Le DMX

Le DMX est un protocole utilisé dans le spectacle vivant et l’audiovisuel pour contrôler les systèmes d’éclairage. Il signifie Digital MultipleX. Il transporte 512 informations ou canaux.

1986 Création du DMX

Le DMX est née en 1986, lorsque l’Institut américain de technologie théâtrale l’a adopté comme un moyen simple, adaptable et fiable de contrôler plusieurs éclairages et autres appareils électroniques, tels que les machines à brouillard. Le problème étant alors que de nombreux fabricants avaient des protocoles propriétaires pour leurs systèmes d’éclairage et leurs appareils électroniques. Tout comme, Apple et les PC n’étaient pas du tout compatibles à l’époque. Dans l’éclairage et d’autres applications, différents produits de différentes marques ne pouvaient pas « se parler » ou « se comprendre » ou comprendre un ensemble d’instructions centralisées. Le DMX a apporté une solution à ce problème en définissant un protocole, régissant le contrôle des gradateurs et des projecteurs automatiques. D’importantes révisions effectuées en 1990 donnèrent la norme connue sous le nom de USITT DMX512/1990.

1998 Vers la standardisation

En 1998, la maintenance du protocole a été cédée à l’ESTA (Entertainment Services and Technology Association) dont le but était le développement vers une norme ANSI (American National Standard Institute). Le résultat a abouti à la norme DMX512-A. Elle a été adoptée par l’ANSI en 2004, puis révisée en 2008 pour aboutir à la norme que l’on connait actuellement. Elle porte le nom de « E1.11 – 2008, USITT DMX512-A ».

DMX512-A

Signification

DMX signifie Digital MultipleX. 512 pour 512 canaux. A pour Asynchrone. Effectivement, le signal est asynchrone. Cela signifie que tous les appareils recevant le signal peuvent le décoder sans avoir besoin de se synchroniser.

Topologie du réseau DMX

Un réseau DMX512 utilise une topologie de câblage en série. Un réseau se compose d’un seul contrôleur DMX512 qui est le maître du réseau, et d’un ou plusieurs appareils esclaves. Chaque appareil esclave possède un connecteur d’entrée et un connecteur de sortie. La spécification exige la connexion d’une « terminaison » au dernier appareil de la série. En effet, il s’agit d’un connecteur mâle avec une résistance intégrée de 120 Ω. Cette résistance correspond à l’impédance caractéristique du câble.

Couche physique

Electronique

Les données DMX512 sont transmises sur une paire différentielle en utilisant les niveaux de tension EIA-485 . Les spécifications électriques du DMX512 sont identiques à celles de la norme EIA-485-A, sauf indication contraire dans E1.11.

DMX512 est un réseau de bus d’une longueur maximum de 400m, avec pas plus de 32 appareils connectés. Si plus de 32 appareils doivent communiquer, le réseau peut être étendu sur des bus parallèles à l’aide de splitter DMX. Le câblage consiste en une paire torsadée blindée, avec une impédance caractéristique de 120 ohms. Une résistance de terminaison doit être connectée à l’extrémité du câble la plus éloignée du contrôleur pour absorber les réflexions du signal. Le câble DMX512 possède 2 paires torsadées, bien que la spécification ne définisse actuellement l’utilisation que d’une des paires torsadées. La deuxième paire n’est pas définie, mais requise par les spécifications électriques.

La spécification électrique E1.11 (DMX512 2004) traite de la connexion du signal DMX512 commun à la terre. Plus précisément, la norme recommande que les ports de l’émetteur (port de sortie du contrôleur DMX512) aient une connexion à faible impédance entre le commun du signal et la masse ; ces ports sont appelés mis à la terre . Il est en outre recommandé que les récepteurs aient une connexion à haute impédance entre le commun du signal et la masse ; ces ports sont dits isolés.

Connecteurs

Le DMX512 1990 d’origine spécifiait que lorsque des connecteurs sont utilisés, la liaison doit utiliser des connecteurs électriques de type XLR cinq broches (XLR-5), avec des connecteurs femelles utilisés sur les ports de transmission (OUT) et des connecteurs mâles sur les ports de réception. En outre, l’utilisation de tout autre connecteur de type XLR est interdite.

Le connecteur XLR à trois broches est couramment utilisé sur le matériel d’éclairage DJ et grand public. Cependant, l’utilisation de connecteurs XLR à trois broches est spécifiquement interdite par la section 7.1.2 de la norme DMX512. L’utilisation du XLR 3 broches dans ce contexte présente d’une part un risque d’endommagement du matériel en cas de branchement accidentel d’un câble audio véhiculant une alimentation fantôme 48 volts, et d’autre part incite à utiliser un câble suivant les spécifications audio analogiques pour le DMX, ce qui peut entraîner une dégradation du signal et le disfonctionnement du réseau DMX.

DMX512-A (ANSI E1.11-2008) définit l’utilisation de connecteurs de type RJ45 pour les installations fixes où le branchement et le débranchement réguliers de l’équipement ne sont pas nécessaires.
Remarque : plusieurs fabricants utilisaient d’autres brochages pour les connecteurs RJ-45 avant cette inclusion dans la norme.

Brochage XLR-5

1. Masse
2. Data 1- (Data primaire)
3. Data 1+ (Data primaire)
4. Data 2- (Data secondaire optionnel)
5. Data 2+ (Data secondaire optionnel)

Brochage RJ-45

Le brochage du connecteur modulaire 8P8C (RJ45) correspond au schéma d’appariement des conducteurs utilisé par les câbles de raccordement à paire torsadée de catégorie 5 (Cat5) . Le fait de ne pas utiliser les broches 4 et 5 permet de ne pas endommager l’équipement si le câble est accidentellement branché sur une prise téléphonique du réseau téléphonique public commuté.

Connecteurs courants non conformes

Dans les débuts, chaque fabricant d’équipements utilisait ses propres connecteurs et brochages pour ses signaux de commande numériques propriétaires. Le plus courant d’entre eux était le connecteur XLR à trois broches (fiche Cannon).

Lorsque la norme DMX512 a été ratifiée, bon nombre de ces fabricants ont ensuite publié des mises à jour du micrologiciel pour permettre l’utilisation du contrôle DMX512 sur leur équipement existant en utilisant un simple adaptateur vers et depuis le connecteur standard de style XLR à 5 broches.

Comme la spécification électrique ne définit actuellement un objectif que pour une seule paire de fils, certains fabricants d’équipements continuent de l’utiliser. Un tel équipement n’est pas conforme à la norme DMX, mais peut être suffisamment compatible pour fonctionner avec de simples adaptateurs.
Remarque : Il existe un risque d’endommagement de l’équipement si les signaux audio XLR 3 broches et DMX sont connectés l’un à l’autre.

Brochage XLR-3

1. Masse
2. Data 1- 
3. Data 1+

DMX sans-fil

Plusieurs systèmes DMX sans fil ont été développés. Les principales technologies sont le W-DMX^tm, le CRMX et le WiDMX.

W-DMX

Le W-DMX est une solution développée par Wireless Solution depuis 2004. Wireless Solution est une entreprise suédoise qui conçoit des systèmes de transmission DMX sans-fil.

CRMX

Le CRMX est une solution développée par LumenRadio depuis 2008. LumenRadio est une entreprise suédoise qui conçoit des systèmes de transmission sans fil pour le spectacle vivant.

WiDMX

Le WiDMX est une solution développée depuis 2011 par Shenzhen 3Geyes Technology Co., Ltd

Protocole DMX

Vitesse de transmission

Les paramètres de synchronisation DMX512 peuvent varier sur une large plage. Les auteurs originaux ont spécifié la norme de cette manière pour offrir la plus grande flexibilité de conception. Cependant pour cette raison, il était difficile de concevoir des récepteurs qui fonctionnaient sur toute la plage de synchronisation. En raison de cette difficulté, la spécification de synchronisation de la norme originale de 1986 a été modifiée en 1990. Plus précisément, le MAB, qui était à l’origine fixé à 4 μs, a été modifié à 8 μs, minimum. La norme E1.11 (2004) a assoupli les spécifications de synchronisation de l’émetteur et du récepteur. Les exigences de synchronisation se sont donc assouplies pour les systèmes utilisant des contrôleurs construits selon DMX512-A (E1.11). Cependant, un nombre important d’appareils hérités utilisent encore une synchronisation de transmission proche de l’extrémité minimale de la plage.

Durée de la transmission

Les durées maximales ne sont pas spécifiées. Tant qu’un paquet est envoyé au moins une fois par seconde, le BREAK, le MAB, le temps inter slot et la marque entre le dernier slot du paquet et la pause (MBB) peuvent être aussi longs que voulu.

Un paquet de taille maximale, qui comporte 512 canaux (slots), prend environ 23 ms pour être envoyé. Cela correspond à un taux de rafraîchissement maximal d’environ 44 Hz. Pour des taux de rafraîchissement plus élevés, des paquets ayant moins de 512 canaux peuvent être envoyés.

8 bits contre 16 bits

DMX n’autorise pas de méthode de codage 16 bits pour la transmission des données. Cependant, de nombreux paramètres des projecteurs motorisés utilisent un codage supérieur à 8 bits. Pour contrôler ces paramètres avec plus de précision, certains appareils utilisent deux canaux. Le premier des deux canaux contrôle le grossier (256 pas pour toute la plage de mouvement) et le second le fin (256 pas pour chaque pas grossier). Cela donne une plage de valeurs de 16 bits de 65536 pas, permettant une plus grande précision pour le Pan ou le Tilt.

Développement

De nombreuses alternatives au DMX512 ont été proposées pour répondre aux limitations de celui-ci. Par exemple, le nombre maximal de canaux de 512 par univers, le signal unidirectionnel et l’absence de détection d’erreur inhérente. La révision 2004 DMX512-A a ajouté un paquet d’informations système (SIP). Ce paquet peut être entrelacé avec des paquets nuls. L’une des caractéristiques des SIP est qu’ils permettent d’envoyer des bits de contrôle dans les paquets DMX nuls. Cependant, les SIP ont rarement été utilisés.

La révision du DMX512-A E1.11-2004 jette également les bases du protocole RDM (Remote Device Management). RDM permet un retour de diagnostic des appareils au contrôleur en étendant la norme DMX512. Ainsi, elle utilise une communication bidirectionnelle entre le contrôleur et les appareils d’éclairage. L’ANSI a approuvé le RDM en 2006 en tant qu’ANSI E1.20 et gagne en intérêt.

Un protocole basé sur réseau IP peut distribuer plusieurs univers DMX. Cela permet l’utilisation d’un unique câble depuis un contrôleur vers des convertisseurs au plus près des appareils à piloter. Ensuite, ces boîtiers sortent un signal DMX512 classique. Le Art-Net et ACN sont deux protocoles gratuits qui permettent d’y parvenir.