Eine kurze Übersicht über Steuergeräte für Bühnenbeleuchtung, die Systeme bekannter Marken nachahmen

Das Hauptziel dieses Artikels ist es, Interessierten im Bereich Lichttechnik die technischen Lösungen vorzustellen, die von unseriösen Herstellern aus Fernost für die Herstellung gefälschter Produkte verwendet werden, die bekannte Marken kopieren. Hier wird meine subjektive Meinung dargelegt, als jemand, der persönlich mit ähnlichem Equipment konfrontiert wurde. Dieser Artikel sollte auf keinen Fall als Handlungsanweisung betrachtet werden, weshalb es keine Links zu Lieferanten oder Verkäufern geben wird. Jeder hat Zugang zum Internet, und bei Interesse ist es einfach, Suche zu betreiben.

Die hohen Kosten der Originallösungen sind offensichtlich darauf zurückzuführen, dass die Hersteller die Arbeitsaufwände für die Entwicklung und Herstellung von spezialisierten Geräten, die nicht für ein breites Publikum bestimmt sind, kompensieren möchten. Dieser Artikel wird aufzeigen, wie sinnvoll es für einen Benutzer ist, der ein funktionales Gerät benötigt, sich aber aufgrund des hohen Preises keine Originalversion leisten kann, nach Alternativen in Form von günstigeren Kopien des Originals zu suchen.

Zunächst möchte ich die grundlegenden Prinzipien der Geräte von Lichtanlagen vorstellen.

Denjenigen, die wissen, was DMX512, ArtNet, sACN usw. sind, kann dieser Teil des Artikels entgangen werden.

Grundlagen

Die Grundlage des gesamten Lichtsteuersystems bildet das Protokoll DMX512.

Das DMX512-Datenübertragungsprotokoll wurde 1986 entwickelt, um intelligente Beleuchtungseinrichtungen von verschiedenen Steuerpulten (Konsolen) über eine einheitliche Schnittstelle zu steuern und verschiedene Steuergeräte mit einer Vielzahl von Endgeräten (Dimmern, Scheinwerfern, Stroboskopen, Nebelmaschinen usw.) von unterschiedlichen Herstellern zu verbinden. Es basiert auf dem standardisierten industriellen Interface RS-485, das für die Computersteuerung von industriellen Controllern, Robotern und automatisierten Maschinen verwendet wird. Für die Datenübertragung wird ein Kabel mit zwei verdrillten Drähten im gemeinsamen Schirm verwendet.

Der DMX512-Standard ermöglicht die Steuerung von bis zu 512 Kanälen über eine einzige Kommunikationsleitung (ein Gerät kann manchmal mehrere Dutzend Kanäle nutzen). Mehrere gleichzeitig betriebene Geräte, die DMX512 unterstützen, ermöglichen die Erstellung von Lichtbildern und Gestaltungselementen unterschiedlichster Komplexität, sowohl im Innen- als auch im Außenbereich. Über einen Kanal wird ein Parameter des Geräts übertragen, zum Beispiel welche Farbe der Strahl haben soll, welches Muster (Gobo) gewählt werden soll oder in welchem Winkel der Spiegel derzeit horizontal gedreht wird, also wohin der Strahl fällt. Jedes Gerät hat eine bestimmte Anzahl von Parametern, die gesteuert werden können, und belegt die entsprechende Anzahl an Kanälen im DMX512-Raum. Jeder Parameter kann Werte von 0 bis 255 annehmen (8 Bit oder 1 Byte).

Im nächsten Bild ist das Standardanschlussdiagramm der Geräte dargestellt:

Mehr über die Funktionsweise des Protokolls kann im Artikel, der unten in den Quellen angegeben ist, gelesen werden.

Das DMX512-Protokoll hat eine Reihe von Vorteilen und Nachteilen, ist jedoch derzeit der Hauptstandard für die meisten lichttechnischen Systeme.

Vor der Einführung eines einheitlichen digitalen Protokolls erfolgte die Steuerung über separate Drähte mit einer Steuerungsspannung, die zu jedem Gerät führte, oder durch verschiedene digitale und analoge Verbindungen.

Beispielsweise hat sich die analoge Schnittstelle "0-10 Volt" weit verbreitet, bei der ein Kabel zu jedem Gerät gezogen wurde. Das System funktionierte erfolgreich bei einer geringen Anzahl von Geräten, wurde jedoch bei zunehmender Anzahl zu umständlich und unpraktisch, sowohl im Aufbau als auch in der Steuerung und Fehlersuche. Diese und andere analoge Systeme waren übermäßig komplex, teuer und hatten keinen einheitlichen Standard.

Sie erforderten spezielle Adapter sowie Verstärker und Spannungswandler, um Lichtgeräte eines Herstellers mit Steuerpulten eines anderen Herstellers zu verbinden.
Digitale Systeme wiesen ebenfalls keine Universalisierung auf, sie waren oft untereinander inkompatibel, und die verwendeten Schnittstellen waren häufig für die Benutzer nicht sichtbar, da sie von den Entwicklern verborgen wurden. All dies stellte ein offensichtliches Problem für die Nutzer solcher Systeme dar, da sie beim Wählen eines Systems an die gesamte Hardware des gleichen Herstellers gebunden waren, die dem gleichen Standard entsprach.

Die Nachteile des DMX512-Protokolls sind:

1. Geringe Störfestigkeit.

   Der Betrieb von Geräten unter Bedingungen starker Funkstörungen, die von Mobilfunkterminals (d. h. Mobiltelefonen), nahegelegenen Rundfunkzentren usw. erzeugt werden, sowie von elektrischen und Beleuchtungseinrichtungen wie Aufzügen, Werbetafeln, Theaterlichtern, Tageslichtlampen oder einfach durch unsachgemäße Verkabelung des DMX-Kabels kann von chaotischen 'Zuckungen' begleitet sein, während die Geräte normal funktionieren. Dieses Problem kann durch spezielle Geräte (Verstärker, Splitter usw.) gelöst werden. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass die Installation durch den Einsatz zusätzlicher Geräte teurer wird.

2. Dämpfung und Umschichtung des Signals bei großer Kabellänge.

   Nach dem Standard ist es nicht empfohlen, mehr als 32 Geräte an eine DMX 512-Leitung anzuschließen. Wenn die zwischen den Geräten verlegte Leitung ziemlich lang ist oder in einer Kette mehr als zehn Geräte verbunden sind, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sich die Geräte nicht korrekt verhalten, wobei eine der Hauptursachen die eigene Induktion des DMX-Signals in der Leitung sein kann. Einfach ausgedrückt, wird das Signal nach Passieren aller Geräte 'reflektiert', und Pakete können entlang der DMX-Leitung hin und her schwanken. Für solche Fälle wird ein einfaches Gerät namens DMX Terminator verwendet. Der DMX-Leitungsterminierer besteht aus einem Widerstand mit einem Wert von ~120 Ohm.

3. Geringe Fehlertoleranz

   Da die Geräte in Serie mit einer einzigen Leitung verbunden sind, führt eine Beschädigung dieser Leitung dazu, dass die Steuerung von Geräten, die sich nach dem beschädigten Abschnitt befinden, unmöglich wird.

   Geräte, die das Verzweigen ermöglichen und die Fehlertoleranz erhöhen, tragen zur Lösung des Problems bei.

   Nachfolgend ist ein Bild eines Splitters zu sehen, der hilft, das Signal auf mehrere unabhängige Leitungen zu verteilen:

   

4. Geringer Schutz gegen hohe Spannungen.

   In vielen Lichtgeräten werden Gasentladungslampen verwendet, die einen hohen Lichtstrom bei kompakten Abmessungen der Lichtquelle ermöglichen. Damit solche Lampen funktionieren, kommen elektronische Schaltungen zum Einsatz, die Treiber oder Zündgeräte genannt werden (ähnliche werden für Xenonlampen in Autos verwendet). Diese Schaltungen arbeiten unter Hochspannung (mehrere Hundert Volt). Bei geringer Qualität der Lichtgeräte oder deren mechanischen Defekten kann es zu Kurzschlüssen der elektronischen Schaltungen am Metallgehäuse des Geräts kommen, ebenso wie zur Übertragung hoher Spannungen auf die Steuerleitung. Im letzteren Fall kann der physische Anschluss am Steuerpult und sogar der USB-Schnittstelle, wenn das Pult an ein Laptop oder einen Computer angeschlossen ist, ausfallen, was teure Reparaturen nach sich zieht. Dieses Problem lässt sich durch die gleichen Geräte — Splitter, die in der Regel Opto-Isolatoren in ihrem Schaltkreis enthalten, vermeiden.

Es gibt auch drahtlose DMX-Signalübertrager. Ein Übertrager kann 512 Kanäle übertragen, genauso viele wie eine drahtgebundene Leitung. Dabei kann theoretisch eine unbegrenzte Anzahl von Empfängern programmiert werden, um das Signal von einem Übertrager zu empfangen. Drahtlose Geräte senden Signale auf Frequenzen ähnlich denen von Wi-Fi im 2,4 GHz-Bereich. Sie befinden sich noch in der Entwicklungsphase, da aufgrund des begrenzten Aktionsradius und der zahlreichen Beschwerden über instabile Funktion (möglicherweise aufgrund der Überlastung des 2,4 GHz-Frequenzkanals) diese Geräte nur in kleinen Installationen genutzt werden, die beispielsweise von DJs verwendet werden.

Art-Net-Protokoll

Die Weiterentwicklung des Protokolls war die Integration von DMX512 in das Netzwerkprotokoll Art-Net.
Art-Net ist eine einfache Implementierung des DMX512-Protokolls über UDP, bei dem die Steuerinformationen der Kanäle in IP-Paketen übertragen werden, typischerweise über ein lokales Netzwerk (LAN) mittels Ethernet-Technologie. Art-Net ist ein Protokoll mit Rückmeldung. In der Regel verfügen Geräte, die mit Art-Net arbeiten, über eine Funktion zur Bestätigung empfangener Daten. Zum Beispiel hat das Gerät Daten empfangen und kann eine Bestätigung senden, dass es diese erhalten hat.

ArtNet kann alles übertragen, einschließlich Dateien. Ursprünglich kann ArtNet Werte und Positionen von Fadern, Koordinaten von Geräten übertragen und auch den Timecode (Adressen-Zeit-Code – digitale Daten zur Zeit, die zusammen mit Bild oder Ton aufgezeichnet und übertragen werden. Wird zur Synchronisation verschiedener Medien Systeme – Ton, Video, Licht usw. – verwendet).

ArtNet-Geräte kommunizieren untereinander über sogenannte Nodes. Als Nodes können Art-Net-zu-physischem-DMX512-Umwandler, Lichtgeräte oder Ausrüstungen fungieren, die bereits über eine integrierte Art-Net-Schnittstelle verfügen. Nodes können sich beim Server anmelden (hören). Gleichzeitig kann der Server Pakete entweder an alle ArtNet-Nodes oder an spezifisch ausgewählte verteilen. Nodes erinnern ein wenig an soziale Netzwerke; sie können beim Server angemeldet sein, während der Server einige Nodes ignorieren kann. Als Art-Net-Server kann ein Computer mit Lichtsoftware oder ein Lichtmischpult fungieren. Der einfachste Weg, das Protokoll umzusetzen, ist das Broadcast-Verfahren, das nach dem Prinzip eines Radiosenders funktioniert. Dieser sendet an alle Zuhörer, und die Zuhörer können das Signal empfangen oder auch nicht.

Jeder Raum mit 512 DMX-Kanälen im Art-Net-Protokoll wird als Universe bezeichnet. Jedes Gerät (Node) kann maximal 1024 DMX-Kanäle (2 Universen) unter einer IP-Adresse unterstützen. Jede Gruppe von 16 Universen wird zu einem Subnetz (Subnet – nicht zu verwechseln mit einer Subnetzmaske) zusammengefasst. Eine Gruppe von 16 Subnetzen (256 Universen) bildet ein Netz (Netz). Die maximale Anzahl an Netzen beträgt 128. Insgesamt kann die Anzahl der Nodes im Art-Net-Protokoll 32.768 erreichen (256 Universen x 128 Netze), wobei jeder 512 DMX-Kanäle hat.

ArtNet-Adressen werden normalerweise im Bereich 2.0.0.0/8 verwendet, funktionieren jedoch auch problemlos in herkömmlichen lokalen Netzwerken 192.168.1.0/255.

Vorteile von ArtNet:

1. Die Möglichkeit, ein Signal über bestehende lokale Netzwerkleitungen zu übertragen sowie die Reichweite der Signalübertragung erheblich zu erhöhen, indem preiswerte Netzwerkausrüstung und Strecken von bis zu 100 m über ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel der Kategorie 5 genutzt werden.
2. Über eine Art-Net-Leitung können tausendmal mehr Daten übertragen werden als über eine physische DMX512-Leitung.
3. Das Ethernet-Netzwerk hat eine „Stern“-Topologie. Dies erhöht die Zuverlässigkeit des Systems im Vergleich zu der „Ring“- oder „Durchgangs“-Verdrahtung, die mit DMX512 verwendet wird.
4. Die Möglichkeit, drahtlose Netzwerkgeräte wie WLAN-Router, Access Points usw. zu nutzen.

Zu den Nachteilen gehören:

1. Die maximale Kabellänge beträgt etwa 100 Meter im Vergleich zu 300 m bei DMX512. Allerdings kann man das Problem vernachlässigen, wenn man die niedrigeren Kosten von Ethernet-Switches im Vergleich zu DMX512-Verteilern berücksichtigt.
2. Um die „Stern“-Topologie von Ethernet zu realisieren, wird mehr Kabel benötigt. Allerdings bleibt die Ersparnis bestehen, da die twisted pairs kostengünstig sind und Ethernet viel mehr Daten übertragen kann als DMX512. Zudem wird die „sternförmige“ Verdrahtung bei der Verkabelung durch die Bühne komplizierter. Die beste Lösung ist, Ethernet von der Konsole zur Bühne zu bringen und dann in DMX512 umzuwandeln.

Eine anschauliche Darstellung der Verbindung von Geräten mithilfe von Knoten:

Die meisten führenden Softwarehersteller für die Steuerung von Beleuchtungseinrichtungen unterstützen das Art-Net-Protokoll, wodurch Ethernet anstelle physischer DMX512-Leitungen verwendet werden kann.

Kommen wir nun direkt zum Thema des Artikels – zu den Pulten, Konsolen und Interfaces zur Steuerung von Lichtanlagen, die von chinesischen Herstellern auf den Markt gebracht werden.

Lass uns mit der grundlegenden Terminologie vertraut machen:

• Ein Interface ist ein Gerät ohne eigene Bedienelemente, das die Ausgabe von Steuersignalen von Software ermöglicht, die auf einem PC ausgeführt wird.
• Ein Lichtpult ist entweder ein stationäres Gerät, das Steuersignale ausgeben kann, oder ein Controller, der an einen Computer oder Laptop angeschlossen ist und zusammen mit Software arbeitet. Die Bedienelemente sind Fader, Tasten, Encoder usw., die zur Änderung bestimmter Parameter von Lichtgeräten oder zum Starten gespeicherter Szenen verwendet werden können.
• Eine Konsole ist ein Gerät, das im Wesentlichen einen PC mit Software und einen Controller in einem Gehäuse vereint. Sie verfügt in der Regel über einen oder mehrere Touchscreens und Ein-/Ausgangsport, die man auf den meisten PC-Motherboards findet.

Sunlite und Daslight

Ich habe diese Schnittstellen in die Liste aufgenommen, da ich direkt an ihrer Verbreitung beteiligt war.

Diese Schnittstellen beziehen sich nicht auf Fernbedienungen oder Konsolen, da sie über eingeschränkte Funktionalitäten und eine andere Logik in der Organisation der Schnittstelle und Bedienelemente verfügen.

Die Daslight-Schnittstelle von Nicolaude in der Maximalausstattung ermöglicht die Nutzung von 3072 DMX-Kanälen. Die Ausgabe von 1536 Kanälen erfolgt über physische Ausgänge an der Schnittstelle selbst. Die andere Hälfte kann über die Art-Net-Schnittstelle ausgegeben werden.

Funktioniert unter Windows und Mac. Derzeit wird sie produziert, die letzte offizielle Version stammt vom 13.01.2020.

Die Sunlite Suite 2 FC+ Schnittstelle ermöglicht die Ausgabe von 1536 Kanälen über physische Ausgänge und bis zu 60 Universen über Art-Net.

Funktioniert nur unter Windows. Momentan ist sie offiziell aus dem Handel genommen und durch die Sunlite Suite 3 ersetzt worden. Die letzte Version der Software Sunlite Suite 2 wurde 2019 veröffentlicht.

Was die Preise angeht, kann ich sagen, dass Fälschungen 7-8 Mal günstiger sind als das Original. Wenn man die hohen Kosten für originale Schnittstellen berücksichtigt, sind Kopien eine recht interessante Anschaffung.
Zu den Nachteilen von Kopien gehört: die Unmöglichkeit, die Software zu aktualisieren (bei Sunlite ist dies inzwischen nicht mehr möglich), zusätzliche nützliche Funktionen in Form von zusätzlichen Art-Net-Universen, Kanälen für den Standalone-Modus usw. zu kaufen.

Die Installation der Software erfolgt von der beiliegenden CD, heruntergeladene Software von der offiziellen Website funktioniert nicht.

Beim Versuch, die Software zu aktualisieren, können Probleme wie Fehler bei der Erkennung der Schnittstelle durch den Computer auftreten, daher ist es besser, den Internetzugang für die Software einzuschränken, um Probleme zu vermeiden. Von mehreren Dutzend verkauften Schnittstellen gab es einige Beschwerden von Käufern, die versucht haben, die originale Software zu verwenden. Einmal gab es eine Schnittstelle mit einem Fabrikationsfehler, die aber problemlos vom Verkäufer ersetzt wurde.

Schnittstelle T1

Ahmt die T2-Schnittstelle der Marke Avolites nach. Sie sieht äußerlich ähnlich aus wie Sunlite Suite 2 und Daslight. Der Verkäufer behauptet, dass die Schnittstelle die gleichen Funktionen wie das Original T2 erfüllt, das heißt, sie ermöglicht die Ausgabe von zwei DMX-Strömen und die volle Nutzung von MIDI-Befehlen und LTC-Zeitcode.

Wird auch mit der Titan-Software auf einem USB-Stick geliefert, Version 11. Es können bis zu 32 T1-Schnittstellen gleichzeitig verwendet werden.

Seit Version 12 wird für die Nutzung der Software ein spezieller Schlüssel avokey benötigt, sodass in naher Zukunft keine Updates von den Chinesen zu erwarten sind.
Die Preise liegen im Durchschnitt dreimal niedriger als beim Original.

Fernbedienungen und Konsolen Titan Mobile, Fader Wing, Quartz, Tiger Touch

Die Konsolen sind auf recht rudimentäre Weise zusammengebaut. Die Basis bildet ein gewöhnliches PC-Mainboard, mit dem bizarre Methoden zum Anschluss verschiedener Geräte wie Controller, Displays usw. verwendet werden.

Es ist unklar, warum die Wahl auf einfache USB-Verlängerungen und VGA-Kabel fiel, die mit Heißkleber an beiden Seiten an die Anschlüsse geklebt sind.

In den Originalkonsolen ist alles zivilisierter zusammengebaut und fixiert.

Die Meinungen variieren, einige der Kopien funktionieren seit vielen Jahren stabil, während bei anderen der Schlüssel ständig ausfällt. Insgesamt hängt es vom Glück ab.

Wenn man kaufen möchte, dann nur bei zuverlässigen Anbietern, laut den Empfehlungen von Bekannten.

Die Preise unterscheiden sich um das 3- bis 5-fache.

Bei der Montage der Mobile- und Fader-Wing-Pulte gibt es keine Beanstandungen, allerdings werden günstigere Komponenten wie Fader und Encoder verwendet, sodass deren Lebensdauer oft niedriger ist als beim Original.

Wie bei T1 ist es aufgrund der Nutzung des avokey-Schlüssels nicht möglich, die Software auf Version 12 und höher zu aktualisieren.

Konsolen und Pulte Grand MA2

Die Konsolen sind Kopien von Modellen wie MA2 Ultralite, Full usw.

Bei der Montage zeigt sich ein ähnliches Bild wie bei Titan. Die gleichen USB-Verlängerungen und Heißkleber.

Interessant ist, dass die Chinesen einzigartige Geräte herstellen, die es im Sortiment des Originalherstellers nicht gibt.

Dazu gehört der USB DMX Expander, der über USB mit dem Computer verbunden wird und die Nutzung von 4096 DMX-Parametern ermöglicht.

Mehrmals wurden die Anfragen für Tests mit der neuesten Version der originalen Software erfolgreich bestätigt. Auch von bisher wenigen Käufern gab es keine Beschwerden.

Eine weitere interessante Sache ist die Konsole Boss.

Es gibt verschiedene Modelle, die sich in Funktionalität, Außendesign und Hardware-Spezifikationen unterscheiden.

Trotz der Mängel hat dieses Gerät ein erstaunliches Verhältnis von Mobilität und Funktionalität, mit dem die Originalkonsolen nicht mithalten können. Beispielsweise ist der Export von 3072+512 Parametern, auch über physische Ausgänge, möglich.

Über die Montage wurde bereits zuvor erwähnt. Bei einem bestimmten Modell gab es Probleme wie das Abbrechen des Touchscreens usw. Insgesamt lässt die Stabilität zu wünschen übrig.

Auf dem Markt gibt es auch gefälschte Command Wing-, Fader Wing- und verschiedene Net Node-Controller. In Bezug auf Montage und Stabilität schneiden die Titan-Controller besser ab. Es gibt positive Erfahrungen mit dem Command Wing.

Die kryptografische Sicherheit der Grand MA-Geräte und -Software ist immer noch deutlich schlechter als die der Konkurrenz, sodass die Chinesen in der Lage sind, funktionierende Kopien mit offizieller Software zu produzieren.

Zusammenfassend möchte ich anmerken, dass die Verwendung von Kopien in Russland für diejenigen möglich ist, deren Finanzen es nicht erlauben, originale Lichtsteuerungsgeräte zu erwerben. Soweit ich weiß, ist die Nutzung von gefälschten Produkten (der Verkauf ist hier nicht gemeint) in unserem Land nicht reguliert, im Gegensatz zu Europa oder dem Westen, wo dies als Ausbeutung geistigen Eigentums angesehen werden kann und hohe Strafen nach sich ziehen könnte.

Quellen:

Wikipedia DMX512

dmx-512.ru

artisticlicence.com

Quelle: habr.com