1D/3D 麥克風控制盤以PC-based控制技術打造非凡音質
SALZBRENNER 媒體集團是一家專業提供音視頻播放設備及多媒體系統的供應商，總部位於德國布滕海姆（Buttenheim）。SALZBRENNER在規劃設計、建造、安裝和維護娛樂設備領域擁有 60 多年經驗，其產品遍布全球。SALZBRENNER 媒體集團選擇倍福作為控制系統供應商，開發其 1D/3D 麥克風控制盤。公司使用倍福的 TwinCAT 3 軟體和嵌入式控制器建構一個整合 PLC、驅動器和安全群組件為一體的控制解決方案，節省大量空間和成本。
在 2019 年德國柏林「Stage|Set|Scenery展覽會」上，SALZBRENNER 媒體集團展出最新開發的 MIC 1D/3D 飛行麥克風控制盤系統，該系統可以在演出場地和錄音棚中使用高精度麥克風定位技術確保高品質的錄音。該系統的特點是採用級聯方式連接各個控制盤，讓麥克風除了能夠進行簡單的上下直線運動之外，還可以進行三維空間運動。SALZBRENNER 媒體集團專案經理 Stefan List 說：「科隆歷史悠久的Klaus von Bismarck Hall的新音訊系統中首次佈署我們的四點吊裝式 3D 麥克風控制盤系統。」系統包括一組四個同步運行的控制盤。它們移動一個飛行框架，在框架的三維工作空間上方可以安裝多達八個麥克風，每個控制盤兩個。它覆蓋WDR 音樂廳中一個橫向尺寸為 7 x 9 米和縱向尺寸為 3 米的區域。麥克風可以做三維空間運動，能夠精確地定位在管弦樂隊或是單獨樂器的上方。WDR 音樂廳的整個系統包括 29 個用於單個麥克風的 1D 控制盤和一個帶有七個麥克風的 3D 控制盤。
整合控制、驅動與安全技術為一體的解決方案
Stefan List 說：「我們與倍福合作已經有兩年。我們第一次接觸到倍福是在一個娛樂產業博覽會上，當時我們正在為鍵盤系統尋找控制解決方案。我們對PC-based的高度整合式控制解決方案留下了深刻印象，它讓我們能夠將順序控制、驅動和安全技術整合在同一個平台上。作為客製解決方案專家，我們正在尋找一種在性能和設計方面可擴展的控制技術，使我們擁有足夠的靈活性滿足客戶的各種個性化需求。對於 3D 控制盤控制，我們只需要調整軟體即可。」
一台倍福的 CX5130 嵌入式PC用作中央控制器，控制最多五個 MIC fly 1D 控制盤。對於有更多控制盤的設施，SALZBRENNER 媒體集團採用搭載 Intel® Atom™ CPU（1.91 GHz，四核）處理器、性能更強大的 CX5140 嵌入式PC進行控制。TwinCAT 3 PLC、HMI Web 和 NC PTP 軟體涵蓋了從順序控制到視覺化以及運動控制等所有所需的功能。結構緊湊的驅動解決方案包含一個採用單電纜技術並集成安全技術（STO）的 EtherCAT 伺服端子模組 EL7221-9014，以及一個專為與伺服 I/O 模組配套使用設計而成的 AM8100 伺服馬達。
「在 WDR 音樂廳的第一個項目中，我們為 3D 控制盤安裝了有整合安全功能的 AX5000 EtherCAT 伺服驅動器和採用單電纜技術的 AM80xx 伺服馬達。在隨後的Baden-Baden Festival Hall和薩爾布呂肯（Saarbrücken）的薩爾州廣播電臺的廣播大廳專案中，我們全部改用了倍福的緊湊型驅動技術。這種改變是無縫完成的，因為同一個軟體可以用於所有不同的驅動系統。」Stefan List 解釋道。透過觸控面板和網路操作控制盤，對舞臺工作人員和樂師來說，其使用者介面都很容易上手。最多可以保存和調用 200 個預設值。控制台既可固定安裝，也可非固定安裝，此外控制台可以連接到區域網路。
TwinCAT 運動學變換功能庫處理複雜的電纜拉力計算
該軟體由倍福和 SALZBRENNER 媒體集團共同開發而成，可將空間座標轉換為特定的 3D 控制盤繩長度，以便根據具體的聲音要求定位麥克風。Stefan List 解釋「我們會根據演出要求或管弦樂隊中的樂器來調整麥克風的位置。」其中，控制方面的挑戰包括確保固定麥克風的框架的電線保持緊繃。由於每條電線必須保持不同的長度，因此計算起來非常複雜。倍福公司運動控制應用軟體工程師 Franz-Josef Klaus 解釋「倍福開發的電纜拉力運動學軟體功能成為 TwinCAT 運動學功能庫的一部分，有了該軟體就無需在 PLC 中進行計算，可以直接從 TwinCAT NC 中調用，顯著簡化程式設計工作。」
TwinSAFE 滿足嚴苛的舞臺安全要求
「MIC 飛行控制盤的獨特賣點是它符合舞台技術應用必須滿足嚴苛的 DEKRA 安全標準。」Stefan List 說道。麥克風控制盤安裝在管弦樂隊上方，配備了複雜的安全系統，包括編程加速和減速匝道、線纜鬆弛保護、開卷和過載保護以及電子電纜監控。「倍福的整合式安全控制系統讓我們能夠實施一個非常緊湊的解決方案。」專案經理繼續說道，「它包括一個配有 TwinSAFE 邏輯的整合式 8 通道 TwinSAFE 輸入端子模組 EL1918，以及整合有數位量標準和安全 I/O 的 EtherCAT 耦合器 EK1914。一個力感測器用於測量線纜張力，以直接監測線路上的最小力和最大力，然後使用 TwinSAFE SC 輸入端子模組 EL3356-0090 對感測器進行分析。增量式編碼器用於監測控制盤速度，倍福的 TwinSAFE SC 增量編碼器介面端子模組 EL5151-0090 用於讀取該編碼器資料。然後比較安全速度感測器的結果與實際驅動器轉速，確保高度安全性。由於安全訊號也透過 EtherCAT 傳輸，因此每個控制盤上只需一根電纜既可。
「倍福是SALZBRENNER的控制系統合作夥伴，倍福在各種規模的娛樂設備應用方面擁有豐富經驗，其系統工具箱提供許多與我們產業相關的介面。讓SALZBRENNER 得以實現大量多媒體和舞臺技術應用，未來我們一定會在更多的專案中使用倍福技術。」Stefan List 總結道。