Системы коммутации в аудиотехнике
Оглавление.
1.Разъемы………………………………………………………
2.Кабели…………………………………………………
3.Переходники……………………………………
4.Устройства согласования……………………………………..12
5.Сплиттеры…………………………………………
6.Коммутаторы……………………………………
7.Сеть
питания…………………………………………………...
Список
используемой литературы…………………………….17
1.Разъемы
Все разъемы, можно разделить на две большие группы: кабельные, то есть те, которые предназначены для установки на кабели, и панельные, предназначенные, соответственно, для установки на различные панели, будь то задние или передние панели устройств обработки и записи звука, или панели коммутационных приборов. В этой главе будет рассказано о кабельных разъемах, вследствие того, что на практике с их выбором и установкой пользователям приходится сталкиваться чаще. О панельных разъемах, в основном, будет говориться при наличии у них каких-либо дополнительных возможностей. Кроме того, разъемы делятся на гнезда (по-английски их еще называют "female", а по-русски - "мама") и штекеры (по-английски их еще называют "male", а по-русски - "папа"). Если для разъемов типа "джек" это деление очевидно, то в случае с разъемами XLR, например, часть разъема со штырьками является штекером, а ответная часть разъема с отверстиями - гнездом.
Разъемы
типа "джек".
Начнем с того, что термин "джек" - неправильный. С английского языка (из которого этого слово и было заимствовано) "jack" переводится как "гнездо". Изначально оно означало "панельный разъем" (кабельный разъем при этом назывался "plug"), однако сейчас все чаще употребляется в том же смысле, что и слово "гнездо" у нас (ответная часть типа "мама"). То есть, "jack" - это гнездо разъемов любого типа, будь то "XLR jack" или "RCA jack". Но в русском языке слово "джек" уже устоялось в качестве названия определенного типа разъемов, и менять это не имеет смысла.
На
данный момент существует несколько
типов джеков. Все типы по количеству
контактов можно разделить на
двухконтактные и трехконтактные. Первые
(их часто называют "моно" или "несимметричные"
джеки) предназначены для
Так,
контакт 1 (на рисунке вверху) называется
Sleeve или просто S. Из всех значений слова
"sleeve", для разъема, по-моему, больше
всего подходит "гильза". Контакт
2 называется Tip (что означает "кончик")
или T. Контакт 3 называется Ring (по-русски
- "кольцо") или R . В двухконтактном
разъеме контакта Ring нет. При использовании
двухконтактного разъема
Четвертьдюймовый
джек.
На данный момент существует несколько типов разъема джек. Один из них чаще всего называется "четвертьдюймовым (1/4") джеком", но также его можно называть "phone", "A-gauge" или "MI" (сокращение от Musical Instrument). Это, пожалуй, самый распространенный тип разъема - его можно встретить практически на всех типах звуковых приборов. С его помощью передаются звуковые сигналы от приборов записи и обработки, музыкальных инструментов, сигналы тайм-кода, различных контроллеров и т. д. Хотя в названии типа этого разъема есть число 1/4", которое обозначает диаметр штекера, иногда возникают проблемы несовместимости ответных частей: либо штекер в гнездо входит очень туго, либо наоборот - штекер болтается в гнезде. Проблемы вызываются несовпадением диаметров штекера и гнезда, а вот откуда берутся эти неточности в диаметрах - понять трудно. Вероятно, одной из причин является использование изготовителями разных систем измерения (дюймовой и метрической).Четвертьдюймовые джеки бывают двух- и трехконтактные.
TT
джек.
TT
джек чаще всего применяется
в коммутационных панелях. Его
название является сокращением
от слов Telephone Type, еще этот разъем
называется "Bantam" или "Tini".
История этого разъема
TB
джек.
Этот
разъем, как и TT, применяется в
коммутационных панелях. TB джек еще
называется "B-Gauge". Кроме того,
с TB разъемом полностью совместим
несколько отличающийся от него формой
контактов MIL джек, также называемый
"TM", "Long Frame" или "MS" (сокращение
от Military Style). При всем многообразии
названий, диаметр всех указанных
разъемов составляет 1/4" или 6,35 мм. Разъемы
бывают двух- и трехконтактные. Названия
контактов и распайка полностью
соответствует правилам для разъемов
типа джек. TB джек отличается от четвертьдюймового
только формой контактов.
Миниджек.
Этот
разъем диаметром 3,5 мм широко известен
по бытовой аппаратуре. В профессиональной
аппаратуре он чаще всего применяется
для подключения наушников, да и
то - в маленьких звуковых модулях,
переносном оборудовании и прочих устройствах,
где важен размер гнезда. Большее
распространение миниджек получил
в мультимедийном оборудовании. Чаще
всего применяются
Разъемы
типа XLR.
Еще их называют "Switchcraft", "Cannon" и "канон". В 60-х годах фирмой ITT Cannon была разработана серия разъемов для применения в самолетах Боинг. Буква "X" определяет серию (до этого ITT Cannon выпустила серию разъемов, названия которых начинались с буквы "U"), "L" означает "Locking" ("фиксирующийся"), "R" - Rubber ("резина"). Поскольку выпускавшиеся до этого разъемы XLP с пластиковыми изоляторами имели проблемы с окислением посеребренных контактов, в гнезде XLR использовался резиновый изолятор, при соединении очищающий контакты. Фирма Switchcraft одной из первых использовала XLR для звуковых соединений, добавив заземляющий выступ для соединения с гильзой-оболочкой, и вернувшись к твердому пластиковому изолятору. В 80-х в разъемах XLR распространилось применение менее подверженных окислению позолоченных контактных штырьков, и значение резинового изолятора уменьшилось. Эти разъемы могут иметь три, четыре, пять и более контактов. Трехконтактные разъемы XLR имеют наибольшую распространенность в звуковом оборудовании. Они применяются для симметричной передачи аналоговых сигналов микрофонного или линейного уровня, цифровых сигналов, а также синхросигнала. Разъемы XLR с количеством контактов более трех применяются в ламповых и стереофонических микрофонах. Для трехконтактного разъема нумерация клемм приведена на рисунке.
Контакт 1 предназначен для соединения с общим проводником, контакт 2 - с плюсовым, а контакт 3 - с минусовым. Контакт 0 - это корпус разъема, иногда его соединяют с контактом 1. Подобная распайка является стандартной, но иногда встречаются устройства, у которых сигнал в фазе (плюс) передается посредством контакта 3 (на таких приборах обычно пишут "pin 3 = hot").
Разъем
типа XLR знаменит несколькими особенностями.
Во-первых, обе ответные части разъема,
то есть гнезда и штекеры, могут быть
как кабельными, так и панельными
(согласитесь, редко можно встретить
панельный штекер типа джек). При
этом, для выхода сигнала используется
ответная часть разъема со штырьками
(штекер), а для входа используется
ответная часть разъема с отверстиями
(гнездо).Второе, чем известен разъем
XLR - так это своей надежностью.
Она обеспечивается толстыми прочными
контактными штырьками и зубом-
Комбинированное
гнездо джек/XLR
Это
комбинированное панельное
Разъемы
типа BNC
На данный момент нет единого мнения о происхождении названия этого разъема. Однако наиболее авторитетные источники придерживаются версии, что название расшифровывается как Bayonet Neill-Concelman, где "bayonet" ("штык") означает тип соединения (похожим способом крепились штыки к некоторым винтовкам), а "Neill" и "Concelman" - фамилии изобретателей разъема. Хотя часто встречается расшифровка "British Naval Connector" ("британский военно-морской разъем"). Разъемы BNC применяются чаще всего в цифровой аппаратуре для передачи синхронизационных тактовых сигналов. Кроме этого, BNC можно встретить в качестве входных и выходных разъемов цифровых звуковых интерфейсов (в частности, SPDIF). Выпускаются разъемы с характеристическим импедансом 75 Ом и 50 Ом (последние не применяются в звуковой аппаратуре). Кабельные разъемы имеют обжимное крепление, для их установки на кабель требуется специальный инструмент. Конструктивно разъем выглядит следующим образом: внутри металлической гильзы с накидной фиксирующей муфтой (при ее повороте разъемное соединение надежно фиксируется) есть тонкий центральный сигнальный контакт. С другой стороны гильзы находится контактная трубка для экранной оплетки. Сигнальный проводник проходит через эту трубку и вставляется в штырек, который входит в центральный контакт. На контактную трубку надевается другая трубка, которая, собственно говоря, и обжимается специальным инструментом. Центральный контакт бывает никелевым, посеребренным и позолоченным. Сама гильза, чаще всего, никелированная.
Разъемы
типа RCA
Их также называют "phono". Фирма Radio Corporation of America (RCA) разработала эти разъемы в 30-х годах для внутренних соединений блоков радиоприемников и телевизоров. Широко применялись эти разъемы в проигрывателях грампластинок для соединения головки звукоснимателя (phono cartridge) с предусилителем, поскольку разъемы недорогие, хорошо сочетаются с тонкими экранированными кабелями, использовавшимся для головок звукоснимателей, а также потому, что проигрыватели были монофонические и одножильного экранированного кабеля было вполне достаточно. Применяются разъемы RCA для несимметричной передачи аналоговых сигналов линейного уровня, в основном от различных записывающих устройств. Кроме того, этот разъем находит применение в цифровом интерфейсе формата SPDIF. RCA - изначально неправильный разъем, так как соединение сигнального контакта штекера с сигнальным контактом гнезда происходит раньше, чем соединение земляных контактов. Все разъемы RCA можно разделить на две группы. Одни предназначены для передачи аналогового сигнала, а вторые - для передачи цифрового сигнала SPDIF, вследствие чего они обладают характеристическим импедансом 75 Ом.
Разъемы
EDAC
Название
происходит от фирмы EDAC, выпускающей
эти разъемы, а еще их называют
ELCO по имени другой фирмы, также производящей
разъемы данного типа. Это - многоконтактные
разъемы. Они применяются для
передачи аналоговых сигналов линейного
и микрофонного уровней. Если не считать
коммутационные панели, то, наверное, самое
дешевое устройство с разъемом EDAC
- это магнитофон ADAT, где этот разъем
используется для одновременного подключения
восьми входов и восьми выходов. Многие
производящие кабели фирмы изготавливают
специальные
Разъемы
типа D-Sub
Полное название этого многоконтактного разъема - "D-Subminiature". Чаще всего его можно увидеть на компьютерах. В звуковом оборудовании он применяется для передачи аналоговых сигналов микрофонного и линейного уровней, а также для некоторых звуковых цифровых интерфейсов, например, TDIF. Кроме этого, разъем D-Subminiature используется в различных RS интерфейсах. Для передачи аналоговых сигналов в звуковой аппаратуре чаще всего применяются разъемы с двадцатью пятью и тридцатью семью контактами. При этом, первые используются в основном для восьмиканальной симметричной передачи звуковых сигналов линейного уровня. Примером могут служить восьмиканальные цифровые магнитофоны серии DA фирмы Tascam, на которых стоят по два разъема: один для восьми входов, а другой - для восьми выходов.
.
Разъемы
Speakon
Это
изобретение фирмы Neutrik используется
для подключения акустических систем.
Разъемы бывают трех видов: двухконтактные,
четырехконтактные и
2.Кабели
При
всем многообразии типов кабелей
все они имеют сходные
Провода дешевых кабелей чаще всего делают из обычной меди. Провода более дорогих кабелей делают из меди бескислородной (Oxygen-Free Copper, OFC), получаемой переплавкой при сильно пониженном давлении. Еще дороже стоят кабели, провода которых делаются из серебра и золота. Такие кабели используются там, где необходимо как можно точнее передать сигнал. Кроме того, для передачи звуковых сигналов используются не менее дорогие карбоновые провода, сделанные из полимерного углеродсодержащего волокна. Изоляцию большинства кабелей обычно делают из поливинилхлорида (полихлорвинила), пластизоля и полиуретана.
Все кабели, применяемые в звуковом оборудовании для передачи аналоговых сигналов микрофонного и линейного уровней, а также цифровых сигналов, должны быть экранированы. Это означает, что вокруг сигнальных проводов кабеля должна располагаться проводящая поверхность (экран), защищающая провода кабеля от воздействия электромагнитного излучения. Экран чаще всего используется как общий провод. В звуковых кабелях экран бывает трех типов: из фольги, проволочной сетки или проволочной спирали. При изготовлении экрана, производители кабелей стараются, чтобы он полностью закрывал собой сигнальные провода кабеля. Проще всего этого добиться, делая экран из металлической (чаще алюминиевой или медной) фольги. Этой фольгой обматывают сигнальные провода кабеля и под нее прокладывают оголенный провод для контакта с ней. Такой экран обеспечивает 100% покрытие сигнальных проводов. Однако экран из фольги имеет недостатки, главный из которых - механическая ненадежность, поэтому его применяют в кабелях, предназначенных для стационарного использования. Экранная сетчатая оплетка является самой механически надежной формой экрана. Но при этом она сложна в изготовлении, да и добиться 100% покрытия ею сигнальных проводов сложно. Обычно экранная сетчатая оплетка покрывает от 60 до 85% площади сигнальных проводов. Некоторые фирмы делают очень плотные сетчатые оплетки, покрывающих в кабеле до 96% площади проводов. Экранирующая спиральная проволочная оплетка имеет одно большое достоинство - она обеспечивает кабелю такую гибкость, которую невозможно достичь при экране из фольги или при сетчатой оплетке (гибкость кабелей имеет повышенное значение в концертных условиях). Правда, на этом практически все ее достоинства заканчиваются. Спиральная проволочная оплетка покрывает не более 80% площади сигнальных проводов и при оказании на нее физических воздействий быстро приходит в негодность (хотя и не так быстро, как экран из фольги). При этом резко уменьшается покрываемая ею площадь. Некоторые фирмы производят кабели с двойной экранировкой. Чаще всего это комбинация фольги с жиденькой сетчатой оплеткой, которая служит для ее упрочнения. Также делают двойную спиральную оплетку, которая надежнее, чем одинарная, и покрывает несколько большую площадь проводов.
Одиночные
кабели
Для передачи звуковых аналоговых сигналов используются, в основном, три типа одиночных экранированных кабелей: одножильные, витые пары и квадропольные кабели. Все три типа выпускаются со всеми видами экранировки. Одножильные экранированные кабели применяются для несимметричной передачи аналоговых сигналов от музыкальных инструментов и приборов. Кроме этого, их используют для несимметричного подключения микрофонов. Главной особенностью этого типа кабелей является наличие у большинства из них дополнительного карбонопластикового экрана (помимо металлического). Карбонопластиковый экран предназначен для снижения "микрофонного эффекта" при физическом воздействии на кабель. Выглядит этот экран как черный изоляционный слой на основной изоляции сигнального провода. При распайке одножильного экранированного кабеля нужно следить, чтобы карбонопластиковый экран (поскольку он - проводящий) не касался оголенной части сигнального провода. Экранированные витые пары предназначены для симметричной передачи аналоговых сигналов микрофонного и линейного уровня. Кроме того, их используют для несимметричной передачи аналогового сигнала. Эти кабели представляют собой два скрученных, часто разноцветных, провода (которые и называются "витой парой") в экранной оплетке любого типа. Между проводами витой пары и экраном прокладывают натуральную текстильную прослойку (чаще всего - хлопковую) или надевают трубку из поливинилхлорида. По одному из проводов витой пары при симметричной коммутации проходит сигнал в фазе, а по второму - в противофазе. Экранированные квадропольные кабели предназначены для передачи аналогового сигнала микрофонного и линейного уровней там, где необходимо максимально защититься от помех. Например, при использовании квадропольного кабеля снижаются помехи от электросети примерно в 10 раз по сравнению с витой парой. Это достигается за счет двойной балансировки кабеля, в котором вместо витой пары находится "витая четверка" проводов. Для передачи цифровых сигналов применяются одиночные коаксиальные кабели и экранированные витые пары. Экран у этих кабелей чаще всего представляет собой одинарную или двойную сетчатую оплетку, или комбинацию из фольги и сетчатой оплетки. Основное отличие коаксиального кабеля от одножильного экранированного кабеля заключается в сохранении одинакового расстояния между центральным проводником и экранирующей оплеткой по всей длине кабеля, и наличии необходимого характеристического импеданса. В звуковой аппаратуре чаще всего применяются коаксиальные кабели с характеристическим импедансом 75 Ом. Они используются для некоторых звуковых цифровых интерфейсов, например SPDIF, и передачи синхронизационных сигналов, например wordclock.
Экранированные
витые пары для передачи цифрового
сигнала имеют
Кабели
для внутреннего
монтажа
Это - одиночные кабели малого внешнего диаметра (3-3,5 мм). Они экранированные, и бывают всех трех типов. Кроме диаметра, основной особенностью этих кабелей является отсутствие текстильной прослойки между сигнальными проводами и экраном. Экран у кабелей для внутреннего монтажа чаще всего делается из фольги. Используют эти кабели для постоянной стационарной коммутации.
Многоканальные
кабели
Их
еще называют "мультикорами", "мультикорными
кабелями", а также "змеями"
вообще и "анакондами" в частности,
"кишками", "шлангами" и т.
д. Они применяются для
Комплексные
кабели.
Думаю,
уже из названия можно понять, что
они состоят из одиночных кабелей
разных типов. В звуковой аппаратуре
чаще всего комплексные кабели применяются
для подключения ламповых микрофонов
к блокам питания. Такие кабели состоят
их нескольких проводов питания и
экранированного квадропольного кабеля
или витой пары в общем экране,
и изоляции.
3.Переходники
После кабелей и разъемов, переходники являются самыми распространенными коммутационными устройствами. Эти приспособления предназначены для соединения между собой приборов, имеющих разные типы входных и выходных разъемов. Использование таких переходников возможно только при соответствии входных и выходных параметров приборов, то есть входы и выходы должны иметь одинаковый номинальный уровень сигнала (например, линейный), передавать сигнал одним способом (симметричным или несимметричным) и подходить друг к другу по входным и выходным сопротивлениям (импедансам). При невыполнении этих условий, передача сигнала может быть некачественной. Так, при несовпадении номинальных уровней входных и выходных сигналов могут происходить искажения звука или увеличение уровня шума, а при несоответствии входных и выходных сопротивлений могут возникать потери сигнала. Эти устройства имеют небольшой, часто цилиндрический корпус, в торцах которого находятся разъемы разного типа. Самыми распространенными являются переходники с XLR на трехконтактный четвертьдюймовый джек и с RCA на двухконтактный четвертьдюймовый джек. Часто встречаются (в основном для использования с наушниками) переходники с трехконтактного миниджека на трехконтактный четвертьдюймовый джек. Существуют переходники и с другими комбинациями разъемов.Примеры переходников: Neutrik NA3FJ - переходник с гнездом XLR и гнездом трехконтактного джека; Neutrik NA3MJ - переходник со штекером XLR и гнездом трехконтактного джека.
4.Устройства согласования
Эти
устройства предназначены для соединения
приборов, которые по каким-либо причинам
нельзя соединять напрямую при помощи
кабелей и переходников. Причинами
невозможности прямого
Устройства развязки необходимы для предотвращения прямой электрической связи между приборами. Их целесообразно использовать, например, если два соединяемых устройства имеют разные земляные шины. Самые простые устройства развязки выглядят как обыкновенные переходники, но с трансформатором внутри корпуса. Есть устройства развязки, которые, кроме трансформатора, имеют цепочки из конденсаторов и сопротивлений, служащие для подавления наводок.
Устройства согласования импедансов, еще называемые устройствами прямого включения (Direct Box), предназначены для согласования выходного импеданса источника звукового сигнала с входным сопротивлением приемника. Чаще всего такие устройства применяются для подключения источника сигнала с большим выходным импедансом к приемнику, имеющему относительно источника низкое входное сопротивление. Все тот же классический пример: подключение электрогитары с пассивными датчиками к линейному входу микшерного пульта. Выходное сопротивление пассивных датчиков составляет 5-25 кОм, в то время как сопротивление линейного входа обычного микшерного пульта составляет 10 кОм. Для коммутации цифровых сигналов существуют свои преобразователи импедансов - преобразователи характеристических импедансов. Они применяются для связи цифровых интерфейсов разных форматов (AES/EBU с SPDIF, и наоборот), для которых по всей коммутационной линии должен соблюдаться характеристический импеданс (110 Ом для AES/EBU и 75 Ом для SPDIF).
Устройства согласования уровней бывают как активными, так и пассивными, и, чаще всего, обладают входными и выходными разъемами разных типов. Эти устройства предназначены для соединения между собой приборов, имеющих разные номинальные входные и выходные уровни. Устройства согласования уровней (к тому же часто выполняющие функции устройств электрической развязки) находят применение, например, при подключении прибора с линейным выходом номинального уровня -10 дБв к прибору с входом, имеющим номинальный уровень +4 дБ. Также согласование уровней необходимо при подключении динамического микрофона к линейному входу.
Устройства согласования способов передачи звукового сигнала являются преобразователями симметричного сигнала в несимметричный или несимметричного сигнала в симметричный. Такие устройства можно разделить по способу работы на три группы. В первую группу входят устройства, в которых преобразование из симметрии в несимметрию или наоборот происходит посредством простого замыкания минусового контакта симметричного разъема на общий контакт. Вторая группа включает устройства, в которых преобразование происходит при помощи трансформатора. Они могут одновременно являться устройствами развязки, согласования уровней и импедансов. В третью группу входят активные устройства, в которых преобразование способов передачи звукового сигнала может происходить как при помощи трансформатора, так и электронным способом. Такие устройства, как правило, еще и согласовывают уровни.
5.Сплиттеры
Эти
устройства предназначены для разделения
звукового сигнала в целях
его распределения между
Устройство Horizon MS 1 представляет собой одноканальный микрофонный сплиттер. Он позволяет распределить сигнал от одного микрофона на два трансформаторно развязанных выхода на разъемах XLR. Переключатель Lift позволяет отключить земляной контакт первого выхода от земли входа.
Horizon PB 8 является одноканальным микрофонным сплиттером. Устройство позволяет разделить сигнал, поданный на вход (разъем XLR), на восемь развязанных трансформаторами выходов (XLR). Кроме того, есть сквозной выход (XLR) для одновременного использования нескольких устройств.
Horizon MS 4 представляет собой четырехканальный сплиттер высотой в один рэк. Каждый канал имеет вход, два развязанных выхода и сквозной выход, все на разъемах XLR. Входы каналов и сквозные выходы, равно как и переключатель Ground/Lift для "разрыва" земли, расположены на передней панели устройства, а выходы каналов находятся на задней панели.

- Системы компьютерной графики
- Системы кондиционирования воздуха для помещений искусственных катков
- Системы кондиционирования и вентиляции
- Системы кондиционирования и их виды
- Системы контроля и доступа в помещения гостиниц: электронные замки и смарт-карты
- Системы контроля и доступа в помещения гостиниц: электронные замки, смарт-карты
- Системы контроля и управления доступом
- Системы калькулирования
- Системы канализации
- Системы качества
- Системы класса MRPII История появления Функции системы Структура MRPII системы Преимущества использования систем MRPII
- Системы классификации и кодирования. Унифицированная система документации и организация документопотоков
- Системы классификации цветов
- Системы коллективной безопасности