Dalo by se napsat rozhlasová ústředna a Rozhlasová Ústředna. Ano, tak veliký rozdíl může mezi nimi být a k neprospěchu uživatele, jsou tyto rozdíly skryty. Laik si je neuvědomuje a tak obvykle koupí, co se namane. Postupem času se ale dozvídá, že má v podstatě jen zesilovač, který má do profesionální rozhlasové ústředny opravdu daleko. V tomto článku – seriálu v tom uděláme jasno.
Proč rozhlasovou ústřednu a ne klasický receiver / hifi věž?
Mnohokrát se setkávám s praxí, kdy budoucí uživatel je opravdu totální laik a přijde s potřebou řešení malého ozvučení. Je teď jedno, jestli hodlá ozvučit restauraci, penzion nebo kancelářské prostory. Ví, že ozvučení je pro něj okrajová záležitost a proto ji chce i „okrajově“ vyřešit.
Šup tam nadbytečnou hifi věž z domu, pár repráků a už to hraje. Toť praxe. Ale praxe, která za rok či dva ukáže, že ono „okrajově“ bylo špatně a že to chtělo přece jenom profesionálnější řešení. Najednou je potřeba více mikrofonů, používaná CD jsou už oposlouchaná, je potřeba připojit další reproduktory, panu řediteli dát „nejhlavnější“ mikrofon, a ono to nejde. O tom, že systém je poruchový a není robustní, nemluvě.
V tomto názorném případu jsem Vám ukázal, proč se nad plošným ozvučením zamýšlet. Dát dohromady zadání ozvučení může být celkem obtížné a abych Vám to ulehčil, sepsal jsem otázky „na uživatele“, které když si necháte zodpovědět, nebo si je zodpovíte sami, máte jistotu, že se na nic nezapomnělo.
Tyto otázky, které budou položeny v následující stati, jsou myšleny komplexně pro celé plošné ozvučení, nejenom pro rozhlasové ústředny.
Hledáme zadání pro plošné ozvučení
Jak bylo předurčeno v předešlém odstavci, jsou tady otázky, které Vás nasměrují na specifikaci plošného ozvučení. Všechny si nechte zodpovědět, přemýšlejte nad nimi.
- Má plošné ozvučení sloužit hlavně jako zvuková kulisa? Chceme řešit hudební doprovod?
- Má plošné ozvučení sloužit k oznámování hlášení na požadovaných (různých) místech?
- Má plošné ozvučení sloužit jako prvek k oznamování evakuačních a jiných bezpečnostních zpráv?
- Definice bezpečnostních aspektů – jaké má být reakce na vyjímečné systémové situace (výpadek napájení, zkraty, přehřátí, odpojení…)?
- Definice bezpečnostních aspektů – jaké má být reakce na vyjímečné provozní situace (požár, poplachy, evakuace…)?
- Počet zón a počty reproduktorů v jednotlivých zónách?
- Jaká je požadována hladina akustického tlaku, či obecněji, hlasitost?
- Jakou hustotu reproduktorů si můžeme, s ohledem na interiér, dovolit?
- Jaké reproduktory či reprosoustavy budou asi k dispozici?
- Celkový výkon ozvučovacího systému?
- Jakou má mít systém výkonovou rezervu?
- Jaké jsou požadovány zdroje signálů a jejich umístění (mikrofony, přehrávače)?
- Jaký je požadován komfort obsluhy a její dostupnost, “blbuvzdornost”, blokování, dálkové ovládání?
- Jsou speciální omezující požadavky na kabeláž (obklady, dlažby, památky)?
- Jak má ozvučovací systém vzhledově vypadat? Má být nějak v souladu s interiérem (tvary, barvy)?
- Podmínky pro klimatickou odolnost (venkovní prostředí, průmysl, výroba …)?
- Vyžaduje se odolnost proti vandalismu?
- Jsou další speciální elektrotechnické nároky, mimo elektrické bezpečnosti a elektromagnetické kompatibility?
- Jsou nějaké podmínky pro požární bezpečnost?
- Jaká má být opravitelnost a možnost budoucí repase?
- Počítá se s budoucím rozšířením ozvučovacího systému?
- Finanční hledisko? Předpokládaný rozpočet?
Výbava rozhlasové ústředny
Je tady komfort ústředny. Zde obecné rady se píši velice těžko. Musí platit, že komfort vychází především z požadavků obsluhy, a ne investora či technických znalostí provádějící montážní firmy.
Zaměříme se např. na to, jaké druhy podkresových signálů umí ústředna zpracovávat. Hned na prvním místě se naskýtá posouzení vstupů pro mikrofony MIC a pro přístroje, jako jsou CD přehrávače, Mp3 atd. Ty připojujeme do vstupu označených AUX provedených obvykle konektorem Jack 6,3. Pokud jsou tyto přístroje stereofonní, musíme je připojit na vstupy LINE s konektory Cinch, jelikož musíme stereo signál v ústředně převést na monofonní.
Je-li ústředna komfortnější, má asi zabudovanou moderní čtečku Flash paměti na USB konektoru, čtečku SD paměťové karty, pokud se nejedná o tak moderní rozhlasovou ústřednu, má vestavěn alespoň tuner a CD přehrávač. U těch lepších je tuner vybaven praktickou funkcí RDS.
Přepážkové mikrofony speciální nebo univerzální? To je typický dotaz, který si položíme, chceme-li provádět hlášení. Jsou speciální rozhlasové ústředny, jako např. „DEXON JPA 1240A,“http://www.dexon.cz/katalog/plosne-instal-ozvuceni/rozhlasove-ustredny/jpa-1180-rozhlasova-ustredna.html které mají „k sobě“ speciální mikrofony. Ty mají funkce, jako jsou spouštění gongu, směrování do zón. To je součástí i přímo na hlavním panelu ústředny.
Dobrou vychytávkou je equalizér. Již typ zmiňované ústředny „DEXON JPA 1240A,“http://www.dexon.cz/katalog/plosne-instal-ozvuceni/rozhlasove-ustredny/jpa-1180-rozhlasova-ustredna.html, jako mnoho jiných modelů je vybaven equalizérem. Myšlenka jde dál a equalizér je u tohoto modelu doplněn navíc v podobě 2 pásem na každý vstup. Tam je to hodně praktické, protože právě každý vstup má jinou zvukovou barvu, jež si potřebujeme dostavit.
Ve výbavě některých rozhlasových ústředen najdeme i možnost připojení telefonní linky. Ta se zpracovává dvojím způsobem:
- „poslouchá se“ vyzvánění linky a to se převede na trylek či gong do reproduktorů
- „poslouchá se“ audio na lince, pak je ale potřebná aktivace funkce „paging“ v telefonní ústředně.
Naše rozhlasové vysílání někdy potřebujeme nahrávat. Využijeme k tomu výstup na nahrávání. Ten bývá kombinován s výstupem na další zesilovač a další mixážní pult, což dovoluje rozšiřovat ústřednu na výkonové nebo vstupní straně.
Laická obsluha
Tomuto tématu jsem si dovolil vyčlenit samostatný krátký odstavec. Jednoduše řečeno, s ohledem na montážní firmy, provozovatele a obsluhu:
- méně zde opravdu znamená více a lépe
- laická obsluha má mít k dispozici co nejméně ovládacích prvků
- vše co ovládá laická obsluha musí být „blbuvzdorné“
- vše nepotřebné, servisní nastavení atd., musí být zalepeno, uzamčeno
- je-li to možné, využíváme presetů a pro obsluhu hotových, předvolených nastavení
- nečekejme, že laická obsluha bude chtít využívat ovládací software, vždy dá přednost klasickým tlačítkům
- veškeré ovládání popíšeme s ohledem na danou instalaci, např. „hlasitost – koupelna“
Koncepce připojení na zóny
V minulých odstavcích jsme řekli, co ústředna de-facto umí přehrávat a čím disponuje z hlediska obsluhy. Teď ale zbystří montážní firmy, poněvadž řešíme samotné připojení ústředny k výstupním zónám.
Na výběr je ze dvou druhů připojení. Stručně shrneme výhody i nevýhody:
- Nízkoimpedanční 4 nebo 8 Ohm – pro málo rozlehlé systémy, ztráty na vedení, lepší zvuk, možnost sterea, komplikace při zapojování více reproduktorů v zóně
- Vysokoimpedanční v systému 100 V – pro rozlehlé systémy, minimální ztráty na vedení, transformace signálu na 100 V úroveň na vedení, reproduktory transformace signálu zpět, horší zvuk, mono, velice snadné připojování i rozšiřování systému reproduktorů v zóně
Co si vybrat? Praxe je taková, že např. pro malé penziony a rodinné domy se volí nízkoimpedanční režim a např. pro firemní a prodejní prostory, hotely i výrobu se automaticky volí onen 100 V režim. Vězte ale, že oněch 100 V nemusí být vždy 100 V, ale v praxi se vyskytuje řešení i pro 75 V a 50 V.
Když už volíme vysokoimpedanční režim, zjistíme, že celá řada ústředen, jako je např. DEXON JPA 1240 umí výstupní signál rozdělit do výstupních zón. U tohoto modelu najdeme jejich spínání, ale jsou i komfortnější modely, které dovolují i regulaci hlasitosti pro jednotlivé zóny. A to už je vysoký komfort i s přihlednutím k tomu, že používáme speciální mikrofon k hlášení do jednotlivých zón.
Zajímavou otázkou je, kolik těch zón v podstatě zvolit. Samozřejmé je, že se potřebujeme obvykle napasovat na dispozice ústředny, a tak v „malých“ systémech navrhujeme ozvučení na 4, 5 nebo 8 zón.
A když už máme rozhodnuto o zónách, co takhle na každou zónu pustit jiný signál? S jednoduchou ústřednou toto nedovedete. Musíme zvolit rozhlasovou ústřednu z řady DEXON JPA 1640. Toto zařízení obsahuje digitální matici, kterou v připojeném softwaru ovládáme a určujeme, „kde co“ bude hrát. Praktické užití? Typické pro penziony, na pokojích hraje klidná hudba, ale v restauraci něco živějšího.
Pro toto maticové uspořádání existuje i levnější a snadnější na obsluhu, řešení. Doporučuji si něco přečíst o DEXON JPA 1160, která signálovou matici řeší pomocí přepínačů.
Smysluplný podkres
Vybrali jsme ústřednu, nainstalovali ji. Schválně zkuste na místo instalace zajet po roce. Co tam hraje? Zjistíte, že nic, nebo je puštěný jen tuner. Věřte, že to dobré pohodě ozvučovaného prostoru moc nepřidá. Ti „chytřejší“ uživatelé mohli zvolit CD, ale ta se oposlouchala.
Co tedy vybrat jako hudbu na pozadí, aby to hrálo stále, nebyly tam reklamy a neoposlochalo se to? Klasické rádio zřídka, ale jsou případy, kde i toto postačí.
Dexon doporučuje řešení:
- Do ústředen, které to umožňují, instalovat DEXON JMP 15. Jedná se o Mp3 modul s čtečkou Flash paměti skrz USB a čtečkou SD paměťové karty. Naplníme li tyto dvě paměti naplno Mp3 soubory s tokem 64 nebo 128 kb/s, dostaneme neuvěřitelných 150 h podkresové hudby.
- Zvolit ústřednu např. DEXON JPA 1180. Ta má defaultně vestavěnu čtečku Flash paměti skrz USB a čtečku SD paměťové karty. Opět velká kapacita na vaše Mp3.
- Zvolit jiný zdroj hudby, např. připravovaný DEXON JBG 200, což je dvojitý přehrávač podkresové hudby. Dvojitý znamená dvoukanálový a samozřejmě i ten je vybaven čtením Mp3 skrz USB a SD kartu. Navíc i tunerem a CD.
- Na vstup LINE nebo AUX ústředny připojit internetové rádio
Parametry, technické provedení
Základním parametrem při volbě rozhlasové ústředny bývá její celkový výkon a výkon jednotlivých zón. V praxi se setkáme s výkony od 60 W klidně až po 480 W u koncových zesilovačů, které rozhlasové ústředny posilují.
Jak potřebný výkon určit? Musíme si uvědomit, že se jedná o transformátorovou koncepci připojení reprosoustav, tedy pokud hovoříme o vysokoimpedančním 100 V režimu. Nesčítáme tak výkony reprosoustav, ale výkony vestavěných převodních transformátorů (obvykle 6, 10 nebo 25 W). K tomu všem připočítáváme cca 10% výkonovou rezervu.
Důležitým „parametrem“, který není ani tak měřitelným, ale je dost podstatný, je samotná přebuditelnost a robustnost ústředny. Tento fakt dokáže docela slušně zahýbat cenou a proto narazíte na ústředny levnější, ale i klidně dvojnásobně dražší. Ona robustnost už je vidět na celé skříni, na chlazení i provedení vnitřní konstrukce.
Výkon – udává se ve W RMS s ohledem na dané zapojení a impedanci. Proto u nízkoimpedančních modelů narazíme např. na následující údaje:
- Výstupní výkon (20–20 000 Hz, THD = 0.05 %, 8 Ohm ) RMS 2 × 350 W
- Výstupní výkon (20–20 000 Hz, THD = 0.05 %, 4 Ohm ) RMS 2 × 550 W
- Výstupní výkon (20–20 000 Hz, THD = 0.05 %, 8 Ohm , můstek) RMS 1 × 1000 W
Zde vidíte, jak se liší pro různou zatěžovací impedanci a zapojení (normální stereo / můstek). Tato data jsou od nízkoimpedančního modelu Dexon DAP 1000.
Frekvenční rozsah – udává od jak nízkých po jak vysoké frekvence bude rozhlasová ústředna hrát. Nutno brát ale v potaz toleranční pásmo, které bývá –3 dB. Většina dosahuje 20 – 20 000 Hz zcela s přehledem.
Vstupní citlivost – obvykle 0 dBm = 1,55 V = ± 0,707 V ef. symetricky. Říká, jak velký signál nutno přivést na vstup, abychom dosáhli maximálního výkonu při daném zkreslení v daném pásmu. Profesionální rozhlasové ústředny dovolují symetrické i nesymetrické připojení. Výhodou toho symetrického je větší odolnost proti rušení a brumům.
Zkreslení THD+N – hodně laicky řečeno, udává, jak moc přivedená sinusovka bude zdeformovaná i za přispění šumu zesilovače
Zkreslení IMD – udává, jak moc ze dvou přivedených sinusovek se ozve více sinusovek
Odstup S/N – určuje v dB hodnotu odstupu signálu od šumu
Odstup L/R – určuje v dB odstup kanálů od sebe
Rychlost přeběhu SR – udává se ve V/us a napovídá o tom, jak velkou změnu výstupního napětí provede za co nejmenší časový úsek. Takže údaj hodnotící – „silně“ a „rychle“.
Tlumení Damping – s ohledem na výkon a frekvenční pásmo určuje, jak nízká je výstupní impedance zesilovače. To je dost důležitý údaj, protože opravdu nízkou vyžadují reprosoustavy.
Rozměry – měly by se udávat včetně všech výstupků. Asi není třeba dále rozebírat.
Hmotnost – čím těžší tím lepší! Ukazuje to na poctivou mechanickou konstrukci nejenom samotné skříně, elektroniky a součástek.
Technické vychytávky a jejich praktický dopad
Co rozhlasové ústředny mohou skrývat za další obvodové (vnitřní) funkce? Tou první funkcí, je limiter. Jedná se o část vst. obvodů, které signál na dané velikosti omezí a zabrání tak přebuzení výst. zesilovače. Tady hodně záleží na tom, jak kvalitně je navržen a nastaven. Dokonce ty lepší jsou spíše kompresory, protože začnou limitovat pozvolně.
Další obvodovou funkcí bývá subsonic filtr. U klasických rozhlasových ústředen je řešen jako dolní propust relativně na nízkých kmitočtech a zabraňuje pronikání nežádoucích signálů do vst. části zesilovače. U modelů pro plošné ozvučení tento filtr bývá klidně nastaven na 40 Hz a je dost důležitý pro velmi rozlehlá vedení tohoto plošného ozvučení.
Gain lift nebo také earth lift oceníte, když budete mít problémy se zemní smyčkou, která se projevuje brumem. Dělává se to formou zapojení odporu mezi výkonovou signální a ochrannou zemí a také tomu pomáhá střídavé propojení zemí přes kondenzátor. Malé věci s velkým praktickým dopadem.
Dost často se ptáme, jaké výstupy má rozhlasová ústředna pro posílení. Je to záležitost s praktickým dopadem, když budeme potřebovat zónu rozšířit a navýšit tak její výkon. Jak zesilovač připojíme? Na 100 V výstup pomocí převodníku anebo rovnou na posilující výstup?
Odolnost proti změnám na zónách je důležitá, pokud víme, že se zónami se často „pracuje“. Rozhlasové ústředně nesmí vadit, když se něco odpojí, anebo všechny regulátory hlasitosti jsou nastaveny na krajní mez.
Když se podíváme na vstupy výkonné rozhlasové ústředny „DEXON JPA 1680“: http://www.dexon.cz/…stredna.html najdeme tam nejenom řadu konektorů, aby připojení k „okolnímu světu“ bylo prostě snazší ale také řadu DIP spínačů. Těmi zapínáme fantomové napájení kondenzátorových mikrofonů, určujeme vstupní citlivost, zapínáme LP filtry, a dokonce řešíme tzv. priority vstupů – jejich vzájemné chování a umlčování.
Citlivou obvodovou záležitostí je kvalita použitých relé na zónách a jejich zapojení. Ty hodně „dobré“ ústředny používají ty nejkvalitnější a co navíc, není-li zóna aktivována, je automaticky zazemněna, to proti indukci rušivých signálů. Navíc tato výstupní část bývá doplněna přepěťovými ochranami pro zónové vedení.
Napájení ústředny je realizováno napětím 230 V / 50 Hz. Co ale záloha? Ta se provádí stejnosměrným napětím 24 V DC a je velice důležité, aby se připnutí na toto napětí provedlo pozvolně. Kvalitní ústředny toto umí. Stejně jako dálkové sepnutí napájení ústředny.
Nucený poslech a jeho řešení
Řetězec našeho ozvučení je: mikrofony a zdroje signálu – rozhlasová ústředna – reproduktory. Představte si ale, že před reproduktory jsou v jednotlivých místnostech vřazeny regulátory hlasitosti. Praktická věc. Co když, ale je regulátor v pozici minimální hlasitost a má být provedeno hlášení? Jak regulátor hlasitosti „obejít“ a hlášení provést?
Účelem je tedy vnutit posluchači signál i když má nastavenou nulovou hlasitost. Důvod je hlavně bezpečnostní a procesní. Znamená to, ale pro celý systém jisté nároky na kabeláž, spec. výstup s rozhlas. ústředny, spec. regulátor hlasitosti, zdroj „nutícího“ signálu, např. z EPS či speciálního tlačítka na mikrofonu. Používané označení je NP, E/M, DIRECT .
Řešíme-li nucený poslech, musíme zvážit, kde všude se má realizovat a v případě evakuace řešíme tzv. sousedy evakuace.
Třívodičový nucený poslech se realizuje pomocí spec. vodiče NP, kde se generuje zvukový signál, jež se na reproduktor dostane i přes (pouze) polohu “vypnuto”. Nevýhoda – není ošetřena poloha slabé hlasitosti, jen je ošetřena poloha „vypnuto“. Další nevýhodou je, že u nekvalitních ústředen dochází k brumům a ovlivňování jednotlivých reproduktorů.
Moderní, čtyřvodičový nucený poslech se provádí tak, že při nebezpečí se na dvojici spec. signálních vodičů E/M generuje napětí, které ovládá cívku relé a to přemosťuje regulátor hlasitosti. Tím je ošetřena jakákoliv poloha hlasitosti. Spínací napětí může být i jiné velikosti (12 V, 24V).
Regulátor hlasitosti DEXON PR 104 je tak „chytrý“, že podporuje oba řešení nuceného poslechu.
Dohlížíme, zálohujeme, evakuujeme
V tomto posledním odstavci věnovaném rozhlasovým ústřednám si povíme něco o jejich rozšíření z hlediska dohledu a zálohy.
Prvním bodem je zálohování napájení. Jak jsme již řekli dříve, provádí se pomocí stejnosměrného napětí 24 V DC a kvalitní ústředny poznáte právě podle těchto svorek na zadním panelu. Přechod na toto napájení v případku výpadku 230 V by měl být automatický a pozvolný.
Zálohování zesilovačů? I to se někdy provádí. Zejména v případech, kdy se provádí pomocí ústředny evakuační rozhlasy, je potřeba zesilovač v ústředně zálohovat. Jak ale zjistit, že je poškozená. Např. pomocí „detekčních karet,“: http://www.dexon.cz/…-polozek.php?… které nejenom měří parametry ústředny, ale i ústřednou pouští pilotní signál a zjišťují zda je ústředna průchozí.
Když už jsem zmínil evakuaci, je možné i tuto v malém měřítku instalovat. Např. modul „DEXON EM 600“: http://www.dexon.cz/…mplerem.html je krásnou ukázkou toho, jak se ústředna napojí na systém EPS. Pak je automaticky zajištěno dálkové sepnutí ústředny, její zablokování, spuštění evakuační hlášky a umožnění řídit evakuaci ručně.
