Коммутатор акустических систем своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 03.09.2024

Всем доброго, в данной заметке представлен блок коммутации, управляемый этим блоком управления .

Устройство построено на двух-секционных реле и собрано на печатной плате вместе с входными гнездами типа "тюльпан".

Блок управления с блоком коммутации соединен пятижильным шлейфом.

Плата коммутатора будет крепиться к задней стенке усилителя.
Сигнал от одной из пар гнезд через контакты одного из реле подается на выход устройства и далее по экранированному кабелю к регулятору громкости УМЗЧ или к предусилителю.
Ниже представлен короткий ролик с демонстрацией работы устройства.
Сигнал не подавал, но переключение релюшек слышно и так.

Всем спасибо за внимание, всех с прошедшими и прошу прощение за долгое отсутствие - работа.

Появилась необходимость в быстрой коммутации АС. Ну, чтобы можно было оценить качество того, или иного усилителя, с той, или иной АС. Ведь пока вытащишь провода, пока всё подключишь, уже и не помнишь, как и что звучало. А здесь всё происходит очень быстро. Соединять можно как угодно, и с чем угодно. Важно только, чтобы галетники были хорошего качества. Чтобы не было потерь. За основу взял коммутатор Люксман. Штучка, я вам доложу, очень не дешёвая. Вот, что у меня получилось.

__________________
Если хочешь, чтобы было сделано хорошо, сделай это сам!

antoshkov2 (15.12.2018), DTS (14.12.2018), gluxon (15.12.2018), Vadim 161 (14.12.2018), WHS (14.12.2018), Чудак (14.12.2018)

Схема коммутатора для стэнда автоакустики

Собираю стенд для автоакустики доски почти скрутил а как реализовать коммутацию?
При нажатии 1 из 24х кнопок должно срабатывать реле и отключаться предыдущее и как избежать щелчка помню что-то подобное делал на триггерах был щелчок да и каналов было 2. Может есть у кого схема стенда? В общем помогите рекомендациям))

Да.. вот думаю есле все минуса динамиков и -12в питания магнитол посадить на одну шину будет работать?

Значит начертил в автокаде (*dwg в архиве) за основу была взята картинка вот такого стенд
Стенд 1500.zip
Нарисовал блок схему коммутации. Сразу вопрос, можно ли посадить все минуса выходов на динамики от разных магнитол на одну линию.

Развел блок реле 1G для динамиков в архиве печатка в лаауте
1G.zip

Теперь нужно придумать схему управления этим множеством реле, логика такая при нажатии кнопки без фиксации должно сработать соответствующее реле а все остальные отключится.

. Теперь нужно придумать схему управления этим множеством реле, логика такая при нажатии кнопки без фиксации должно сработать соответствующее реле а все остальные отключится.

У магнитол выход мостовой - в твоем варианте сразу сгорят м/с УНЧ.
Плату надо делать двухстороннюю тогда разводка получается удобной.
МК сдесь, на мой взгляд, не нужен - получается много "лишних" проводов. Разводить схему кнопки сразу около своего реле, тогда от кнопки и светодиода
идет один шлейф телефонный(4 провода) на плату с реле.

получился очередной "колумбарий" .
Часто в серединке (между сабами) были установлены ещё и усилки: один обычно "по тихому" работал на сабик (а то в зале баса от динов не буде вовсе), а второй можно было включить для демонстрации АС. Пробовать раскачать от ГУ акустику в торговом зале полная безнадёга, особенно если зал большой и шумный.

Помогите выбрать хорошее 12ти вольтовое реле на 2ве пары перекидных контактов для коммутации сигнала с выходов магнитол.

Помогите выбрать хорошее 12ти вольтовое реле на 2ве пары перекидных контактов для коммутации сигнала с выходов магнитол.

Можно ставить и обычные китайские 5 амперные. За несколько лет ни одного отказа еще небыло, при работе каждый день по 8 часов именно в стендах.

Нарисовал схему управления в протеусе

Файл проекта 001.zip

нажимаешь любую из кнопок срабатывает соответствующее реле с выключением другого. Или вы хотите сказать что я пошел не по тому пути?

Две платы, одна с логикой другая с реле от платы с реле идут провода на динамики от логики тройной провод на кнопку и индикацию. Между собой платки соединяются шлейфом лишних проводов нет + в любой момент можно поменять платку управления при условии если все на разъемы посадить

а на МК городить не хочется потому что мало знаком с ними так светодиодами поморгал, часики сделал))

Кнопки будут отдельно от стенда? На мой взгляд, гораздо удобнее(нагляднее) когда кнопка и светодиод находятся рядом с аппаратом(акустикой).

Это будут километры проводов. Удобнее платы коммутации акустики ставить около акустики, разбив на несколько ячеек(я обычно делаю 5 - 7). На этой же плате
разъем от кнопки и светодиода(обычный телефонный провод с разъемом) для каждой ячейки. На плату приходит провод с платы коммутации голов и сквозняком
идет на следующие платы. Так получается меньше проводов и все гораздо нагляднее, проще в монтаже и обслуживании(правда, за все годы только пару раз пришлось
смотреть). Стендов сделано не мало.

А дребезгу от кнопок схема подвержена не будет? Просто сейчас стоит такая же задача и интересно увидеть реализацию.

Да нет конечно) кнопки и светодиод возле акустики/аппарата а про километры проводов вы правы . нужно подумать.

А дребезгу от кнопок схема подвержена не будет? Просто сейчас стоит такая же задача и интересно увидеть реализацию.

Конечно будет, если вы о схеме которую я выше нарисовал то это просто логика там нет зашиты от дребезга, также нет ключей для реле + непонятно почему шифратор работает не по даташитовской логике) нужно отмакетить схемку сырая она и скорей всего нужно рисовать другую)))

Aleksey на ваших стендах возможно одновременное включение двух пар акустики при одновременном нажатии двух кнопок?

Коммутируется "все на все" - любая акустика(зад, перед) на любую голову или любой усилитель, любая голова на любую акустику или любой усилитель
и проверочный стол так же подключается куда угодно. Включение двух кнопок(ячеек) одновременно(две акустики, головы. ) не возможно, вернее
включатся пока нажаты две кнопки, после отпускания остается подключенной только одна.

То есть места под акустику изначально разделены на зад/перед или есть возможность переключения между зад/перед.

То есть места под акустику изначально разделены на зад/перед или есть возможность переключения между зад/перед.

Конечно разделены. А как можно демонстрировать в стенде акустику если не знаешь что где, именно сейчас, находится?
Как пример.

Неправильно вопрос задал)) В стенде есть ас которая подключена как фронтальная и есть ас подключенная как тыловая а вопрос в том нужна ли возможность переключения одной ас с тыла на фронт например

Зачем?
Вверху стоЯт передние(большинство акустики), в низу не много задней - этого достаточно для демострации.

Долго думал над советом Алексея разбить схемку на ячейки и располагать эти ячейки возле своих кнопок что реально уменьшит длину проводов от динамиков до реле.

Ниже схемка (картинка и файл проекта) принцип остался прежний шифратор-> триггер -> дешифратор.
Каждый разряд выступает в качестве самостоятельного блока на 6ть кнопок. Такие блоки можно наращивать до нужного количества коммутируемых нагрузок/разрядов от младшего блока к старшему идут два провода управления по одному происходит блокировка младших разрядов по второму сброс старших разрядов при включении младших. Таким образом можно зажать любое количество кнопок и при этом будет замкнуто самое "старшее" реле))
003.zip.

Реже встречаются коммутаторы только звукового сигнала. Это связано с тем, что частично функции коммутации звукового сигнала выполняют также такие распространенные устройства обработки звука, как микшеры, цифровые микшеры, цифровые аудиоплатформы. Однако, несмотря на новые технологии и функции коммутации присущие микшерам, для профессиональных инсталляций требуются коммутаторы звуковых сигналов различных типов.

Группа представляет на российском рынке и предлагает для использования высококачественные коммутаторы компаний:

Kramer (о компании Kramer)
ATEN (о компании ATEN)

Коммутаторы и маршрутизаторы аудиосигналов

Начнем с основных терминов.

Коммутатор — прибор для замыкания и прекращения действия электрического тока, а также для перемены его направления. Матрица — двухмерный массив однотипных элементов. Положение элемента в матрице определяется номером строки и номером столбца. Матричный коммутатор — это двухмерное устройство размерностью NхM, позволяющее направлять сигналы N входов на М выходов.

Коммутатор может быть пассивным

или
активным
. В пассивном устройстве происходит только коммутация сигналов: замыкаются или размыкаются контакты. Сам процесс коммутации может быть механизирован и автоматизирован, а может быть и ручным, именно так был устроен сто лет назад телефонный коммутатор.

В активном коммутаторе предполагается возможность какого-то воздействия на сигнал, это может быть усиление, регенерация или синхронизация, индикация и другие функции.

Наконец, коммутатор может быть реальным прибором, а может быть виртуальным, когда потоки данных перенаправляются программными средствами.

Наука о контактах

Исторически именно механический контакт был первым — в гнездо вставлялся штекер. Простота и наглядность — вот достоинства решения. Используются такие коммутаторы и поныне. Даже не разбирая патч-панель, легко предсказать ее недостатки — невелик ресурс работы: в процессе эксплуатации изнашиваются контактирующие поверхности разъемов, ухудшаются контакты. Атмосфера не очень положительно воздействует на открытые поверхности, не спасает даже покрытие благородными металлами.

Использование кнопок или тумблеров позволяет разделить разъемы, кабели и коммутацию. В итоге удается оптимизировать каждое звено комплекса к решаемой им задаче, — по крайней мере, потенциально. Но все равно, сто тысяч переключений — несбыточная мечта и для разъема, и для тумблера.

И разъемы, и тумблеры предназначены для работы с ручным управлением. Автоматизировать процесс или обеспечить дистанционное управление механическим коммутатором весьма непросто.

Механический контакт с электрическим управлением

Электромеханическое реле вполне подходит для решения коммутационных задач. Электрическое управление снимает трудности автоматизации и дистанционного управления. Для защиты можно поместить контактирующие поверхности в инертную атмосферу, в этом случае ощутимо улучшаются эксплуатационные характеристики. Именно так устроены реле с контактами, помещенными в герметичную стеклянную колбу, то есть герконовые. Сто тысяч переключений — не предел для коммутаторов на основе реле.

Канал полевого транзистора проводит или не проводит ток в зависимости от приложенного к затвору напряжения. Теоретически матрица из полевых транзисторов представляет собой великолепный коммутатор: элементарно решается вопрос автоматизации, нет изнашивающихся контактов, срок службы увеличивается на несколько порядков. Отсутствует и дребезг контактов — вечная проблема механических коммутаторов.

На практике, естественно, получается не так красиво. Сопротивление открытого канала существенно зависит от протекающего тока и приложенного напряжения. Через запертый транзистор протекает ток. Существенно большими, чем в механическом переключателе, оказываются паразитные емкости. Не будем забывать и про шумы.

Но достоинства электронных ключей оказались настолько значимыми, что они перевесили недостатки.

Основные свойства коммутаторов и переключателей

Принципиальная схема простейшего коммутатора содержит всего один элемент — собственно контакт. Эквивалентная схема сложнее, появляются паразитные элементы: индуктивность проводника L1, сопротивление замкнутого контакта R1, сопротивление разомкнутого контакта R2 (сопротивление изоляции), емкость разомкнутого контакта C1, монтажная емкость C2, участвует в работе выходное сопротивление источника сигнала RВЫХ и RВХ — входное сопротивление приемника.

Анализ эквивалентной схемы показывает, что по мере роста частоты сигнала будет уменьшаться затухание разомкнутой цепи. Конкретные цифры зависят от множества причин, прежде всего — от входного сопротивления приемника сигнала: чем RВХ выше, тем легче проникает сигнал через емкость разомкнутого контакта.

При неудачном стечении обстоятельств затухание на верхней границе звукового диапазона частот может понизиться до 60 дБ, что заметно на слух. Вероятность такой ситуации невелика, потому что большинство устройств профессионального назначения имеют входное сопротивление 600 Ом или 10 кОм. Устройства с высокоомным входом (так называемый инструментальный вход — 100 кОм и более) подключать к механическому матричному коммутатору нужно с осторожностью.

Омическое сопротивление изоляции (порядка 109 Ом) механического реле обычно ничем себя не проявляет, и им можно пренебречь.

Собственно контакт может дать о себе знать. Хотя его сопротивление невелико (порядка 0,1 Ом), но оно оказывается зависимым, в частности, от протекающего через контакт тока и от других дестабилизирующих факторов. В результате по мере износа контактирующих поверхностей и изменения усилия их сжатия появляются дополнительные шумы, в цепях аналогового звукового сигнала они могут быть заметны. Нельзя забывать и про нелинейные свойства контакта в режиме микротоков. (В последнее время усилился интерес еще и к режиму нанотоков — прим. ред). Выпускаются специализированные реле, предназначенные для коммутации именно малых токов. Тарированные механические параметры контактирующих поверхностей, их особая конструкция и применение специальных материалов обеспечивают стабильную работу и при малых токах. У таких реле производитель гарантирует параметры контакта в диапазоне токов, например, от 10-6 до 0,01 А. Простые реле предназначены для коммутации токов в существенно более узком диапазоне, обычно от 10-3 А.

Иногда приходится сталкиваться с помехами от цепей управления: при подаче напряжения на обмотку реле появляется щелчок в сигнальной цепи.

Электронный ключ обладает несколько худшими электрическими характеристиками — сопротивление открытого ключа достигает десятков ом. Через запертый ключ протекает ток (порядка 10-8 А). Для уменьшения влияния этих параметров на качество коммутации применяют различные схемотехнические решения. Дополнительный ключ замыкает сигнальную цепь, ощутимо увеличивая затухание: выигрыш может достигать 30…40 дБ.

Скорость срабатывания электронных ключей высока, весь процесс переключения заканчивается за время, не превышающее 10-6 секунд. Механические коммутаторы работают не так быстро: задержка срабатывания реле составляет единицы-десятки миллисекунд, ручной коммутатор работает еще медленнее, речь идет о секундах на сам процесс переключения. Сюда же надо добавить еще и время, которое требуется оператору для того, чтобы обдумать решение, подойти к коммутатору и найти на нем нужный разъем или кнопку.

Электронные коммутаторы аналоговых сигналов защищены от помех от цепей управления ощутимо хуже, чем обычные механические реле. Совместными усилиями разработчиков микросхем и коммутаторов удалось снизить эти помехи до вполне приемлемых значений, но этот результат мы видим не во всех устройствах — высокое качество дешевым не бывает.

Несколько слов о качестве

На основе копеечных тумблеров или разъемов можно сделать матричный коммутатор с впечатляющими параметрами, и измерения покажут отличную картину. Напряжение собственных шумов составляет буквально единицы микровольт. Потери в замкнутой цепи — тысячные доли децибела, затухание разомкнутой цепи — далеко за сотню децибел. Нелинейные искажения — на пределе разрешающей способности лучших приборов.

Для исключения коммутационных артефактов принимаются специальные меры по синхронизации потоков данных и задающих генераторов устройств комплекса.

Вариантов использования коммутаторов много. В частности, этот прибор полезен в студии радиостанции для организации резервирования. Сигналы основных источников заведены на матричный коммутатор, через него же выходной сигнал студии подается на линию доставки.

При наличии матричного коммутатора нажатием на одну кнопку сигнал с выхода эфирного компьютера направляется на вход канала, все остальное оборудование исключается из тракта. Такая конфигурация студии дает возможность мгновенно, без перерыва вещания, перейти на резервную схему работы и спокойно заняться, например, ремонтом вышедшего из строя пульта.

В сложном цифровом комплексе встает вопрос организации управления потоками данных, то есть маршрутизации, а не просто переключения звуковых сигналов. Эта задача тоже решена, и пользователь получает в свои руки полное решение, включающее в себя, в частности, и матричный коммутатор. Но реализован маршрутизатор может быть не только как аппаратное устройство, но и как прикладная программа управления компьютером.

Что ж, компьютер — наше будущее. Еще немного, и именно компьютер без всякого участия человека будет сам направлять сигналы, вынимая и вставляя разъемы — развитие идет по спирали.

Для чего нужны коммутаторы?

Коммутаторы нужны в нескольких случаях.

Если у Вас есть несколько источников аудиосигнала и одна система озвучивания или аудиоустройство, на которые Вы хотите выводить по очереди сигнал с источников
Если у Вас есть несколько источников аудиосигнала и несколько устройств или систем, на которые Вы хотите выводить сигналы с источников
Если у Вас есть несколько источников аудиосигнала и несколько звуковых зон в системе озвучивания или оповещения, на которые Вы хотите выводить сигналы с источников
Прочие случаи…

Коммутатор-распределитель цифрвых аудиосигналов S/PDIF Kramer 6502

Типы профессиональных коммутаторов звуковых сигналов

Коммутаторы звука. Типы по количеству выходных каналов и принципу работы.

Таким образом, по количеству выходных каналов и по принципу работы видеокоммутаторы делятся на:

Коммутаторы
Матричные коммутаторы
Отдельно — усилители-распределители

Коммутатор балансного (симметричного) аудиосигнала Kramer VP-727A-BA

Коммутаторы. Типы по управлению

Если коммутатор может осуществлять переключение только при механическом нажатии на кнопку, расположенную на панели самого прибора, в этом случае такой коммутатор называется механическим. В случае, если коммутатор имеет порт для подачи управляющих сигналов, то такой коммутатор называется управляемым. Коммутаторы, которые поддерживают управление по какому-либо стандарту (например RS-232) легко встраиваются в сложные интегрированые системы. Таким образом по возможности управления коммутаторы делятся на:

Механические коммутаторы звукового сигнала
Коммутаторы, управляемые замыканием сухих конактов
Коммутаторы, управляемые через инфракрасный порт
Коммутаторы, поддерживающие управление по рекомендованным стандартам (RS-232, RS-485 и другие)

Коммутаторы. Типы по стандарту коммутируемого звукового сигнала.

Основные типы коммутаторов Kramer по стандарту коммутируемого аудиосигнала следующие:

Коммутаторы аналогового звукового симметричного моносигнала
Коммутаторы аналогового звукового несимметричного моносигнала
Коммутаторы аналогового небалансного стерео аудиосигнала
Коммутаторы аналогового балансного стерео аудиосигнала
Коммутаторы линейного звукового сигнала
Коммутаторы микрофонного сигнала
Коммутаторы цифрового звукового сигнала AES/EBU
Коммутаторы цифрового звукового сигнала IEC 958
Коммутаторы цифрового звукового сигнала S/PDIF
Коммутаторы цифрового звукового сигнала EIAJ CP340/1201

Коммутатор стереофонического и цифрового S/PDIF аудиосигналов Kramer VS-121HCA

Аудио коммутация и индикация

Автоматический коммутатор аудио и видео сигналов

Схема электронного коммутатора сигналов, который обеспечивает одновременное переключение звуковых и видеосигналов от двух разных источников. Это позволяет избежать трудностей многократных отключений и подключений соединителей этих устройств. Значительная часть находящихся в пользовании недорогих …

Индикатор уровня стерео сигнала на двухцветных светодиодах (AN6884)

В самодельных стерео усилителях радиолюбители часто применяют светодиодные индикаторы уровня сигнала на микросхемах вроде AN6884. Такая микросхема содержит входной усилитель — детектор и пять компараторов с выходами на светодиоды. Индикация уровня — длиной линии из пяти светодиодов …

Схема 12-уровневого индикатора сигнала НЧ на ATtiny15L

Самодельный светодиодный шкальный индикатор уровня низкочастотного сигнала на 12 уровней. Индикация осуществляется на 12-уровневой светодиодной шкале HL1-HL12 методом светящейся точки (DOT) или светящейся линией (BAR). Рис. 1. Принципиальная схема 12-уровневого индикатора сигнала для усилителя …

Схема индикатора на микросхеме AN6884, двигающаяся точка

Сейчас для индикации уровня часто используют светодиодные шкалы светящийся столб (bar) или двигающаяся точка (dot). Удобны микросхемы типа LM3914-16, у которых десять порогов индикации и можно выбрать тип индикации — bar или dot. Но Более доступны простые пятипороговые микросхемы типа AN6884 (или …

Схема пикового индикатора аудио-сигнала (CD4093)

На рисунке показана схема пикового индикатора для выхода стерео усилителя низкой частоты. В качестве компараторов используются триггеры Шмитта D1.1 и D1.2.Порог индикации устанавливают регулировкой постоянного напряжения смещения резистором R1.

Электронный переключатель для четырех аудио входов (ИЕ8, КТ3102)

Устройство предназначено для переключения двух сигнальных НЧ-цепей на четыре положения. Это может быть переключение четырех входов стереоусилителя и четырех источников видео и аудиосигналов для телевизора, чтобы, например, выбирать между спутниковым ресивером, игровой приставкой, DVD-плеером и …

Адаптер для подключения звуковой карты ПК к телефонной сети

Детектор сигнала ЗЧ для включения усилителя мощности (NE5534N, К561ЛЕ5)

Принципиальная схема датчика наличия сигнала звуковой частоты для включения различных аудио-устройств, например для усилителя мощности звуковой частоты. Усилители мощности ЗЧ сейчас обычно делают на интегральных микросхемахУМЗЧ. Это очень удобно, потому что позволяет относительно недорого и без …

Схема пикового индикатора стерео сигнала (CD4093)

Самодельный блок пиковой индикации стереофонического сигнала своими руками, схема простого пикового индикатора. Пиковые индикаторы аудиосигналов показывают факт превышения уровнемсигнала ЗЧ некоторого предварительно заданного значения. Здесь приводится описание пикового светодиодного индикатора …

Зависит от комутируемых устройств, впринципе достаточно человека с паяльником и пары разъемов под акустический кабель. Тогда один чуть переделаный усь начинает в выключеном состоянии просто пропускать через себя сигнал от второго, во включенном отрубает сигнал второго и пускает свой. Делается это все через небольшой тюн блока защиты АС.

Вниманию Сережи Берестова. Устройств, специально предназначенных для работы ОДНОЙ пары АС с НЕСКОЛЬКИМИ усилителями, я не нашел. Полагаю, что они и не выпускаются. Хотя бы из соображений безопасности.

НО! Зато в продаже имеются устройства для работы ОДНОГО усилителя с НЕСКОЛЬКИМИ АС. Вот они:

>Главное ВСЕГДА следить за тем, чтобы НЕ закоммутировать ОДНОВРЕМЕННО два усилителя на одни АС – всего делов-то.

На самом деле можно и самому сделать или заказать в мастерской комутатор из переключателей типа on-off-on и разъемов винт-банан. Делов то.

Спасибо за ссылки, Шура, но искомых устройств даже там совсем немного. По первой ссылке - одно (самое первое в списке) стоимостью в 90 грина. По второй - ни одного. По третьей - также одно стоимостью в 60 грина. Не знаю, насколько Сергею понравятся эти цены.

> По второй - ни одного
там переключатель, который может коммутировать два усилка и две пары акустики. Точнее там два переключателя, один на коммутацию двух источников, другой на переключение двух пар колонок. Т.е. любой из двух усилков можно переключить на любую пару акустики

эти устройства я нашел в течении пяти минут, поискать больше- их тоже будет больше. Два подобных устройства я даже раньше видел вживую.

> Не знаю, насколько Сергею понравятся эти цены.
Гарантирую - не понравятся ;o) Я просто привел пример, что такие переключатели существуют и, возможно, иногда пробегают и на ебее.

Все подобные переключатели, что переключатели акустики, что переключатели источника (усилков), стоят довольно дорого, причем непонятно за что.
Возможно, что в некоторых устройствах стоят еще какие-то эквиваленты нагрузки.

Если не найти такой БУ устройство, то достаточно недорого можно заказать любому технарю. Основная проблема- найти качественные переключатели, которые не будут портить контакт, с учетом того, что их наверняка будут переключать и под напряжением. Приличный корпус и клеммы - это уже попроще.

Можно сделать и безпереключательный вариант. - на коробку с клеммами выводятся выходы с двух усилков, а акустика просто коммутируется вручную. Удобнее всего тут использовать бананы. Если переключать приходится нечасто, то этот вариант пойдет.

Читайте также: