Sync a New Level of Show

Когда стоит вопрос использования современных интерфейсов передачи данных в синхронизации, зачастую это обусловлено необходимостью передачи сигнала на большие расстояния, что не могут позволить себе интерфейс MIDI или LTC.

Конечно, можно проявить находчивость, потратить время на изучение протоколов AVB/Dante/MADI и передавать через них LTC, но я задам лишь один вопрос: зачем изобретать велосипед, если все уже летают на космических кораблях? Если все же встал вопрос передачи синхронизации на большие расстояния, куда рациональнее использовать RTP-MIDI, OSC или даже ArtNet Timecode и TCNet.

EQUIPMENT AND COMMUTATION

Важным звеном в цепочке синхронизации является оборудование, которое непосредственно генерирует и принимает протоколы синхронизации. Чтобы синхронизация работала корректно, нужно знать, какое оборудование и для каких целей использовать. Также немаловажной составляющей является коммутация, которая, в зависимости от используемого протокола, диктует свои правила эксплуатации.

Все самые распространенные протоколы синхронизации, которые используются в шоу-индустрии, передаются посредством нескольких интерфейсов LTC, MIDI и Ethernet. Мы подробно разберем все технические особенности в работе с каждым из них.

Передача и прием LTC

LTC – это линейный временной код, передаваемый через аналоговый аудиоканал. Частота работы этого сигнала находится в пределах звукового диапазона, поэтому этот сигнал легко воспринимается звуковым оборудованием и его можно воспроизвести на аудиосистеме. Звук, который мы услышим, будет схож со звуком, который издавали раньше DialUP модемы при подключении к интернету, т.к. и в первом, и во втором случае передается цифровой сигнал по аналоговому каналу.

Для генерации LTC сигнала необходима либо звуковая карта с балансными аудиовыходами, либо таймкод LTC генератор. Самый распространенный разъем, который используется для LTC, это звуковой XLR коннектор, так как этот разъем имеет три пина, что необходимо для передачи балансного сигнала. Помимо этого, разъем имеет замок фиксатор, что делает его более надежным. Также в звуке используется балансный 1/4 Jack (TRS) разъем, который также имеет три пина для передачи сигнала. Некоторые производители для передачи, приема LTC также используют этот разъем, что вполне допустимо.

Стандартные звуковые карты с mini-Jack выходами плохо подходят для работы с линейным таймкодом по причине того, что звуковые выходы у таких карт не балансные. Чтобы понять, почему это важно, давайте разберем основные принципы и различия балансного и небалансного типов сигнала.

Небалансный (также его называют несимметричный, линейный) сигнал передается по двум проводам: один провод сигнал, другой – земля. Данный способ передачи сигналов отличается исключительной простотой реализации, однако он не способен противостоять помехам на физическом уровне.

Балансный сигнал использует для передачи три провода: два сигнала HOT и COLD (прямой и инверсный) и третий провод земля. Электрическое сопротивление сигнальных проводов по отношению к земле сбалансировано (то есть равно), что нашло отражение в названии. Сигналы по двум проводам балансной линии передаются в противофазе с равной амплитудой относительно земли.

Балансные входы и выходы звуковой карты

Операционный усилитель на балансном входе устройства вычитает из прямого сигнала инверсный, в результате помехи, одинаково наведенные на две фазы такой линии, вычитаются, а полезный сигнал увеличивается по амплитуде в два раза.

В сравнении с небалансным подключением балансное имеет два основных преимущества, обусловленных его техническими особенностями.

Первое преимущество – возможность передавать аналоговый и цифровой сигнал без существенных искажений на значительное расстояние.

Это, прежде всего, обусловлено в два раза большей разностью потенциалов между прямым и инверсным сигналом балансной линии в сравнении с разностью потенциалов между землей и единственным сигналом небалансной линии.

Вторая особенность, тесно связанная с первой, – лучшая в сравнении с небалансным подключением помехоустойчивость, которая достигается таким фактором, как анализ наведенных шумов на две линии сигналов в противофазе.

Небалансное подключение позволяет получать стабильный сигнал без существенных искажений на расстояниях, на практике не превышающих 15—20 метров. А при использовании балансного аудио подключения мы можем передать сигнал на расстоянии 200 метров и более. Но тут же хочу обратить внимание, что это не значит, что мы можем передать LTC на то же расстояние, что и аудиосигнал. Причина тому – ряд условий, которые не позволят нам это сделать.

Если не учитывать эти условия, то без потерь мы можем передать по балансной линии сигнал LTC на расстояние не более 30–50 метров. Чтобы понять, какие условия не могут нам позволить передать этот сигнал на большее расстояние, давайте сперва изучим особенности передачи цифрового LTC по аудиоканалу, а потом вновь вернемся к этому вопросу.