SK288659B6 - Modulárny rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov - Google Patents

Abstract

Modulárny rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov obsahujúci šasi (1) je ďalej tvorený aspoň jednou vnútornou zbernicou (4) so sústavou konektorov (3), kde aspoň do časti niektorých konektorov (3) je zasunutá variabilná zostava periférnych zásuvných modulov s obsiahnutou aspoň jednou riadiacou kartou (2.1) a aspoň jednou vstupno-výstupnou kartou (2.2), procesingových kariet (2.3), zdrojových kariet (2.4) a DMX kariet (2.5). Je to redundantné zariadenie s Hot-swap technológiou. Vstupno-výstupné karty (2.2) typu A/D, D/A, D/D a DMX karty (2.6) obsahujú CPU obvod (5), obvody (6) FPGA prepojené prepojením (12) I2S TDM data s periférnym modulom (7). Periférny modul (7) obsahuje A/D, D/A, D/D vstupno-výstupné prevodníky. Procesingové karty (2.3) obsahujú aspoň CPU obvod (5) a obvody (6) FPGA a procesingovú jednotku (11) DSP/FPGA. V modifikácii multikábla, stage boxu alebo zvukovej karty pre PC riadiaca karta (2.1) je rozšírená a obsahuje CPU obvod (5), obvody (6) FPGA, konfiguračný port (8), sieťovú kartu (9) a dva SFP moduly (10).

Description

Oblasť techniky

Vynález satýka modulámeho rozbočovača a smerovača audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov. Vynález patrí primáme do oblasti audiotechniky v kategórii „Digital multicore systems“, t. j. digitálnych multikáblov.

Doterajší stav techniky

V súčasnomstave techniky sa multikáble používajú na viackanálový prenos audiosignálu, čo je ich hlavný účel. Multikáble savsúčasnostipoužívajúvtroch derivátoch ato analógové,digitálne multikáble a stageboxy. Multikáble sa využívajú napríklad aj na prenos audio kanálov z pódia k zvukárovi pred pódiom Zvukár upravuje jednotlivé zvuky na mixážnom pulte a výsledok zmiešaných zvukov je posielaný naspäť na pódium, kde je zvuk zosilnený a reprodukovaný. Využitie multikáblov je napríklad aj v zvukových štúdiách, televíziách, rádiách, divadlách, skrátka všade, kde je potrebné prenášať viacero zvukových kanálov simultánne.

Analógové multikáble sú najstaršie, no stále sa používajú. V ich jadre je množstvo najčastejšie symetrických káblov, pričom konce sú ukončené koncovkami, napr. typu XLR, TRS, Cinch, harting multipin atď. Jeden audio kanál je prenášanýpo jednom symetrickom kábli, čiže nie je použitá žiadna multiplexácia. Analógový multikábel je pasívne zariadenie, teda nepotrebuje žiadne napájanie. Počet smerov prenosu dopredu a spiatočných smerov prenosu väčšinou nie je identický. V smere od pódia k zvukárovi je možné preniesť niekoľkonásobne vyššípočetnezávislých kanálov ako početkanálov smerujúcich od zvukára k pódiu. Nevýhodou je vysoká cena, pevná dĺžka, pevnýpočet vstupov, vysoká hmotnosť,náchylnosťna mechanické poškodenia a takmer nemožná oprava.

Digitálne multikáble sú funkčnosťou rovnaké ako analógové. Spĺňajú rovnaký účel a to prenášanie viacerých audio kanálov. Rozdiel je však taký, že na prenos nie je použitý hrubý a ťažký kábel, ale sú použité káble UTP/FTP/STP alebo optické káble, ktoré sú používané štandardne na pripojenie počítačovej siete. Prenos po tomto kábli je digitálny, pričom prenosové médium (kábel) je možné jednoducho vymeniť, nahradiť za dlhší alebo nový atď. Hudobné nástroje sú snímané mikrofónom teda analógovo. Pri analógovom multikábli toto nepredstavovalo problém Analógový signál z mikrofónu je prenášaný cez analógový multikábel a je spracúvaný na mixážnom pulte s analógovými vstupmi. Pri digitálnom multikábli je potrebné spraviť konverziu z analógového signálu na digitálny a po prenose multikáblom zase naspäť na analógový pre každý audio kanál zvlášť. Digitalizácia predstavuje problém z hľadiska kvality. Pri konverzii z analógového signálu na digitálny s a časť signálu stráca. Zo spojitého signálu s a pomocou kvantizácie vytvára diskrétny signál. Na kvalitu signálu majoritne vplývajú počet kvantizačných úrovní (mierka) avzorkovacia frekvencia. Čím nižší počet kvantizačných úrovní a nižšia vzorkovacia frekvencia, tým sa zníži korelácia signálov, ktorá reprezentuje nepresnosť digitalizácie analógového signálu. Digitálne multikáble prenášajú audio kanály rovnako ako analógové. Jeden konkrétny vstup na jednej strane teda predstavuje konkrétny výstup na druhej strane. Napr. prvý vstup je prepojený s prvým výstupom na druhej strane, druhý vstup s druhým výstupomatď. Nie je možné prepojiť prvý vstup s druhým výstupom Nevýhodou je vysoká cena za relatívne ní/ku kvalitu. Najčastejšia vzorkovacia frekvencia je 96 KHz a počet kvantizačných úrovní je 24 bit.

Stage boxy vychádzajú z konceptu digitálnych multikáblov a digitálnych mixážnych pultov. V nich nie je potrebné prenášať signál k zvukárovi, kde bude spracovaný digitálne. Obvody na spracovanie zvuku a celé signálové spracovanie sa vykonáva v tzv. stage boxe na pódiu. Stage box na pódiu je pripojený cez kábel UTP/FTP/STP, resp. optický kábel s mixpultom, ktorý slúži väčšinou iba ako „diaľkové ovládanie“ pre stage box. Pokiaľ sa tieto mixážne pulty správajú iba ako „diaľkové ovládače“, tak s a nazývajú surface. Stage boxy potrebujú sofistikovanejšiu elektroniku na rozdiel od digitálnych multikáblov. Z hľadiska topológie je na rozdiel od digitálnych multikáblov možné zapojiť stageboxy do reťaze alebo do hviezdy cez etemetový switch, ale iba vo veľmi obmedzenom počte, napr. (max. 3). Stage boxy ponúkajú možnosť smerovania audio kanálov. Pri analógových multikábloch reprezentoval vždy konkrétny vstup konkrétny výstup a nebolo možné ich vymeniť. Pri stage boxoch je možné v nastaveniach surface-u vybrať, kam pôjde konkrétny vstup. Nevýhodou stage boxov je to, že fungujú iba so špecifickými surface, respektíve ich nemožno použiť bez surface a majú malý počet vstupov avýstupov.

Na základe uvedených nedostatkov bolo vynaložené úsilie nakonštrukciu zariadenia, ktoré by disponovalo funkciami multikábla (prenos signálu), stage boxu (možnosť úpravy signálu priamo v zariadení) a zároveň by poskytovalo možnosť voľby periférií a funkcionalít zariadenia vzhľadom na požiadavky zákazníka, výsledkom čoho je modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov, primáme len audiosignálov, ďalej opisovaný v tomto vynáleze.

S K 288659 B6

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje modulámy rozbočovač a smerovač (primáme) audiosignálov a v rozšírení audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa tohto vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že v jednej modifikácii je toto zariadenie v podstate digitálnym multikáblom a v dmhej modifikácii s priradeným surface funguje ako stage box Zariadenie podľa vynálezu obsahuje všetku potrebnú elektroniku nato, aby mohlo fungovať ako stage box či split-router. V tretej modifikácii je zariadenie konfigurované ako zvuková karta k PC. Napokon v štvrtej modifikácii bez prenosu signálu zariadenie je nakonfigurované ako Patch panel. Pritom zariadenie aspoň pre časť zásuvných modulov môže byť aj redundantnýmzariadením s Hot-s wap technológiou, ktorá umožňuje kedykoľvek počas prevádzky zariadenia vkladať/odstraňovať zásuvné moduly - karty do šasi/zo šasi. Redundantnosť zariadenia je voliteľná na základe konfigurácie zariadenia, kedy je možné v zariadení mať v redundantnom zapojení: zdroje a/alebo riadiace/sieťové karty, kde oboje sú už v základe nastavené v tomto režime, i zásuvné moduly - vstupno/výstupne karty, kde je pre ne nutné nastaviť redundanciu pomocou ovládacieho zariadenia. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov je tvorený aspoň jednou vnútornou zbernicou so sústavou konektorov, ktorá je pripojená aspoň na jednu riadiacu kartu, kde aspoň do niektorých konektorov je zasunutá variabilná zostava periférnych zásuvných modulov aspoň s jednou kartou z množiny A/D vstupno/výstupných kariet, D/A vstupno/výstupných kariet, D/D vstupno/výstupných kariet, procesingových kariet, DMX kariet a zdrojových kariet, ktoré sú ale pripojené k samostatnej zdrojovej zbernici. Prístup k jednotlivým konektorom môže byť z prednej strany zariadenia, ale aj prípadne zo zadnej strany zariadenia. Konektory sú mnohopinové a slúžia na prepojenie zásuvných modulov s vnútornými zbernicami.

Vnútorná štruktúra A/D vstupno/výstupnýchkariet, D/A vstupno/výstupnýchkariet, D/D vstupno/výstupných kariet a DMX kariet je taká, že obsahujú CPU obvod,obvody FPGA prepojené prepojením I²S TDM Data s periférnym modulom, pričom periférny modul obsahuje A/D, D/A, D/D vstiipno/výstiipné prevodníky. V A/D vstupno/výstupnýchkartách, D/A vstupno/výstupnýchkartách, D/D vstupno/výstupných kartách, DMX kartách, riadiacich kartách a procesingových kartách je CPU obvod obojstranne pripojený na vnútornú zbernicu CAN a obvody FPGA sú obojstranne prepojené na vnútornú zbernicu CLK a vnútornú zbernicu BLVDs cez konektor. Vstupno/výstupnou kartou môžu byť aj karta slúchadlových distribučných zosilňovačov, ako aj karta externých periférií s MIDI, RS232 a GPIO. K týmto kartám môže byť pridaná aj podpora bezdrôtových mikrofónov atď.

Riadiaca karta pre sieťovú perifériu v modifikácii multikábla, stage boxu alebo zvukovej karty pre PC je inicializačná a konfiguračná pre ostatné karty a obs ahuje CPU obvod, obvody FPGA a konfiguračný port, ako je periféria USB, ethemet, RS232, Wifi, bluetooth, pričom ďalej obsahuje moduly na sieťovú komunikáciu s iným zariadením pomocou ethemetu na prenos audio dát. Týmito modulmi je sieťová karta a sloty na zapojenie dvoch SFP modulov, ktoré podporujú redundantné metalické alebo optické siete.

Riadiaca karta bez sieťovej periférie v modifikácii Patch-panelu už nemusí pre svoju funkciu obsahovať komponenty na sieťovú komunikáciu s iným zariadením pomocou ethemetu na prenos audio dát, ale obsahuje len CPU obvod, obvody FPGA a konfiguračný port.

Riadiaca karta iniciuje ostatné karty v zariadení. Jej úlohou je disponovať všetkýmipotrebnými perifériami podľa výbavy: bluetooth, ethemet, Wifi, USB, RS232, GSM a pod., potrebnými na externú konfiguráciu zariadenia, plnenie FPGA obvodov nachádzajúcich sa na jednotlivých kartách zariadenia, aktivovanie, inicializovanie, monitorovanie zariadenia a pod. Riadiaca karta po inicializácii zariadenia deteguje všetky pripojené karty v zariadení a deteguje ich pozíciu, funkciu a ich možnosti. Následne prebieha detekcia verzie firmvéru karty, originality kariet, t. j. detekcie, či nejde o nelegálnu kópiu. Nasleduje odosielanie dát pre FPGA obvody, resp. odoslanie aktuálnej verzie firmvéru pre jednotlivé obvody na danej karte. Nasleduje detekcia stavu karty a úspešnosť nahrávania programu a prebehne detekcia, či je karta v poriadku.

Procesingová karta obsahuje obvody FPGA alebo DSP, externú komunikačnú perifériu alebo akýkoľvek obvod, schopný analýzy, úpravy či spracovania audio - a/alebo videosignálov, ktoré sú danýmzariadením alebo pripojenými zariadeniami spracovávané. Základné operácie potrebné na komunikáciu medzi jednotlivými kartami sú vykonávané vo FPGA obvode, ktorý zároveň tvorí komunikačný most medzi kartou a B - LVDS zbernicou zariadenia. Samotný prenos je synchronizovaný niekoľkými hodinovými signálmi. FPGA obvod je ovládaný procesorom CPU obvodom, ktorý sa taktiež nachádza na karte a jeho úlohou je konfigurovať všetky potrebné obvody na danej karte podľa inštmkcií, ktoré prijal z nadriadenej alebo riadiacej karty.

Napokon DMX karta bola vyvinutá predovšetkým na /jedno tenie spôsobov ovládania svetelných zdrojov. Umožňuje komunikáciu/riadenie 512 stmievačov navzájom prepojených do jednej slučky, ale i rôznych zariadení na scéne, ako sú stroje na výrobu hmly, otočné svetlá atď. DMX systémpozostáva z jedného zdroja DMX signálu, ktorý vysiela riadiaci signál pre všetky cieľové zariadenia v sieti. Jednotlivé zariadenia sú vybavené dekodérom DMX signálu s možnosťou voľby adresy, ktorá jednoznačne identifikuje cieľové zariadenie v sieti. DMX-512 využíva ako prenosové médium metalický vodič s minimálne troma žilami idúcimi od zdroja DMX signálu k svojmu cieľu/cez svoj cieľ. V zariadení je DMX karta na prenos DMX signálu obdobne ako audio

S K 288659 B6 karta v prevedenívstupná a výstupná karta, pričom streamovanie signálu a nastavenie kariet je veľmi po dobné nastaveniu prenosu signálu v zvukovej karte a je podporované vo všetkých typoch zapojenia zariadenia podľa vynálezu (multikábel, patchpanel, stage box a zvuková karta, ale pri zapojení ako zvuková karta musí byť pripojený počítač alebo mobilné zariadenie, alebo tablet vybavený softvérom na ovládanie DMX zariadení, a ako stage box je prepojená s ovládacou konzolou - osvetľovacím pultom).

Vo všeobecnosti medzi zásuvné moduly - karty možno zaradiť analógovú vstupnú kartu, analógovú výstupnú kartu, digitálnu vstupnú kartu (AES-EBU/SDIF), digitálnu výstupnú kartu (AES-EBU/SDIF) a ich kombinácie. Taktiež kartu distribučného slúchadlového zosilňovača, kartu sieťového rozhrania (ethemet), kartu bezdrôtových mikrofónov, kartu prehrávania médií zUSB/SD kariet, kartu CD prehrávačov, midi kartu, kartu videorozhraní, efektovú kartu a zmiešavaciu kartu. Prakticky to môžu byť akékoľvek karty s dátovými, audio, video vstupmi alebo výstupmi alebo ich kombinácií. Pritom ako všetky ostatné karty sa pripájajú na rovnakú zbernicu kdekoľvek v zariadení (okrem zdroja) a sú konfigurované riadiacou/nadradenou kartou. Taktiež sú použiteľné aj procesingové karty, ktoré nemusia disponovať fyzickými vstupmi, resp. výstupmi, ale môžu obsahovať ovládacie a tlačidlové vstupy a zobrazovacie výstupy. Takéto karty sú používané na spracovanie jednotlivých signálov. Obsahujú obvody DSP alebo FPGA, alebo akýkoľvek obvod schopný analýzy, úpravy či spracovania signálov, ktoré sú daným zariadením alebo pripojenými zariadeniami spracovávané, ktoré vykonávajú potrebný procesing signálu, ako napríklad zvukové efekty, zmiešavaiee či analýzu signálu.

Ďalej je opísané systémové zapojenie modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignátov a/alebo DMX signálov, kde sústava modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov zapojených do hviezdy alebo zreťazene je cez sieťové karty priamo alebo cez s witch prepojená počítačovou sieťou s metalickým alebo optickým káblom konfigurovaná cez webové rozhranie s koncovým zariadením PC alebo surface, alebo hardvérom s mobilnou ovládacou aplikáciou. Ako médium prepojenia môže byť použitý metalický UTP/FTP/STP kábel s rýchlosťou 10/100/1000/10000 Mbps alebo optický jednovidový alebo mnohovidový kábel 1/10 Gbps. Tieto káble sa budú pripájať dotzv. SFP modulov, ktoré definujú rýchlosť prenosu a prenosové médium Užívateľ môže vybrať, aké médium na prenos použije a zakúpi si SFP modul, ktoiý vloží do sieťovej karty.

Výhody modulámeho rozbočovača a smerovača audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa tohto vynálezu spočívajú v tom, že je modulámym zariadením Znamená to, že pomocou vhodne zvolených zásuvných kariet si môže užívateľ nakonfigurovať a upravovať množstvo a typ vstupných a výstupných periférií podľa svojich požiadaviek Táto konfigurácia je realizovaná prostredníctvomkariet. Všetky karty a zdroje sa zasúvajú do zariadenia, pričom vložením sa zasunú do konektora. Redundantno s ť zariadenia znamená, že všetkyprvky zariadenia je možné zdvojiť (okrem šasi), je všakmožné zdvojiť aj zariadenia. Napríklad zdvojený zdroj znamená, že v prípade poruchy jedného zdroja automaticky preberie jeho úlohu druhý. Rovnako je možné zdvojiť sieťové karty, riadiace karty, aj vstupné a výstupné karty. Napríklad zdvojenie vstupnej audio karty na prenos dôležitého audiosignálu, ktorý je možné pripojiť do dvoch kariet a v prípade výpadku jednej druhá preberá jej funkciu automaticky. Alebo je možné pripojiť signál do dvoch zariadení podľa vynálezu, pričom v prípade výpadku jedného preberá úlohu druhé zariadenie. Týmito technológiami sa dosahuje dostupnosť 24/7/365. Zariadenie podľa technického riešenia podporuje vymeniteľné zdroje. Ostatné zariadenia ich majú inštalované napevno k šasi, okrem prípadu, keď zariadenia nemajú zdroje napevno, ale sú napájané z externého zdroja. V prípade poruchy v rámci reklamácie nie je potrebné poslať na reklamáciu celé zariadenie. Hotswap technológia umožňuje vymieňať komponenty (pokazené alebo funkčné) za chodu zariadenia v prípade, že napr. zdrojová alebo riadiaca karta má redundantnú náhradu v zariadení, aby prebrala jej úlohu. Nie je teda nutné naplánovať údržbu a odstávku, stačí vymeniť nefunkčný zdroj za druhý. Toto platí rovn ako aj pre všetky typy kariet. Pri doteraz známych digitálnych multikábloch jeden konkrétny vstup má k sebe priradený jeden konkrétny výstup. V zariadení podľa vynálezu je možné vstupný kanál priradiť jednému alebo viacerým akýmkoľvek výstupnýmportomv akomkoľvek zariadení podľa vynálezu, pokiaľ ich je prepojených viac. Napríklad ak sú prepojené tri zariadenia podľa vynálezu cez switch, je možné vstupný audio kanál nasmerovať do ktoréhokoľvek portu alebo portov alebo do ktoréhokoľvek zariadenia alebo viacerých zariadení. Dokonca je možné ho nasmerovať aj na výstupný port toho istého zariadenia. Smerovanie signálového kanála nie je ničím obmedzené, ale ak zariadenie má len jednu kartu sieťového rozhrania, má zatiaľ k dispozícii len 64 kanálov smerom von a 64 kanálov smerom do zariadenia. Výhodou zariadenia je aj to, že je možné nielen kanál smerovať, ale aj rozdeliť do viacerých výstupov. Zariadenie podľa vynálezu teda môže fungovať ako inteligentný rozbočovač (tzv. splitter alebo distribučný zosilňovač). Túto funkciu rozbočovania priamo nepodporuje žiadne iné zariadenie medzi digitálnymi multikáblami či stage boxami. Napokon ovládanie smerovania, rozbočovania je realizované cez webové rozhranie a multiplatformovou aplikáciou dostupnou pre rozdielne platformy. Ovládanie umožňuje ovládať všetky prepojené zariadenia. Taktiež je možné meniť hlasitosť, zosilnenie, vstupnú citlivosť, fázu, odpojenie zeme alebo úplné stlmenie výstupu alebo výstupu a iné funkcie spracovania signálu. Ovládanie zariadenia je možné realizovať aj cez mobilnú aplikáciu alebo cez surface. V zariadení podľa vynálezu sú vstupné obvody navrhnuté tak, aby mali možnosť impedančného prispôsobenia analógového vstupu pre mikrofón alebo linkového výstupu.

S K 288659 B6

Prehľad obrázkov na výkresoch

Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa vynálezu bude ďalej vysvetlený na výkresoch, kde na obr. 1 je znázornená všeobecná schéma zapojenia modulámeho rozbočovača a smerovača audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov. Na obr. 2 je znázornená schéma zapojenia patchpanelu. Na obr. 3 je znázornená schéma zapojenia digitálneho multikábla. Na obr. 4 je znázornená schéma zapojenia stage boxu. Na obr. 5 je znázornená schéma zapojenia zvukovej karty pre PC. Na obr. 6 je znázornená schéma zapojenia modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov v modifikácii multikábla do hviezdy. Na obr. 7 je znázornená schéma zapojenia modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov v modifikácii stage boxu do hviezdy. Na obr. 8 je znázornená schéma zapojenia modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálov v modifikácii externej zvukovej karty k PC do hviezdy.

Príkladý uskutočnenia vynálezu

Jednotlivé uskutočnenia vynálezu sú predstavované na ilustráciu a nie ako obmedzenia technických riešení. Odborníci poznajúci stav techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam vynálezu. Aj takéto ekvivalenty budú patriť do rozsahu nasledujúcich patentových nárokov. Odborníkom poznajúcim stav techniky nemôže robiť problém optimálny návrh systému, preto tieto znaky neboli detailne riešené.

Príklad 1

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opis aný modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov znázornený na obr. 1 vo všeobecnej schéme zapojenia. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov obsahujúci š asi 1 je tvorený aspoň jednou vnútornou zbernicou 4 so sústavou 1 až n mnohopinových vnútorných konektorov 3. Do konektorov 3 je zasunutá variabilná zostava 1 až m, kde m < n, periférnych zásuvných modulov 2 s obsiahnutou aspoň jednou riadiacou kartou 2.1 a aspoň jednou kartou z množiny vstupno/výstupných kariet 2.2, procesingových kariet 2.3, zdrojových kariet 2.4 a DMX kariet 2.5. Prístup k jednotlivým konektorom 3 je z prednej strany zariadenia, ale aj prípadne zo zadnej strany zariadenia. Vstupno/výstupná karta 2.2 je konkrétne A/D vstupno/výstupnou kartou 2.2.1 alebo je D/A vstupno/výstupnoukartou 2.2.2, alebo je D/D vstupno/výstupnoukartou 2.2.3, ako je to zrejmé z obr. 2. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov obsahuje jednu a prípadne viac vstupno/výstupných kariet 2.2 a DMX kariet 2.5, ktorých vnútorná štruktúra je taká, že obsahujú CPU obvod 5, obvody 6 FPGA prepojené prepojením I²S TDM Data s periférnym modulom 7. Periférny modul 7 obsahuje A/D, D/A, D/D vstupno/výstupné prevodníky. V A/D vstupno/výstupných kartách 2.2.1. D/A vstupno/výstupných kartách 2.2.2. D/D vstupno/výstupných kartách 2.2.3. DMX kartách 2.5, riadiacich kartách 2.1 a proces ingových kartách 2.3 je CPU obvod 5 obojstranne pripojený na vnútornú zbernicu 4.1 CAN a obvody 6 FPGA sú obojstranne prepojené na vnútornú zbernicu 4.2 CLK a vnútornú zbernicu 4.3 BLVDs cez konektor 3. Vstupno/výstupnou kartou 2.2 je aj karta slúchadlových distribučných zosilňovačov, ako aj karta externých periférií s MIDI, RS232 a GPIO. K týmto kartám je pridaná aj karta na podpombezdrôtových mikrofónov atď.

Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov pre sieťovú perifériu v modifikácii multikábla, stage boxu alebo zvukovej karty pre PC obsahuje jednu a prípadne viac riadiacich kariet 2.1, ktoré sú inicializačné a konfiguračné pre ostatné karty a obsahujú CPU obvod 5, obvody 6 FPGA a konfiguračný port 8, ako je periféria USB, ethemet, RS232, Wifi, bluetooth, pričom ďalej obsahujú moduly na sieťovú komunikáciu s iným zariadením pomocou ethemetu na prenos audio dát. Týmito modulmi je sieťová karta 9 a sloty na zapojenie dvoch SFP modulov 10, ktoré podpomjú redundantné metalické alebo optické siete.

Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov bez sieťovej periférie v modifikácii Patch-panelu obsahujejednu a prípadne viac riadiacich kariet 2.1, a ktoré obsahuje CPU obvod 5, obvody 6 FPGA a konfiguračný port 8.

Modulámyrozbočovač asmerovač audio-/videosignálova/aleboDMX signálovobsahujejednuaprípadne viac procesingových kariet 2.3, ktoré obsahujú obvody 6 FPGA alebo DSP, externú komunikačnú perifériu alebo akýkoľvek obvod, schopný analýzy, úpravy či spracovania audio - a/alebo videosignálov. FPGA obvod je ovládaný procesorom CPU obvodom 5.

V zariadení je DMX karta 2.5 na prenos DMX signálu obdobne ako audio karta v prevedení vstupná a výstupná karta a zvuková karta podľa vynálezu zaraditeľná do multikáblu, patchpanelu, stage boxu.

Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov v modifikácii multikábla je znázornený na obr. 3. Vo všeobecnej schéme zapojenia je už opísaný v príklade 1. Ďalej už bude opísané

S K 288659 B6 len konkrétne osadenie periférnymi zásuvnými modulmi 2. Do konektorov 3 prepojených s vnútornou zbernicou 4 sú zasunuté nasledujúce periférne zásuvné moduly 2:

- jedna riadiaca karta 2.1

- jedna záložná riadiaca karta 2.1'

- jedna zdrojová karta 2.4

- dve A/Dvstupno/výstupné karty 2.2.1

- jedna D/D vstupno/výstupná karta 2.2.3'

- jedna záložná D/D vstupno/výstupnákarta2.2.3'

- jedna procesingovákarta 2.3

- jedna DMX karta 2.5.

Pritom v zariadení len s jednou vnútornou zbernicou zostávajú ešte neobs adené sloty prekryté dekoračnou krytkou. Pritom je modulárny rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov konfiguračným portom 8 obsiahnutýmv riadiacej karte 2.1 napojený na počítačovú sieť ethemet s metalickým alebo optickým káblom 13.

Príklad 2

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaný modulárny rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov v modifikácii stage boxu, ktorý je znázornený na obr. 4. Vo všeobecnej schéme zapojenia je už opísaný v príklade 1. Ďalej už bude opísané len konkrétne osadenie periférnymi zásuvnými modulmi 2. Do konektorov 3 prepojených s vnútornou zbernicou 4 sú zasunuté nasledujúce periférne zásuvné moduly 2:

- jedna riadiaca karta 2.1

- jedna záložná riadiaca karta 2.1'

- jedna zdrojová karta 2.4

- jedna záložná zdrojová karta 2.4'

- dve A/D vstupno/výstupné karty 2.2.1

- dve D/D vstupno/výstupné karty 2.2.3

- jedna procesingovákarta 2.3

- jedna DMX karta 2.5.

Pritom v zariadení len s jednou vnútornou zbernicou zostáva ešte neobsadený slot prekrytý dekoračnou krytkou. Pritom je kmodulámemu rozbočovaču a smerovaču audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov cez počítačovú sieť ethemet s metalickým alebo optickým káblom 13 pripojené koncové zariadenie 14, v tomto prípade digitálny mixážny pult.

Príklad 3

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaný modulárny rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov v modifikácii patchpanelu, ktorý je znázornený na obr. 2. Vo všeobecnej schéme zapojenia je už opísaný v príklade 1. Ďalej už bude opísané len konkrétne osadenie periférnymi zásuvnými modulmi 2. Do konektorov 3 prepojených s vnútornou zbernicou 4 sú zasunuté nasledujúce periférne zásuvné moduly 2:

- jedna riadiaca karta 2.1

- jedna zdrojová karta 2.4

- jedna D/D vstupno/výstupnákarta 2.2.3

- jedna D/A vstupno/výstupná,

- dve A/D vstupno/výstupné karty 2.2.1

Pritom v zariadení len s jednou vnútornou zbernicou zostávajú ešte neobs adené sloty prekryté dekoračnou krytkou. Pritom je k modulámemu rozbočovaču a smerovaču audio -/videosignálov cezpočítačovú sieť ethemet s metalickým alebo optickým káblom 13 alebo cez Wifi alebo bluetooth pripojené koncové zariadenie 14 PC, prípadne cez Wifi zariadenie 15 s mobilnou ovládacou aplikáciou, ako je tablet alebo smartfón.

Príklad 4

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaný modulárny rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov v modifikácii externej zvukovej karty k PC, ktorý je znázornený na obr. 5. Vo všeobecnej schéme zapojenia je už opísaný v príklade 1. Ďalej už bude opísané len konkrétne osadenie periférnymi zásuvnými modulmi 2. Do konektorov 3 prepojených s vnútornou zbernicou 4 sú zasunuté následné periférne zásuvné moduly 2:

- jedna riadiaca karta 2.1

- jedna záložná riadiaca karta 2.1'

- jedna zdrojová karta 2.4

- jedna záložná zdrojová karta 2.4'

S K 288659 B6

- dve D/D vstupno/výstupné karty 2.2.3

- dve A/D vstupno/výstupné karty 2.2.1

- jedna procesingovákarta 2.3.

Pritom v zariadení len s jednou vnútornou zbernicou zostávajú ešte neobsadené sloty prekryté dekoračnou krytkou. Pritom je k modulámemu rozbočovaču a smerovaču audio-/videosignálov cezpočítačovú sieť ethemet s metalickým alebo optickým káblom 13 alebo cez Wifi pripojené koncové zariadenie 14 PC.

Príklad 5

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané sieťové zapojenie modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov v modifikácii multikábla, ktoré je znázornené na obr. 6. Sieťové zapojenie modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov predstavuje zapojenie troch zariadení do hviezdy cez sieťové karty priamo alebo cez switch pomocou počítačovej siete ethemet s metalickým alebo optickým káblom 13.

Príklad 6

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané sieťové zapojenie modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov v modifikácii stage boxu, ktoré je znázornené na obr. 7. Sieťové zapojenie modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov predstavuje zapojenie troch zariadení do hviezdy cez sieťové karty priamo alebo cez switch pomocou počítačovej siete ethemet s metalickým alebo optickým káblom 13. Pritom je cez switch pomocou počítačovej siete s metalickým alebo optickým káblom 13 pripojené koncové zariadenie 14, čo v tomto prípade je digitálny pult s ovládaním pomocou zariadenia 15 s mobilnou ovládacou aplikáciou.

Príklad 7

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané sieťové zapojenie modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálov v modifikácii externej zvukovej karty k PC, ktoré je znázornené na obr. 8. Sieťové zapojenie modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálovpredstavuje zapojenie štyroch zariadení do hviezdy cez sieťové karty priamo alebo cez switch pomocou počítačovej siete ethemet s metalickým alebo optickým káblom 13. Pritom je cez switch pomocou počítačovej siete s metalickým alebo optickým káblom 13 pripojené koncové zariadenie 14, čo v tomto prípade je PC.

Priemyselná využiteľnosť

Modulámy rozbočovač a smerovač audio- a/alebo videosignálov podľa vynálezu nachádza využiteľnosť najmä v audio technike.

Claims (14)

S K 288659 B6 PATENTOVÉ NÁROKY

1. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov obsahujúci šasi (1), vyznačujúci sa tým, že je tvorený aspoň jednou vnútornou zbernicou (4) so sústavou konektorov (3), kde aspoň do časti niektorých konektorov (3) je zasunutá variabilná zostava periférnych zásuvných modulov (2) s obsiahnutou aspoň jednou riadiacou kartou (2.1), aspoň jednou vstupno/výstupnou kartou (2.2), procesingových kariet (2.3), zdrojových kariet (2.4) a DMX kariet (2.5).

2. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vstupno/výstupná karta (2.2) je A/D vstupno/výstupnoukartou (2.2.1) alebo je D/A vstupno/výstupnoukartou (2.2.2), alebo je D/D vstupno/výstupnoukartou (2.2.3).

3. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa nárokov 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že aspoň časť periférnych zásuvných modulov (2) je redundantná.

4. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľanárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že obsahuje Hotswap technológiu.

5. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa aspoň jedného z nárokov laž4, vyznačujúci sa tým, že vstupno/výstupné karty (2.2) a DMX karty (2.5) obsahujú CPU obvod (5), obvody (6) FPGA prepojené prepojením (12) I²S TDM Data s periférnym modulom (7).

6. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa nároku 5, vy značujúci satým, že periférny modul (7) obsahuje A/D, D/A, D/D vstupno/výstupné prevodníky.

7. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že proces ingové karty (2.3) obsahujú CPU obvod(5), obvody (6) FPGA a procesingovújednotku (11) DSP/FPGA.

8. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, žev modifikácii p atchpanelu riadiaca karta (2.1) obsahuje CPU obvod (5), obvody (6) FPGA a konfiguračný port (8).

9. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, žev modifikácii multikábla, stageboxu alebo zvukovej karty pre PC riadiaca karta (2.1) obsahujeCPU obvod (5), obvody (6) FPGA, konfiguračný port (8), sieťovú kartu (9) advaSFP moduly (10).

10. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že vo vstupno/výstupných kartách (2.2), DMX kartách (2.5), riadiacich kartách (2.1) a procesingových kartách (2.3) je CPU obvod (5) obojstranne pripojený na vnútornú zbernicu (4.1) CAN a obvody (6) FPGA sú obojstranne prepojené na vnútornú zbernicu (4.2) CLK a vnútornú zbernicu (4.3) BLVDs cez konektor (3).

11. Modulámy rozbočovač a smerovač audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa nároku 8, vy značujúci sa tým, že konfiguračným portom (8) je periféria USB, ethemet, RS232, Wifi, bluetooth.

12. Systémové zapojenie modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov obsahujúce rozbočovače a smerovače audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa nárokov 1 až 11, vyznačujúce sa tým, že sústava modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov je zapojená do hviezdy alebo zreťazene cez sieťové karty (9) priamo alebo cez switch počítačovú sieť s metalickým alebo optickým káblom (13).

13. Systémové zapojenie modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov obsahujúce rozbočovače a smerovače audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov podľa nároku 12, vyznačujúce sa tým, žek sústave modulámych rozbočovačov a smerovačov audio-/videosignálov a/alebo DMX signálov zapojených do hviezdy alebo zreťazene je priamo alebo cez switch pomocou počítačovej siete s metalickým alebo optickým káblom (13) alebo cez Wifi alebo bluetooth pripojené koncové zariadenie

(14) PC, prípadne cez Wifi zariadenie (15) s mobilnou ovládacou aplikáciou.