تلویزیون شهری چیست ؟

تلویزیون شهری، یا Large LED Display ، در ادامه روند تکاملی تابلوهای تبلیغاتی LED ساخته شد . تفاوتی که تلویزیون شهری، با تابلوهای تبلیغاتی LED یا همان تابلو روان LED دارد، در این است که٬ در تابلو روان LED ٬هر LED ، دارای هر رنگی که باشد٬ تنها می تواند در یکی از دو وضعیت صفر و یک منطقی٬ یعنی روشن یا خاموش٬ قرار داشته باشد . این بدان معنیست که، هیچ وضعیت وسط برای این دو حالت تعریف نشده٬ و LED مستقیما توسط یک مدار منطقی TTL و یا CMOS راه اندازی می گردد . اما، برای تشکیل تصویر، و ساخت تلویزیون شهری٬ باید بتوانیم هر LED را، هم در حالت خاموش، هم در حالت روشن و هم در حالت های مختلف نیمه روشن٬ کنترل کرد. این مهم تا ده سال پیش، به دلیل پیچیدگی زیاد راه انداز لازم برای هر LED، حتی متصور نبود! با پیشرفت تکنولوژی، و توسعه مدارات مجتمع، و تئوری به کار رفتن LED به جای پیکسل های یک تصویر، که از مدت ها پیش مطرح بود٬ در سال ۲۰۰۹ ، این رویا تحقق یافت و شرکت ماکرو بلاک، Macro Block ، آی سی های خاص راه اندازی LED به این منظور را تولید کرد . هر چند چندین شرکت دیگر، نظیر National Semiconductor و یا IR و یا Texas Instruments ، آی سی های راه انداز برای LED ساخته بودند. ولی هیچ یک ، به منظور استفاده به عنوان راه انداز یک صفحه نمایش بزرگ که از تعداد بیشماری LED تشکیل شده باشد٬ نبود . بلکه، آنها برای مصارف روشنایی با LED، نور زمینه نمایشگرها٬ و رقص نور برای دیسکوها و یا سالن های رقص و کنسرت٬ طراحی کرده بودند. بیشتر آی سی های تولید شده تا آن زمان نیز٬ تنها ۲ تا ۸ کانال برای راه اندازی به مقاصد مذکور، داشتند .
اما ماکروبلاک، اساس کار را، بر ۱۶ کانال به بالا، برای هر آی سی، بنا نهاده. ابتدا آی سی های شانزده کاناله برای بهینه سازی تابلو روان LED تولید کرد. مزیت آی سی جدید این بود که ، جریان تمام کانال ها٬ مستقل از تفاوت امپدانس داخلی LED ها٬ یکسان ، و وابسته به یک ولتاژ مرجع است! یعنی، وقتی اطلاعات منطقی به صورت سریال یا موازی، داخل تراشه ریخته می شود٬ تمام شانزده کانال٬ جریان یکسانی دارند! بنابراین، نور تمامی LED های متصل به تمام کانال ها، یکسان و یک اندازه است. این خاصیت٬ به یک دست شدن و پیوستگی متن تبلیغاتی به نمایش در آمده در تابلو روان LED، کمک شایانی می کند .
شرکت ماکروبلاک، همچنین ، در زمینه راه اندازی LED در یک نمایشگر برای تشکیل تصویر نیز، کار کرده، و آی سی های دیگری برای این منظور تولید نموده است . به طوری که، می توان بین وضعیت روشن روشن و خاموش خاموش، صدها وضعیت دیگر، برای هر LED ، تعریف کرد! یعنی عملا، مقدار نور تولید شده توسط LED را، با کنترل جریان عبوری از آن٬ در شانزده کانال متفاوت٬ یا بیشتر، کنترل می کند! این ۱۶ یا ۳۲ یا ۶۴ کانال خروجی آی سی کنترلر‌٬ می تواند جزئی از یک سطر، یا ستون تصویر مورد نظر باشد . تا این لحظه، همه چیز خوب است و درست پیش می رود . ولی، با این کار٬ تازه، به یک تصویر تک رنگ٬ شبیه تلویزیون های سیاه و سفید قدیمی، دست یافته ایم! رفع این مشکل٬ با سه برابر کردن٬ آی سی های راه انداز شرکت ماکرو بلاک٬ برای هر سطر یا هر ستون تصویر٬ و استفاده از دست کم سه رنگ LED شامل سبز و قرمز و آبی، میسر می شود .
با این کار٬ مشکل کاملا رفع می شود . ولی مشکل دیگری پدید می آید! با حساب ساده و سر انگشتی، می توان برای یک تصویر ۸۰۰ در ۶۰۰ ، تعداد ۴۸۰۰۰۰ پیکسل متصور شد٬ که هر پیکسل، باید دست کم سه LED با رنگ های سبز و قرمز و آبی، داشته باشد . پس با ضرب این عدد در ۳، تعداد واقعی LED ها برای تصویر مذکور٬ به دست می آید. این تعداد برابر است با ۱۴۴۰۰۰۰ عدد LED!!!!!!!!
زیاد بودن LED ها را به هیچ عنوان جز استفاده از LED های پکیجی، که سه LED را در یک بسته بندی گذاشته اند و چهار پایه از آن بیرون آمده٬ نمی توان رفع کرد . تازه با این کار٬ تنها دو پایه از تعداد شش پایه ای که باید لحیم کاری می شده٬ کم کرده ایم! بنابراین مشکل اصلی این نیست. بلکه ، مشکل اصلی، مصرف برق این تلویزیون شهری غول پیکر خواهد بود! باز هم٬ با حساب سر انگشتی دیگری٬ می شود استدلال کرد اگر هر LED آن نمایشگر٬ تنها یک میلی آمپر جریان بکشد، یک هزار و چهار صد و چهل آمپر، روی ولتاژ پنج ولت٬ باید جریان دهی کنیم تا همه نمایشگر با جریان یک میلی آمپر یکنواخت٬ روشن شود . توان منبع لازم برای این کار٬ ۷۲۰۰ وات خواهد بود! یعنی معادل با تقریبا چهار خانه پر مصرف یا هشت خانه با مصرف متوسط برق! حال اگر بنا باشد صفحه نمایش حداکثر روشنایی را داشته باشد٬ آنگاه هرLED باید ده میلی آمپر جریان بکشد که توان لازم برای آن٬ معادل ۷۲ کیلو وات، که برابر است با مصرف ۷۲ خانه مصرف کننده متوسط برق !
بنابراین، چالش زیادی طی شده که به این نقطه رسیده ایم! اما، چاره چیست؟! چاره این است که٬ تمام صفحه نمایش را٬ روشن نکنیم! بلکه ۱/۴ یا ۱/۲ یا ۱/۸ یا ۱/۱۶ آن را ، آن هم برای کسری از ثانیه روشن ٬ و سپس به تقسیم بعدی برویم. این مسئله نیز٬ مشکلات خود را می آفریند . از جمله، در صورتی که سرعت مرور صفحه، یا جاروب صفحه٬ کم باشد٬ تصویر چشمک زن به نظر می رسد یا پرپر می کند . بنابراین باید سرعت مرور اینقدر زیاد باشد که٬ جاروب صفحه توسط چشم انسان تشخیص داده نشود . هر چند اگر یک مرغ٬ یا یک عقاب را جلوی آن تصویر بنشانند٬ جز چند سطر LED که روشن شده ، بعضی کم نور تر و بعضی پر نور تر و بعضی خاموشند٬ چیزی نخواهد دید! باز هم این خوب است! چون اگر همین کار را برای تلویزیون معمولی انجام دهید٬ جانور تنها یک نقطه می بیند که روی صفحه حرکت می کند٬ و گاه کم نور و گاه پر نور می شود و گاه خاموش می شود و محو !!!
بنابراین، باز هم خطای دید و ضعف چشم انسان است که٬ به کمک مهندسی الکترونیک آمده، مشکل را حل می کند . با مرور نوبتی یک چندم صفحه، می توان مشکل مصرف توان را حل کرد . چون همواره٬ فقط چندین سطر روشن هستند نه همه صفحه . بنابراین مصرف کل توان٬ برابر است با همان چند سطر+ مصرف مدارات کنترلی، مدارات مبدل و دیکودر رنگ .