выпущена в 2019 году.

По поводу цен скажу, что контрафакт дешевле оригинала в 7-8 раз. Если учесть высокую стоимость оригинальных интерфейсов, то копии являются довольно выгодным приобретением.
Из минусов копий можно отметить: невозможность обновлять софт (В случае sunlite это уже невозможно), докупать полезные функции в виде дополнительных art-net universe, каналов для режима standalone и т.п.

Установка софта производится с прилагаемого диска, софт скачанный с официального сайта работать не будет.

При попытке обновления софта могут возникнуть проблемы в виде ошибок определения интерфейса компьютером, так что доступ к интернету для софта лучше ограничить во избежание проблем. Из нескольких десятков проданных интерфейсов была пара жалоб от покупателей, пытавшихся использовать оригинальный софт. Один раз попался интерфейс с заводским браком, но был без проблем заменен продавцом.

Интерфейс T1

Имитирует интерфейс T2 марки Avolites. Внешне схож с Sunlite Suite 2 и Daslight. Продавцом заявлено, что интерфейс выполняет те же функции, что и оригинальный Т2, а именно позволяет выводить два потока DMX и полноценно использовать midi команды и LTC-таймкод.

Так же поставляется с софтом Titan на флешке, софт 11 версии. Возможно использовать до 32 интерфейсов T1 одновременно.

Начиная с 12 версии для использования софта потребуется специальный ключ avokey, так что обновлений от китайцев в ближайшее время ожидать не стоит.
Цена в среднем в 3 раза ниже оригинала.

Пульты и консоли Titan Mobile, Fader Wing, Quartz, Tiger Touch

Консоли собраны довольно кустарным способом. Основой является обычная PC материнская плата, к которой совершенно диким способом подключены различные устройства такие как контроллер, дисплей и т.д.

Непонятно, почему был сделан выбор в сторону обычных USB удлинителей, vga кабелей, приляпанных к разъемам термоклеем с обоих сторон.

В оригинальных консолях всё собрано и зафиксировано более цивильно.

Отзывы разнятся, у кого то эти копии много лет стабильно работают, у кого-то ключ слетал постоянно. В общем как повезёт.

Если и приобретать то у надежных поставщиков, по отзывам знакомых.

Цены отличаются в 3-5 раз.

По части сборки пультов Mobile и Fader Wing нареканий нет, есть недостаток в том, что используются более дешевые компоненты такие как фэйдеры и энкодеры, так что часто их ресурс ниже чем у оригинала.

Так же, как и с T1, из-за использования ключа avokey обновить софт до 12 версии и выше не получится.

Консоли и пульты Grand MA2

Консоли представлены копиями моделей MA2 Ultralite, Full и т.п.

Здесь по части сборки наблюдается картина схожая с titan. Те же usb удлинители и термоклей.

Интересно, что китайцы выпускают уникальные аппараты которых нет в парке оригинального производителя.

К ним относится интерфейс usb dmx expander, который подключается к компьютеру по USB и позволяет использовать 4096 DMX параметров.

Несколько раз запросы на тестирование с последней версией оригинального софта подтверждались успешно. Так же от хоть пока и небольшого количества покупателей жалоб не поступало.

Ещё одна интересная штука это консоль Boss.

Существуют различные модели, отличающиеся функционалом внешним видом и характеристиками железа.

Несмотря на недостатки, этот аппарат имеет потрясающие соотношение мобильности и функционала, чем не могут похвастаться оригинальные консоли. Например возможен вывод 3072+512 параметров в т.ч. через физические выходы.

Про сборку уже было упомянуто ранее. С одним конкретно взятым экземпляром были такие проблемы, как отваливание сенсорного экрана и т.д. В общем стабильность оставляет желать лучшего.

Также на рынке присутствуют поддельные пульты Command Wing, Fader Wing, и различные Net Node. В плане сборки и стабильности, как и у пультов titan дела обстоят лучше. Есть опыт успешного использования крыла Command Wing.

Криптографическая защита устройств и ПО Grand MA всё ещё намного ниже конкурентов, это позволяет китайцам выпускать копии устройств которые полноценно работают с официальным ПО.

В качестве итога выскажу мысль о том, что использование копий в России возможно теми, чьи финансы не позволяют приобрести оригинальные устройства управления светом. Насколько мне известно, использование контрафактной продукции (продажа здесь не имеется ввиду) не регламентируется в нашей стране, в отличие от Европы или запада, где это может приравняться к получению выгоды за счет чужой интеллектуальной собственности и повлечь за собой большие штрафы.

Источники:

Wikipedia DMX512

dmx-512.ru

artisticlicence.com

Источник: habr.com