История

Принципы построения и особенности применения средств звукоусиления. Выбор усилителя сигнала сотовой связи

Плохой прием сотовой связи - проблема весьма распространенная. С ней сталкиваются многие люди как на своих дачных участках или в загородных домах, так и в собственной квартире в черте города или поселка. Слабый сигнал телефона или его полное отсутствие, прежде всего, связаны с удаленностью базовой станции вашего мобильного оператора, плотностью застройки или рельефом местности.

Если вы столкнулись с данной проблемой и для вас качественный прием является жизненной необходимостью, необходимо установить усилитель сотовой связи. Вернее, вам нужна система усиления сотовой связи, в которой такой усилитель является одним из устройств. В целом, описываемая система состоит из следующих «звеньев»: репитер GSM, внешняя антенна для приема сигнала сотовой связи, делители мощности, соединительный кабель и необходимые для подключения разъемы.

Конечно, выбрать подобную систему и, тем более, ее установить и грамотно настроить, под силу скорее специалисту. Тем не менее, чтобы вы могли встать на «правильный путь», мы попробуем немного разобраться в современных усилителях сотовой связи и в том, какие из них лучше выбрать.

Выбор усилителя сигнала мобильной связи

Прежде чем определиться и правильно выбрать усилитель связи GSM, следует разобраться с основными техническими характеристиками данных систем:

Стандарт сотовой связи GSM преимущественно делится на два основных диапазона: GSM 900 и GSM 1800 МГц. Базовые станции (вышки сотовой связи) в диапазоне 900 МГц имеют большую дальнобойность, но меньшее число каналов (возможность одновременно говорить нескольким абонентам), чем на частоте 1800 МГц. Поэтому, 900-мегагерцовые базовые станции чаще используют в области, а 1800-е в черте города. Следовательно, для дачи или загородного дома лучше остановиться на стандарте GSM 900.
Коэффициент усиления (КУ) усилителя GSM-сигнала является еще одним важным параметром выбора системы, т.к. он напрямую влияет на уровень обеспечиваемого приема сети. Проще говоря, если ваш мобильник слабо «ловит» в помещении, а на улице прием почти на максимальном уровне, то вам вполне подойдет усилитель с КУ 70-75 дБ. Если же прием сотовой связи у вас неуверенный даже на участке возле дома, то следует присмотреться к системе усиления сотовой связи с коэффициентом в 75-90 дБ. Репитер сотовой связи с КУ меньше 65 дБ лучше не приобретать вообще, т.к. он вряд ли справится с поставленной вами задачей.
Выходная мощность ретранслятора системы усиления мобильной связи. Этот параметр влияет на то, какую площадь помещения сможет «покрыть» уверенным приемом ваша система усиления сигнала GSM. К примеру, усилитель сотовой сети мощностью 100 мВт способен обеспечить уверенным приемом площадь до 200 кв.м, а сотовый репитер мощностью 320 мВт справится с помещением вплоть до 800 кв.м. Тем не менее, прямой зависимости между мощностью репитера и площадью вашего помещения нет, а существует лишь понятие корреляции. На то, как репитеры GSM обеспечивают уверенным приемом конкретную площадь помещения, могут повлиять самые различные факторы. Например, уровень входного сигнала от вышки сотовой связи, длина кабеля от внешней антенны до усилителя, КУ, а также грамотный монтаж всего оборудования в целом.

На данный момент среди репитеров для загородного дома, офиса, коттеджа или дачи наиболее востребованы такие модели, как Picocell 900 SXL и Picocell 900 SXM.

Picocell 900 SXL работает в диапазонеGSM 900. Коэффициент усиления (КУ) данной системы равен 80 дБ, а выходная мощность ретранслятора - 320 мВт. Система усиления 900 SXL предназначена только для установки внутри помещений.
Picocell 900 SXМ обладает теми же параметрами, как и ее младший собрат Picocell 900SXL, однако эта система оснащена хладо- и влагостойким корпусом, имеющим степень защиты ip66. Данное устройство является оптимальным в тех случаях, когда проложить кабель внутри помещения не представляется возможным и сотовый усилитель GSM со всей его конструкцией необходимо установить на улице.

Выбор качественной внешней антенны

Внешняя антенна необходима для приема сигнала от базовой станции вашего оператора сотовой связи. Ее монтируют на эфирную мачту, установленную на крыше здания. При этом следует иметь в виду, что внешняя антенна сотовой связи постоянно находится под воздействием самых различных внешних факторов (дождь, снег, ветер и т.п.), поэтому при выборе ее модели следует уделить особое внимание показателям надежности и долговечности. Достаточно хорошим вариантом является модель AL-900-11 , т.к. она изготовлена из цельного полотна металла, покрытого эмалированной краской, что надежно ее защитит от окисления, коррозии и разрушения.

Выбор подходящих внутренних антенн

Выбор данных устройств напрямую связан с тем, на какой стадии строительства находится ваш дом или дача. Если внутренняя отделка помещения еще не производилась и у вас пока есть возможность монтажа внутренней антенны сотовой связи за подвесными потолками, то стоит приобрести сеть антенн с достаточно небольшим коэффициентом усиления. Благодаря такому решению, у вас получится равномерная зона покрытия сотового сигнала. Предпочтительным количеством является соотношение одной антенны на каждые 100 кв.м. площади. Среди таких моделей антенн хочется порекомендовать AP-800/2500-7/9ID . Данные антенны поддерживают все современные на данный момент стандарты связи: GSM900, DCS1800 и даже UMTS 2100 (3G).

Если вам необходимо обеспечить качественный сигнал мобильной связи внутри жилого помещения, и, при этом, не нарушить его интерьер, стоит присмотреться к одной антенне с большим коэффициентом усиления. Такие антенны, по возможности, устанавливают в невидимых местах. Интересны модели RAO-11GL-60 или RAO-14GL-70 , которые обладают КУ 11 и 14 дБ. Такое довольно высокое значение коэффициента усиления дает возможность с помощью одной антенны добиться нужной вам зоны покрытия сети.

Выбор кабеля и разъемов для системы

Все устройства системы усиления сети GSM соединяются между собой коаксиальным радиочастотным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Для коттеджа или дачи оптимальными по цене и качеству являются кабели марок 5D-FB или 8D-FB . Разница между ними состоит в толщине центральной жилы и, следовательно, уровне остаточного затухания при прохождении сигнала (5В-FB = 0,2 дБ/м; 8В-FB = 0,13 дБ/м на частоте 900 МГц). С учетом того, что современные стандарты сотовой связи все чаще используют частотный диапазон в гигагерцах, стоит остановиться на кабеле марки 8D-FB, т.к. он является более перспективным.

Для кабеля 5D-FB используются разъемы марки N-111/5D, а для 8D-FB - N-111/8D.

Выбор делителей мощности сотовой сети

Делитель мощности призван разветвлять кабели на определенное число внутренних антенн. Наиболее надежными и распространенными являются модели Picocoupler и DirectionalCoupler . Устройства марки Picocoupler предназначены для равномерного распределения сотового сигнала по помещению с разным количеством выходов для подключения антенн. Модели DirectionalCoupler используются для неравномерного распределения сигнала сети.

В итоге, если вы грамотно подобрали все устройства, купили усилитель сигнала сотовой связи, произвели его монтаж и настройку, общая схема и принцип работы вашей системы будет выглядеть следующим образом:

Имейте в виду, что, выбирая систему усиления сотового сигнала для офиса, дачи или загородного дома необходимо учесть технические характеристики всех ее отдельных устройств. Вместе с тем, крайне важно подобрать качественный ретранслятор сети GSM, обеспечить его корректную работу (совместимость) с остальными устройствами и соответствие всем необходимым требованиям обеспечения качественной и бесперебойной связи сетей GSM и UMTS (3G).

Соответствие необходимым нормам

Устанавливая усилитель мобильной связи GSM или 3G, следует знать, что его некачественный монтаж или настройка могут принести «обратный эффект», и ваша система, в результате, вместо того, чтобы усиливать прием сигнала от БС, будет наоборот, его понижать.

При этом любой из операторов сотовой связи - МТС, Билайн, МегаФон и другие - обладают всеми техническими возможностями обнаружения наличия помех для качественного приема и распределения радиоволн от их базовых станций. С помощью специального измерительного оборудования инженеры определят местоположение помех в виде неграмотно установленного GSM усилителя.

После этого владельцу такой системы будет вынесено предупреждение о необходимости переустановки, исправления настроек или полной замены всего оборудования. Если данное предупреждение будет проигнорировано, сотовый оператор имеет право подать жалобу Радионадзор, обладающий всеми полномочиями привлечения недобросовестного владельца усилителя сотовой сети GSM к административной ответственности.

Имейте в виду, что любой усилитель сигнала сотовой связи, даже установленный самым грамотным образом, создает помехи, препятствующие сигналу базовой станции. Тем не менее, существуют определенные нормы, и если не превышать их максимальное значение, проблем у вас быть не должно. Однако для этого важно не только умело установить все элементы оборудования, но и уметь его правильно настроить.

Поэтому, если вы не обладаете необходимыми знаниями по настройке GSM-ретрансляторов и их монтажу, лучше не пытаться сделать усилитель GSM сигнала своими руками, а воспользоваться для этого услугами специалистов, которых сейчас у нас более чем достаточно.

Уверенного вам приема!

Если вы решили провести усиление сигнала сотовой связи на даче , или в квартире собственными силами, то для получения положительного результата рекомендуем избегать ошибок, которые часто совершают люди с недостаточным опытом или знаниями в данной сфере. Специалисты компании SotSignal подготовили для вас статью, которая поможет вам минимизировать риск негативных последствий при установке и подключении оборудования.

1. Ошибка при выборе усилителя

Под «усилителем» понимается основной блок системы, который также называется ретранслятором или репитером. Именно в корпусе этого оборудование происходит ключевой процесс, обеспечивающий усиление сигнала. Также для работы системы требуется соответствующее периферийное оборудование, а именно:

Внешняя (донорная) антенна;
-внутренняя (сервисная) антенна;
-проводящий кабель.

Чтобы правильно подобрать все элементы системы, очень важно определить диапазон частот вашего оператора, а также учесть площадь помещения и его конфигурацию.

Вы получите набор численных значений, который необходимо верно истолковать. Выражаясь простым языком, значение −65...-75 дБ будет означать хороший уровень сигнала в данном диапазоне. Показания от −95 до 110 дБ означают плохой приём вплоть до полного отсутствия сигнала. Основная идея такова: чем хуже уровень сигнала, те более мощный усилитель вам понадобится.

Но и тут есть множество нюансов:

у разных операторов по одним и тем же диапазонам частот могут быть совершенно разные результаты. На практике это легко обнаруживается, когда один оператор работает стабильно, а другой - нет.
результаты измерения в разных точках на одном объекте, а также внутри и снаружи помещения могут значительно различаться.
хороший сигнал по частотам GSM900 или GSM1800 не гарантирует связь без помех и прерываний в присутствии частот 3G и 4G LTE с неудовлетворительными показаниями. Протоколы радиомодулей современных смартфонов автоматически переходят на частоты более высокого порядка, не анализируя их стабильность. В этом случае при выборе оборудования придется «поработать» с 3G и LTE диапазонами.
мощность усилителя должна быть сопоставима с количеством внутренних антенн, длинной кабеля и общей площадью усиления сигнала. Чем больше антенн, тем более рассеянный и слабый сигнал будет распространяться внутри помещений.

Количество и тип внутренних антенн будет зависеть от и площади помещения, которое вам требуется покрыть связью.

В зависимости от начальных условий приёма, наличия перекрытий и площади помещения выбор в пользу определенной модели оборудования может отличать принципиально! Именно поэтому перед составлением коммерческого предложения специалисты SotSignal всегда выезжают на объект со специальным измерительным оборудованием, проводят осмотр и предполагают удаленность частей системы друг от друга при установке.

2. Некорректная установка внешней антенны

Чтобы усиление сигнала сотовой связи в квартире и на даче работало максимально эффективно, важно правильно определить место установки внешней антенны, где сигнал с базовой станции оператора будет самым лучшим и уверенным, с минимальными естественными препятствиями на его пути. При усилении сигнала сразу двух-трех операторов необходимо выбрать точку, от которой открывается доступ сразу ко нескольким соответствующим вышкам связи.

Диагностировать направление сигнала можно с помощью вашего мобильного телефона: в том месте и направлении, где уровень сигнала на телефоне будет самым высоким и стабильным, установите и надёжно закрепите внешнюю антенну.

Некоторые донорные антенны при установке на кронштейн удобно направляются почти на 360 градусов. В перспективе это помогает быстро перенаправить антенну при изменении конфигурации сети на местности.

3. Некорректная установка внутренних антенн

При самостоятельной установке системы усиления сотового сигнала вам необходимо обеспечить развязку между внутренними антеннами и внешней антенной. Иначе произойдет так называемая закольцовка, когда внешняя антенна берет сигнал от внутренней, а не от базовой станции сотового оператора. То есть один и тот же сигнал многократно усиливается по кругу и система перестаёт работать.

Не устанавливайте антенны в непосредственной близи друг от друга, в металлических и зеркальных коробах, экранирующих сигнал.

4. Использование неподходящего кабеля

Подбирайте качественный высокочастотный кабель, исходя из входного сопротивления антенн и усилителя (стандартно 50 ОМ). Тем самым вы получите наименьшее ослабление сигнала от базовой станции.

Следует учесть, что чем меньше длина кабеля, тем ниже потенциальные потери мощности сигнала. Если же требуется прокладка большой длины кабеля, то вам понадобится дополнительный линейный усилитель, чтобы обеспечить оптимальную работу системы.

5. Неправильное соединение устройств системы

На данном этапе вам необходимо внимательно проверить последовательность соединения всех устройств, а также надёжность соединений во избежание поломки или выхода из строя ретранслятора сотовой связи. Кроме того, неправильное соединение может оказывать помехи и перебои в связи не только в вашем помещении, но и негативно влиять на качество связи других пользователей. Если система установлена и подключена вами некорректно, и другие абоненты решат найти виновника, то с помощью специального оборудования сделать это будет несложно. После чего виновная сторона понесёт штрафные санкции и компенсацию ущерба.

1. Установка внешней антенны.

Первоначальным этапом является установка внешней антенны . Антенна при помощи крепежа (поворотный кронштейн или мачта) устанавливается на внешнюю стену здания или на крышу, в зависимости от расположения.
Специалистом определяется направление, в которое будет направлена антенна, так как входящий сигнал от разных операторов связи должен быть одинаковый, или должен преобладать сигнал какого ни будь конкретного оператора, если была поставлена задача улучшить качество сотового сигнала только одного оператора.

2. Подготовка и обжим кабеля.

На концах подготовленного кабеля необходимо надеть разьемы N-типа и обжать (либо подготовить кабель заранее и запаять разъем, если он не подразумевает обжим). Мы советуем защитить разъем термоусадкой или замотать изолентой, так как со временем он может окислиться, что может вызвать неустойчивую работу и помехи. Дальше подключаем наш кабель к внешней антенне и переходим к следующему шагу.

3. Прокладка кабеля.

Всем известно, что при прокладке кабеля очень важно, чтобы расстояние от репитера до внешней антенны должно быть минимальным, так как при длинном кабеле будут большие потери сигнала (амплитуда входящего сигнала должна быть максимальной). Выбираем место прокладки кабеля, учитывая все рекомендации, прокладываем и приступаем к установке репитера (усилителя сотовой связи).

4. Установка усилителя сотового сигнала.

Место установки репитера выбирается исходя из минимальной длинны кабеля и чтобы он не располагался на видном месте. Это может быть или чердак, если это частный дом или репитер прячут над потолком, если это офисное здание. Но нужно убедиться, что место установки соответствует разрешенным климатическим условиям в паспорте репитера.

5. Подключение внешней антенны к усилителю.

На корпусе репитера сотовой связи располагаются два разъема. Нам нужен будет разъем, который обозначен буквами BS – это вход усилителя. Присоединяем наш кабель от внешней антенны, убедившись, что разъем закручен плотно и до конца.

6. Установка внутренней антенны.

В зависимости от ситуации и от площади объекта, внутренних антенн может быть несколько.
Если будет использовано несколько антенн, то необходимо установить сплиттер (разветвлитель) сигнала, который будет разделять мощность для каждой антенны. Дальше необходимо обжать кабель разъемами, как это было сделано вначале и подключить его к сплиттеру сигнала и к внутренним антеннам. Сплиттер сигнала соединяем подобным способом ко второму, свободному выходу усилителя. Если использовалась только одна внутренняя антенна, то она подключается напрямую к репитеру.

Системы автоматической регулировки усиления (АРУ) широко используются в радиоприемных устройствах различного назначения. Системы АРУ предназначены для стабилизации уровня сигнала на выходе усилителей радиоприемных устройств при большом динамическом диапазоне изменения входного сигнала, достигающих, например, в радиолокационных приемниках 70100 дБ. При таком изменении уровня входного сигнала, при отсутствии системы АРУ, нарушается нормальная работа приемных устройств, что проявляется в перегрузке последних каскадов приемника. В системах автоматического сопровождения цели РЛС перегрузка каскадов приемника приводит к искажению амплитудной модуляции, к снижению коэффициента усиления и срыву сопровождения. В системах стабилизации частоты перегрузка каскадов вызывает изменение крутизны дискриминационной характеристики, что резко снижает качество работы системы .

По принципу построения системы АРУ делятся на три основных типа : разомкнутые, или без обратной связи (рис. 2.2, 2.3); замкнутые, или с обратной связью (рис. 2.4); комбинированные. Существуют одно- и многопетлевые системы АРУ с непрерывной и цифровой регулировкой. АРУ без обратной связи обеспечивает высокое постоянство амплитуды выходного сигнала при изменении входного сигнала в широких пределах, однако регулируемая величина зависит от стабильности параметров цепи АРУ.

Разомкнутая инерционная система АРУ (рис. 2.2) имеет в своем составе регулируемый усилитель (У), усилитель системы АРУ (УАРУ), детектор АРУ (ДАРУ) для получения управляющего воздействия и фильтр нижних частот (ФНЧ), устраняющий составляющую частот модуляции во избежание демодуляции АМ радиосигнала.

Рис. 2.2  Структурная схема разомкнутой инерционной

системы АРУ

Временная система (рис. 2.3) содержит устройство формирования управляющего напряжения (ВАРУ), работа которого синхронизируется во времени внешним импульсом.

Рис. 2.3  Структурная схема системы разомкнутой временной АРУ (а)

и временная диаграмма, поясняющая принцип ее работы (б)

На практике наибольшее распространение получили инерционные системы АРУ с обратной связью (рис. 2.5). Они подразделяются на системы непрерывного и импульсного действия. Все перечисленные системы могут быть задержанными и незадержанными.

Рис. 2.4 Структурные схемы систем АРУ непрерывного действия

с обратной связью (а) неусиленная с совмещенным детектированием, (б) – неусиленная с раздельным детектированием

Принцип работы системы АРУ заключается в следующем. Входное напряжение U вх (t ) поступает на вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления. Выходное напряжение с усилителя поступает на вход детектора, затем продетектированный сигнал суммируется с напряжением задержки U з. Суммарное напряжение U с усиливается усилителем постоянного тока (УПТ) и подается на фильтр нижних частот (ФНЧ), ФНЧ формирует управляющее напряжение U у, изменяющее коэффициент усиления. Зависимость коэффициента усиления усилителя от управляющего напряжения называют регулировочной характеристикой, она может быть аппроксимирована линейной зависимостью

, (2.0)

где k 0 – коэффициент усиления при управляющем напряжении, равном нулю;

 – крутизна регулировочной характеристики.

Рис. 2.5  Функциональная схема системы усиленной задержанной

АРУ с обратной связью

Эффект стабилизации уровня выходного напряжения U вых (t ) достигается за счет того, что с ростом уровня U вых (t ) увеличивается и управляющее напряжение U у, под действием которого, в соответствии с выражением (2.1), уменьшается коэффициент усиления усилителя, что приводит к снижению уровня входного сигнала.

Для предотвращения снижения уровня выходного сигнала при малых входных воздействиях и обеспечения работы системы АРУ с определенного уровня, в систему подают напряжение задержки U з. В результате напряжение управления появится только в случае, когда напряжение на выходе амплитудного детектора превысит напряжение задержки U з.

, если
, (2.0)

, если
,

где K д – коэффициент передачи детектора.

Фильтр нижних частот в цепи обратной связи систем АРУ предназначен для передачи управляющего напряжения с частотами изменения уровня выходного напряжения АРУ. При этом ФНЧ должен быть инерционным по отношению к частотам полезной модуляции, иначе произойдет демодуляция полезного сигнала.

Напряжение на выходе системы АРУ

Уравнениям (2.2)–(2.3) соответствует структурная схема системы АРУ (рис. 2.6). На этой схеме нелинейное звено (НЗ) описывается зависимостью

(2.0)

В установившемся режиме (при постоянном уровне напряжения на входе системы АРУ) из (2.2)–(2.4) следуют:

при u д < u з;

при u д  u з, (2.0)

где k упт – коэффициент усиления УПТ.

Рис. 2.6  Структурная схема системы АРУ

с обратной связью

Уравнение (2.5) определяет регулировочную характеристику системы АРУ с обратной связью.

Рис. 2.7  Амплитудные характеристики системы АРУ

Амплитудные характеристики замкнутой системы АРУ (рис. 2.7.) представлены для случаев: 1 – без системы АРУ, 2 – простая АРУ, 3 – задержанная АРУ, 4 – усиленная и задержанная АРУ.

Средства усиления предназначены для оперативной передачи речевой информации, оповещения большого скопления людей и подачи сигналов.

Источниками речевой информации могут быть непосредственно сотрудники, так и технические средства, например магнитофоны или радиоприемники.

Предназначены для доведения информации, как сотрудникам органов внутренних дел, так и для передачи информации гражданам, отдельным правонарушителям и т.п.

Структурная схема средств усиления речи представлена на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Структурная схема средств усиления речи
СУ – сигнальное устройство; М – магнитофон; Пр – приемник

Любое средство усиления звука состоит из микрофона, усилителя, запитанного от источника питания и громкоговорителя. Усилитель может содержать линейный вход, к которому подключаются внешние источники речевой информации, например устройства записи или хранения речевой информации (магнитофоны, MP3-проигрыватели, диктофоны, проигрыватели компакт-дисков и др.) или радиоприемники.

Микрофон преобразует акустические колебания в пропорциональные им электрические, т.е. является акустоэлектрическими преобразователем. Однако полученные электрические колебания очень маломощны, небольшие по уровню и составляют примерно 1-100 мВ. Для того, чтобы с требуемым уровнем мощности воспроизводить звук, необходимо увеличить мощность слабых электрических колебаний и увеличить уровень до 10 В.

Эту задачу выполняет усилитель мощности, который представляет собой электронную (полупроводниковую) схему. В усилителях используют способность активных элементов (транзисторов, микросхем) к изменению некоторых своих параметров и в конечном счете к усилению сигналов.

Усилитель это электронное устройство, увеличивающее мощность электрических сигналов за счет потребления энергии постоянного тока. источник питания. В качестве источника питания может выступать батарея (аккумуляторная батарея) или вторичный источник питания, преобразующий напряжение питающей сети (переменное напряжение 220 В) в постоянное требуемого номинала.

Характеристики усилителей:

диапазон усиливаемых частот;

коэффициент усиления;

напряжение питания;

мощность.

Классификация средств усиления речи показана на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Классификация средств усиления речи

Стационарные средства усиления устанавливаются в залах, помещениях, открытых пространствах и не подлежат перемещению. Они используются для обеспечения повседневной деятельности, для информирования соответствующих подразделений и отдельных сотрудников органов внутренних дел, при проведении построений, собраний, совещаний. Конструктивно состоят из стационарно установленных колонок, микрофонов, усилителя разнесенных в пространстве. Существуют определенные особенности при организации озвучивания открытых пространств и помещений.

Озвучивание помещений относится к одной из наиболее сложных в практическом плане задач. Качество озвучивания определяется громкостью и разборчивостью речи. Громкость зависит от степени превышения уровня полезного звукового сигнала над уровнем действующего фонового шума, разборчивость речи зависит от многих факторов, включая качество звуковоспроизводящей аппаратуры, акустические свойства помещения, расположение звуковоспроизводящих устройств и многое другое.

Громкость и разборчивость связаны между собой в силу следующих обстоятельств: звуковое поле в помещении складывается из двух составляющих - звука, излучённого звуковоспроизводящей аппаратурой (прямой звук) и отражённого от ограждающих поверхностей (диффузный звук). Отношение диффузного звука к прямому называют акустическим отношением помещения. Для нормальной разборчивости акустическое отношение должно иметь некоторое оптимальное значение: при низком акустическом отношении, когда величина прямого звука превышает уровень диффузного, речь приобретает отрывистый характер, при высоком - речь или музыка становятся неразборчивыми, превращаясь в какафонию. Таким образом, для каждого помещения существует своя оптимальная мощность и схема расположения звуковоспроизводящих устройств.

Специфика звукофикации открытых пространств заключается в том, что озвучивать приходится большие площади, да и расстояния между источниками звука значительны: при неправильно выбранном размещении громкоговорителей может возникнуть эхо (как на открытых пространствах, так и в помещениях большого объема). Во-вторых, распространение звуковых волн на открытых пространствах зависит от климатических факторов и состояния атмосферы (запыленности, наличия тумана и т.д.). В-третьих, на открытых пространствах всегда присутствуют акустические помехи

Также при проектировании систем звукофикации открытых пространств важно учитывать уровень звукового давления, который создают громкоговорители на границе зоны озвучивания и за ее пределами. Если неподалеку есть жилые помещения, больницы и т. п., то людям, находящимся там, может помешать звуковая передача, рассчитанная на основную зону. Поэтому уровень звукового поля за пределами озвучиваемой зоны должен быть не выше заданных санитарных норм при условии подведения к системе озвучивания номинальной мощности.

Пример стационарной системы усиления показан на рис. 6.3.

Система громкой связи «ГРОМ» предназначена для оснащения помещений и открытых площадок, где необходимо наличие громкой связи. Система обеспечивает трансляцию речи, возможность подачи звуковых сигналов в экстренных случаях («Тревога»), обратную связь. Питание осуществляется от сети в 220В.

Отличие переносных средств усиления речи от стационарных заключается в том, что элементы системы, которые могут совпадать со стационарными, однако они стационарно не устанавливаются, а могут переноситься или перевозиться и разворачиваться в новом месте.

Рис. 6.3. Система громкой связи «Гром»

Возимые средства усиления речи устанавливаются на автомобильной базе с помощью специальных креплений. Как правило такие системы питаются от бортовой сети автомобиля. Конструктивно Громкоговоритель усилитель и микрофон разнесены в пространстве. Громкоговоритель с помощью специальных креплений устанавливается на крыше автомобиля. Усилитель размещается в салоне и имеет выносной микрофон, совмещенный в одном корпусе с блоком управления. Представителем этой группы являются различные сигнально-громкоговорящие устройства (СГУ).

СГУ должны оснащаться все специальные автомобили органов внутренних дел. Отличительной особенностью СГУ является наличие световых сигнальных маяков, позволяющих подавать помимо звуковых («сирена»), световые сигналы. Звуковые сигналы подаются с движущегося автомобиля при обеспечении приоритетного проезда, преследовании другого автомобиля, сопровождении колонн автотранспорта и т. п.

Помимо специальных звуковых сигналов СГУ позволяет транслировать информацию через микрофон, например, различные команды и указания водителям движущегося транспорта и пешеходам. Машины, оборудованные СГУ, можно также использовать при проведении мероприятий по обеспечению общественного порядка в местах большого скопления людей, так как их выходная мощность на порядок выше электромегафонов. Используя автомобильные радиостанции (подключив их к СГУ) и образовав радиоканал, можно, например, из штабного автомобиля одновременно транслировать необходимую информацию в несколько точек в пределах устойчивой радиосвязи. Так же можно действовать и во время операций по захвату вооруженных преступников, находящихся в каком-либо укрытии, для проведения переговоров с ними или отвлечения их внимания.

СГУ «Ермак» представлен на рис. 6.4.

Рис. 6.4. СГУ «Ермак»
а) светоакустический блок; б) светодиоды; в) Силовой блок БАРС и 4х-кнопочный микрофон с функцией управления

Для подачи световых сигналов в СГУ «Ермак» используется светодиодная установка: 2 блока по 16 светодиодов. Отличительной особенностью использования светодиодов является низкое энергопотребление и высокая яркость проблеска, хорошо различимого под разными углами зрения благодаря особому расположению светодиодов. Система усиления обеспечивает звуковое давление 120 дб. Управление звуковыми и световыми режимами работы СГУ «ЕРМАК» осуществляется полностью с четырехкнопочного микрофона. Световая индикация позволяет информировать экипаж патрульного автомобиля о выбранном режиме. Громкоговоритель конструктивно размещен в светоакустическом блоке. Такое размещение, по сравнению с аналогичным громкоговорящим устройством подкапотного типа, дает больше возможностей при работе с микрофоном и увеличивает восприятие участниками дорожного движения требуемой информации.

Носимые средства питаются от батарей или аккумуляторов, имеют небольшие габариты, усилитель, как правило совмещен с рупором громкоговорителя. Микрофон или выносной, соединенной с усилителем небольшим по длине проводником, или расположен в одном корпусе с усилителем. Представителем этой группы являются электромегафоны.

Электромегафон состоит из малочувствительного к акустическим помехам микрофона, усилителя низкочастотных электрических колебаний и рупорного громкоговорителя с рукояткой, позволяющей держать его в руке.

Мощные электромегафоны комплектуются ремнем для переноски. Микрофон (обычно находящийся в торце электромегафона) располагают так, чтобы со стороны громкоговорителя (в направлении излучения звука) он обладал наименьшей чувствительностью, для исключения возникновения положительной обратной связи, приводящей к самовозбуждению усилителя и изданию пронзительного характерного писка. С помощью удлинительного кабеля, микрофон может быть отнесён от громкоговорителя на некоторое расстояние (например, когда громкоговоритель переносится на плечевом ремне или устанавливается на крыше автомобиля). Как правило, электромегафоны имеют возможность записываться как от батарей, так и от внешнего источника питания, например бортовой сети автомобиля. В некоторых предусмотрена возможность подачи звуковых сигналов, например «свисток» или «сирена».

Электромегафон ЭМ-15 представлен на рис. 6.5.

Рис. 6.5. Электромегафон ЭМ-15

Электромегафон ЭМ-15 предназначен для подачи голосовых сообщений и сигнала «Сирена» на открытом пространстве и в больших закрытых помещениях. Применяется на открытом пространстве (стадионе, площади и т. д.) на расстоянии до 1000 м по направлению ветра и при боковом ветре до 5 м/сек и в больших закрытых помещениях. Является функциональным аналогом электромегафона ЭМ-12. Его характеризуют высокая разборчивость речи и низкое энергопотребление. Продолжительность непрерывной работы составляет не менее 10 часов. На корпусе электромегафона расположены кнопка включения “Сирены”, а также гнезда, предназначенные для подключения к электромегафону микрофона и внешнего источника питания. Для удобства при эксплуатации микрофон выполнен выносным, что позволяет пользоваться им на расстоянии до 1,5 м от электромегафона, либо жестко крепить его на крышке.

Средства звукоусиления сотрудниками органов внутренних дел применяются:

При обеспечение общественного порядка во время проведения массовых мероприятий;

При осуществлении надзора за дорожным движением, обеспечения приоритетного проезда специальных автомобилей, пропаганды правил дорожного движения;

При возникновении массовых беспорядков;

При задержании вооруженных преступников, борьбе с терроризмом.

Требования к речевым сообщениям, передаваемым с помощью средств усиления речи:

Четкое соблюдение правил артикуляции, обеспечивающее отчетливое, неторопливое произношение каждого слова, средним по громкости голосом;

При необходимости многократного повторения донного и того же текста целесообразно произвести его запись, а затем воспроизведение с помощью звукозаписывающей аппаратуры;

Недопустимость произвольной редакции произносимых текстов. Для конкретных типовых ситуаций должны быть заготовлены стандартные тексты.

При обращении к водителю, нарушающему правила дорожного движения, следует четко назвать вид и государственный номер транспортного средства, которым он управляет, его последующие действия и т. п.

Необходимо тщательно готовить тексты, которые могли бы быть использованы при задержании преступников, особенно вооруженных. Часть текстов должна быть предназначена для обеспечения безопасности граждан, которые случайно оказались в опасной зоне, другая часть - для пресечения действий преступников. При задержании вооруженного преступника иногда приходится приглашать родных или близких для их обращения к нему. В таких случаях целесообразно им помочь в составлении текста обращения, ориентируясь при этом на подготовленные варианты. Еще больше вариантов следует готовить для охраны общественного порядка при массовых мероприятиях.

При использовании средств усиления речи необходимо принимать во внимание погодные условия (ветер, дождь, снегопад, туман), которые влияют на качество и дальность распространения звука. Для обеспечения наилучшей эффективности работы звукоусилительного устройства на наземном транспортном средстве рупорный громкоговоритель должен быть установлен на поворотной платформе, так как само транспортное средство не всегда удается сориентировать так, чтобы продольная ось громкоговорителя совпадала с желательным направлением распространения звука. Следует также помнить, что чем выше будет установлен громкоговоритель, тем дальше и более разборчиво будет слышна транслируемая информация.