Teoria kabla do zmieniacza.
Temat prawie rzeka ale warty omówienia zwłaszcza, że w książkach o tym nie piszą i w szkole nie uczą. Tu ma być zawarta odpowiedź dlaczego nie da się podłączyć radia firmy A ze zmieniaczem firmy B a także podpowiedź kiedy takie połączenie może zostać zrealizowane. Właściwie to nie tylko sam kabel będzie obiektem zainteresowań ale także to co jest nim przesyłane (a może przede wszystkim to). I będzie odpowiedź dlaczego musi być tyle przewodów w kablu. Postaram się napisać o tym jak najprościej się da tak aby mógł z tego skorzystać każdy. A więc jazda.
Zasilanie
O tym, że każde urządzenie elektroniczne musi być zasilane wie każdy. W samochodzie mamy dostępną instalację o przyjętym umownie napięciu 12V (ściślej mówiąc 13,8-14,4V) i takim napięciem zasilane są wszystkie urządzenia " pokładowe" w tym sprzęt car audio. Pomijam tu pojazdy specjalne o napięciu 24V bo to w tej chwili nie ma znaczenia. Aby urządzenie działało musi być doprowadzony do niego zarówno + jak i - (a ściślej mówiąc masa czyli poziom odniesienia). Czyli już mamy dwa przewody. Masa podłączona jest też do ekranu całego przewodu a czasem sam ekran jest jedynym przewodem masowym w kablu. Potrzebny jest także drugi +, który pojawia się gdy radio zostanie włączone. Jest to najprostsze rozwiązanie aby zasygnalizować zmieniaczowi ten fakt i przełączyć go ze stanu spoczynku w stan gotowości lub też pracy. Można było to rozwiązać inaczej ale to jest najprostsze i od wielu lat niezawodne.
Sygnał audio
To jest najbardziej przez nas oczekiwany sygnał. Standardowo jest to sygnał analogowy, zawsze stereofoniczny (czyli 2 kolejne kable). Spotyka się różne prowadzenie sygnału audio: w kablu sygnałowym i zasilającym (Alpine, Blaupunkt, Pioneer, Philips) albo osobnym kablem cinch (Sony). Każde rozwiązanie ma swoje zalety i wady. Sygnał audio prowadzony jest w kablu ekranowanym przy czym czasem kanały są prowadzone w osobnych ekranach. Zazwyczaj ekran jest na potencjale masy ale czasem jest to inna masa niż zasilająca (tj. ta sama ale łączona tylko w jednym punkcie w radiu) a bywa, że sygnał audio prowadzony jest jako sygnał symetryczny co jest rewelacyjnym rozwiązaniem jeżeli chodzi o jakość. Ponieważ sygnał audio przekazywany w sposób analogowy na długiej drodze (4-5 m.) może ulegać degradacji to lepszym rozwiązaniem jest prowadzenie jego w postaci cyfrowej a przetwarzanie w analogowy bezpośrednio w samym radiu (Blaupunkt New York RDM127, Bremen RDM127) lub też przed samym radiem (Blaupunkt CDC-F05) albo też w procesorze DSP (Sony) znajdującym się w pobliżu wzmacniaczy mocy. Ten sposób transmisji może być opcją zamiennie do analogowego przesyłania lub tez jedynym sposobem transmisji (seria F Blaupunkta).
Sterowanie
To jest to co decyduje o możliwościach współpracy z radiem a także możliwościach rozbudowy danego systemu. Tak, obecnie jest wiele urządzeń do sterowania w systemie. Należą do nich oprócz zmieniacza: tuner DAB, tuner TV, procesor DSP czy nawet kompletne systemy kina w raz z odpowiednimi procesorami i urządzeniami pomocniczymi. Należy więc zadbać aby system był jak najbardziej elastyczny i uniwersalny oraz wygodny w stosowaniu.
Na początku stosowany był bardzo skomplikowany system jeżeli chodzi o same przewody przesyłania danych i informacji. Osobno były przesyłane dane do i ze zmieniacza, osobno przesyłany był sygnał zegarowy służący do synchronizacji danych oraz wiele innych potrzebnych sygnałów spełniających kilka pomocniczych funkcji (np. sygnał kasujący RESET). Dawało to sporą wiązkę przewodów (5-7) umieszczanych wewnątrz osobnego ekranu co komplikowało budowę kabla. Potem tą konstrukcję uproszczono aż otrzymano dwa przewody do transmisji danych a w niektórych przypadkach tylko jeden. Ale aby to wyjaśnić dokładniej potrzebne jest trochę teorii. Za pomocą interfejsu i przewodów przesyłowych następuje komunikacja między procesorem radia (często jednym z kilku) a procesorem w zmieniaczu. Dane muszą być przesyłane w obie strony dlatego, że radio zadaje zmieniaczowi polecenia sterujące funkcjami (np. zmiana płyty, utworu itp.)a zmieniacz przesyła do radia dane dotyczące jego aktualnego stanu - czyli status (np. numer ścieżki, czas, informacje o błędach itp.). Dane te są przesyłane w postaci szeregowej czyli bit po bicie. Można ze względu na rodzaj transmisji wyróżnić transmisję synchroniczną i asynchroniczną. W transmisji synchronicznej muszą być dwie linie przesyłowe- zegara i danych a w transmisji asynchronicznej tylko jedna. Niestety transmisja asynchroniczna jest trochę wolniejsza i wymaga przesyłania dodatkowych danych służących do korekcji i synchronizacji. Jak już wspomniałem dane są przesyłane w obie strony. Można to robić za pomocą dwóch jednokierunkowych linii danych i odpowiadających im linii zegarów (np. stare Sony) lub też jednej dwukierunkowej linii danych i zegara (o ile jest potrzebna). W niektórych przypadkach potrzebne są dodatkowe linie sterujące takie jak zezwolenie na nadawanie (RXEX- Pioneer M-Bus), sygnał resetujący (Sony, Panasonic, Pioneer M-Bus) czy też sygnał strobujący (Panasonic). Ostatnio (jeżeli tak można powiedzieć o Blaupunkcie i Philipsie z 1989 roku) widać tendencję do stosowania w przesyłaniu danych linii dwuprzewodowej -danych i zegara- bez dodatkowych sygnałów pomocniczych. Tego rodzaju interfejs stosuje Blaupunkt, Philips, Alpine Ai-Net, Pioneer IP-Bus. Nie oznacza to jednak, że stosowany jest jednakowy sposób transmisji. Ponieważ przy konstrukcji interfejsu warto odpowiednio wcześniej przewidzieć i zaplanować rozbudowę i modyfikację jego z zachowaniem kompatybilności przynajmniej w jedną stronę to musi być to system uniwersalny i otwarty. Takie możliwości daje magistrala I2C stosowany powszechnie w sprzęcie AV. Stosowana jest on także w Blaupunkcie, starszym Philipsie a jej "przemysłowy" odpowiednik D2B w nowym Philipsie (i prawdopodobnie w Beckerze). Podobnego typu typu interfejs (o ile też nie I2C) jest stosowany w Alpine Ai-Net oraz Pionieerze IP-Bus. Są tam stosowane dwie linie przesyłowe- dwukierunkowa linia danych i linia zegara (także w pewien sposób dwukierunkowa). W uproszczeniu można powiedzieć, że format transmisji wygląda następująco: najpierw przesyłany jest adres urządzenia do którego są przeznaczone (np. procesora w zmieniaczu), następnie dane a potem oczekiwany jest sygnał potwierdzenia. Oczywiście wszystko musi spełniać odpowiednie reżimy czasowe. Dzięki takiemu systemowi transmisji mamy duże możliwości rozbudowy, wystarczy tylko aby każde urządzenie miało inny adres a procesor będzie już wiedział gdzie przesłać dane (o ile obsługuje dane urządzenie). Tu kryje się odpowiedź dlaczego różne urządzenia (np. różnych producentów) pomimo takiej samej magistrali nie chcą ze sobą współpracować. Wystarczy aby procesory w zmieniaczach różnych firm miały różne adresy a także różną listę poleceń i już taka współpraca nie jest możliwa.
Co zrobić aby zmusić je do współpracy? Sprawa nie jest ani bardzo trudna ani też za prosta. Trzeba zbudować konwerter, który z jednej strony będzie emulował radiu zmieniacz a z drugiej będzie sterował zmieniaczem tłumacząc polecenia z radia. Dla kogoś zajmującego się procesorami (np. popularną 51) i znającego dobrze obsługę I2C (nawet na gotowych procedurach) byłoby to dość proste gdyby nie jedno małe ale. Otóż same adresy i lista poleceń (a także odpowiedzi do radia) są trudne do zdobycia. Nie ma tego w instrukcjach serwisowych do sprzętu, nie ma też specyfikacji procesorów ogólnie dostępnej w internecie. Pozostaje dwie możliwości: szukanie opisu po typach układów (bardzo trudne) lub też "podsłuchanie" gotowego interfejsu. Praca mozolna i nie przynosząca wiele korzyści dlatego też nie znam nikogo co by się na to zdecydował. W kilku przypadkach warto było by to zrobić bo stoi za tym duża kasa i rynek zbytu (np. Ford do jakiegoś popularnego standardu). Sam się tego nie podejmę bo nie czuję się na siłach. Byś może nie zawsze taki konwerter jest potrzebny czasem może wystarczyć odpowiednie podłączenie ale to trudno dojść samemu. A potem okazuje się, że takie łatwe było. Raczej jednak nie będzie to możliwe w przypadku dużych firm produkujących sprzęt car audio bo one wiedzą jak zadbać o swoje interesy.
Co dalej
Wyglądało by na to, że jest już bardzo nieciekawie. Ale ostatnio zdobyłem trochę ciekawych informacji. Dostałem mailem namiar na ciekawą stronę o standardzie Uni-Link firmy Sony (czyli też taki sam jak Beckera), ze szczegółami, sposobem transmisji, ramkami transmisji, adresami urządzeń (zmieniacz i układ komutacji zmieniaczy). Adres strony: http://members.home.nl/r.aerts/unilink.htm ale uwaga czasem trudno dostępny (mogę przysłać offline). Było by tylko tyle gdyby nie mały zbieg okoliczności. Dostałem do naprawy radio AudioVox. Szukając o nim informacji natknąłem się na uwagę, że do jakiegoś radia fabrycznego można zamontować zamiennie zmieniacz firm: Sanyo, AudioVox, Majestic. Zbadałem złącze zmieniacza w radiu i wyglądało mi tak samo jak złącze w Grundigu MCD36. Ponieważ taki zmieniacz posiadam, po stwierdzeniu, że sygnały się z grubsza zgadzają (na razie tylko poziomy napięć i liczba linii danych dokładnie jedna) połączyłem te oba urządzenia. Ryzyko było co najwyżej takie, że radio wyrzuci jakiś błąd i ewentualnie się powiesi. Po włączeniu okazało się, że radio próbuje się skomunikować ze zmieniaczem i wyrzuca komunikat EJECT. Po włożeniu magazynka zaczęło czytać płyty a po chwili grać. Wszystkie funkcje działały bez zarzutu. Nie było to wcale dziwne ponieważ pokrywały się z funkcjami dostępnymi w radiach Grundiga. Metodą porównania i kojarzenia współpracujących firm oraz znanych mi szczegółów z budowy złącz wytypowałem kolejne firmy, które mogą (a nawet powinny) mieć ten sam interface. Są to: Fisher (przecież to też Sanyo), Gelhard (puszka tej firmy wygląda jak kopia Grundiga lub Fishera, ma charakterystyczny przełącznik 1-2), Roadstar (kiedyś Gelharad był bardzo blisko z Roadstarem, możliwe, że do dziś tak jest), Condor (co innego mogli skopiować, z opisu przysłanego mi z mailem wynika, że ma identyczny interface), a także amerykański Blaupunkt (tylko puszka na 6 cd ze sterownikiem model CDC-RF6 i jej odmiana z pilotem CDC-RF6IR ale żadna inna). Teraz te modele co do nich nie jestem pewiem: Jensen (chyba, że nie wszystkie), Daewoo (miałem w ręce i nie zbadałem bo się nie dało złącza rozebrać, ale AudioVox miał też procesor Daewoo), chyba także Goldstar (nie sądzę aby coś innego wymyślili) i Thompsonic (tu też nie liczyłbym na jakąś nowość) a także Prestige i SPS(te obie firmy to grupa firmy AudioVox). Najciekawsze, że dostałem dosłownie kilka dni przed tym eksperymentem maila, że po odpowiednim podłączeniu z radiem Grundiga (w wersji OEM Fiata) chodzi zmieniacz... Alpine M-Bus. W zasadzie dlaczego by nie przecież to wygląda na ten sam sposób transmisji (jedna dwukierunkowa linia danych). Zaglądając do starej puszki Philipsa (22DC082) zauważyłem, że tam w środku też jest interface jednoprzewodowy a konwersji na I2C dokonuje procesor umieszczony już w przybudówce do zmieniacza. W zasadzie nie ma nic dziwnego przecież ta puszka jest jakimiś bliźniakiem zmieniacza Alpine przynajmniej w środku. Ciekawe tylko kto kupił od kogo patent.
Z innej beczki. Ze starego standardu zmieniaczy Sony (tych z okrągłą 13 szpilkową wtyczką) brały początek zmieniacze innych firm. Był to Blaupunkt CDC-M1 i M3 (oraz późniejsze amerykańce M5 i M7), Grundig MCD10 (możliwe, że i MCD20) a także Denon. O ile mi wiadomo (tego nie sprawdzałem) to Denon chodzi bez problemu ze starym Sony i na odwrót. W przypadku Blaupunkta i Grundiga odpowiedni standard sterowania uzyskiwany był za pomocą zewnętrznego konwertera. Tak samo było (prawdopodobnie) w Audi Gamma CC Bose (system w pełni aktywny). Po obejrzeniu wtyków od tych zmieniaczy (oczywiście jeżeli chodzi sposób połączeń) można wysnuć wniosek, że te puszki bez interfejsów to zwykłe puszki Sony tylko pod innymi szyldami i z innych (czy oby na pewno) montowni. Ciekawa sprawa jest z Aiwą. Tam mimo innej konstrukcji mechanicznej prawdopodobnie zaimplementowany został standard starego Sony. Wynika to ze sposobu połączeń (takie same sygnały). Jedyną różnicą jest linia CD CON, która w normalnym Sony jest linią RESET.
Z ostatniej chwili. Dostałem linka do strony opisującej oprócz oklepanego już standardu Sony, także trasmisję w standardzie Alpine M-Bus (czyli i Grundiga pod to dałoby się podciągnąć) oraz co ciekawe Pioneer P-Bus. Są to jednak informacje dla osób posiadających jakieś doświadczenie w układach procesorowych, aby mogli z tego skorzystać. Całkowitym hitem z tej strony jest sterowanie odtwarzaczem MP3 Yammp za pomoca radia Sony i wyświetlanie informacji w formacie CD-Text. Adres Microtronics