En översikt över ljusstyrning av scenutrustning, imiterar system från kända varumärken

Huvudsyftet med denna artikel är att introducera de som är intresserade av ljusutrustning till de tekniska lösningar som används av oetiska tillverkare från Kina för att producera förfalskade produkter som kopierar kända märken. Här kommer jag att dela min subjektiva åsikt som någon som har stött på sådan utrustning. Denna artikel bör absolut inte betraktas som en handbok, så det kommer inte att finnas några länkar till leverantörer eller säljare. Alla har tillgång till internet, och det är inte svårt att söka om man så önskar.

Den höga kostnaden för originallösningar beror uppenbarligen på tillverkarens strävan att kompensera arbetsinsatserna för utveckling och produktion av smal-specialiserade enheter som inte riktar sig till den breda användarpubliken. Denna artikel kommer att diskutera huruvida det är rimligt för användare som behöver en tillräckligt funktionell enhet, men som inte har råd med den höga prisen, att söka alternativ i form av en billigare kopia av den originala enheten.

Till att börja med vill jag berätta om de grundläggande principerna för scenljusutrustning.

För dem som vet vad DMX512, ArtNet och sACN är kan denna del av artikeln hoppas över.

Grunderna

Så, grunden för hela belysningskontrollsystemet är protokollet DMX512.

Dataöverföringsprotokollet DMX512 utvecklades 1986 som ett medel för att styra intelligenta ljusapparater från olika kontrollpaneler (konsoler) via ett enhetligt gränssnitt, vilket möjliggör att sammanfoga olika kontrollenheter med olika ändenheter (dimrar, strålkastare, stroboskop, rökmaskiner etc.) från olika tillverkare. Det skapades på grundval av den standardiserade industriella gränssnittet RS-485, som används för datorstyrd industriell kontroll, robotar och automatiserade maskiner. För dataöverföring används en kabel med två tvinnade ledare i en gemensam skärm.

DMX512-standarden möjliggör kontroll av upp till 512 kanaler över en enda kommunikationslinje (en enhet kan ibland använda flera tiotal kanaler). Flera enheter som arbetar samtidigt och stödjer DMX512 gör det möjligt att skapa ljusscenarier och dekorativa element av olika komplexitet, både inomhus och utomhus. En kanal överför en parameter för enheten, till exempel i vilken färg strålen ska målas, vilket mönster (gobo-mall) som ska väljas eller vilken vinkel spegeln ska vridas horisontellt vid det aktuella tillfället, det vill säga vart strålen kommer att riktas. Varje enhet har ett visst antal parametrar som kan styras och upptar motsvarande antal kanaler i DMX512-utrymmet. Varje parameter kan anta värden från 0 till 255 (8 bitar eller 1 byte).

Den följande bilden visar standardkopplingen av enheter:

Mer information om protokollets arbetsprinciper finns att läsa i artikeln som anges nedan i källorna.

DMX512-protokollet har en rad fördelar och nackdelar, men det är just nu den viktigaste standarden för de flesta belysningssystem.

Innan en gemensam digital protokoll infördes gjordes styrningen via separata kablar med styrspänning som gick till varje enhet, eller med hjälp av olika digitala och analoga kopplingar.

Till exempel har den analoga gränssnittet "0-10 volt" blivit allmänt utbrett, där en kabel drogs till varje enhet. Systemet fungerade framgångsrikt med ett begränsat antal enheter, men när antalet ökade blev det för skrymmande och besvärligt, både i uppsättning och i styrning samt felsökning. Detta och andra analoga system var överdrivet komplexa, kostsamma och hade ingen gemensam standard.

De krävde speciella adaptrar samt förstärkare och spänningsomvandlare för att koppla belysningsutrustning från en tillverkare till kontroller från en annan.
Digitala system var inte heller universella; de var oförenliga med varandra, och de gränssnitt som användes var ofta dolda av utvecklarna. Detta utgjorde ett klart problem för användarna av sådana system, eftersom de, när de valde ett system, var bundna till att välja all utrustning från samma tillverkare, i enlighet med samma standard.

Nackdelarna med DMX512-protokollet är:

1. Svag motståndskraft mot störningar.

   Driften av enheter under förhållanden med starka radiovågsstörningar som orsakas av mobiltelefoner, närliggande TV-centra, etc., samt elektrisk och belysningsutrustning: hissar, reklamskyltar, teaterbelysning, dagsljusbelysning eller helt enkelt felaktig dragning av DMX-kablar kan leda till ett kaotiskt 'ryckande' mot bakgrund av normal drift av enheterna. Detta problem kan lösas med hjälp av speciella apparater (förstärkare, splitters, etc.). Nackdelen med en sådan lösning är att installationskostnaden ökar på grund av användningen av ytterligare enheter.

2. Dämpning och återreflektion av signalen vid lång linje.

   Standarden rekommenderar inte att ansluta fler än 32 enheter till en DMX 512-linje. Om linjen som dras mellan enheterna är tillräckligt lång eller om mer än tio enheter är anslutna i en kedja, finns det stor risk för att enheterna inte fungerar korrekt, och en av de huvudorsakerna kan vara egen induktion av DMX-signalen längs linjen. Enkelt uttryckt 'reflekteras' signalen när den passerar genom alla enheter och paket kan vandra fram och tillbaka på DMX-linjen. För sådana fall används en enkel anordning som kallas DMX Terminator. DMX-linjeslutaren består av en resistor med ett värde på ~120 ohm.

3. Låg redundans

   Eftersom enheterna är anslutna i serie med en enda linje, kommer en skada på denna linje att leda till oförmåga att styra de enheter som ligger efter den skadade delen.

   Problemet kan lösas med enheter som möjliggör förgrening och ökar redundansen.

   Nedan är en bild av en splitter som hjälper till att förgrena signalen till flera oberoende linjer:

   

4. Svag skydd mot hög spänning.

   I många belysningsanordningar används gasurladdningslampor, som möjliggör en stor ljusflöde med liten storlek på ljuskällan. För att driva sådana lampor används elektroniska kretsar som kallas drivrutiner eller startblock (liknande de som används för xenonlampor i bilar). Dessa kretsar arbetar vid hög spänning (flera hundra volt). Vid låg kvalitet på belysningsanordningarna eller mekaniska fel kan det uppstå kortslutningar i de elektroniska kretsarna mot den metalliska kroppen av enheten, samt att hög spänning kan nå styrlinjen. I det senare fallet kan den fysiska utgången på kontrollpanelen och även USB-gränssnittet, om panelen är ansluten till en bärbar dator eller dator, skadas, vilket leder till kostsamma reparationer. För att undvika detta problem hjälper samma enheter — splittrare, som vanligtvis har optoisolatorer i sina kretsar.

Det finns också trådlösa DMX-sändare. En sändare kan överföra 512 kanaler, lika många som en trådbunden linje. Samtidigt kan oändligt antal mottagare programmeras för att ta emot signalen från en sändare. De trådlösa enheterna sänder signaler på frekvenser som liknar Wi-Fi i 2,4 GHz-bandet. De befinner sig i ett tidigt utvecklingsskede, eftersom de har en begränsad räckvidd och många klagomål på instabil drift (eventuellt på grund av överbelastning av 2,4 GHz radiokanal), så dessa enheter har främst använts i små installationer, exempelvis av DJs.

Art-Net-protokollet

Det vidareutvecklade protokollet var integreringen av DMX512 i nätverksprotokollet Art-Net.
Art-Net är en enkel implementering av DMX512-protokollet via UDP, där kanalstyrningsinformation överförs i IP-paket, vanligtvis via lokala nätverk (LAN) med Ethernet-teknik. Art-Net är ett protokoll med återkoppling. Vanligtvis har apparater som arbetar med Art-Net en funktion för att svara på mottagna data. Till exempel, om en enhet får data, kan den skicka ett svar om att den har mottagit dem.

ArtNet kan överföra allt, inklusive filer. Ursprungligen kan ArtNet överföra värden och positioner för reglagen, koordinater för enheter, samt kan det även överföra tidskod (adress- och tidskod — digitala data om tid som registreras och överförs tillsammans med bild eller ljud. Används för att synkronisera olika mediesystem — ljud, video, ljus, etc.).

ArtNet-enheter använder så kallade noder för kommunikation mellan varandra. Som noder kan Art-Net till DMX512-omvandlare, ljusenheter eller utrustning med en inbyggd Art-Net-gränssnitt fungera. Noder kan prenumerera (lyssna) på servern. Samtidigt kan servern dela paket med både alla ArtNet-noder och specifikt utvalda. Noder liknar något en social nätverk, de kan vara prenumererade på servern samtidigt som servern kan tänka ignorera vissa noder. En dator med ljusprogramvara eller en ljuskonsol kan fungera som Art-Net-server. Den enklaste implementeringen av protokollet är Broadcast, som fungerar enligt principen av en radiostation. Den sänder till alla lyssnare, och lyssnarna kan ta emot signalen eller inte.

Varje utrymme av 512 DMX-kanaler i Art-Net-protokollet kallas universum (eng. Universe). Varje nod (enhet) kan stödja maximalt 1024 DMX-kanaler (2 Universe) på en ip-adress. Varje 16 universum samlas i en subnet (Subnet — förväxla inte med subnetmask). En grupp av 16 subnät (256 Universe) bildar ett nätverk (Net). Det maximala antalet nätverk är 128. Totalt kan antalet noder i Art-Net-protokollet uppgå till 32 768 st (256 Universe x 128 Net), varje med 512 DMX-kanaler.

ArtNet-adresser används vanligtvis inom 2.0.0.0/8, men fungerar också utan problem i vanliga lokala nätverk 192.168.1.0/255.

Fördelar med ArtNet:

1. Möjlighet att överföra signalen via redan existerande linjer i det lokala nätverket, samt att avsevärt öka räckvidden för signalöverföring med hjälp av billig nätverksutrustning och sträckor upp till 100m med oisolerad tvinnad par 5:e kategori.
2. Genom en Art-Net-linje kan tusen gånger mer data överföras än genom en fysisk DMX512-linje.
3. Ethernet-nätverket har en "stjärn"-topologi. Detta ökar systemets pålitlighet jämfört med "ring"- eller "genomgående" ledningar som används med DMX512.
4. Möjlighet att använda trådlösa nätverksutrustningar som Wi-Fi-routrar, accesspunkter etc.

Bland nackdelarna kan följande nämnas:

1. Maximal längd för en kabelsektion är ungefär 100 meter jämfört med 300 meter i DMX512-systemet. Men med tanke på den lägre kostnaden för Ethernet-switchar jämfört med DMX512-fördelare kan detta problem ignoreras.
2. För att implementera en "stjärn"-topologi för Ethernet-nätverket krävs mer kabel. Men på grund av den låga kostnaden för tvinnade par och eftersom Ethernet kan överföra mycket mer data än DMX512, kvarstår besparingen. Dessutom blir "stjärn"-kabeldragning för Ethernet mer komplicerad vid installation på en rigg. Den bästa lösningen är att dra Ethernet från konsolen till riggen och sedan konvertera till DMX512.

Visuell kopplingsschema för enheter med hjälp av noder:

De flesta större mjukvaruproducenter för ljuskontroller stöder Art-Net-protokollet, vilket tillåter användning av Ethernet-nätverket istället för fysiska DMX512-linjer.

Nu går vi direkt in på artikelnäs ämne — kontroller, konsoler och gränssnitt för ljuskontroll som tillverkas av kinesiska företag.

Låt oss bekanta oss med grundläggande terminologi:

• Gränssnitt — en enhet utan egna kontroller, som möjliggör överföring av kontrollsignaler från mjukvara som arbetar på en personlig dator.
• Ljuskontrollpanel — antingen en stationär enhet som kan ge ut kontrollsignaler, eller en kontroller kopplad till en dator eller bärbar dator som arbetar tillsammans med mjukvara. Kontrollanordningarna inkluderar faders, knappar, encoders osv., som kan tilldelas justering av specifika parametrar för ljusenheter eller för att starta inspelade scener.
• En konsol är en enhet som i grunden kombinerar en dator med mjukvara och en kontroller med kontroller och signalutgångar i samma hus. Den har vanligtvis en eller flera pekskärmar och in- och utgångsportar som kan hittas på de flesta PC-moderkort.

Sunlite och Daslight

Jag har inkluderat dessa gränssnitt i listan eftersom jag var direkt involverad i deras spridning.

Dessa gränssnitt hör inte till kontrollpaneler eller konsoler eftersom de har begränsad funktionalitet och en annan logik för gränssnittets organisation och kontroller.

Daslight-gränssnittet från Nicolaude i maximal konfiguration möjliggör användning av 3072 DMX-kanaler. Utgång av 1536 kanaler sker genom fysiska utgångar på själva gränssnittet. Den resterande hälften kan skickas via art-net-gränssnittet.

Fungerar under Windows och Mac. För närvarande tillverkas det, den senaste officiella versionen är daterad 2020-01-13.

Sunlite Suite 2 FC+ gränssnittet tillåter utgång av 1536 kanaler genom fysiska utgångar och upp till 60 universum via art-net.

Fungerar endast på Windows. För närvarande är det officiellt ur produktion och har ersatts av gränssnittet Sunlite Suite 3. Den senaste versionen av programvaran Sunlite Suite 2 släpptes 2019.

När det gäller priser kan jag säga att kopior är 7-8 gånger billigare än originalet. Med tanke på det höga priset på originalgränssnitten är kopiorna en ganska fördelaktig investering.
Bland nackdelarna med kopior kan nämnas: oförmågan att uppdatera programvaran (i fallet med Sunlite är det redan omöjligt), köpa till användbara funktioner i form av extra art-net-universum, kanaler för fristående läge osv.

Programvaruinstallation görs med hjälp av den medföljande skivan, programvara nedladdad från den officiella webbplatsen fungerar inte.

Vid försök att uppdatera programvaran kan det uppstå problem i form av felaktig identifiering av gränssnittet av datorn, så det är bäst att begränsa tillgången till internet för programvaran för att undvika problem. Av flera dussin sålda gränssnitt var det ett par klagomål från kunder som försökte använda den originala programvaran. En gång kom ett gränssnitt med fabrikationsfel, men byttes utan problem av säljaren.

Gränssnitt T1

Imiterar T2-gränssnittet av Avolites. Ser ut som Sunlite Suite 2 och Daslight. Säljaren har angett att gränssnittet utför samma funktioner som original T2, dvs. det möjliggör utgång av två DMX-strömmar och fullt ut användning av midi-kommandon och LTC-tidskod.

Kommer också med Titan-programvaran på USB-enhet, programvara version 11. Möjligt att använda upp till 32 T1-gränssnitt samtidigt.

Från version 12 krävs det en speciell avokey för att använda mjukvaran, så några uppdateringar från kineserna är nog inte att vänta inom en snar framtid.
Priset är i genomsnitt 3 gånger lägre än originalet.

Fjärrkontroller och konsoler Titan Mobile, Fader Wing, Quartz, Tiger Touch

Konsolerna är sammansatta på ett ganska skräpigt sätt. Grunden är en vanlig PC-moderkort där olika enheter ansluts på ett mycket vildsint sätt, såsom kontroller, skärm osv.

Det är oklart varför man valde vanliga USB-förlängningar och VGA-kablar, som är klistrade på kontakterna med termokleber på båda sidor.

I de originala konsolerna är allt sammansatt och fixerat på ett mycket mer civiliserat sätt.

Recensionerna varierar, vissa av dessa kopior fungerar stabilt i många år, medan andra har ständiga problem med nyckeln. I allmänhet beror det på tur.

Om man ska köpa, bör det ske från pålitliga leverantörer, enligt bekanta recensioner.

Priserna skiljer sig med 3-5 gånger.

Vad gäller sammanställningen av Mobile- och Fader Wing-konsolerna finns det inga klagomål, men det finns en brist i att billigare komponenter såsom faders och encoders används, vilket gör att deras livslängd ofta är lägre än hos originalet.

Precis som med T1, går det inte att uppgradera mjukvaran till version 12 och högre eftersom avokey används.

Grand MA2-konsoler och fjärrkontroller

Konsolerna är kopior av modeller som MA2 Ultralite, Full och liknande.

Här observeras en liknande bild som med Titan. Samma USB-förlängningar och termokleber.

Intressant nog släpper kineserna unika enheter som inte finns i sortimentet hos den ursprungliga tillverkaren.

Detta inkluderar usb dmx expander-interfacet, som ansluts till datorn via USB och möjliggör användning av 4096 DMX-parametrar.

Flera gånger har tester med den senaste versionen av originalmjukvaran bekräftats framgångsrikt. Dessutom har det hittills inte kommit några klagomål från det även om ännu litet antalet köpare.

En annan intressant sak är konsolen Boss.

Det finns olika modeller som skiljer sig åt i funktionalitet, utseende och hårdvarans specifikationer.

Trots bristerna har denna enhet ett fantastiskt förhållande mellan mobilitet och funktionalitet, vilket originalkonsolerna inte kan skryta med. Till exempel möjliggör den utgång av 3072+512 parametrar, inklusive via fysiska utgångar.

Tidigare har det redan nämnts om monteringen. Med en specifik enhet har det funnits problem som att pekskärmen släpper, osv. Generellt sett lämnar stabiliteten mycket att önska.

Det finns även falska kontroller som Command Wing, Fader Wing och olika Net Node på marknaden. När det gäller montering och stabilitet, är läget hos titan-kontrollerna bättre. Det finns erfarenhet av framgångsrik användning av Command Wing.

Kryptografiskt skydd av enheter och programvara från Grand MA ligger fortfarande långt under konkurrenterna, vilket gör att kineserna kan producera kopior av enheterna som fungerar fullt ut med officiell programvara.

Som en slutsats vill jag framföra att användningen av kopior i Ryssland är möjlig för dem vars ekonomi inte tillåter dem att köpa originalenheter för ljusstyrning. Såvitt jag vet regleras användningen av piratkopierade produkter (försäljning här avser inte) inte i vårt land, till skillnad från Europa eller väst där det kan likställas med att tjäna pengar på andras immateriella egendom och kan leda till stora böter.

Källor:

Wikipedia DMX512

dmx-512.ru

artisticlicence.com

Källa: habr.com