Selezionare gli extender e i line driver più adatti

Cosa sono gli extender e i line driver?

I line driver e gli extender di Extron consentono la trasmissione del segnale su lunghe distanze tra una sorgente e una destinazione. Sono simili ai distributori sotto molti aspetti, ma mentre i distributori hanno numerosi output, i line driver e gli extender ne hanno solo uno. I segnali digitali perdono integrità su lunghe distanze e i segnali video analogici di solito perdono ampiezza e risposta in alta frequenza su lunghe tratte di cavi. I line driver e gli extender aiutano a mantenere la qualità del segnale manipolando questi segnali in vari metodi.

Extender digitali

Gli extender funzionano come coppie di trasmettitori e ricevitori che facilitano la trasmissione su lunghe distanze di segnali digitali su cavi twisted pair con o senza schermatura o in fibra ottica. Alcuni vantaggi dei cavi twisted pair sono il costo contenuto, il peso ridotto e le caratteristiche di installazione rapida, mentre i vantaggi della fibra includono il formato ridotto, la trasmissione su distanze estese, l'assenza di deterioramento del segnale e l'immunità alle interferenze esterne. Dato che i segnali inviati su fibra sono intrinsecamente sicuri, questo metodo di trasmissione è preferito nelle applicazioni governative, militari e medicali. I cavi twisted pair e in fibra ottica si prestano idealmente per la trasmissione su distanze medio-lunghe di segnali video digitali a bassa ed alta risoluzione e di segnali audio. In alcuni casi la trasmissione include segnali di controllo e alimentazione remota.

Equalizzatori e rigeneratori di segnali digitali

Gli equalizzatori e i rigeneratori di segnali digitali garantiscono l'integrità dei segnali su lunghe tratte di cavi. Gli equalizzatori forniscono equalizzazione attiva per compensare la perdita di segnale quando si usano cavi lunghi, di qualità scadente o sorgenti con segnale in uscita di scarsa qualità. Sono collocati di solito vicino all'estremità della tratta di cavi per recuperare un segnale deteriorato. I rigeneratori di segnale recuperano e ripristinano il timing di segnali deboli o distorti all'uscita dalla sorgente per garantire un segnale digitale forte e stabile dall'inizio della tratta di cavi. Gli equalizzatori e i rigeneratori di segnale possono essere usati in abbinamento per ottenere una qualità ottimale delle immagini su tratte di cavi molto lunghe e migliorare le prestazioni del sistema.

Line driver

I line driver sono disponibili per un'ampia varietà di tipi di segnali video analogico e audio. La funzione di controllo variabile del gain consente di incrementare il livello del segnale video, in modo da compensare un calo complessivo nella tensione del segnale causato dalla resistenza del cavo. Il controllo del peaking è utilizzato per migliorare la nitidezza delle immagini compensando il roll-off in alta frequenza causato dalla capacità del cavo. La maggior parte dei line driver di Extron supportano anche audio stereo offrendo buffering attivo dell'audio. I segnali audio sbilanciati sono convertiti in segnali audio di linea bilanciati per aumentare la distanza che i segnali audio possono percorrere e minimizzare le interferenze.

A cosa servono i line driver e gli extender?

I line driver e gli extender sono necessari per estendere segnali analogici o digitali ben oltre i limiti standard del segnale sorgente. Consideriamo ora le distanze di trasmissione dei diversi tipi di segnali.

Segnali digitali

HDMI e DVI sono standard di interfaccia molto diffusi per il video digitale ad alta risoluzione nei sistemi AV ma le distanze supportate variano in base alla risoluzione dei segnali e alla qualità dei cavi utilizzati. Le specifiche di queste tecnologie non definiscono le distanze ma il range massimo di trasmissione accettato dal settore non supera i 7,6 m. Questo limite è dovuto al supporto di data rate estremamente elevati, che si deteriorano velocemente su lunghe tratte di cavi. Per applicazioni di sistema AV in cui il display dev'essere collocato a una distanza maggiore dalla sorgente, la trasmissione risulta spesso insufficiente senza compensazione. Extron offre extender, rigeneratori di segnale e equalizzatori digitali progettati specificamente per estendere le capacità di trasmissione di segnali DVI e HDMI fino a 100 m.

Progettata soprattutto per le comunicazioni fra un computer e un dispositivo di visualizzazione, la tecnologia DisplayPort supporta data rate massimi di 10,8 Gbps a una distanza di circa 2 m per trasmissioni con piena larghezza di banda. Per segnali con banda ridotta, ad esempio 1080p/60, la trasmissione su cavi DisplayPort raggiunge i 15,2 m. DisplayPort non è direttamente compatibile con HDMI o DVI ma se si aggiunge un adattatore di Extron, il connettore DisplayPort può passare questi segnali. Inoltre, lo standard fornisce una modalità di emulazione per facilità di integrazione con prodotti dotati di supporto DVI o HDMI. La distanza dipende dalla tecnologia di trasmissione selezionata.

Data l'enorme diffusione, USB pone numerose criticità specifiche per integrator e progettisti di sistemi AV. Un problema fondamentale è rappresentato dai limiti intrinsechi di distanza della tecnologia. Le specifiche USB limitano la distanza dei cavi a circa 4,9 m per trasmissioni full-speed e 3 m per dispositivi low-speed. Gli extender USB di Extron sono progettati nello specifico per applicazioni AV professionali e permettono di collocare le periferiche USB a distanze significative rispetto al computer host. La distanza dipende, come già detto, dalla tecnologia di trasmissione selezionata. Ad esempio, i segnali USB possono essere trasmessi fino a 135 m su cavi twisted pair, fino a 2 km su fibra multimodale o fino a 30 km su cavi in fibra ottica monomodale.

SDI è un set di standard video definito dalla "Society of Motion Picture and Television Engineers" (SMPTE) per la trasmissione seriale di segnali video e audio su cavi coassiali standard. Le progettazioni di sistemi di presentazione AV commerciali che utilizzano gli standard SDI spaziano da installazioni abbinate a sedi specifiche con un numero limitato di dispositivi fino a vasti centri operativi con un ampio numero di sorgenti, display e sedi satellite. SDI è molto diffuso grazie ai vantaggi offerti da cavi economici o già predisposti, semplicità di terminazione e capacità di trasmissione fino a 100 m per segnali ad alta definizione. Gli extender e gli equalizzatori 3G-SDI e HD-SDI di Extron supportano data rate massimi di 2,97 Gbps, per offrire una pratica estensione di segnali 3G-SDI, HD-SDI e SDI.

Segnali analogici

Ci sono vari fattori che possono condizionare il video analogico, come la qualità del cavo usato e le caratteristiche output del segnale video. Presi in considerazione questi ed altri fattori, i segnali video composito e S-video possono generalmente percorrere 30 m su cavi di alta qualità, come il cavo ad alta risoluzione RG59 di Extron, senza deterioramento. Oltre i 30 m, la perdita del segnale causa imperfezioni nella qualità dell'immagine. I line driver applicano un incremento di tensione al segnale sorgente in modo tale che quando il segnale raggiunge il punto in cui normalmente si verifica deterioramento, il segnale ha ancora gain più che sufficiente per arrivare a destinazione.

In condizioni normali, i segnali VGA hanno una distanza limitata a circa 7,6 m. Oltre questa distanza, l'attenuazione del segnale causa il deterioramento delle immagini sotto forma di riflessioni, perdita di definizione o di dettagli dell'immagine e così via. I line driver e gli extender VGA di Extron inviano segnali computer-video ad alta risoluzione fino a 75 m su cavi di alta qualità, come il cavo mini ad alta risoluzione MHR-5 di Extron.

L'audio sbilanciato è limitato a distanze di circa 4,5 m ed è suscettibile a interferenze in termini di rumore di modo comune e ronzio ("hum bar"). I segnali audio bilanciati possono essere inviati fino a 75 m e oltre e sono di per sé molto più resistenti alle interferenze.

Come sono utilizzati?

Equalizzatori, rigeneratori di segnale e line driver sono soluzioni pratiche ed economiche per l'estensione di segnali video e audio digitali e analogici. Rigeneratori di segnale e equalizzatori HDMI e DVI estendono segnali video fino a 60 m su cavi HDMI o DVI standard. Su cavi Extron standard, i line driver VGA possono estendere segnali audio e video fino a 77 m e i line driver RGB fino a 300 m. Questi prodotti sono ideali in sistemi permanenti o temporanei per ripristinare l'integrità dei segnali estendendo al contempo la trasmissione ben oltre la distanza tipica del relativo formato di segnale. Le applicazioni spaziano da aule didattiche e sale riunioni a studi televisivi e spazi di presentazione.

I trasmettitori e i ricevitori twisted pair digitali possono estendere segnali video ad alta risoluzione, audio e di controllo fino a 100 m su un unico cavo CATx. Questi extender possono essere utilizzati come soluzioni punto-punto o integrati in un sistema di commutazione e distribuzione per estendere input o output verso sedi remote. Si adattano bene ad ambienti in cui i cavi sono istradati attraverso condotti o all'interno di spazi di aerazione plenum. Le applicazioni di carattere permanente includono sale di collaborazione, centri di controllo, aule universitarie, aree di conferenza e digital signage. Le dimensioni dei cavi, la semplicità di terminazione in campo e altre caratteristiche vantaggiose offerte dalla tecnologia twisted pair rendono questi extender ideali anche per installazioni temporanee, fra cui eventi di rental e staging.

Gli extender trasmettitore/ricevitore in fibra ottica consentono di inviare numerosi segnali AV a distanze estremamente ampie. La tecnologia è efficiente e intrinsecamente sicura, dato che si serve della luce per trasmettere immagini pixel per pixel e segnali audio e di controllo. Il cavo, con dimensioni e peso contenuti, è resistente e semplice da posare e può essere usato per un'intera infrastruttura di cablaggio AV o per espandere un'installazione basata su cavi twisted pair o standard. Gli extender ottici sono ideali per sistemi su ampia scala all'interno di un edificio con distanze di trasmissione massime di 2 km. Sono usati anche per collegare numerose sedi in ambienti di ampie dimensioni, ad esempio aeroporti, stadi, complessi militari, sedi aziendali o campus universitari a distanze massime di 30 km.

Scegliere un extender o un line driver

I line driver e gli extender sono fondamentali per applicazioni in cui una sorgente di segnale deve essere estesa ad un display. Per scegliere il prodotto più adatto alla vostra applicazione, è opportuno iniziare individuando i requisiti principali necessari al supporto della progettazione. Per esempio:

1. Il segnale è digitale o analogico?
2. Quale tipo di segnale richiede estensione: video, audio, controllo o una combinazione di questi?
3. Qual è la distanza di estensione del segnale?
4. Dov'è necessario montare l'unità?
5. Quali sono i requisiti di spazio?

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