Кіріспе

Сахна жарығы мен эффекттерді басқаруға арналған цифрлық байланыс желісі стандарты. DMX512 – жарық пен эффекттерді басқару үшін жиі қолданылатын цифрлық байланыс желілері стандарты. Бұл стандарт бастапқыда DMX512 пайда болғанға дейін түрлі үйлесімсіз жеке протоколдарды қолданған сахна жарығын басуды басқарудың біркелкі әдісі ретінде әзірленген. Ол жарық консолі сияқты контроллерлерді диммерлермен және тұман машиналарын, интеллектуалды жарықтар сияқты арнайы эффектілер құрылғыларымен байланыстырудың басты тәсіліне айналды. DMX512 қазірде театрлық емес интерьерлік және архитектуралық жарықта да қолданылады, мысалы, Рождество шамдарының тізбектерінен бастап электрондық жарнама тақталары мен стадиондардағы немесе ареналардағы концерттерге дейін. Оның танымал болуының себебі – оны кез келген құрылғыны басқару үшін қолдану мүмкіндігі. DMX512 физикалық деңгейде бір бағытты EIA 485 (RS 485) дифференциалдық сигналдауды, өзгермелі өлшемді пакеттік байланыс протоколымен бірге пайдаланады. DMX512 автоматты қателерді тексеру және түзету функциясын қамтымайды, сондықтан пиротехника немесе сахналық құрылымдарды жылжыту сияқты қауіпті жағдайларда қолдануға ұсынылмайды. Дегенмен, осы мақсаттар үшін де қолданылуы мүмкін. Электромагниттік кедергілер, статикалық электр заряды, кабельдің дұрыс қосылмауы, тым ұзын кабельдер немесе нашар сапалы кабельдер салдарынан қате оқиғалар туындауы мүмкін. DMX стандартын Entertainment Services and Technology Association (ESTA) жариялайды, оны олардың веб-сайтынан жүктеуге болады.

Тарих

Құрама Штаттар театр технологиясы институтының (USITT) Инженерлік комиссиясы әзірлеген DMX512 стандарты (512 бөлік ақпаратты цифрлық мультиплекстеу үшін) 1986 жылы жасалды, ал 1990 жылғы келесі түзетулер USITT DMX512/1990 стандартына әкелді. DMX512 контроллеріндегі әрбір OUT коннекторы бір ғаламды басқара алады. DMX512 ғаламы 512 арнадан тұрады, әр арнада 0 мен 255 аралығындағы мән болады. Тізбектегі әрбір бағынышты құрылғы бас контроллермен басқару үшін арналардың әртүрлі жиынтығын "көруге" болады. Шағын контроллерлерде бір OUT коннекторы ғана болуы мүмкін, бұл оларға тек бір ғаламды басқаруға мүмкіндік береді, ал үлкен басқару пульттері (оператор консольдары) әр ғалам үшін OUT коннекторы бар бірнеше ғаламды басқаруға қабілетті болуы мүмкін. Көптеген қазіргі заманғы басқару пульттері бірнеше OUT коннекторының орнына қорғалмаған жұп өрілген сымдарды (мысалы, CAT5, CAT5e немесе CAT6) пайдаланады. Мұндай кабельдер мен жүйелер Art-Net протоколын қолдана отырып 32768 DMX512 ғаламын немесе sACN протоколын қолдана отырып 65536 ғаламды, сондай-ақ ғимараттардағы қолданыстағы Ethernet желісін пайдалана отырып басқара алады.

Электрлік

DMX512 деректері EIA 485 кернеу деңгейлерін пайдалана отырып, дифференциалдық жұп арқылы беріледі. DMX512 электрлік сипаттамалары EIA 485 A стандартының сипаттамаларымен сәйкес, E1.11-де басқаша көрсетілмесе. DMX512 – бұл бір автобуста 32 бірлік жүктемеден (қосылған жеке құрылғылар) аспайтын, ұзын автобустық желі. Егер 32 бірлік жүктемеден артық байланыс қажет болса, желі DMX бөлгіштерін пайдалана отырып, параллель автобустар арқылы кеңейтілуі мүмкін. Желілік кабельдер 120 Ом-ға тән кедергісі бар қалқандалған бұрылған жұптан тұрады, сигналдың шағылысуын жою үшін кабельдің соңғы ұшында, басқарушыдан ең алыс орналасқан жерде тоқтату кедергісі орнатылады. DMX512 екі бұрылған жұп дерек жолына ие, бірақ қазіргі уақытта спецификация тек бұрылған жұптардың біреуін пайдалануды анықтайды. Екінші жұп анықталмаған, бірақ электрлік сипаттама талап етеді. E1.11 (DMX512 2004) электрлік спецификациясы DMX512 сигналының жалпы тірегін жерге қосу мәселесін қарастырады. Атап айтқанда, стандартта хабар таратушы порттарының (DMX512 контроллерінің OUT порты) сигнал тірегі мен жер арасында төмен кедергілі қосылысқа ие болуы ұсынылады; мұндай порттар жерленген деп аталады. Қабылдағыштарда сигнал тірегі мен жер арасында жоғары кедергілі қосылыс болуы ұсынылады; мұндай порттар оқшауланған деп аталады. Стандарт сондай-ақ оқшауланған таратушы порттары мен оқшауланбаған қабылдағыштарға рұқсат береді. Сондай-ақ, жүйелердің сигнал тірегін тек бір нүктеде жерге қосуы ұсынылады, бұл бұзылатын жерлік контурлардың пайда болуын болдырмау үшін. Жерленген қабылдағыштар, сигнал тірегі мен жер арасында тікелей қосылысқа ие болса, рұқсат етіледі, бірақ оларды пайдалануға қатаң қарсылық білдіріледі. EIA485-пен жиі қолданылатын бірнеше мүмкін жерге қосу конфигурациялары E1.11-де нақты түрде рұқсат етілмейді.

Қосылымдар

DMX512 1990 түпнұсқасында, егер жалғауыштар қолданылса, деректер байланысы бес контактілі XLR стиліндегі электр жалғауларын (XLR 5) пайдалануы тиіс, мұнда тарату (OUT) порттарында әйел жалғаулар, ал қабылдау порттарында ер жалғаулар қолданылады. Басқа XLR стиліндегі жалғауларды пайдалануға тыйым салынады. Үш контактілі XLR жалғауы жарықтандыру және оған байланысты басқару жабдықтарында, әсіресе бюджеттік/DJ нарығында кеңінен қолданылады. Дегенмен, DMX512 стандартының 7.1.2-тармағында DMX512 үшін үш контактілі XLR жалғауларын пайдалану қатаң түрде тыйым салынған. Осыған байланысты үш контактілі XLR жалғауын пайдалану, біріншіден, 48 вольттық фантомдық қуатты таситын аудио кабельді кездейсоқ қосылған жағдайда жарықтандыру жабдықтарына зақым келтіру қаупін тудырады, екіншіден, DMX үшін аналогты аудио сипаттамаларына сәйкес кабельдерді пайдалануға ынталандырады, бұл сигналдың нашарлауына және DMX желісінің тұрақсыз жұмыс істеуіне әкелуі мүмкін. DMX512 A (ANSI E1.11 2008) жабдықты үнемі қосып-ажырату қажет емес, тұрақты орнатулар үшін сегіз контактілі модульді (8P8C немесе "RJ 45") жалғауларын пайдалануды белгіледі. Ескерту: Бұл стандартқа енгізілгенге дейін бірнеше өндірушілер RJ 45 жалғаулары үшін басқа схемаларды қолданған. XLR және RJ 45 жалғауларына сәйкес келмейтін немесе орынсыз деп саналатын жабдықтарда, мысалы, тұрақты орнатуға арналған жабдықтарда, жалғаулардың басқа формалық факторларына рұқсат етіледі. ANSI E1.11 2008 стандартының 7-тармағынан:

Жалпы талаптарға сәйкес келмейтін жалғаулар

Цифрлық жарықтандыруды басқарудың алғашқы жылдарында бірнеше жабдық өндірушілер өздерінің эксклюзивті цифрлық басқару сигналдары үшін әртүрлі қосылыстар мен пин-конфигурацияларын қолданды. Олардың арасында ең көп таралғаны үш контактілі XLR қосылысы болды (кейбір елдерде «пушка» деп те аталады). DMX512 бекітілгеннен кейін, осы өндірушілердің көпшілігі қарапайым адаптерлерді пайдаланып, қолданыстағы жабдықтарында DMX512 басқаруын қосуға мүмкіндік беретін firmware жаңартуларын шығарды, бұл стандартты 5 контактілі XLR стиліне ауысуға мүмкіндік берді. Электрлік сипаттама қазіргі уақытта тек бір сым жұбына ғана мақсат белгілейтіндіктен, кейбір жабдық өндірушілер оны пайдалануды жалғастыруда. Мұндай жабдық DMX стандартына толық сәйкес келмейді, бірақ қарапайым адаптерлерді қолдану арқылы жұмыс істеу үшін жеткілікті үйлесімді болуы мүмкін. Назар аударыңыз: 3 контактілі XLR аудио және DMX сигналдарын бір-біріне қосу жабдыққа зақым келтіруі мүмкін.

Кабельдер орнату

DMX512 желілерінде қолданылатын стандартты кабельдер XLR5 ұңғыштарды пайдаланады, олардың бір жағында еркек ұңғыш, екінші жағында әйел ұңғыш болады. Кабельдің еркек ұңғышы таратушы әйел ұясына (OUT) қосылады, ал оның әйел ұңғышы қабылдаушы еркек ұясына (IN) қосылады. DMX512 кабельдері ANSI E1.11 стандартынан алынып тасталды және 2003 жылы жеке кабельдік стандарттар жобасы басталды. Екі кабельдік стандарт әзірленді: біреуі портативті DMX512 кабельдері үшін (ANSI E1.27 1 – 2006), екіншісі – тұрақты орнатулар үшін (BSR E1.27 2 стандартының жобасы). Бұл, турлық шоуларда қолданылатын кабельдер мен тұрақты инфрақұрылымда қолданылатын кабельдерге қойылатын талаптардың өзгешелігінен туындаған мәселелерді шешті.

Адрестік және деректерді кодтау

Деректердің көп бөлігі 00h нөлдік басталу кодымен жіберіледі. Стандарттан цитата:

Диммерлік жиынтықтар немесе тіректемелер диммерлерінің деңгейін анықтау үшін слоттар тобын пайдаланады. Әдетте, диммердің бастапқы адресі болады, ол сол жиынтықтағы ең төмен нөмірленген диммерді көрсетеді, ал адрестеу одан жоғарырақ нөмірленген диммерге дейін өседі. Мысалы, егер екі жиынтықта әрқайсысында алты диммер болса, бірінші жиынтық 1-адрестен, ал екінші жиынтық 7-адрестен басталады. DMX512 пакетіндегі әрбір слот бір диммерге сәйкес келеді.

8-бит 16-бит

DMX Null Start Code пакеттеріне 16 биттік кодтау әдісін міндеттейді; алайда, қозғалмалы жарықтардың көптеген параметрлері 8 биттен жоғары кодтауды пайдаланады. Осы параметрлерді дәлірек басқару үшін кейбір құрылғылар жоғары дәлдік қажет болатын параметрлер үшін екі арнаны қолданады. Екі арнаның біріншісі жалпы қозғалыс диапазоны үшін 256 қадамдық дөңгелек реттеуді, ал екіншісі әр дөңгелек қадам үшін 256 қадамдық ұсақ реттеуді басқарады, бұл 65536 қадамдық 16 биттік мән диапазонын қамтамасыз етеді, соның арқасында Pan немесе Tilt сияқты 16 биттік басқарылатын кез келген параметрді әлдеқайда дәлірек басқаруға болады.

DMX іс жүзінде

DMX512 танымалдығының бір бөлігі оның сенімділігіне байланысты. Кабельге қандай қатыгездік танытсаңыз да, функциясын жоғалтпайды, ал Ethernet немесе басқа жоғары жылдамдықты деректер кабельдері мұндай жағдайда жұмыссыз қалса, кабельдегі ақаулар кейде кездейсоқ іске қосылу сияқты үзіліс проблемаларына әкелуі мүмкін. Күтпеген құрылғылардың жұмысы адрестеу қателіктерінен, кабельдегі ақаулардан, контроллерден келген дұрыс емес деректерден немесе бір тізбектегі құрылғыларға жарасымсыз түрде қосылған бірнеше DMX көздерінен туындайды.

Екіншілік деректер байланысы

1986 және 1990 жылдарғы стандарттарда екінші деректер жұбының қолданылуы "қосымша екінші деректер байланысы" ретінде ғана белгіленген. Бір бағытты және екі бағытты қолдану көзделген. Бұл тіректерге қатысты басқа да жекеменшік қолданыстар іске асырылған. EIA485 стандартында рұқсат етілген шектен тыс кернеуді қолданатын схемаларға тыйым салынады. Рұқсат етілген қолдану туралы кеңес Е1.11 стандартының Б қосымшасында берілген. Қазіргі кездегі қабылданған практика – екінші деректер байланысы тіректерін қолданбау.

Қосылымдар

DMX512 A стандартында қосылыш бес контактілі XLR болуы тиіс делінеді. DMX512 A бір жұп өткізгішті ғана пайдаланады, сондықтан оны арзан 3 контактілі XLR қосылыштары арқылы қосуға болады. Кейбір өндірушілер төмен құнына байланысты үш контактілі XLR қосылыштары бар құрылғыларды жасады. Дегенмен, 3 контактілі XLR-лер көбінесе микрофондар мен дыбыс араластыру консольдерін қосу үшін қолданылатындықтан, DMX512 жабдықтарын микрофондарға және басқа да дыбыс жабдықтарына қате қосу қаупі бар. Араластыру консольдерінен шығатын +48 вольттық фантомдық қуат DMX512 жабдықтарына қосылған жағдайда оларды зақымдауы мүмкін. Жарықтандыру пульттарынан шығатын DMX512 сигналдары микрофондар мен басқа да дыбыс жабдықтарына зиян келтіруі мүмкін. Осы себепті, DMX512 сигналдары үшін тек 5 контактілі XLR-ді пайдалану – ең дұрыс тәжірибе, себебі бұл дыбыс сигналдарына арналған қосылыштармен шатасу қаупін азайтады.

Аяқтау

DMX512 сигналдық желілерге сигнал кабельдің соңғы ұшына 120 Омдық аяқтау резисторы орнатылуы қажет. Аяқтаудың дұрыс болмауының белгілі бір көріністері – жыпылықтау, бақылаусыз немесе қате жұмыс істейтін жарықтар, немесе басқа да күтпеген арнайы эффектілер. Кейбір құрылғылар автоматты түрде аяқталады, ал кейбіреулері физикалық қосқышпен жабдықталған, ал қалғандарына физикалық терминатор орнату қажет (мысалы, резистормен жабдықталған еркек XLR 5 штепсель). Пайдаланушылар өз құрылғыларында автоматты немесе қосқышпен аяқтау бар-жоғын тексеруі маңызды, әйтпесе DMX желісі бірнеше рет аяқталуы немесе олар дұрыс деп ойлағанда мүлдем аяқталмауы мүмкін. Сонымен қатар, DMX желісін аяқтау физикалық кабельдегі ақауларды анықтауға көмектеседі. Мысалы, "Data −" сымы үзілген жағдайда, аяқталмаған DMX желісі ішінара жұмыс істеуі мүмкін, ал терминаторды орнату дереу мәселені анықтайды.

Сымсыз жұмыс

Соңғы уақытта DMX512 сымсыз адаптерлері танымал болды, әсіресе сәулеттік жарықтандыру орналымдарында, онда кабельдердің ұзындығы тым ұзақ болуы мүмкін. Мұндай желілерде әдетте контроллерде сымсыз бергіш қолданылады, ал сымсыз сигналды DMX512 сымдық желісінің сигналына немесе жеке құрылғыларға орнатылған сымсыз қабылдағыштарға түрлендіру үшін құрылғылардың жанына стратегиялық түрде орналастырылған қабылдағыштар болады. Идеалды жағдайларда сымсыз DMX512 желілері 3000 футтан (914 м) астам қашықтықта жұмыс істей алады, бірақ көптеген сымсыз DMX512 байланыстары сенімді жұмыс істеуді қамтамасыз ету үшін ең көп қашықтықпен шектеледі. Алғашқы коммерциялық сымсыз DMX512 жүйесі коммерциялық сымсыз модемдерді пайдалана отырып, жиілік секіру (FHSS) технологиясына негізделген. Кейінгі буын жүйелері де жиілік секіру (FHSS) технологиясын қолданды, бірақ жоғары өткізу қабілетімен. FHSS жүйелері WiFi/WLAN сияқты басқа сымсыз байланыс жүйелеріне кедергі келтіруі мүмкін. Жаңа сымсыз DMX жүйелерінде бұл мәселе адаптивті жиілік секіруді пайдалану арқылы шешілді – бұл техника айналадағы сымсыз жүйелерді анықтап, олардан аулақ болуға және бос жиіліктерде сигнал беруге мүмкіндік береді. Қазіргі уақытта бірнеше үйлесімсіз сымсыз протоколдар бар. DMX over Ethernet протоколдары, мысалы E1.31 Streaming ACN, WiFi арқылы DMX деректерін жіберу үшін қолданылуы мүмкін, бірақ WiFi-дің өте өзгермелі кешігуіне байланысты бұл әдетте ұсынылмайды.

Даму

DMX512-ге көптеген баламалар ұсынылды, олар ғаламдық слоттардың 512 санына дейінгі шектеуін, бір бағытты сигналды және қателерді анықтау мүмкіндігінің болмауын жоюға бағытталған. 2004 жылғы DMX512 A нұсқасына жүйелік ақпарат пакеті (SIP) қосылды. Бұл пакеттер Null пакеттерімен біріктірілуі мүмкін. SIP-тің бір ерекшелігі – олар DMX Null деректері үшін бақылау сомасын жіберуге мүмкіндік береді. Дегенмен, SIP-тер көбінесе қолданылмады. DMX512 A-ның 2004 жылғы E1.11 нұсқасы кеңейтілген функционалдылықты анықтап, қашықтан құрылғыларды басқару (RDM) протоколының негізін қалады. RDM жарықтандыру контроллері мен жарық құрылғылары арасында екі бағытты байланыс арқылы құрылғылардан контроллерге диагностикалық ақпарат жіберуге мүмкіндік береді. RDM 2006 жылы ANSI E1.20 ретінде ANSI ұйымынан мақұлдама алды және оған қызығушылық артып келеді. Ethernet-ке негізделген протокол бірнеше DMX ғаламшарын басқару орнынан құрылғыларға жақын орналасқан тарату қораптарына бір кабель арқылы жеткізе алады. Бұл қораптар стандартты DMX512 сигналын шығарады. ANSI E1.31—2009 Entertainment Technology—ACN арқылы DMX512 тасымалдауға арналған жеңілдетілген протокол, 2009 жылдың 4 мамырында жарияланды, ал Art Net – осы мақсатқа қол жеткізу үшін пайдаланылатын екі тегін протокол.