Радио- и аудиоаппаратуру для записи и воспроизведения сигналов звука чаще всего подключают с помощью соединителей стандарта DIN (рис. 1.16.) причем наиболее популярны среди них соединители с тремя и пятью контактами, расположенными под углом 45° (табл. 1.2).
Рис.1.16. Соединители стандартов DIN
С появлением на потребительском рынке видеомагнитофонов, видеоплееров и других видеоприборов появилась необходимость использования телевизоров не только по прямому назначению для просмотра телевизионных передач, но и в качестве видеомониторов, т.е. устройств отображения информации, поступающей с внешних (периферийных) устройств.
Выходной сигнал с них, и прежде всего с видеомагнитофонов, может быть как высокочастотным (радиочастотным), так и низкочастотным (видеочастотным). ВЧ сигнал с РЧ модулятора (передатчика), встроенного в аппарат, подают на антенный вход телевизора, а приемную антенну подключают к антенному входу. НЧ сигнал подают на видеовход телевизора (рис. 1.17).
Таблица 1.1. Буквенные обозначения компонентов в электрических схемах
Рис.1.17. Пример подключения видеомагнитофона к телевизору: а – по ВЧ (РЧ); б – по НЧ
Использование антенного входа телевизора (режим TV) при ВЧ способе подключения видеомагнитофона имеет ряд недостатков. Прежде всего неизбежно ухудшается качество изображения из-за двойного преобразования сигналов (в ВЧ модуляторе видеомагнитофона и в радиоканале телевизора), что значительно ухудшает соотношение сигнал/шум. Кроме того, появляются искажения типа «муар», связанные с биением сигналов звука и изображения в радиоканале телевизора. На качестве изображения при этом могут сказываться также неточность настройки телевизора на канал видеомагнитофона и неоптимальное согласование между ними.
Существенным неудобством при ВЧ способе (последовательном) подключения сигналов является и то, что при выключенном видеомагнитофоне почти всегда прекращается подача сигналов на антенный вход телевизора.
Видеомониторный способ подключения телевизоров (режим AV) лишен недостатков ВЧ способа и позволяет существенно улучшить качество изображения. При таком способе полный цветовой телевизионный видеосигнал (ПЦТВ) с видеовыхода видеомагнитофона подается на видеовход телевизора, что уменьшает постоянную времени устройства АПЧФ. Это связано с тем, что из-за узкой полосы захвата устройства может наблюдаться срыв синхронизации по строкам и кадрам или хаотичное искривление вертикальных линий, что в ряде случаев вообще не позволяет просматривать видеопрограммы (особенно при использовании видеокассет с многократно перезаписанными программами). Сигнал звука при этом с выхода видеомагнитофона подается на УЗЧ телевизора.
Для подключения периферийных видеоустройств к видеовходу телевизора в их конструкции вводят либо коаксиальные соединители (гнезда) типа BNC (СР-50) для видеосигналов и RCA («Азия») для видеосигналов и сигналов звука (их в этом случае называют RCA-PHONO), либо шестиконтактные соединители 6-PIN-AV по стандарту DIN 45462 для обоих сигналов, либо пятиконтактные 5-PIN по стандарту DIN 41524 для сигналов звука. Можно использовать и различные комбинации этих соединителей.
Таблица 1.2 Соединители DIN с тремя и пятью контактами
Аппаратура | Номер контакта | Назначение контакта | |
Моно (3 контакта) | Стерео (5 контактов) | ||
Микрофон | Вход 0 В Предназначен для напряжения поляризации - - | Вход левого канала 0 В Предназначен для напряжения поляризации Вход правого канала Предназначен для напряжения поляризации | |
Магнитофон (входы и контрольные выходы) | Вход 0 В Выход - - | Вход левого канала 0 В Выход левого канала Вход правого канала Выход правого канала | |
Магнитофон (выходы воспроизведения) | Выход, низкое сопротивление 0 В Выход, высокое сопротивление - - | Выход левого канала, низкое сопротивление 0 В Выход левого канала, высокое сопротивление Выход правого канала, низкое сопротивление Выход правого канала, высокое сопротивление | |
Усилитель | Выходной сигнал на магнитофон 0 В Входной сигнал с магнитофона - - | Выход левого канала 0 В Вход левого канала Выход правого канала Выход правого канала |
В табл. 1.3 приведены параметры коаксиальных соединителей BNC и СР-50, а в табл. 1.4 - соединителей DIN.
На рис. 1.18 показано расположение контактов соединителя 6-PIN-AV по стандарту DIN 45482 со стороны гнезд и их назначение.
Таблица 1.3 Параметры коаксиальных соединений
Соединитель | Импеданс, Ом | Максимальная частота, МГц | Максимальное напряжение, В | Примечание |
BNC Миниатюрный CP-50 | Высококачественный соединитель с байонетным (штыковым) креплением, постоянным сопротивлением Высококачественный соединитель с постоянным сопротивлением |
Рис 1.18. Расположение и назначение контактов соединителя 6-PIN-AV по стандарту DIN 45482
Рис. 1.19. Расположение контактов ОНЦ-ВГ-8/16-Р и их назначение
Таблица 1.4. Параметры соединителей DIN
Соединитель | Режим | Номер контакта | Назначение контакта |
DIN, 5 контактов | Моно | 1,4 3,5 | Звуковой вход Соединен с корпусом Звуковой выход, стереовыход |
Стерео | Звуковой вход, левый канал Соединен с корпусом Звуковой выход, левый канал Звуковой вход, правый канал Звуковой выход, правый канал | ||
DIN, 6 контактов | Выбор AV. Для видеомагнитофона, при высоком уровне – все выходы, при низком – все входы, для телевизора – наоборот Видеовыход/видеовход Корпус Вход/выход левого звукового канала 12 В Вход/выход правого звукового канала | ||
DIN, 7 контактов | Вход левого звукового канала Корпус Выход левого звукового канала Вход правого звукового канала Выход правого звукового канала Управляющие данные с ПДУ Корпус | ||
DIN, 8 контактов | Вход левого звукового канала Управляющие данные с ПДУ Вход правого звукового канала Корпус (заземление для звуковых схем) Корпус (заземление для дистанционного управления) Корпус (заземление для видеосхем) Корпус (заземление для звуковых схем) Видеовход |
В европейских странах этот стандарт давно заменен другим, с использованием описанного ниже соединителя SCART. В нашей стране долгое время действовал ГОСТ 24838-87 «Радиоаппаратура электронная бытовая. Входные и выходные параметры», включающий оба эти стандарта. Когда ассортимент видеоустройств, подключаемых к телевизору как к видеомонитору пополнился персональными компьютерами, имеющими выходы сигналов основных цветов R (красный), G (зеленый), B (синий), вначале применяли отечественный 8-контактный соединитель ОНЦ-ВГ-8/16-Р (рис. 1.19), а затем был внедрен универсальный штекерный соединитель по европейскому стандарту - SCART (Euroconnector» или «Peritelevision»). Он был разработан еще в начале 80-х годов в соответствии с требованиями стандарта МЭК 933-1 (рис. 1.20).
В табл. 1.5 дан перечень контактов этого соединителя, указаны их назначение и уровни сигналов на них.
Рис. 1.20. Штекерный соединитель SCART по европейскому стандарту: а – гнездо; б - штекер
Двадцатиодноконтактное двухрядное гнездо SCART располагают на задних стенках видеомагнитофонов и телевизоров. Благодаря его несимметричной форме неправильное подсоединение вилки исключено. Для подключения имеется 20 контактов, а 21 -й контакт подключается к кожуху соединителя и поэтому корпус приемника обеспечивает полное экранирование кабельного соединения.
Сигналы, передаваемые через контакты соединителя SCAR7 (см. табл. 1.5), можно разделить на три группы:
- первая - сигналы изображения, в том числе ПЦТВ. В телевизоре они имеются на конт. 19 соединителя всегда, в видеомагнитофоне - во время воспроизведения видеозаписи или на выходе TV тюнера, если таковой имеется в аппарате;
- вторая - сигналы звука. В распределении контактов предусмотрены выходы левого и правого каналов для аппаратуры со стереофоническим звуковым трактом. Сигнал звука имеются на конт. 1-3 соединителей;
- третья - сигналы основных цветов RGB и переключающее напряжение (команда «окно»). Эти сигналы подают только с видеоустройств на телевизор.
Рассмотрим более подробно видеомониторные режимы, в которые можно переключить телевизор. Таких режимов может быть два: аудиовизуальный АV и компьютерный RGB.
В режиме АV при приеме телевизионных передач через конт. 19 соединителя SCART подается ПЦТВ, а через параллельно включенные конт. 1 и 3 длю записи на видеокассету - сигнал звука. Если на конт. 8 подается переключающее напряжение AV и с ПДУ команда AV, то телевизор переключается в этот режим, а поступающие на конт. 20 соединителя ПЦТВ и на конт. 2 и 6 сигналы звука передаются на декодер и УЗЧ. Синхронизация изображения обеспечивается ПЦТВ. Командой AV переключается также постоянная времени устройства АПЧФ, благодаря чему телевизор быстрее реагирует на временные колебания сигнала синхронизации. Если с ПДУ подается сигнал прекращения команды AV, то, несмотря на приложенное переключающее напряжение, телевизор переходит в режим приема телепередачи. Персональный компьютер или другая видеоаппаратура также могут работать в режиме AV, если они формируют ПДОТВ и переключающее напряжение AV.
Режим RGB позволяет получить более высокое качество изображения, чем режим AV, так как при нем сигналы не проходят через декодер телевизора. Для подачи сигналов RGB предусматриваются 75-омные кабели, благодаря которым фронты импульсов имеют такую крутизну, которая превышает разрешающую способность кинескопов. Таким образом, можно передавать сигнал «кадр в кадре» или титры, когда знаки вводятся в имеющееся изображение.
Во многих случаях при работе телевизора с компьютером в режиме RGB используется сигнал синхронизации от него, благодаря чему исключаются чересстрочность и мелькание горизонтальных линий. При этом на конт. 20 соединителя SCART подаются либо только синхроимпульсы размахом не менее 0,3 В, либо ПЦТВ, содержащий синхроимпульсы. Причем для обеспечения синхронизации с ПДУ необходимо включить режим AV. Без этого на экране будет незасинхронизированное изображение. Следует отметить, что в режиме RGB невозможно принимать телевизионные программы только прекращением действия команды AV. Для этого еще необходимо либо выключить компьютер, либо отключить соединитель SCART, либо прервать поступление переключающего напряжения RGB другим путем.
Таблица 1.5. Параметры соединителя SCART
Номер контакта | Назначение контакта | Уровень сигнала, В | Сопротивление цепи, Ом |
Вход сигнала звука правого канала, моно, независимый канал В Вход сигнала звука правого канала, моно, независимый канал В Выход сигнала звука левого канала, моно, независимый канал А Сигнал звука, общий провод Сигнал В, общий провод Вход сигнала звука левого канала, моно, независимый канал А Вход или выход сигнала В Вход или выход напряжения переключения (режим AV) Сигнал G, общий провод Второй канал ввода данных (резервный) Вход или выход сигнала G Первый канал ввода данных (резервный) Сигнал R, общий провод Обратный провод входа или выхода быстрого переключения внешнего источника (резервный) Вход или выход сигнала R Вход или выход сигнала переключения внешнего источника или команда включения сигналов RGB (окно) Общий провод ПЦТВ Общий провод сигнала быстрого переключения внешнего источника Выход ПЦТВ положительной полярности Вход ПЦТВ положительной полярности Корпус | 0,2…2 0,2…2 0,2…2 - - 0,2…2 0,7(размах между уровнями белого и гашения); 0…2(постоянный) 0,2(логический 0); 9,5…12 (логическая 1) - - 0,7(размах между уровнями белого и гашения); 0…2(постоянный) - - - 0,7(размах между уровнями белого и гашения); 0…2(постоянный) 0…0,4(логический 0); 1…3(логическая 1) - - 1(размах); 0…2(постоянный) 1(размах); 0…2(постоянный) - | 1∙ 1∙ - - 1∙ 1∙ (выходное); 1∙ (входное) - - - - - - - - |
Рис. 1.21. Типовая схема включения интерфейса SCART
На рис. 1.21 показана типовая схема включения интерфейса (схема сопряжения) SCART. Интерфейс обеспечивает коммутацию, усиление и согласование импедансов, необходимые для обмена сигналами с телевизором. Интерфейс имеет два режима работы: телевизионный (TV) и монитора (AV). В режиме TV телевизор обрабатывает эфирные сигналы обычным способом, в режиме AV - блокирует эти сигналы, чтобы обрабатывать сигналы, поступающие от внешнего устройства, которое подключено через соединитель SCART. Переключаться эти режимы могут одним из двух способов:
- коммутацию осуществляет внешний источник, подавая на конт. В SCART напряжение 9...12 В;
- при нажатии кнопки AV ПДУ в интерфейс от телевизора поступает сигнал выбора TV/AV.
В современных телевизорах выбор пути прохождения ПЦТВ, сигналов RGB и звуковых сигналов осуществляется с помощью микропроцессора управления.
На рис. 1.22 показана типовая схема включения интерфейса SCART.
Схемы выбора путей прохождения и коммутации включены в конкретные процессорные микросхемы, например, в процессоры сигналов звука, яркости и цветности. Когда состояние входа «коммутация источника» (конт. 8 SCART) задается внешним устройством, сигнал о состоянии поступает на микропроцессор управления. В ответ он посылает сигнал выбора TV/AV на схему коммутации ПЦТВ для переключения ее в режим AV. В то же время сигнал выбора TV/AY поступает на переключатель AV/селектор в канале ПЧ для блокировки эфирного ПЦТВ. Переключение сигналов AV звука и RGB осуществляется с помощью микропроцессора управления по последовательной цифровой шине.
В тех случаях, когда на передней панели телевизора имеются входы для отдельных сигналов яркости и цветности (S-Y/C) и звуковых стереосигналов, их выбор также осуществляется сигналом TV/AV от микропроцессора. Когда выбор пути прохождения и коммутация сигналов выполняются микропроцессором, функции интерфейса SCART сводятся к нескольким простым цепям переключения и буферирования.
Рис. 1.22. Типовая схема включения интерфейса SCART в современных телевизорах с микропроцессорным управлением
Рис. 1.23. Конструкции наиболее распространенных вариантов соединительных кабелей для подключения видеоустройств к телевизорам
Часто современные телевизоры имеют две и более розетки SCART, обозначаемые AV1, AV2 и т.д. Если имеются две розетки, розетка AV1 используется для всех входов и выходов. Розетка AV2 может быть использована только для выходов или линий видеосигналов. Чтобы обеспечить возможность передачи аудио- и видеосигналов от одного внешнего устройства, в частности видеокамеры, к другому внешнему устройству, например, видеомагнитофону, предусматриваются связи через соединители SCART для аудио- и видеосигналов.
Кабель между видеоустройством и телевизором с использованием соединителя SCART должен соответствовать стандарту МЭК933-1. Предусмотрены четыре типа универсальных кабелей:
- U - содержит все соединения и имеет черную маркировку в виде самоклеющейся пленки;
- V (без сигналов звука) - содержит соединения через конт. 5, 7-21 и имеет белую маркировку;
- С (без сигналов RGB) - содержит соединения через конт. 1-4, 6, 8, 10,12,17, 19-21 и имеет серую маркировку;
- А (без видеосигналов и сигналов RGB) -содержит соединения через конт. 1- 4, 6, 8,10, 12 и 21 и имеет желтую маркировку.
Наиболее распространенные варианты внешнего вида кабелей как с соединителем SCART, так и без него, предназначенные для подключения видеоустройств к телевизорам, показаны на рис. 1.23.
В качестве отдельных связей для видеосигналов, сигналов RGB и переключающего напряжения предусмотрены коаксиальные линии с волновым сопротивлением 75 Ом, для сигналов звука - экранированные низкочастотные кабели, а для переключающего напряжения AV - обычный изолированный провод.
Контрольные вопросы к главе 1
1. Назовите наиболее известных зарубежных и отечественных производителей БРЭА.
2. Каков частотный диапазон высококачественных усилителей звуковой частоты?
3. Назовите основные правила согласования УЗЧ и АС (акустической системы).
4. Назовите основные характеристики современных карманных радиоприемников.
5. Каковы общие блоки музыкальных центров и аудиокомплексов?
6. В каком стандарте осуществляется стереофоническое вещание в Западной Европе, в России, в странах СНГ?
7. По каким признакам классифицируются телевизоры?
8. Дайте определение видеомагнитофона.
9. Назовите основные функции видеомагнитофонов.
10. Назовите основные функции видеокамер.
11. Назовите производителей современных видеокамер на Российском рынке.