[1]V následujícím povídání si ukážeme, jaké jsou možnosti digitalizace vč. ozvučení starších analogových modelů, a to na příkladu modelu elektrické lokomotivy DB BR 120 v měřítku N od firmy Fleischmann (model 7350). Možná, že tento článek měl předcházet už publikovaným statím ZDE [2] a ZDE [3], ale to není vůbec podstatné. Nehledě na to, že dále uvedený popis se v mnohém neliší od digitalizace jiných modelů. Nechť je vnímán jako „obecný návod“. Máme zato, že každý nový popis může přispět k ušetření času. Anebo k porovnání použitých metod a postupů.
Co budeme k digitalizaci modelu se zvukem potřebovat
Určitě budeme potřebovat
- peníze na nákup lokomotivního dekodéru. Pro standardní digitalizaci necelých 1 000 Kč (podle výrobce), a pro digitalizaci s ozvučením minimálně 3 000 Kč, protože zvukový dekodér je (opět podle výrobce) asi třikrát dražší než dekodér standardní, navíc se musí koupit reproduktor s ozvučnicí,
- pro modely v měřítku N je třeba vždy vybrat rozměrově co nejmenší dekodér, ale s dostatečnou funkcionalitou. U N-kového modelu přemíra funkčních výstupů není nutná. Velikost (přesněji „malost“) se také týká reproduktoru.
Poznámka: V současné době (2025) je na trhu několik vhodných malých dekodérů a reproduktorů. Pokud jde o zvukové modely, mnoho modelářů našlo oblibu ve výrobcích firmy ZIMO (Rakousko), konkrétně pak v modelu MS500 a reproduktoru LS8x12, které jsou u nás snadno dostupné (obě součástky k dostání např. ZDE [4]). Jsou to rozměrově opravdu maličké dekodéry a tudíž pro N-kové modely velmi vhodné. Navíc je k nim k dispozici značně široká škála tzv. zvukových projektů – viz dále. Pro starší analogové modely bez jakékoli přípravy pro digitalizaci je pak vhodné vybrat typ dekodér s vodiči. Prodávají se i další typy např. bez vodičů, s konektorem NEM651 aj. K tomu blíže ZDE [5].
- S dalšími finančními výlohami je někdy potřeba počítat na zakoupení tzv. zvukového projektu, resp. jeho nahrání do dekodéru. Pojmem „zvukový projekt“ je označován soubor zvuků zaznamenaných v reálném provozu, jenž je upravený a nahraný do dekodéru. Z dekodéru se zpětně reprodukuje při provozu modelu a ovládá se přes digitální ústřednu, ovladač, resp. přes funkční tlačítka Fx.
Poznámka: Firma ZIMO (ale i jiné) na svých stránkách nabízí zdarma celou řadu zvukových projektů k různým parním, elektrickým a diesovým lokomotivám vč. motorových vozů. Některé zvukové projekty (obvykle pro firmu vytvořené externě) jsou zpoplatněné v řádu několika málo desítek Euro. Nahrání i těchto projektů do dekodéru je obvykle účtováno (jako služba).
- Standardní modelářské nářadí, se kterým bude nutné opravit rám (řezání, pilování, vrtání) a desku plošných spojů (DPS) (odpájet či připájet některé elektronické součástky).
.
Průzkum stávajícího analogového modelu
U analogového modelu vybraného k digitalizaci je třeba nejdříve zjistit a promyslet tyto skutečnosti:
- Má či nemá tzv. přípravu na digitalizaci? Starší modely zpravidla žádnou přípravu nemají. V době jejich výroby nebylo o digitalizaci vidu ani slechu 🙂 .Novější modely mívají z DPS vyvedenou patici, obvykle buď NEM651 nebo NEM662 (Next18) pro dekodér. Jen zcela výjimečně je ale i v novém modelu připraveno místo pro reproduktor.
- Jak je proveden a kde je vyveden sběr proudu (napájení) z levé a pravé koleje a kde tedy bude možné připojit červený a černý vodič z dekodéru.
- V případě modelu BR 120 je proud sbírán podvozkem z jedné kolejnice přímo na „kostru“ modelu, a z druhé kolejnice pomocí vodivé odizolované plošky. (Toto ale bývá obvyklé i u modelů jiných výrobců.) Obě stopy jsou pak vyvedeny pomocí vodivých úchytů DPS na krajní sběrny desky (v obr. 1 pozice 1 a 2). Zde budou připojeny červený a černý vodič z dekodéru.
Poznámka: V případě BR 120 jsme se rozhodli, že původní DPS zachováme, jen na ní provedeme potřebné úpravy. Pokud se ale modelář rozhodne k výrobě nové DPS, tak musí i nově vyřešit připojení napájení.
Poznámka: Pomůckou v hledání potřebných vodivých částí je fakt, že k těmto částem jsou připojeny tlumivky k motorku (v obr. 1 pozice 4 a 5). Vlastní tlumivky je třeba odpájet, lokomotivní dekodér jejich funkci nahradí.
Poznámka: Podle některých doporučení se tlumivky odstraňovat nemusí, ve funkčnosti dekodéru nebrání, ale jelikož na druhou stranu akorát překáží, je lepší je odpájet. Nehledě na to, že v některých případech dojde i na výměnu motorku za coreless (viz dále) a u těch se nepoužívají.
- Dále je třeba vystopovat, jak a kde jsou připojeny kontakty od motorku a kde bude možné připojit oranžový a šedivý vodič z dekodéru. Každopádně (obrazně řečeno) mezi kolejnicemi a motorkem musí být zapojen dekodér.
Poznámka: V této souvislosti je nutné zvážit, jestli při digitalizaci nebude potřeba vyměnit původní motorek za nejnovější typ, tzv. coreless motorek. Jde o to, že starší motorky v modelech nemají zcela dobré vlastnosti při rozjezdu, jsou méně spolehlivé, potřebují údržbu tzn. čas od času potřebují vyčistit nebo vyměnit uhlíky a namazat osičku, a především jsou také větší. Naopak coreless motorky jsou v mnoha parametrech přizpůsobeny digitálnímu provozu. Mají ale menší průměr osy (prům. 1,0 nebo dokonce 0,8 mm), s čímž je nutné počítat při spojení se šnekem v prvním převodu a pro jejich fixaci je potřeba speciální „kostka“ (držák).
- V případě modelu BR 120 jsme se rozhodli, že motorek vyměňovat nebudeme. Motorek je připojen přes kontaktní plíšky připevněné k DPS a v horní části desky jsou vyvedeny kontaktní plochy (v obr. 1 pozice 3 a 4). Zde budou připojené oranžový a šedivý vodič z dekodéru.
Poznámka: I zde je pomůckou v hledání potřebných vodivých částí to, že k těmto částem jsou připojeny tlumivky a kondenzátor. Vlastní kondenzátor (v obr. 1 pozice 6) je třeba při digitalizaci vždy odstranit.
[6]
Obr. 1 – Sejmutá karosérie modelu BR 120 odhalí DPS, na které jsme vyznačili důležité pozice
.
Jak a kde zapojit světla (žárovičky či LED)
Nikde není napsané, že u digitalizovaného staršího modelu je za každou cenu nutné vyměnit žárovičky za LED. Je to ovšem z řady důvodů lepší. Znamená to ale obvykle upravit držáky žárovek, které bývají dosti masivní a využívají faktu, že jeden pól napájení je vyveden na kostru.
Poznámka: Pro N-kové modely výrobci standardně používají nejmenší žárovky na trhu s paticí 2,7 mm. U modelů z poslední doby už osazují DPS LED SMD. Bohužel, žádný z nich ale dosud nepřišel na trh s ekvivalentem nahrazujícím žhavené vlákno LED-kou přímo s rezistorem v původní patici. Přitom ve větších paticích jsou takové ekvivalenty vyráběné. Takže nezbývá, než si takové LED-kové světlo vyrobit (jak je např. ukázáno ZDE [7]), anebo zcela vymyslet a přepracovat uchycení LED SMD vč. rezistoru s vyústěním do světlovodů, přičemž obvykle původní držák žárovky se zlikviduje.
Žárovičky u našeho modelu jsou zapojeny jedním pólem na kostru modelu spojenou s první kolejnicí, a druhým pólem pak přes sběrnu na DPS a přes polovodivý kontakt (v obrázku označen 8) k druhé kolejnici. Polovodivý kontakt, či dioda, je v analogovém provozu potřeba, aby vždy svítila jen jedna žárovička a to v odpovídajícím směru jízdy. Zapojení světel přes lokomotivní dekodér funguje jinak: diody před žárovičkami (i když se nebudou vyměňovat za LED) nejsou potřeba a je možné je demontovat. Další možností je nechat je v modelu bez využití (což je náš případ).
Poznámka: O osvětlení modelů se lze dočíst na stránkách Martina Pinty – ZDE [8].
Vlastní připojení žároviček k dekodéru je trochu složitější; pojednáváme o tom v odstavci v závěru článku.
.
Co je tam ještě? A potřebuji to?
Pružnými kontakty na DPS (v obr. 1 pozice 8, detail obr. 2) jsou pak ke sběrně připojeny lokomotivní pantografy (sběrače) přes vlastní šroubky které je drží. V kapotě je pak umístěn otočný přepínač, kterým je v analogovém modelu možné měnit odběr z kolejnice, nebo z trakčního vedení.
V digitálním provozu ovšem odběr z trakčního vedení postrádá smysl a je možné popsané zařízení demontovat. Demontáž přepínače je patrná na obr 2. Přepínač u jiných modelů bývá ve spodku modelu mezi podvozky.
[9]
Obr. 2 – Detail přepínače napájení
.
Na obr. 3 pozice 3 je pak vidět DPS s demontovanými tlumivkami, kondenzátorem i s demontovanými pohyblivými kontakty ke sběračům.
[10]
Obr. 3 – Model po demontáži tlumivek a příprava na digitalizaci
.
Návrh umístění dekodéru a reproduktoru s ozvučnicí do modelu (obr.3)
U většiny analogových N-kových modelů se nějaké minimálně místečko pro dekodér najde, i zvukový, který je větší než standardní. Někdy to ale vyžaduje velké proměřování a vymýšlení a mnohdy nezbývá než zasáhnout do DPS nebo závaží, rámu aj. Ještě složitější to bývá s umístěním reproduktoru. Vždy je nutné myslet na odizolování dekodéru a reproduktoru od kovových dílů modelu.
Poznámka: U reproduktoru je potřeba vždy myslet na to, že nezbytně potřebuje ozvučnici, protože jinak nebude zvuk modelu dostatečně slyšet. Pravda, ozvučnici lze – avšak jen do určité míry – snížit, lze ji také „nahradit“ některou z části modelu atd. Bohužel, tato problematika není v modelářské literatuře dostatečně popsána, takže nezbývá než laborovat. Ale není to jednoduché…
Výzva: Jen pro zajímavost, sbíráme informace od modelářů, kteří mohou k tématu ozvučnic reproduktorů v malých (nejen železničních) modelech cokoliv říci. Rádi bychom následně vytvořili studii s praktickými poznatky. Přivítáme, když své náměty, poznatky a doporučení pošlete redakci HV.
.
[11]
Obr. 4 – Hledání místa pro reproduktor u modelu BR 120; sem se nevejde
.
V případě BR 120 je prakticky veškerý „volný“ prostor v modelu maximálně využit pro závaží v podobě nosné konstrukce. Konstruktéry omlouvá jen to, že v době, kdy tvořili tento model, ještě asi neměli tušení, že přijde éra digitalizace, natož „zvukové digitalizace“. 🙂
Naše řešení umístění dekodéru nakonec dopadlo tak, že jsme zvolili jeho umístění pod střechou s tím, že se musí zkrátit DPS až po místo s úchyty, trochu se shora zbrousí závaží, a tím se získá potřebná hloubka pro umístění dekodéru ( obr. 5 pozice 2). Aby nedošlo k vodivému kontaktu dekodéru s kostrou modelu, tak se pod dekodér na závaží přilepí izolační páska s přesahy.
Pro umístění reproduktoru se většinou využívá místo pod střechou, v kabině, nad převodovkami, nebo místo mezi podvozky (obr. 4). Nic z toho však u našeho modelu nebylo jednoduše možné.
Nakonec bylo nutné pro umístění reproduktoru obětovat osvětlení v jedné z kabin (té bližší k dekodéru), výrazně v tomto místě zbrousit závaží a ještě navíc použít nižší průhlednou ozvučnici z 3D tisku (obr. 5 pozice 1) (dodává Pojezdy.cz ZDE [12]). Lze použít i zbroušenou ozvučnici dodávanou s reproduktorem. Reproduktor s ozvučnicí byl přilepen k závaží polotvrdnoucím lepidlem (třeba tím, kterým se lepí figurky ke kolejišti, aby šly později sundat bez poškození).
Poznámka: Karel Brejša pro lepení ozvučnice na rám reproduktoru používá epoxidové dvousložkové lepidlo s kovovým plnidlem. Při nanášení lepidla (např. hrotem párátka) je nutné velmi dbát na to, aby ho nebylo moc, resp. aby nezateklo k membráně, protože tím by došlo k znehodnocení reproduktoru.
[13]
Obr. 5 – Pro umístění dekodéru v BR 120 bylo nutné obětovat jednu kabinu a osvětlení směru jízdy
.
Zapojení dekodéru (obr. 6 a 7)
Poznámka: Dále popisujeme zapojení barevně odlišených vodičů zvukového dekodéru ZIMO MS500. U ostatních dekodérů ZIMO, nebo i u dekodérů jiných výrobců bývá značení podle normy stejné, ale vždy se raději podívejte na schéma dodávané v návodu s dekodérem.
[14]
[15]
Obr. 6, 7 – Zapojení zvukového dekodéru
- červený, černý
připojení pravé a levé kolejnice (nevadí prohození, lze při programování CV měnit) - oranžový, šedivý
připojení pólů motorku (nevadí prohození, ale pozor – nemusí odpovídat směr svícení s jízdou) - fialový (2x)
připojení reproduktorů (nevadí prohození) - bílý, žlutý
přední a zadní světlo – přepínač (nevadí prohození, ale potom nemusí sedět směr svícení s jízdou)
A teď přichází to složitější: Druhým pólem (tzv. „+pól“) pro každou žárovičku (nebo LED s rezistorem) je buď „kostra“ (tedy část spojená s jednou kolejnicí), nebo modrý vodič. V našem případě je to „kostra“ a tedy modrý vodič není využit. Není využit ani žlutý vodič, protože druhá žárovička byla obětována umístění reproduktoru.
- modrý
tzv. „+pól“, tedy druhý pól pro napájení osvětlení a dalších funkčních vstupů (náhrada kostry). Obecně se podporuje využití tohoto samostatného „+pólu“ namísto kostry. Důvodem je především to, že v opačném případě, tedy při zapojení s využitím kostry, se stačí například nedopatřením dotknout vodivou částí reproduktoru s kostrou při zapnutém napájení, tedy při nasazení modelu na kolejnice, a dekodér se okamžitě zničí. Obejít kostru jde však jen u některých modelů (v našem případě to jednoduše nejde, protože proud jedné z kolejnic je odebírán právě přes hlavní konstrukci – závaží modelu).
- černo-bílý (nepoužit)
Vodič pro připojení kondenzátoru. Druhý pól je na samostatné plošce dekodéru. Použití kondenzátoru umožní modelu při jízdě překlenout problematické úseky, kde dochází k přerušení napájení (výhybky, nerovnosti). Kondenzátor musí být minimálně na 16V s kapacitou max. 1mF. Reálně se do modelu v měřítku N vejde kondenzátor o max. o kapacitě 250 µF a to ještě těžko, protože jde o velikost zhruba jako reproduktor. Samozřejmě čím vyšší kapacita, tím větší efekt. - zelený, hnědý, vybrané plošky na dekodéru (nepoužito)
Jde o funkční vstupy. Tedy něco jako vypínače. Druhým pólem u všech výstupů je „+pól“ nebo kostra. Používá se například u červených koncových světel, samostatného osvětlení kabiny, strojovny, apod.
Na výsledek digitalizace modelu BR 120 se zvukem je možné se podívat na tomto odkazu ZDE [16].
Foto autor a internet (perex)
.