ОткрепитьЗакрепитьЗакрыть

Центральный офис в России
ООО «Бекхофф Автоматизация»

Серебряническая наб., д. 29
БЦ «Silver City», 1-й этаж
109028 г. Москва, Российская Федерация

+7 495 419 07 44
russia@beckhoff.com
www.beckhoff.com/ru-ru/

 © Beckhoff
© Beckhoff

24 мая 2022 г.

Никаких ограничений для передачи аудиовизуальных данных при использовании TwinCAT TCP/IP

Венская государственная опера: повышение творческого потенциала сотрудников благодаря модернизации аудиовизуального оборудования

Знаменитая Венская государственная опера в Австрии считается одним из лучших оперных театров в мире. Сезон длится приблизительно 300 дней, а репертуар включает более 60 оперных и балетных представлений. Такое расписание является огромной нагрузкой для сотрудников, работающих по сменному графику, а также для сценических технологий, которые должны функционировать безотказно. Чтобы предоставить посетителям невероятный опыт прослушивания, звуковая система была модернизирована с использованием передовых аудиотехнологий, а помещение звукоаппаратной полностью переоборудовано. Систему внедрила венская компания Salzgeber GmbH, специализирующаяся в области проектирования и реализации высокотехнологичных аудио- и видеосистем, в тесном сотрудничестве с Beckhoff Austria.

Главный звукорежиссер Афанасиос Ровакис в помещении звукоаппаратной. Он и его команда из семи коллег отвечают за все, что связано со звукорежиссурой, проекциями изображений и видео на сцену, а также потоковой передачей данных в рамках «Vienna State Opera’s Live at Home».
Главный звукорежиссер Афанасиос Ровакис в помещении звукоаппаратной. Он и его команда из семи коллег отвечают за все, что связано со звукорежиссурой, проекциями изображений и видео на сцену, а также потоковой передачей данных в рамках «Vienna State Opera’s Live at Home».

К звуковой технике предъявлялись высокие требования: помимо превосходной акустики были необходимы оптимизированные возможности диагностики, а также управление энергопотреблением и визуализация системы, особенно усилителей. «Система звукоусиления, которая более 20 лет непрерывно использовалась в Венской государственной опере, больше не соответствовала современным стандартам звукового оборудования. Мы работаем с типичными звуковыми сигналами, такими как оперный вокал, акустические музыкальные инструменты, хор, органная музыка и другое музыкальное сопровождение», – объясняет Афанасиос Ровакис, руководитель отдела аудио- и видеотехнологий Венской государственной оперы.

Решающее значение при выборе акустических систем имели прежде всего такие художественные требования, как органичное встраивание вокальных и инструментальных солистов или хора в исходное оригинальное звучание оркестра. Кроме того, динамики должны создавать определенное ощущение направления и расстояния, а также конкретный характер распространения звука. «Современные системы с моделируемым охватом используются и настраиваются совершенно иначе, чем всего несколько лет назад. Это важно для таких сценариев применения, где большое внимание уделяется акустике помещения, например, в театре», – рассказывает Афанасиос Ровакис. «Благодаря уникальной архитектуре Венская государственная опера имеет хорошие акустические характеристики, но иногда приходится иметь дело с длинными дистанциями и различными направлениями. Впечатление аудитории в партере отличается, например, от галерки. Голоса лучше слышны с дальних расстояний в «степартере», а лучшая акустика – на верхнем ярусе. Зрительный зал вмещает почти 2700 посетителей, большая часть из которых сидит на двух верхних ярусах, что следует учитывать при звукоусилении», – объясняет главный звукорежиссер.

В ноябре 2020 года после нескольких лет тщательного планирования была завершена модернизация аудиосистемы. В данном проекте с самого начала принимал участие Тино Пфайфер, ведущий инженер Salzgeber GmbH, специализированной компании с многолетним опытом планирования и реализации решений для развлекательных мероприятий. Он спроектировал и разработал контролируемое энергоснабжение, мониторинг усилителей и связь между усилителями и дополнительными сигналами.

«Я решил использовать акустическую систему L-Acoustics, а точнее, серию ARCS W/F, которая звучала особенного хорошо для нашего сценария применения в этом пространстве. Все дальнейшие шаги по интеграции должны были основываться на выбранной системе или быть совместимы с ней», – сообщает Афанасиос Ровакис. Главному звукорежиссеру также требовалась возможность диагностики на основе собранных и проанализированных аудиоданных и данных усилителя мощности. «Эту функцию, которую ранее считали трудоемкой при реализации в аналоговой форме, мы хотели реализовать современным способом», – объясняет Афанасиос Ровакис. «Учитывая разнообразие аудиоканалов, было важно четко видеть поступают ли сигналы туда, куда предназначаются. Также есть возможность удаленного управления – например, отключения звука с помощью кнопок, интегрированных в автоматику микшерного пульта». Среди других требований были мониторинг электропотребления и диагностика неисправностей аудиоустройств, а также визуализация аудиосистемы.

До сих пор центральная ложа на первом ярусе зрительного зала называется «Kaiserloge» или императорская ложа, поскольку она резервировалась для императора и его свиты. Император также мог удалиться в чайную комнату, расположенную за ней, которая сохранилась в оригинальном состоянии. Помещение звукоаппаратной находится за окнами над ложей.
До сих пор центральная ложа на первом ярусе зрительного зала называется «Kaiserloge» или императорская ложа, поскольку она резервировалась для императора и его свиты. Император также мог удалиться в чайную комнату, расположенную за ней, которая сохранилась в оригинальном состоянии. Помещение звукоаппаратной находится за окнами над ложей.

Следующим шагом стал поиск решения, которое сочетало бы эти функции с выбранной аудиосистемой. Здесь компания Beckhoff выступила в роли поставщика оборудования для управления. Аудиоустройства L-Acoustics обмениваются данными с системой управления по протоколу SNMP (Simple Network Management Protocol V1.0). Кристиан Хенке из Beckhoff Austria тесно сотрудничал с Salzgeber, чтобы разработать подходящий коммуникационный функциональный блок для ПО TwinCAT 3.1. «Наш сервер TCP/IP (TF6310) позволяет управлять неограниченным числом устройств и функций. Это уникальное торговое предложение в отрасли. А время отклика, которое мы предлагаем, даже меньше, чем требовалось», – комментирует Мишель Матушке, менеджер направления индустрии развлечений в Beckhoff.

Управление электропотреблением аудиосистемы

С 1950-х годов звуковая техника Венской государственной оперы неоднократно дополнялась, а в некоторых случаях заменялась. «Все это накладывалось друг на друга слой за слоем, следовательно, в помещении звукоаппаратной мы имели дело с беспорядочной системой кабелей и отдельных компонентов», – объясняет Афанасиос Ровакис. «С помощью Тино Пфайфера из Salzgeber мы полностью перепроектировали звукоаппаратную, сделав ее модульной, что, как мы надеемся, позволит не вносить какие-либо фундаментальные изменения в течение следующих 25 лет», – добавляет он.

Распределение питания в звукоаппаратной, из которой контролируется все аудио и видео оборудование, теперь состоит только из трех типов кабеля для входящих и исходящих цепей, а также сети. «Ультракомпактный промышленный ПК C6015 от Beckhoff с EtherCAT-коплером EK1100 и подходящими модулями ввода/вывода используется для распределения питания; при необходимости он включает и выключает питание, а также выполняет диагностику защитных переключателей», – поясняет Тино Пфайфер.

Вместо жестко смонтированных устройств компания Salzgeber разработала гибкую систему, состоящую из восемнадцати 19-дюймовых стоек. Всех потребителей и каждую розетку можно распределить по группам с помощью отдельных стоек, переключать и считывать статус энергопотребления. Такая конфигурация обеспечивает гибкое переключение взаимосвязанных функциональных блоков независимо от местоположения. Модульная конструкция позволяет отделять и передвигать стойки по звукоаппаратной для обслуживания. «Учитывая огромное количество репетиций и прослушиваний, каждое из которых предъявляет различные технические требования, это реальное преимущество, которое помогает отслеживать все аспекты», – рассказывает Афанасиос Ровакис. «Каждый критически важный компонент дублирован. Мы анализируем три фазы сетевого питания, которые оснащены собственным устройством защитного отключения или предохранителем. Переключение устройств возможно в динамическом режиме через шесть удаленно управляемых и контролируемых портов, которые представляют собой группы сокетов».

Визуализация состояния аудиоустройств. HMI включает приблизительно 1000 переменных ПЛК на одной странице, обновляемых каждые 50 мс.
Визуализация состояния аудиоустройств. HMI включает приблизительно 1000 переменных ПЛК на одной странице, обновляемых каждые 50 мс.

Все стойки основаны на одной структуре, которая включает Ethernet-коплер BK9100 с двумя модулями измерения параметров трехфазной сети KL3403, шесть трансформаторов тока, два 4-канальных модуля релейных выходов KM2614 с 16 A, подключенных к размыкающим контактам, и KL1809 для мониторинга устройств защитного отключения. «В общей сложности доступно более 100 коммутируемых каналов с широким спектром возможностей диагностики», – объясняет Тино Пфайфер. Модули измерения параметров электросети отображают состояние отдельных потребителей. С помощью анализа огибающей кривой контролируется потребление тока каждой исходящей цепью, а полученные данные хранятся для сравнения. Управление стойками осуществляется посредством двух центральных кнопочных консолей, а также ПК. «Но мы также можем управлять всеми функциями непосредственно из зрительного зала. Все что необходимо – это подключение к сети», – добавляет Афанасиос Ровакис.

Визуализация показывает состояние всех усилителей мощности

Программное обеспечение для визуализации реализовано на базе TwinCAT HMI Server (TF2000) и запускается на промышленном ПК для шкафов управления C6515. HMI для отображения статуса аудиоустройств состоит приблизительно из 1000 переменных ПЛК на одной HMI-странице, которые обновляются каждые 50 мс. Он включает различные окна, которые показывают распределение питания, мониторинг состояния и аудиосигналы. «Развитие визуализации или зоны обзора являлось важным аспектом и одной из основных причин выбора Beckhoff», – добавляет Афанасиос Ровакис. «Теперь мы можем отслеживать какие-либо изменения на мониторе. При воспроизведении аудиосигнала в случае, если динамики расположены далеко, вы получаете недифференцированный шум, источник которого нельзя точно определить при работе за микшерным пультом. Здесь помогает трехмерное расположение измерителей уровня громкости динамиков в HMI». Аудиовыходы можно отключить индивидуально или все сразу посредством кнопок в звукоаппаратной, с помощью аудиоконсолей или HMI. В полностью автоматизированной звукоаппаратной также отображается текущее рабочее состояние усилителей. Приятное непрямое освещение создается с помощью светодиодных лент. Синий означает, что динамики отключены. Красный и приглушенное основное освещение являются сигналом «в эфире», что повышает концентрацию операторов.

«Открытость и длительная доступность компонентов также стали причинами выбора системы управления Beckhoff. Мы можем реализовать необходимые функции посредством модулей ввода/вывода и даже получить дополнительные преимущества путем реализации функций, о которых пока даже не задумывались», – утверждает Афанасиос Ровакис.