«625»
«Звукорежиссер»
«ТТК»
Ну, подумаешь — разъем!
Современная телевизионная и звуковая техника уже давно представляет собой нечто весьма совершенное, созданное на базе передовых технологий. А прогресс в этой области настолько стремителен, что доступные сегодня образцы оборудования еще вчера были предметом мечтаний, а то и вообще казались нереализуемыми.
В микшеры, камеры, серверы, видеозаписывающее оборудование, коммутаторы и т. д. вкладываются огромные средства, и руководители компаний ожидают от своих вложений по меньшей мере возврата, а еще лучше — прибыли, которую снова можно будет использовать на развитие.
Технические же специалисты надеются, что новое оборудование не только расширит возможности творческого коллектива, но и избавит обслуживающий персонал от головной боли, которую приносила старая техника.
И вот новая техника установлена, подключена, счастливый технический директор или главный инженер включает систему и… на экране изображение непонятного качества, звук и видео несинхронизированы, звуковое сопровождение зашумлено и т. д., и т. п. Однако не стоит спешить с претензиями к производителям техники — их вины здесь может не быть вовсе. Наиболее вероятная причина (если допустить, что схема коммутации разработана верно и сама коммутация выполнена в точном соответствии со схемой) кроется в надежности соединений, то есть в кабелях и разъемах. И здесь трудно переоценить значение именно разъема. Поэтому правильный выбор этих очень маленьких, но крайне важных элементов, а также соблюдение технологии их соединения с кабелем критически важны для надежной работы всей системы.
Как правило, в телевизионных системах существует три типа сигналов: видео, звуковые и управления. Последние выходят за рамки настоящего обзора, поэтому рассматриваться не будут, хотя их значение нельзя недооценивать: ТВ-комплекс без управления все равно, что автомобиль без рулевого колеса.
 |
| Обычный разъем RCA и разъем со спиральной пружиной в хвостовой части |
Итак, в видеосистеме нужно коммутирова ть два основных сигнала — видео и звуковой. В соответствии с этим изготавливаются разъемы, хотя есть и универсальный разъем типа RCA, который используют в обоих случаях.
Какие же требования предъявляются к разъемам? Чтобы ответить на этот вопрос, надо проанализировать виды воздействий на них. Естественно, во главе угла стоит способность разъемов обеспечить надежное соединение устройств, то есть гарантировать, что потери в точке соединения будут минимальными и не повлияют сколько-нибудь существенно на качество сигнала. Разумеется, потери будут в любом случае, и они обусловлены наличием переходного сопротивления между контактами штекера и гнезда, проводниками кабеля и ножками разъема, к которым эти проводники тем или иным способом прикрепляются, да и проводимость самих кабелей и разъемов не является абсолютной, а имеет вполне конкретное конечное значение. То есть главным требованием к разъему является обеспечение минимальных потерь или, иными словами, максимальной проводимости. Не менее важно не только добиться такой проводимости, но и гарантировать ее стабильность в течение достаточно длительного времени. Это не так просто, как может показаться на первый взгляд, поскольку в природе существует очень мало химических элементов, не подверженных окислению. А именно окисление контактов приводит к резкому возрастанию переходного сопротивления и как результат — к потерям и ухудшению качества сигнала. По словам специалистов, окисление контактов разъема или нарушение электрического контакта вследствие каких-либо механических воздействий может привести к серьезной рассинхронизации видео и звука, даже если разъема в течение года не касалась рука человека, то есть имела место стационарная схема коммутации. Во избежание проблем, связанных с ухудшением проводимости, разъемы для профессионального и вещательного применения принято покрывать металлами, не подверженными или практически не подверженными окислению, в частности золотом или хромом. Конечно, это делает разъем дороже, но прирост в цене оборудования из-за этого несопоставим с потерями, которые может понести телекомпания или производящая студия вследствие отказа всего комплекса. Тем более что такой отказ почему-то случается в самый критический момент.
Но даже защищенные золотым или хромовым покрытием разъемы могут потерять свои свойства, если они интенсивно используются. Например, применение пассивной коммутационной панели обусловливает частую перекоммутацию, которая, в свою очередь, приводит к частичному или полному износу покрытия, а проще говоря — к его истиранию. Спустя некоторое время от покрытия мало что остается и контакты начинают интенсивно окисляться.
Здесь можно сформулировать первое и, пожалуй, самое важное требование к разъемам: они должны обладать хорошей проводимостью и иметь стойкое к окислению и механическим воздействиям покрытие.
Но это не единственное условие надежной работы разъемов. Помимо электрического тока и окружающей среды, на него воздействуют и механические нагрузки. Особенно уязвимым местом является место выхода кабеля из корпуса разъема. В связи с этим производители предпринимают различные меры для укрепления разъема: предусматривают различные защитные втулки внутри корпуса, снабжают разъем спиральной пружиной, выполненной в продолжение корпуса и защищающей кабель от излома, изготавливают сам корпус из стали или сплавов цветных металлов, чтобы повысить его прочность, и т. д.
Есть также вариант, когда внешняя изоляция разъема является продолжением изоляции кабеля, то есть кабель и разъемы выполнены как единое целое, и все изделие не подлежит разборке. Хотя этот подход вряд ли можно считать оптимальным, поскольку при выходе из строя любого из разъемов или самого кабеля ремонт произвести, конечно, можно, но, во-первых, качество системы «разъем — кабель — разъем» будет хуже первоначального, а во-вторых, внешний вид также будет оставлять желать лучшего.
Особенно часто из строя выходят разъемы, которые используются интенсивно, то есть с большим количеством циклов переключений, сопровождающихся разъединением и повторным соединением. Помимо объективных факторов износа, о которых уже говорилось, есть еще и субъективный фактор — отношение персонала. Далеко не всегда разъемы извлекаются так, как нужно, то есть за корпус. Очень часто работники просто дергают за кабель, и после нескольких таких операций кабель просто отрывается от разъема. Можно, конечно, постоянно объяснять правила эксплуатации коммутационных элементов, но вряд ли это приведет к успеху, поэтому производителям приходится, учитывая и человеческий фактор, делать разъемы максимально прочными и надежными.
Немало внимания уделяется и диэлектрику разъема. Он также должен быть не только высококачественным в электротехническом смысле, но и прочным, потому что на него также приходятся значительные механические нагрузки. Причем зачастую диэлектрик одновременно является и несущим элементом для контактных штырьков.
Кроме технических параметров, разъемы должны удовлетворять и ряду эксплуатационных требований, которые зависят от сферы применения. Речь идет о надежной фиксации штекера в гнезде. Не все разъемы обеспечивают такую фиксацию. К примеру, разъемы типа RCA держатся только благодаря упругости внешней втулки, служащей одновременно и контактом общего провода. Поэтому соединение посредством разъемов RCA вряд ли можно считать надежным. По этой причине соединение RCA редко можно встретить на панели интерфейсов профессионального и вещательного оборудования. А если оно там и присутствует, то служит вспомогательным целям.
Чуть более надежным является соединение при помощи разъемов типа jack и mini jack. Это звуковые разъемы, и удержание штекера в гнезде осуществляется за счет встроенной в гнездо пружины-фиксатора. Однако извлечение штекера из гнезда не требует усилий.
 |
| Никелированное гнездо разъема BNC |
 |
| Элементы конструкции разъемов BNC |
 |
| Гнездо разъема XLR. На рисунке хорошо виден замок |
Также не снабжается дополнительными фиксирующими элементами разъем S-Video. Надо сказать, что это вообще очень хрупкий разъем, поскольку контактные штырьки у него тонкие, легко гнутся и ломаются.
Наиболее распространенными типами разъемов в сфере профессионального и вещательного телевизионного оборудования являются байонетные (BNC) разъемы, используемые для коммутации видеосигнала, и разъемы типа XLR, предназначенные для звука. В этих разъемах уже предусмотрены фиксаторы, надежно закрепляющие штекер в гнезде. Не повернув фиксирующую втулку на разъеме BNC или не нажав на кнопку на разъеме XLR, невозможно разъединить разъем. Эти соединения с успехом применяются как при стационарной, так и при мобильной коммутации, поскольку даже в случае случайного натяжения кабеля, связывающего, например, камеру с микшером или базовой станцией, соединение все равно не нарушается.
Есть несколько вариантов установки разъема на кабель. Первый из них — пайка. Технология не новая и давно всем знакомая. Но и здесь есть свои правила, соблюдение которых гарантирует длительную и надежную работу разъема. Прежде всего, необходимо обеспечить тщательную очистку места пайки от окислов. Иначе со временем проявится эффект «холодной пайки» — начнется окисление проводников под припоем и проводимость резко ухудшится.
Второй вариант присоединения разъема к кабелю — это обжим. В этом случае проводники кабеля и контакты разъема при помощи специального обжимного инструмента соединяются друг с другом без использования припоя, и контакт обеспечивается не менее, а даже более надежный, чем при пайке, поскольку, во-первых, из-за отсутствия термического воздействия не нарушается структура металла, а во-вторых, благодаря диффузии достигается очень малое переходное сопротивление между проводником кабеля и контактом разъема. Да и разделка кабеля в этом случае занимает гораздо меньше времени и не сопровождается выделением вредных веществ, что имеет место при пайке.
 |
Есть еще вариант компрессионного соединения, который фактически представляет собой усовершенствованный вариант обжима.
Стоит еще отметить, что гнезда разъемов (female), как правило, устанавливаются на оборудование — видеомикшеры, магнитофоны, камеры и т. д. А штекеры (male) разделываются на кабель. Однако бывают и исключения, как и из любого правила.
Из всего сказанного можно сделать вывод, что кабели и разъемы — это не та статья, на которой следует экономить. Надо хорошо понимать, что дешевый разъем неизвестного производителя, скорее всего, не обеспечит надежной работы телевизионного комплекса и рано или поздно (причем скорее рано) приведет к сбою в его работе. А вот качественные и надежные разъемы способны работать долго и успешно, позволяя в полной мере использовать все возможности оборудования.
Конечно, ассортимент разъемов не ограничивается только упомянутыми в этой статье. Есть еще разъемы для триаксиальных и многожильных камерных каналов, для DVI и других сигналов. Но требования к ним такие же.
Описание различных разъемов и рекомендации по их применению приведены в статьях этого обзора, поэтому в настоящую статью не включены.
…