DMX for dummies

Sempre in tema di cablaggi, raccontiamo oggi cos’è il DMX e come deve essere correttamente impiegato durante il setup di un palco. Prima di passare alla descrizione del suo funzionamento, due parole sul corretto uso per un setup rapido, semplice e di qualità.
Anche se il cavo DMX è solitamente ben schermato e protetto, molti preferiscono non seguire lo stesso percorso dei cavi elettrici, preferendo, ove possibile, seguire il montante su cui sono installate le varie fixture e passando i cavi elettrici sul montante superiore. Inoltre, al contrario del cavo elettrico, non serve stendere il cavo DMX, visto che le impedenze sono impercettibili, quindi lasciate pure le matasse in abbondanza ben nastrate sulla struttura e non preoccupatevi.

Visto che, come vedremo poi, tutte le macchine di un universo vengono “interrogate” dal pacchetto di dati inviato dalla console, non è necessario seguire l’indirizzamento delle macchine e, se lo si fa è solo per una questione di ordine che non guasta mai. E’ anche vero che bisogna fare i conti con le necessità di tempo e di facilità di individuazione di un problema, scegliendo sempre la strada più breve, sicura e veloce. Per questo è fondamentale, all’occorrenza, scegliere con cura dove posizionare eventuali splitter in funzione della distanza e della semplicità nel posizionamento della calata, oltre ad avere ben chiaro lo schema di passaggio del DMX etichettando le calate e le varie corrispondenze sugli splitter e sulla console.
E’ anche vero che, la maggior parte delle volte, le indicazioni sull’indirizzamento vengono fornite dal LD o chi per lui. Sta a loro quindi creare un progetto che tenga conto dei percorsi e renda il lavoro del tecnico più semplice.

DMX

DMX sta per Digital MultipleXed: le informazioni per il controllo di ciascun canale sono trasmesse tramite pacchetti (stream) che viaggiano come un modello a voltaggio alternato inviati in forma sequenziale (multiplex) su cavi bilanciati. Tale voltaggio può assumere solamente 2 valori approssimativi che trasmettono rispettivamente il valore di 1 o di 0 (bit).  La combinazione di 16 bit (byte) crea 512 differenti valori che permettono di esprimere con una giusta scala le variazioni dei parametri di ciascuna unità collegata al segnale DMX512. I 512 “spazi” che permettono di collegare più proiettori sono chiamati Universo. Non c’è limite al numero di universi, tuttavia ogni regia luci ha il suo limite di canali di uscita DMX.

Il DMX512 fu sviluppato nel 1986 su commissione della “United States of institutes for Theatre Technology” (USITT). Si tratta di un protocollo di trasmissione dati che si avvale dello standard internazionale EIA RS485, il quale trova impiego in tutte quelle applicazioni dove si richiede una trasmissione seriale affidabile e semplice. Molto simile al più conosciuto RS232, lo standard RS485 permette di coprire distanze superiori grazie all’utilizzo di una coppia di conduttori twisted pair (coppia attorcigliata) anziché singolo, permettendo l’elevata immunità ai disturbi elettrici ed elettromagnetici.
Questa tipologia di conduttore deve avere una bassa capacità per metro, un impedenza tra 100 e 150 ohm, una schermata esterna con calza metallica integrale, una schermatura interna con foglio in mylar e una sezione minima di 24AWG (diametro 0,5mm).

rs485 rs485

Molti ritengono che vada bene anche un cavo microfonico come addirittura un doppino telefonico, ma sono situazioni dove il rischio di malfunzionamento per interferenza è alto e imprevedibile. Ecco svelato il primo mistero sul perchè non si dovrebbero utilizzare altre tipologie di cavo.

La lunghezza di un cavo di segnale DMX è determinata da fattori come la diminuzione del voltaggio, la distorsione del segnale a causa di una variazione di tempi nell’esecuzione dell’armonica di cui è composto il segnale, la qualità dei connettori, il numero di ricevitori che deve servire il cavo e le specifiche dello standard EIA RS-485. Se il cavo conserva queste caratteristiche può arrivare a 500m, con 2 ricevitori e un conduttore dal diametro di 0,2 mm2.

Il DMX512 impiega connettori XLR a 5 pin, sui quali normalmente vengono utilizzate solo i pin 1, 2 e 3. Il maschio e la femmina sono connessi pin to pin (il pin 1 del maschio al pin 1 della femmina ecc.); la calza schermata inoltre va collegata ai pin 1 e mai alla carcassa metallica del connettore, in quanto questo unificherebbe la massa tecnica e la terra, con la possibilità di creare un anello che potrebbe pregiudicare il corretto funzionamento del sistema.

Pin 1 a Pin1 = schermato (non connesso al corpo del connettore)
Pin 2 a Pin2 = -s
Pin 3 a Pin3 = +s
Pin 4 = – spare (utilizzato in caso di ritorno di dati)
Pin 5 = +spare(utilizzato in caso di ritorno di dati)

L’errata terminazione della linea DMX è spesso la causa più comune del cattivo funzionamento di tutto il sistema: è molto im

Port

AUDIO: Detto anche Vent. Apertura per accordare un volume d’aria ad un frequenza desiderata.”>portante inserire una resistenza di terminazione della linea all’ultimo apparecchio che compone la catena, senza questa terminazione la trasmissione può essere instabile e provocare degli inconvenienti. La terminazione consiste in una resistenza da 120 ohm e 0,25W posta tra i pin 2 e 3 dell’ultimo connettore femmina disponibile per l’impianto (quello dell’ultimo dimmer o dell’ultima testa mobile). Il sistema più pratico consiste in un connettore XLR maschio con all’interno la resistenza da 120 ohm. Questo “tappo” di terminazione può facilmente essere autocostruito. Molti dimmer e parecchie fixture intelligenti hanno già un sistema di terminazione con un piccolo interruttore in prossimità del connettore DMX.

splitterIl DMX512 utilizza una trasmissione asincrona dei dati a 250Kb al secondo, questo significa che i segnali del trasmettitore (la console) e del ricevitore non sono in sincronia, ma che i ricevitori (dimmer, e motorizzati) si sincronizzano al segnale della console ogni volta che questo invia un determinato messaggio. Sostanzialmente è il trasmettitore che fornisce al ricevitore o ai ricevitori i segnali per sincronizzarsi. I livelli relativi ai canali, siano essi dimmer o altro, vengono trasmessi dalla console in modo seriale, quindi in rapida sequenza uno dopo l’altro; i ricevitori sono in grado di memorizzare l’informazione a essi destinata e attendere che vengano inviate le informazioni relative agli altri 511 canali. Quando la console ha inviato le informazioni a tutti i 512 canali viene trasmesso il segnale che informa che tra poco avverrà la trasmissione del canale 1 e il ciclo riparte. Il tempo impiegato dal DMX512 per il rinfresco di tutti i 512 canali è di circa 22ms, un tempo quindi decisamente breve che permette qualsiasi variazione di stato luminoso senza che sia avvertibile un ritardo.Nella stesura dei cavi DMX la diramazione ad Y sono vietate ed estremamente pericolose, perché degradano notevolmente la qualità del segnale e rendono poco stabile la trasmissione. Per effettuare una diramazione ad Y è obbligatorio utilizzare uno splitter, ovvero degli amplificatori multipli che permettono di effettuare diramazioni ad Y anche a più uscite, inoltre ricondizionano il segnale permettendo di prolungare la distanza di utilizzo. I buffer hanno un’entrata e un’uscita, e la loro funzione è quella di amplificare e condizionare il segnale per permettere un prolungamento della distanza di utilizzo, senza la possibilità di collegamenti Y. Gli splitter e i buffer possono essere opto isolati o no, quelli opto isolati sono sicuramente da preferire perché oltre alle caratteristiche proprie già descritte permettono anche di risolvere il problema relativo a eventuali malfunzionamenti causati da indesiderati anelli di terra, addirittura sono spesso utilizzati proprio per isolare due o più linee tra loro

L’invio del pacchetto dati da una regia luci verso un proiettore avviene come nel seguente esempio trovato navigando tra i vari siti web presenti in rete: Ogni postino (universo) ha un gruppo di 512 case (canali). Ogni casa (canale) ha un indirizzo univoco. Alcune case sono suddivise in appartamenti, altre no (es. teste mobili o par). Il postino va di casa in casa e consegna la posta (il valore del dato) in ogni cassetta postale individuale. Le teste mobili come i dimmer hanno un unico ricevitore simile ad un portiere che prende la posta di tutta la casa e le distribuisce nei vari appartamenti.

schema DMX

La struttura del degnale DMX è composta da una serie di valori così suddivisi:
BREAK SIGNAL E’ una sorta di pausa di lunghezza maggiore o uguale a 88ms o 22bit e valore 0 (LO). Per sicurezza le consolle usano un break di 100ms
MARK AFTER BREAK (MAB) E’ un segnale pari a 1 (HI) che segue il Break Signal di lunghezza non inferiore a 8ms (2bit). Questa è l’unica differenza tra DMX e DMX-A o DMX 1990. Precedentemente il segnale era lungo solamente 1bit, ma tale velocità non permetteva a tutte le devices di cogliere il pacchetto dati. Fortunatamente le apparecchiature costruite sullo standard DMX antecedente al 1990 sono quasi scomparse; al contrario in alcuni modelli è possibile scegliere di interpretare un segnale DMX o DMX-A
START CODE (SC) E’ un segnale di 11bit che comunica ai ricevitori a che categoria di apparecchi è rivolto il segnale ed è composto da 1 bit 0 (LO) denominato START PULSE, 8 bit con il valore binario del canale da 0 a 255, 2 bit di stop di valore 1 (HI). Per convenzione il valore dello start code è sempre 0 (LO)
MARK TIME BETWEEN FRAMES (MTBF) E’ una pausa di valore 1 (HI) tra i vari canali (frame) di durata non inferiore ad 1 bit
CHANNEL DATA (CD) Di lunghezza pari a 11bit, contiene il valore per il canale 1 della catena DMX, simile allo start code
I segnali MTBF e CD si alternano in sequenza per trasmettere tutti i canali che la consolle può controllare.
MARK TIME BETWEEN PACKETS (MTBP) E’ un segnale di pausa, quindi di valore 1(HI) di durata superiore ad 1 bit posto al termine della sequenza.

Da questa sequenza di informazioni si nota che vengono trasmessi i valori per ciascun canale ma non viene mai trasmesso il numero di canale di riferimento. Questo perché i ricevitori sono dotati di un contatore al loro interno il quale sa che dopo il BREAK e il MAB arrivano i dati dei canali intervallati dal MTBF. Il ricevitore conta i vari frame in arrivo in attesa di quello a lui dedicato e al successivo BREAK tutti gli apparecchi azzerano il proprio contatore e attendono nuovamente il proprio frame.

Prossimamente andremo ad analizzare i nuovi protocolli di comunicazione aggiunti di recente come Art-Net, RDM e altri.

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