יום שלישי , ספטמבר 28 2021

כל מה שרציתם לדעת על כבלי HDMI ולא העזתם לשאול: צלילת עומק עם אריאל מרקוס מ-MSolutions

כתב אורח - אריאל מרקוס

המעבר לכבלי HDMI 2.0 הגיע בעקבות הצורך לתמוך באותות שידור ורזולוציות גבוהות יותר מאלו שהיו בשוק עד אותה עת. בעבר, התצורה להעברת שידור ברזולוציה גבוהה היתה מגיעה לשיא ברזולוציית  1080p אך הזמנים השתנו והביאו עימם זינוק טכנולוגי לרזולוציות גבוהות בהרבה דוגמת 4K ואיתה שידורים באיכות Ultra HD ו-HDR כך שעלה צורך בכבלים המסוגלים להתמודד עם אותם שידורים "כבדים". 

כל מה שרציתם לדעת על כבלי HDMI ולא העזתם לשאול: צלילת עומק עם אריאל מרקוס מ-MSolutions, AVmaster
צילום - יח"צ

בימינו גם מערכות פופולאריות כמו Apple TV  כבר מעבירות שידורים בפורמט Ultra HD  ו-HDR (שידורי 4K בפורמט HDR וברזולוציה של 4:4:4, 600 מגה פיקסל בקצב העברת נתונים של 18 ג'יגה). כבלי HD ישנים, המוגבלים לרזולוציית 1080p או 4k ברזולוציה של 4:2:0   ידעו להתמודד עם קבלת הוידאו, אך באופן מוגבל למדי וצפויים להיכשל בהעברת שידור רציף לאורך זמן. 

בכל תרחיש קיים, בדיקה של 10-20 שניות יכולה לעזור לקבוע את יכולת הכבל להעביר אותות וידאו בתצורת HDMI 2.0/1.4/1.2 בכל חיבור קיים. סוג הבדיקות יכריע בסופו של דבר בפער ניכר על היכולת לפתור בעיות בהעברת השידור בזמן אמת, במידה והן ברות פתרון.

באיזה סוג בדיקה נבחר?

ישנן מס' אפשרויות לבדיקת כבלים המצויות כיום בשוק. לצערנו, רובן – כושלות בבדיקות HDMI. רוב הטסטרים לבדיקות HDMI מתמקדים בבדיקות שבוחנות את תבנית השידור. אותם מכשירי בדיקה, יודעים איך לקרוא שידור וידאו ולהריץ בדיקה דרך כבל ה-HDMI מקצה לקצה (משדר הוידאו למקבל הוידאו). בדיקה שכזו נותנת מושג לגבי צפיפות הפיקסלים באותה בדיקה ומאוששת האם הכבל יודע להריץ אותו וידאו בפורמט HDMI 2.0. 

כאמור, הבדיקות הללו נותנות לנו רמה אחת של מידע, אך לא מספיק. הסיבה פשוטה. ישנן שורת בדיקות נוספות שבודקות את איכותו הפיזית של הכבל, אשר יכולות להשפיע משמעותית על איכות האות שעובר בכבל ובפועל, על איכות השידור כולו. החיווט בכבל עצמו משפיע משמעותית על איכות השידור. בטווח הקצר, וידאו שפועל ומועבר בכבל יעבור באופן תקין, אך מה קורה אם ישנה תקלה בחיווט שמתחת לציפוי הכבל?

בחינת הכבל עצמו תעזור לזהות ולפתור תקלות מורכבות ומתקדמות יותר. לכבל HDMI  סטנדרטי ישנם 19 מוליכים ייעודיים לוידאו, אודיו, אינטרט ומידע שמחווטים בזוגות מוצלבים לתוך הכבל. כל כבל מגיע עם ציפוי שאמור להגן על אותם המוליכים ולאפשר הזרמת מידע מקסימלית דרכו. המגן (shield) אגב, מהווה את המוליך ה-20. רוב מתקיני הכבלים, משתמשים היום במחולל תבניות HDMI שיודע לקחת אות שידור ולהחזיר לנו מידע האם אותו שידור עבר באופן תקין דרך אותן 19 נקודות הולכה על הכבל. 

בבדיקות קצרות טווח, אותות שידור יכולים לעבור בצורה תקינה לחלוטין, אפילו אם ישנן בעיות עם חלק מנקודות ההולכה השונות בכבל. הבעיות מתחילות לצוף לפני השטח בבדיקות רציפות וארוכות טווח או כאשר אות שידור רציף עובר דרך אותו כבל במשך כמה שעות. למשל, מערכת שאמור לשדר 24 שעות ביממה שבעה ימים בשבוע עם מוליך פנימי, שעלול לזלוג או ליצור השראה על חיווט הכבל ובאופן בלתי נמנע יפגע בסופו של דבר באיכות השידור שעובר דרך הכבל. 

בעיות נוספות עלולות להתעורר בגלל יכולת מוגבלת של הכבל להתמודד עם נחשולי מתח חשמלי בעוצמות משתנות. כאשר התנגדות גבוהה תומכת ברזולוציות נמוכות כמו Full HD  (1080p, 148 מגה פיקסל בקצב תעבורה של 3 ג'יגה) או בשידור Ultra HD (4K 4:2:0, 297 מגה פיקסל בקצב תעבורה של 9 גי'גה). 

בהתנגדות גבוהה קיימת סבירות גבוהה יחסית כי המתח יפריע לחיווט בכבל ויגרום לכך שאותות הוידאו יעברו דרכו בצורה לא מאוזנת, דבר שיגרום לשידור לא תקין. היכולת להתחבר לשעון ה-TMDS אשר יודע לסנכרן אותות שעוברים על גבי החוטים השזורים בתוך הכבל ובכך למזער את רעשי הרקע למינימום, באה לפתור את הסוגיה. 

שעון ה-TDMS מאפשר לספק קריאה פיזית שאינה אפשרית באמצעות בדיקת תבניות שידור HDMI סטנדרטיות. הקריאה מצריכה מכשיר בדיקה שמסוגל לספק בדיקה גרנולרית יותר שבוחנת את הכבל לעומק באמצעות שליחת זרמים נמוכים או גבוהים דרך הכבל, גורמים לחימומו במשך 15 שניות וכתוצאה מכך המכשיר מספק נתוני קריאה שמספרים לנו האם משהו במאפייני הכבל השתנה כתוצאה מהמתח שעבר דרכו. בתוך כך, מתקבלים גם נתוני ההתנגדות לזרם ולצד נתוני שעון ה-TDMS אנו למדים גם כמה השידור נקי מרעשים.

בסופו של יום, יש חשיבות לעריכת בדיקה מקיפה יותר, שכן בדיקת תבניות HDMI רגילה, עלולה לפספס בעיות נוספות שנובעות מתקינותו הפיזית של הכבל ואיכותו. 

מהם מאפייני הכבל בשגרה?

כבל HDMI מתאפיין בחיבור פיני בעל 19 נקודות מגע (20 כולל המגן), ההבדל בין היצרנים השונים יגיע ברובו מהדרך בה מונחים זוגות החוטים המוצלבים בתוכו. חלק מהיצרנים מנסים להוזיל את עלויות הייצור ולכן ישתמשו בחוטי נחושת שאינם מוליכים מקסימליים דוגמת חוטי CEC או מגיני TMDS. לעומתם, יצרני כבלים אחרים, עובדים קשה על ממת לשפר את איכות הכבלים שלהם באמצעות חיבור מגן ה-TDMS ל- GND בעל חיבור 17 פינים, מבלי לחברם לציפוי עצמו, על מנת לשפר את עמידות הכבל. אלו שכן בוחרים לחבר את כבל ה-GND לציפוי עלולים למצוא את עצמם בבעיה, כיוון שמתח ממקור קרוב, כמו חוטים שנוגעים בציפוי, עלול לגרום להפרעות בשידור. 

חשוב לזכור כי תקן HDMI סטנדרטי מחייב כי כל זוג חוטי TMDS מוצלבים, יגיעו עם נקודת חיבור ייעודית למגן באמצעות חיבור פיני של 2,5,8 ו-11 נקודות בכבל ה-HDMI על מנת להגיע לעמידות מקסימלית. לכן כל זוג מוצלב מכיל 3 שורות: מידע (+), מידע (-) ומגן. 

רק חיבור מקצה לקצה, המחבר פין לפין נועד למזער הפרעות בשידור. ועדיין, ההבדלים במאפיינים השונים של כבלי HDMI מבחינת החיבורים, גורמת לכך שבעיות מסוימות עלולות להתעורר בגלל איכויות הכבלים. 

חיבורים מודולארים

הכבלים השונים, החיבורים השונים, סוגי הבדיקות השונות, כל אלו יצרו סיטואציה בעייתית עבור משתמשי קצה שאין באפשרותם לדעת כיצד לפתור בעיות שעלול להתעורר בחיבורים השונים. ייתכן ואותו אינטגרטור אשר התקין אצלם את המערכת, ביצע בדיקת תבנית HDMI בלבד אשר הראתה שהכל תקין למרות שבפועל, התקלה עדיין נמשכת?

יכול להיות שהמערכת עצמה הייתה לא פעילה או במצב 'שינה' בגלל חופשה, או השבתת פעילות בשל הסגרים שידענו כולנו היטב לאחרונה. ברגע שהמערכת נדלקת שוב ואמורה להעביר מידע בגדלים של 18 ג'יגה, אנו רואים ירידה באיכות הוידאו, אין חיבור ל-HDBaseT רק כבל באורך 3 מטר שמתחבר למקור הזרמת השידור. כבל ה-HDMI פשוט לא מסוגל להתמודד עם תעבורת נתונים גבוהה כל כך בחיבור בין 2 נקודות. 

בנוסף לכל אלו, ישנו גם נושא השחיקה. רוב כבלי ה-HDMI נועדו לעמוד בעד 500 פעמים מקרי ניתוק וחיבור, אבל ישנה אפשרות שנזק שכבר התחיל בכבל בעבר, הלך והחמיר במיוחד בעת הנוכחית בה אנו רואים ביקוש הולך ועולה לשידורי וידאו באיכות גבוהה.

אז כיצד יסייעו לנו מכשירי הבדיקה המתקדמים באיתור תקלות?

כיום מכשירי הבדיקה המתקדמים קומפקטיים ומאפשרים להתנייד איתם לשטח. מתקינים יכולים לבצע בדיקות אותות שידור באמצעות מספר פרמטרים ביניהם:

• בדיקת החיבורים בכבל עצמו להעברת אות בכבל גם ללא מקור שידור מקודד או מפענח.

• בדיקת איכות השידור המוזרם לכבל מהרשת (uplink ו-Downlink )

• בדיקת מגעים ורעשים הנגרמים כתוצאה מבעיות בחיווט הכבל.

 

אלו בעיות הניתנות לזיהוי מיידי בשטח לצד בעיות נוספות, מבלי שיהיה למתקין צורך להצטייד במסך או מקרן 4K שיראה כי הכל תקין. ככל שהזמן עובר, המודולים השונים לבדיקות HDMI הולכים ומשתפרים וכיום כבר קיימים מכשירים שמסוגלים להתחבר ישירות לכבל עצמו ובנוסף, ישנם טסטרים המגיעים עם חיבורים מודולרים כמו מד מתח לבדיקת HDMI אשר יכולים לספק לנו מידע יקר ערך:

• האם כל 19 החיבורים בכבל עובדים כהלכה?

• האם הכבל עומד בעומסי תעבורת המידע?

• האם אחד המגעים בכבל תקול?

• בדיקת AWG לכל אחת מנקודות החיבור בכבל. 

בדיקה שחוסכת זמן וכסף

לבסוף, כשאתם מגיעים לבחון כבל, לא פחות חשוב להסתכל על ההסמכות והאישורים של מכשיר הבדיקה. רוב המתקינים לא יכולו להשיג תוצאות שכאלה עם מכשירי בדיקה פשוטים. מכשירים שמסוגלים להוציא דוח תקלות מידי שמראה ערכי מינימום ומקסימום, מספקים פרטים על אות השידור, שחיקתו ומציעים נקודות לשיפור, מצביעים על הבעיה ובסופו של דבר מאפשרים לנו לחסוך זמן וכסף על תקלות מיותרות -מגיעים עם תקן משלהם. 

אחריות יצרן מקבלת משנה תוקף לצד דוח מפורט שמצביע על ליקויים במוצר עצמו. יתרה מכך, אם בעיות במוצר ה-AV שהתקנתם צצות במורד הדרך, השוואת תוצאות בדיקה שנעשו בהתקנה לצד כאלו שנעשות לאחר גילוי התקלה, מאפשרות לבודד את הגורם לכשל ולטפל בו מיידית. כך למשל, אם מישהו חיווט מערכת מיזוג אוויר סמוך לחיווטי מערכת AV, הבדיקה תעלה על מקור הבעיה. 

היכולת להריץ בדיקות אמינות ומדויקות לכבל ה-HD בשימוש ארוך טווח במערכות AV חדשות, מאפשרת שקט נפשי בידיעה ששידור הוידאו זורם בצורה אופטימלית ומספקת מידע נרחב שמאפשר טיפול בתקלות שעלולות להתעורר בעתיד ובסופו של דבר, מאפשרות שידור נקי יותר ואיכותי יותר לאורך זמן. 

רוצים שההצטיידות הבאה תהיה מוצלחת באמת?

קבלו את הידע החשוב ישירות למייל