Die technische Möglichkeit, abgefangene akustische Informationen über stromführende Leitungen zu übertragen, ist in einer Reihe von Speichergeräten praktisch umgesetzt. Am weitesten verbreitet sind Lesezeichen, die für diese Zwecke ein 220-V-Netz nutzen.
Ein typisches Schema zur Organisation des verdeckten Abhörens von Gesprächen, an denen das Stromnetz beteiligt ist, ist in Abb. dargestellt. 1.3.22.
Abhörgeräte werden in der Regel in einer normalen Steckdose oder einem anderen elektrischen Gerät installiert, das dauerhaft mit dem Stromnetz verbunden ist (T-Stück, Verlängerungskabel, Stromversorgung für Funktelefone, Faxgeräte usw.) und sich in dem Raum befindet, in dem Verhandlungen zwischen Personen stattfinden von Interesse stattfinden. Ein typisches Diagramm eines solchen Lesezeichens ist in Abb. dargestellt. 1.3.23.
Die Empfindlichkeit eingebetteter Mikrofone gewährleistet in der Regel eine zuverlässige Aufnahme der Stimme einer Person oder Personengruppe in einer Entfernung von bis zu 100 m 10 m.
Reis. 1.3.22. Schema zur Verwendung eines Hypothekengeräts mit Informationsübertragung über ein 220-V-Netzwerk
Der Informationsübertragungsbereich reicht von 300 bis 1000 m . Dies wird durch den Einsatz eines Ausgangsverstärkers mit einer Leistung von 5...300 mW und einer speziell im Master-Oszillator des eingebetteten Geräts gebildeten Amplituden- oder Frequenzmodulation des Trägers gewährleistet. Der Träger wird durch ein Informationssignal moduliert, das in einem Niederfrequenzverstärker (NF) vorverstärkt wurde, und über einen Hochfrequenzverstärker (HF) und ein spezielles Anpassungsgerät in die Leitung eingestrahlt. Die Frequenz des übertragenen Signals liegt im Bereich von 50...300 kHz. Die Wahl dieses Abschnitts ist darauf zurückzuführen, dass einerseits bei Frequenzen unter 50 kHz in Stromversorgungsnetzen relativ hohe Störungen durch Haushaltsgeräte, Industrieanlagen, Aufzüge usw. auftreten. Andererseits Bei Frequenzen über 300 kHz ist die Signaldämpfung in der Leitung erheblich, und außerdem beginnen die Drähte als Antennen zu funktionieren und ein Signal in den umgebenden Raum abzustrahlen. In einigen Fällen werden jedoch Schwingungen mit Frequenzen bis zu 10 MHz verwendet.
Reis. 1.3.23. Blockschaltbild des Hypothekengeräts
Die Stromversorgung des Ladegeräts erfolgt über dasselbe Netz, 220 V.
Ein Empfangsgerät, das sich außerhalb des kontrollierten Geländes befindet und mit demselben Netzwerk verbunden ist, fängt das Informationssignal ab und wandelt es in eine Form um, die zum Abhören über Kopfhörer und zum Aufzeichnen auf einem Tonbandgerät geeignet ist.
Die Empfängerschaltung ist in Abb. dargestellt. 1.3.24. Das empfangene Signal gelangt über ein passendes Gerät in den HF-Verstärker, wird dann erkannt und über den NF-Verstärker an Kopfhörer oder ein Tonbandgerät gesendet. Die Empfindlichkeit eines solchen Geräts liegt in der Regel zwischen 3 und 100 μV und wird mit Batterien betrieben.
Teilweise werden Mehrkanalsysteme eingesetzt, um mehrere Räume gleichzeitig abzuhören. In diesem Fall arbeiten die Speichergeräte mit verschiedenen festen Frequenzen, und der Bediener wählt am Empfangsgerät den Kanal aus, der zum Abhören zu jedem bestimmten Zeitpunkt erforderlich ist (Abb. 1.3.25, a).
Generell haben akustische Informationsüberwachungsgeräte mit Übertragung über ein 220-V-Netz erhebliche Vorteile gegenüber anderen Speichergeräten. So zum Beispiel im Vergleich zu Funk-Lesezeichen - erhöhte Geheimhaltung (da es mit Funkempfangsgeräten nicht erkannt werden kann) sowie praktisch unbegrenzte Dauerbetriebszeit, da kein regelmäßiger Austausch der Stromquellen erforderlich ist. Im Vergleich zu herkömmlichen kabelgebundenen Mikrofonen (Abb. 1.3.25, b), die zur Signalübertragung eigene Leiter nutzen, ist es nahezu unmöglich, den Installationsort der Empfangsgeräte genau zu bestimmen.
Bei der Verwendung dieser Technik treten jedoch erhebliche Probleme auf.
Erstens ist die Arbeit nur innerhalb einer Phase des Stromnetzes möglich.
Reis. 1.3.24. Blockschaltbild des Empfangsgeräts
Reis. 1.3.25. Mehrkanalige Einbettgeräte mit Informationsübertragung zur Sammel- und Verarbeitungsstelle über stromführende Leitungen:
a - über 220-V-Netz; b - über speziell verlegte Kabel
Zweitens wird die Qualität der abgefangenen Informationen durch verschiedene Netzwerkstörungen beeinträchtigt.
Drittens kann das Gerät, in das das Ladegerät integriert ist, versehentlich vom Stromnetz getrennt werden.
Daher geht der Einsatz dieser Technik in der Regel mit einer sorgfältigen Untersuchung der Stromversorgungsorganisation, der Verfügbarkeit und Art der Stromverbraucher sowie der Wahl der Tarnung einher.
Die technischen Eigenschaften einiger Netzwerkspeichergeräte mit Informationsübertragung über ein 220-V-Netzwerk sind in der Tabelle aufgeführt. 1.3.3.
Akustische Überwachungsgeräte mit Informationsübertragung über das Telefonnetz funktionieren ähnlich wie Systeme mit Informationsübertragung über ein 220-V-Netz. Die Produkte umfassen die gleichen Blöcke und nutzen den gleichen Frequenzbereich. Eine Besonderheit ist das Netzteil, das die Spannung der Telefonleitung auf das erforderliche Niveau umwandelt. Aufgrund der Tatsache, dass von der Telefonleitung
Tabelle 1.3.3. Hauptmerkmale von Netzwerk-Embedded-Geräten
Es darf nicht mehr als 2 mA verbraucht werden, die Leistung der Sendegeräte darf 10...15 mW nicht überschreiten.
Allerdings gibt es gewisse Einschränkungen bei der Verwendung solcher Geräte.
Erstens ist es notwendig, das Empfangsgerät genau an die Telefonleitung anzuschließen, an der das Informationsabrufgerät installiert ist, was die Erkennung des Kontrollpunkts vereinfacht (im Vergleich zur Übertragung über ein 220-V-Netzwerk).
Zweitens ist das Gerät recht groß und relativ schwer im Verborgenen zu bedienen, da im Gegensatz zum elektrischen Leitungssystem alle möglichen Installationsorte (Telefon, Steckdosen, Verteilergeräte usw.) leicht zu überprüfen sind.
Die oben genannten Faktoren haben dazu geführt, dass diese Geräte praktisch nicht verwendet werden. Andere (weit verbreitete) Methoden und Geräte zum Sammeln von Informationen mithilfe von Telefonen und Kommunikationsleitungen werden in Abschnitt 1.5.2 ausführlich besprochen.
Wie Telefonnetze können auch andere Netze mit Schwachstromgeräten (Feuer- und Sicherheitsmelder, Radiosender usw.) zur Installation von Lesezeichen verwendet werden. Ihre Nachteile ähneln den oben genannten und daher ist eine tatsächliche Verwendung äußerst selten.
Beispiele für kommerziell hergestellte Lesezeichen mit Informationsübertragung über Live-Leitungen sind folgende Geräte:
ÄH.104 - ein Netzwerk-Lesegerät zum Abhören von Büro- und Wohnräumen durch Senden und Empfangen akustischer Informationen über ein Wechselstromnetz. Übertragungsreichweite (über Kabel) – nicht weniger 30 m ; verbale Verständlichkeit (ohne Störung) – 90 %; Lesezeichen-Stromversorgung - 220-V-Netzwerk; Stromversorgung des Empfängers: 4 AA-Batterien.
Das Lesezeichen wird anstelle einer herkömmlichen Steckdose installiert oder in Elektrogeräte eingebaut. Bei der Installation in einer Steckdosennische erfüllt UM104 alle seine Funktionen voll und ermöglicht den Anschluss von Elektrogeräten mit einer Leistung von 1,5 kW. Eine Besonderheit des Spezialempfängers ist der Anschluss an das Stromnetz mit nur einem Kabel, was für erhöhte Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit sorgt. Die Wahl des Anschlusskabels wird durch ein wenig Experimentieren und die beste Hörqualität bestimmt. Die Gespräche der untersuchten Personen werden über Kopfhörer überwacht.
IPSMinisterium für Landwirtschaft- Akustisches Lesezeichen mit Informationsübertragung über Wechselstromnetz. Versteckt in einem der Haushaltsgeräte eingebaut. Der für die Übertragung genutzte Frequenzbereich beträgt bis zu 120 kHz; Betriebsspannung 100...260V AC mit einer Frequenz von 50/60 Hz - Bereich des übertragenen akustischen Signals - 300...3500 Gsch Modulation - Schmalbandfrequenz; Abmessungen - 33x67x21mm.
Die übertragenen Informationen werden von einem Empfänger empfangen, der für die Versorgung von sechs Sendern ausgelegt ist. Es ist mit einem eingebauten Lautsprecher und Ausgängen für ein Diktiergerät und Kopfhörer ausgestattet. Es gibt einen Line-Ausgang für die Aufnahme auf einem Tonbandgerät.
RK170- Telefonlesezeichen mit einer Betriebsfrequenz von ca. 100 kHz, Gewicht - 180 g , Abmessungen - 130x30x20 mm. Es wird eine Teilmodulation verwendet. Im Kit ist ein Empfänger (Gewicht) enthalten 750 g ). Der Hersteller empfiehlt, das Lesezeichen entweder direkt im Telefonapparat oder in einer Telefonsteckdose zu installieren.
ModellSIM- ROTEL- ist ein Empfänger von Tonsignalen von Mikrofonen von Abhörgeräten (Lesezeichen), die in kontrollierten Räumlichkeiten oder in Telefonapparaten und -leitungen installiert sind. Es kann gleichzeitig Signale von vier solcher Mikrofone empfangen. Die Empfindlichkeit jedes Empfangskanals kann separat eingestellt werden. In der Telefonleitung enthaltene Mikrofone werden automatisch eingeschaltet, wenn das Telefon in den Modus zum Empfangen oder Senden von Anrufsignalen wechselt.
Empfänger SIM-ROTEL verfügt über zwei separate Ausgänge der empfangenen Audiofrequenzsignale zur Verarbeitung oder Aufzeichnung. Der Empfang von Informationen über Mikrofone, die in die Telefonleitung integriert sind, führt zu keinen Störungen, die das Abfangen von Informationen aufdecken könnten. Somit verschwindet in diesem Fall das Lieblingsthema des Klatsches einiger „Experten“, wenn sie ein fremdes Klicken in der Leitung hören. Der Empfänger kann Spannung in die Leitung einspeisen, um den Spannungsabfall in der Leitung auszugleichen, der durch den Anschluss von Mikrofonen verursacht wird. Jedes Mikrofon kann aus der Ferne ein- und ausgeschaltet werden.
Empfänger SIM-ROTEL In Kombination mit versteckten Mikrofonen bildet es ein flexibles System zum Abfangen von Audioinformationen, mit dem nicht nur beliebige analoge Telefonleitungen, sondern auch andere Zweidrahtleitungen überwacht werden können. Das Standardset umfasst zwei Mikrofone und einen Empfänger.
Technische Eigenschaften
Stromversorgung, V............ AC-Netzwerk, 220 (optional - 110)
Kompensation des Netzspannungsabfalls... aktiv, 35-65 V, 15 mA
Empfängerkanäle............. zwei Kanäle zum Empfangen von Signalen von
Mikrofone + Empfangskanal aus der Telefonleitung.
Die Empfindlichkeit jedes Kanals ist individuell einstellbar. Empfängerausgänge............ für Übertragungsleitungsausgang, ein Kopfhörerausgang mit individueller Lautstärkeregelung
Von einem Mikrofon verbrauchter Strom, mA. 1,8 bei 40 V
Audioausgangsleistung ... mehr als 60 mW, 0,5 V (Spitzenamplitude an 600 Ohm (typisch))
Übertragungsreichweite entlang der Strecke, km...... bis zu 3
Audiobandbreite.........20 Hz bis 5 kHz
Übertragung von Signalen über eine Leitung......... mit Amplitudenmodulation auf verschiedenen Trägern im Bereich von 30-200 kHz
ModellSIM-ACHSE,SIM- O.C.21 - Diese Systeme enthalten SenderSIM-OS11T undSIM- O.C.21 Tund EmpfängerSIM- O.C.11 RUndSIM- O.C.21 R. Die Signalübertragung erfolgt über elektrische Leitungen, die auch zur Stromversorgung des Geräts selbst dienen. Dank der automatischen Verstärkungsregelung können alle Gespräche in kontrollierten Räumen mit hoher Verständlichkeit empfangen werden. Um eine höhere Abhörgeheimhaltung zu erreichen, werden alle übertragenen Audioinformationen zuvor digital kodiert.
Sender SIM- O.C.11 TAusgestattet mit einem dreiadrigen Kabel, das überall an die Stromversorgung angeschlossen werden kann. Wenn das Stromnetz eine „Null“-Phase hat, kann die Übertragungsreichweite erhöht werden. Die Empfindlichkeit jedes Mikrofons wird separat eingestellt.
Empfänger SIM-OC11R dekodiert empfangene Signale. Auf der Vorderseite dieses Receivers befinden sich Ausgänge für Kopfhörer, einen Lautsprecher (mit Lautstärkeregler) und ein Tonbandgerät.
System mit Sender ausgestattet SIM-OC21T und Empfänger SIM-OC21R, können ferngesteuert werden und übermitteln den Sender-Identifikationscode OS-2 ES 3 Bit lang.
Technische Eigenschaften
Modulation............ Amplitude
Ausgangsleistung, mW....... 300 bei einem Widerstand von 10 Ohm
Schutz der übertragenen Signale......digitale Codierung
Stromversorgung, V............ Wechselstromnetz 220-240
Empfindlichkeit, µV......... 500
Signal-Rausch-Verhältnis, dB......... 45 oder höher
Audiofrequenzbandbreite, Hz...... 100-3.000
Der Ausgangssignalpegel für das Tonbandgerät... mehr als 50 mV bei einem Widerstand von 1 kOhm
LED-Statusanzeige...... rotes Licht – der Empfänger ist eingeschaltet, grünes Licht – empfängt Signale
Abmessungen, mm:
SIM - OC 11 T ............ 21x31x66
SIM - OC 21 T ............ 27x31x66
SIM - OC 11 R ......... 40x65x120
SIM - OC 21 R ............ 40x110x120
ModellSIM- RMMspeziell für die verdeckte Überwachung von Räumlichkeiten und Telefonen unter Nutzung vorhandener Telefonleitungen konzipiert. Alle Innen- und Telefongespräche können abgefangen, aufgezeichnet und an einen entfernten Standort übertragen werden. Das SIM-RMM-System nutzt eine grundlegend neue Technik, die bisher nicht für die Überwachung in öffentlichen Telefonnetzen eingesetzt wurde.
Das System besteht aus zwei Modulen, einem Sender-Eingangsmodul zur Überwachung von Innengesprächen und einem Empfängermodul mit Verstärker für in Telefonleitungen abgefangene Signale.
Das Sendemodul des SIM-RMM-Komplexes enthält ein hochempfindliches Mikrofon, das an einen Audioverstärker angeschlossen ist, der über einen großen Dynamikbereich und eine schnelle automatische Verstärkungsregelung verfügt und vor Überlastungen bei Überspannungen im Stromversorgungsnetz und dem Auftreten von Rufsignalen im Netz geschützt ist Telefonleitung.
Dieses Modul überwacht Gespräche in dem Raum, in dem das Telefon installiert ist, wenn der Hörer des Telefons nicht abgenommen wird. Beim Abheben des Hörers schaltet sich das Modul ein RMM schaltet auf die Überwachung von Telefongesprächen um. Sendermodule sind in einer Vielzahl von Optionen erhältlich, einschließlich Signalverschlüsselungsversionen.
Das SIM-RMM-Empfängermodul ist in einem robusten Aluminiumgehäuse untergebracht und enthält einen hochohmigen Abfangverstärker mit Rauschfilterung, um den höchstmöglichen Signal-Rausch-Abstand zu erreichen. Es gibt Versionen dieses Moduls mit Entschlüsselung der empfangenen Signale. Der Empfänger verfügt über einen Kopfhörerausgang mit Sprachaktivierungsschalter und einen symmetrischen 600-Ohm-Ausgang zur Weiterleitung von Signalen über Standard-PSTN- oder CCITT-Leitungen. 200 ml.
Technische Eigenschaften
Sendermodul
Ausgangsspannung, μV....... 400 bei einem Widerstand von 12000 m
Audiofrequenzbandbreite, Hz...... 100-3500
Automatische Verstärkungsregelung, dB.. 50
Abmessungen, mm............. 28x10x7
Empfängermodul
Eingangsimpedanz......mehr als 2,5 kOhm (AC), mehr als 3 MOhm (DC)
Audiofrequenzbandbreite, Hz...... 200-8300
Signal-Rausch-Verhältnis, dB.........über 60
Ausgangsimpedanz. Ohm...... 600 (Telefonleitung), 47 (Kopfhörer)
Stromversorgung...... Wechselstromnetz 115/2308,50-60Hz
Abmessungen, mm............. 265x260x82
ModellSIM- RFMKonzipiert für die verdeckte Audioüberwachung von Räumlichkeiten und Telefonleitungen unter Nutzung vorhandener Telefonnetze. Alle Gespräche in kontrollierten Räumlichkeiten werden an einen Fernkontrollpunkt (Überwachungspunkt) übertragen. Das System nutzt Techniken, die bisher nicht zur Überwachung in öffentlichen Telefonanlagen eingesetzt wurden. Das System besteht aus zwei Modulen, einem Sender und einem Empfänger frequenzmodulierter Signale. Das Sendemodul enthält ein hochempfindliches Mikrofon, einen Mikrofonvorverstärker mit großem Dynamikbereich und schneller automatischer Verstärkungsregelung sowie einen Frequenzmodulator. Das Modul ist vor Überspannungen im Stromversorgungsnetz und in Telefonleitungen geschützt. Sendemodule sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, darunter auch eine Version mit Signalverwürfler.
Das in einem robusten Aluminiumgehäuse untergebrachte SIM-RFM-Empfängermodul ist für den Empfang frequenzmodulierter Signale konzipiert und enthält einen Frequenzumsetzer und einen Signalverstärker mit hoher Eingangsimpedanz und Gleichtaktunterdrückungsschaltungen, die zu einem hohen Signal-Rausch-Verhältnis beitragen Verhältnis. Wandlerschaltungen ermöglichen es dem Bediener, Gespräche in Innenräumen und Telefongespräche gleichzeitig abzuhören.
Das Empfangsmodul ist in einer Version mit Entschlüsselung der empfangenen Signale erhältlich. Ein typisches Modul verfügt über Kopfhörerausgänge, ein Tonbandgerät, einen umschaltbaren Ausgang zur Sprachaktivierung und einen symmetrischen 600-Ohm-Ausgang für CCITT-Leitungsrelais. Ml 020 oder Standard-PSTN-Leitung.
Technische Eigenschaften
RFM-Sender
Trägerfrequenz.........140 kHz±500 Hz
Ohm ... 474
Ausgangsspannung, mV......... 500
Maximale Abweichung
Frequenz während der Modulation, kHz...... ±5
Stromverbrauch, mA......... 3 (Gleichstrom)
Einstellbereich der Verstärkung von Audiofrequenzsignalen, dB...... 50
Abmessungen (Standard), mm......... 38x10x10
RFM-Empfänger
Trägerfrequenz............ 140 kHz ±500 Hz
Empfindlichkeit, dB............ -82, mit einem Signal-Rausch-Verhältnis von 20 dB, -48, mit einem Signal-Rausch-Verhältnis von 50 dB
Ausgangsimpedanz, kOhm... mehr als 1
Eingangsimpedanz......mehr als 25 kOhm (AC), mehr als 3 MOhm (DC)
Signal-Rausch-Verhältnis, dB......... mehr als 60
Ausgangsspannung, mV......... 700 (bei ausgeschalteter Leitung), 230 (bei ausgeschaltetem Telefon)
Ausgangsimpedanz...... 600 Ohm (Telefon aus), 1 kOhm (Line aus), 47 Ohm (Kopfhörer aus)
Stromversorgung ............. Wechselstromnetz 115/230 V, 50-60 Hz
Abmessungen, mm .............. 265x260x82
Gewicht, kg............. 2,8
ModellSIM- AWM- Simplex-Audioüberwachungssystem, bietet eine hochwertige Übertragung abgefangener Informationen über eine Entfernung von bis zu 10 km über eine ungeschirmte Zweidrahtleitung.
Eine Standardsystemkonfiguration enthält einen Miniatursender und -empfänger für sehr niedrige Frequenzen (VLF). Der Sender verfügt über ein hochempfindliches Mikrofon, das an einen Verstärker mit großem Dynamikbereich, schneller automatischer Verstärkungsregelung und einem Modulator gekoppelt ist. Der Sender ist vor möglichen Überspannungen im Stromversorgungssystem geschützt. Es gibt eine Version des Senders mit Verschlüsselung, die vor einem möglichen Abhören durch Dritte oder einer Erkennung des Senderbetriebs durch Gegenüberwachungsmethoden schützt.
Technische Eigenschaften
Sender
Trägerfrequenz............ 140 kHz ± 500 Hz
Ausgangsimpedanz. Oh... 47
Ausgangsspannung, mV....... 575 (doppelte Amplitude)
Frequenzabweichung während der Modulation, kHz... ±5
Audiofrequenzbandbreite, Hz...... 150-3500
Stromversorgung............ DC-Stromversorgung, Stromaufnahme 15 mA
Bereich der automatischen Verstärkungsregelung, dB.................... 50
Empfänger
Trägerfrequenz............ 140 kHz ± 500 Hz
Empfindlichkeit, dB/mW......... -82 bei einem Signal-Rausch-Verhältnis von 20 dB, -48 bei einem Signal-Rausch-Verhältnis von 50 dB
Eingangsimpedanz. Ohm...... 275
Audiofrequenzbandbreite, Hz...... 300-5000
Ausgangsspannung, mV......... 700 (bei getrennter Leitung), 230 (bei getrennten Telefonen)
Ausgangsimpedanz...... 600 Ohm (Kopfhörer aus), 47 Ohm (Kopfhörer aus)
Abmessungen, mm............. 265x260x82
ModellSIM- SCM- ein Raum-Audioüberwachungssystem, das Audiosignale über ein 220-V-Stromversorgungsnetz überträgt. Zur Übertragung wird das Unterträgermodulationsverfahren verwendet, sodass der über das Stromnetz übertragene Träger keine Modulationserscheinungen aufweist. Da Audioinformationen doppelt moduliert werden, muss die Demodulation auf der Empfangsseite in zwei Schritten nacheinander durchgeführt werden. Sender und Empfänger müssen hinsichtlich der Modulationsart aufeinander abgestimmt sein. Eine Demodulation von Signalen ist mit einem herkömmlichen Empfänger nicht möglich.
Der Anschluss des Senders an das Netzwerk erfolgt auf die gleiche Weise wie andere Sender mit Netzstromversorgung. Der Empfänger ist als separate Einheit mit Stromversorgung aus dem Netzwerk konzipiert. Es verfügt über einen Lautstärkeregler und zwei Ausgänge: zum Hören und für ein Tonbandgerät.
Technische Eigenschaften
Sender
Frequenz, MHz................ 7
Unterträger, kHz ............. 100-500 (einstellbar)
Audiofrequenzbandbreite, Hz...... 250-5600
Mikrofon............extern
Abmessungen, mm............. 30x30x8
Empfänger
Ausgänge............ für Line und Kopfhörer, mit Lautstärkeregler
Stromversorgung, V............ AC-Netzwerk, 220
Abmessungen, mm .............. 62x54x84
ModellSIM- ACC- Das Audioüberwachungssystem für Räumlichkeiten mit Informationsübertragung über Stromnetzkabel SIM-ACC ist schnell und einfach zu installieren, was die Zeit des Audioüberwachungsteams erheblich verkürzt. Das Standardsystem, angeschlossen an ein 110- oder 230-V-Wechselstromnetz, enthält einen parallel an das Netz angeschlossenen Miniatursender und einen Empfänger frequenzmodulierter VLF-Signale. Um dem Abfangen übertragener Informationen durch Dritte entgegenzuwirken oder den Betrieb des Senders zu erkennen, kann durch Gegenmaßnahmen ein Scrambler im Sender eingesetzt werden.
Das Unternehmen geht davon aus, dass der Sender des Systems der kleinste der Welt ist. Es verfügt über ein hochempfindliches Mikrofon, das an einen Verstärker mit hohem Dynamikbereich und schneller automatischer Verstärkungsregelung angeschlossen ist
Reis. 1.3.26. In Netzwerke eingebettete Geräte zur Übertragung akustischer Informationen über verschiedene Netzwerke:
a - Funkmikrofon in Form eines elektrischen T-Stücks; b – Funkmikrofon, getarnt als Steckdose
die gleiche Modulatorschaltung und Überlastschutz im Stromversorgungssystem. Die Stromversorgung aus dem Stromnetz kann je nach Reichweite der Signalübertragung unterschiedliche Leistungen haben.
Der Empfänger enthält einen linearen Eingangssperrfilter („schneidet“ eine Frequenz ab), einen 50/60-Hz-Filter, Überlastschutzschaltungen, einen rauscharmen Vorverstärker, einen geräuschlosen Demodulator/Audiofrequenzverstärker-Tuning mit automatischer phasenstarrer Frequenzregelung und eine parametrische Equalizer (Amplituden-Frequenzgang-Korrektor) und Sprachaktivierungsschaltungen ( VOX).
Im Empfänger kann auch ein Descrambling-Modul verwendet werden.
Technische Eigenschaften
Sender
Trägerfrequenz............ 140 kHz ± 500 Hz
Ausgangsimpedanz, Ohm ... 10
Ausgangsleistung, mW....... 100
Ausgangsspannung.........500
Frequenzabweichung während der Modulation, kHz ... ±5
Audiofrequenzbandbreite, Hz...... 150-3500
Stromversorgung, mA.......... Gleichstrom, Verbrauch 3
Bereich der automatischen Anpassung der Audiofrequenzverstärkung, dB...... bis zu 66
Abmessungen, mm............. 24x9x7
Empfänger
Trägerfrequenz............... 140kHz±500Hz
Empfindlichkeit, dB/mW......... -82 bei Signal-Rausch-Verhältnis
20 dB, -48 bei 50 dB Signal-Rausch-Verhältnis
Eingangsimpedanz, Ohm.... 275
Audiofrequenzbandbreite, Hz...... 300-500
Ausgangsimpedanz...... 1 kOhm (bei getrennter Leitung),
600 Ohm (bei ausgeschaltetem Telefon), 47 Ohm (bei ausgeschalteten Kopfhörern)
Stromversorgung............ Wechselstromnetz, 115/230 V, 50-60 Hz
Abmessungen, mm............... 265x255x88
Das Aussehen einiger getarnter Ladegeräte, die für den Einbau in 220-V-Stromversorgungsnetze vorgesehen sind, ist in Abb. dargestellt. 1.3.26.
Ob es uns gefällt oder nicht, die Zeit wird kommen, in der wir uns von Kabeln trennen. Es wird eine Zeit kommen, in der alle Haushaltsgeräte in unseren Häusern keinen kabelgebundenen Strom mehr benötigen, und alles deutet darauf hin.
Heute betrachten wir eine Methode zur drahtlosen Übertragung eines Audiosignals. Bei der Entwicklung dieses Geräts bin ich immer wieder auf Probleme mit dem Signalempfang gestoßen, da das Signal letztendlich in einer unerwünschten Qualität empfangen wurde. Mit der nächsten Version des Empfängers können Sie ein klares Signal ohne Pfeifen oder Störungen empfangen und wiedergeben.
Es gibt fast keine Schaltung, nur ein paar Komponenten – ein Solarmodul von chinesischen Handy-Ladegeräten (für 10 $ gekauft), einen Netzwerk-Abwärtstransformator für 10 – 15 Watt mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:10 oder 1:20, zwei Batterien von Mobiltelefonen (im wahrsten Sinne des Wortes mit beliebiger Kapazität) und der Laser selbst.
Audioempfänger:
Audiosender:
Das Gerät selbst ist recht einfach, es gibt einen Empfänger und einen Signalsender. Als Sender diente ein gewöhnlicher roter Laser, der in einem Geschäft für 1 Dollar gekauft werden konnte.
Mithilfe eines Transformators wird das ursprüngliche Signal umgewandelt, dann von einer Batterie verstärkt und versorgt die Laserdiode mit Strom. Somit enthält der Laserstrahl Informationen aus dem Anfangssignal; der Laser übernimmt die Rolle eines Modulator-Konverters. Das am Empfänger ankommende Signal wird verstärkt und dem ULF-Eingang zugeführt.
Mit dieser Methode ist es möglich, ein Audiosignal über eine Distanz von bis zu 10 Metern zu übertragen, dann wird das Signal schwächer, aber wenn man über einen guten Vor-ULF und Endverstärker verfügt, kann man das Signal über weite Distanzen empfangen.
Basierend auf dieser Methode können Sie kabellose Kopfhörer oder Audioausgangs-Extender mit geringem Stromverbrauch zusammenstellen.
Wir legen ein Audiosignal an die Sekundärwicklung (Abwärtswicklung) des Transformators an, beispielsweise von einem Musikcenter oder ein schwächeres Signal von einem PC. Eine Stromquelle und eine Laserdiode sind in Reihe mit der Sekundärwicklung verbunden.
Zeitschriftenartikel zum Thema Akustik „Wissenschaft und Leben“ Nr. 10 aus dem Jahr 1939, in dem es um die Besonderheiten der Übertragung von Musik über eine Distanz geht (dieselben Fragen werden sich später bei der Tonaufnahme stellen) – Nachhall, ungleichmäßige Ausbreitung von Schallwellen im Raum, Unterschiede in der Schallleistung von Musikinstrumenten usw .
Künstlerischer Rundfunk gewann einen starken Platz im sowjetischen Leben. Die Übertragung von Musik und lebendigen Worten über weite Distanzen wirkt schon lange nicht mehr wie ein Wunder. Und wenn ein Wunder alltäglich wird, beginnen „kleinere Streitereien“. Früher zog es Radiohörer allein schon durch die Gelegenheit an, einem Künstler in einer fernen Stadt bei seinem Auftritt zuzuhören. Jetzt interessiert ihn vor allem die Qualität und Natürlichkeit der Übertragung.
Mit dem Wachstum der künstlerischen Ansprüche der Hörer wuchs und verbesserte sich auch die Rundfunktechnik. Ein moderner, erstklassiger Receiver sorgt für eine sehr hochwertige Übertragung. Allerdings weiß jeder, dass in einem Konzertsaal ein Orchester besser und natürlicher klingt als im Radio. Was fehlt einem modernen Receiver, um beispielsweise bei der Übertragung symphonischer Musik eine vollständige künstlerische Illusion zu erzeugen?
Bevor wir diese Frage beantworten, machen wir uns mit den Grundlagen der Technologie zur Schallübertragung über eine Entfernung vertraut.
Das einfachste Tonübertragungsschema.
Schallwelle stellt Schwingungen von Luftpartikeln dar, die sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 330 m/s von Partikel zu Partikel ausbreiten. Wenn ein Ton erklingt, vibrieren Luftpartikel. Die Tonhöhe wird durch die Anzahl solcher Schwingbewegungen pro Sekunde bestimmt, die sogenannte Tonfrequenz.
Jeder weiß, dass die Schallenergie mit zunehmender Entfernung sehr schnell abnimmt und dass es unmöglich ist, von Moskau nach Charkow zu „schreien“. Um Schall über weite Entfernungen übertragen zu können, muss er daher in eine andere Art von Energie umgewandelt werden, die sich mit höherer Geschwindigkeit und mit weniger Verlusten fortpflanzen kann. Typischerweise ist ein solcher Träger elektrischer Strom, der mit einer enormen Geschwindigkeit von fast 300.000 km/s Energie über große Entfernungen überträgt.
Das einfachste Diagramm der elektrischen Schallübertragung ist in Abb. dargestellt. 1, Hier ist M ein Gerät, das Schallschwingungen in elektrische Schwingungen umwandelt und als Mikrofon bezeichnet wird. Es bringt Elektronen in Drähten dazu, nach genau dem gleichen Gesetz zu schwingen, wie Luftteilchen unter dem Einfluss von Schall schwingen. Da das Mikrofon jedoch sehr geringe Leistungen erzeugt, ist dahinter der U1-Verstärker platziert – ein spezielles Gerät, das diese Leistungen um ein Vielfaches erhöht, ohne die Art der Schwingungen zu verändern. Die Drahtleitung P verbindet den Sendestandort mit dem Empfangsstandort. Seine Länge beträgt oft mehrere hundert Kilometer. Nach einer so langen Strecke werden die Vibrationen merklich schwächer. Daher wird auf der Empfangsseite ein zweiter Verstärker U2 eingebaut, der die Schwingleistung auf den erforderlichen Wert erhöht. Das letzte Element des Schemas, Lautsprecher G dient dazu, elektrische Energie wieder in Schall umzuwandeln: Die vom Lautsprecher erzeugten Schwingungen der Luftpartikel haben genau den gleichen Charakter wie „die Schwingungen der Elektronen in Drähten, d. h. der Lautsprecher gibt die vor dem Mikrofon entstehenden Schallsignale präzise wieder.“ .“
Dies ist der Schaltkreis, der jeder Tonübertragung, einschließlich der Funkübertragung, zugrunde liegt.
Was fehlt einem modernen Receiver sonst noch?
Versuchen wir nun, die ganz am Anfang des Artikels gestellte Frage zu beantworten.
Eine auf einem Ohr taube Person ist nicht in der Lage, die Richtung eines Geräusches zu bestimmen. Wer auf beiden Ohren gleich gut hören kann, kann leicht erkennen, von welcher Seite der Schall zu ihm kommt. Es liegt natürlich nahe, dass der Mensch die Richtung des Schalls dadurch bestimmt, dass er mit zwei Ohren gleichzeitig hört. Die moderne Akustik stellt diesen Vorgang wie folgt dar: Für hohe Töne mit einer Frequenz über 3000 Schwingungen pro Sekunde dient der menschliche Kopf als nahezu unüberwindbares Hindernis, und dahinter bildet sich ein „Schallschatten“, also ein nahezu leerer Raum Schallenergie (Abb. 2, a); in diesem Fall hört das entfernte Ohr den Ton schwächer als das nahe, d.h. eine Person erkennt die Richtung des Schalls aufgrund des Lautstärkeunterschieds; tiefe Töne, deren Frequenz unter 3000 Schwingungen pro Sekunde liegt, kreisen frei um den Kopf einer Person (Abb. 2, b), und beide Ohren nehmen fast die gleiche Lautstärke wahr; Bei solchen Frequenzen kommt es vor allem darauf an, dass die Schallwelle das nahe Ohr einige Sekundenbruchteile früher erreicht als das ferne Ohr, d. h. hier ist der Zeitunterschied wichtig.
Dank dieser Phänomene errät eine Person, die einem Sinfonieorchester zuhört, anhand des Klangs die Position einzelner Instrumente auf der Bühne. Damit ein Orchester über das Radio „natürlich“ übertragen werden kann, damit der Klang nicht tot, „platt“ wird, ist es notwendig, die Perspektive des Klangs, seine Lautstärke, am Empfangsort zu reproduzieren.
Kein moderner Receiver, egal wie „rein“ er funktioniert, kann einen solchen Effekt erzeugen, da der Schall immer von einem Punkt zum Hörer gelangt – dem Lautsprecher. Damit die Übertragung wirklich natürlich ist, müssen Bedingungen geschaffen werden, unter denen der Zuhörer, ohne das Orchester zu sehen, leicht feststellen kann (rechts oder links, nah oder fern davon, jedes Instrument befindet sich). Das bedeutet Wenn das Orchester im Saal Nr. 1 spielt und die Zuhörer sich im Saal Nr. 2 befinden, sollten an jeder Stelle im Saal Nr. 2 die gleichen Klangschwingungen und in der gleichen Reihenfolge wie an der entsprechenden Stelle im Saal Nr. erzeugt werden 1. Daraus ergibt sich eine weitere, konkretere Bedingung.
Tatsache ist, dass eine Schallwelle, die sich in einem geschlossenen Raum ausbreitet, auf ihrem Weg auf Wände und andere Hindernisse trifft. Gleichzeitig wird es teilweise von dem jeweiligen Objekt absorbiert, teilweise von ihm reflektiert und breitet sich weiter aus, jedoch in eine andere Richtung. Jede Schallwelle kann mehrere Reflexionen erfahren, bevor sie das Ohr des Zuhörers erreicht. Da sich Schall relativ langsam ausbreitet, kann eine solche Wanderwelle in großen Räumen mehrere Sekunden nach dem Ende des Schalls das Ohr des Zuhörers erreichen. Dieses interessante Phänomen, das es ermöglicht, eine Schallquelle zu hören, wenn sie bereits aufgehört hat zu klingen, wird als Nachhall bezeichnet.
Experimente haben gezeigt, dass reflektierte Wellen eine sehr große Rolle spielen. In einem Konzertsaal machen sie etwa neun Zehntel aller Schallwellen aus, die das Ohr des Zuhörers erreichen. Daher ist es für eine genaue Wiedergabe erforderlich, dass alle Reflexionen im Saal Nr. 2 genauso ablaufen wie im Saal Nr. 1, d. h. beide Säle müssen das gleiche Volumen, die gleiche Form und die gleichen akustischen Eigenschaften haben.
Nachdem wir das Problem verstanden haben, versuchen wir, die richtige Lösung dafür zu finden. Wie immer beginnen wir bei der Lösung neuer Fragen mit „Science-Fiction“, also Wir finden eine Lösung, die natürlich unmöglich ist, aber den Anforderungen ideal entspricht. Danach können Sie „auf den Boden der Tatsachen zurückkommen“ und eine praktische Lösung finden, die dem Ideal am nächsten kommt.
"Science-Fiction".
Lassen Sie die Übertragung in Saal Nr. 1 stattfinden, und die Zuhörer befinden sich in Saal Nr. 2, und beide Säle sind gleich. Und stellen wir uns vor, im Saal Nr. 1 gäbe es zwischen Publikum und Orchester eine Art magischen Vorhang, dicht gespickt mit unendlich vielen winzigen Mikrofonen, aber für Schallwellen völlig „transparent“. Zwischen dem Publikum und dem imaginären Orchester im Saal Nr. 2 ist derselbe Vorhang angebracht, der jedoch bereits mit einem Netzwerk winziger Lautsprecher bedeckt ist. Ihre Anzahl und Platzierung entspricht genau der Anzahl und Platzierung der Mikrofone auf dem ersten Vorhang. Jedes Mikrofon wird gemäß dem Diagramm in Abb. an den entsprechenden Lautsprecher angeschlossen. 1.
Um beim Spielen eines Sinfonieorchesters alle Nuancen wiederzugeben, muss ein unendlich breites Frequenzband übertragen werden. Darüber hinaus muss die Sendeanlage alle Schallleistungen wiedergeben, die bei einem großen Symphonieorchester um den Faktor 10 Millionen schwanken können!
Damit das Schema in jeder Hinsicht ideal ist, sind wir uns einig, dass jedes der resultierenden Übertragungssysteme, die wir Übertragungskanäle nennen werden, alle Frequenzen und alle Lautstärken gleichermaßen genau wiedergibt. Es ist klar, dass wir, wenn alle diese Bedingungen erfüllt sind, eine ideale Wiedergabe erhalten: Sobald das Orchester im Saal Nr. 1 zu spielen beginnt, werden die Lautsprecher im Saal Nr. 2 das räumliche Muster der Klangschwingungen, die im Saal Nr. 2 entstanden sind, präzise wiedergeben erste Halle.
Leider können wir das beschriebene Übertragungssystem nur gedanklich konstruieren. Lassen Sie uns herausfinden, wie nahe wir einer solchen Ideallösung in der Praxis kommen können und sollten.
„Lass uns auf die Erde gehen.“
Bedenken wir zunächst, dass die Zuhörer nie zwischen den Orchestermitgliedern sitzen, sondern immer in beträchtlichem Abstand von ihnen. Gleichzeitig fallen Ungenauigkeiten in der volumetrischen Schallübertragung weniger auf, ebenso wie die Mängel einer schlechten Zeichnung in großer Entfernung verborgen bleiben. Und wenn die Anforderungen sinken, kann man versuchen, unzählige Übertragungskanäle durch nur zwei oder drei zu ersetzen.
Diese Annahme wurde von den Amerikanern Snow und Steinberg überprüft, die das folgende Experiment durchführten (Abb. 3): In dem für die Übertragung reservierten Saal wurde eine sogenannte „Tonplattform“ bereitgestellt, auf der sich die sprechende Person bewegen konnte. Auf der Baustelle waren 9 Kontrollpositionen markiert, wie in unserer Abbildung dargestellt. An einer Seite der Plattform waren drei Mikrofone angebracht. Jedes Mikrofon wurde gemäß dem Diagramm in Abb. angeschlossen. 1 mit entsprechendem Lautsprecher auf einer „Dummy-Klangbühne“, entfernt vom ersten Ball und durch einen Lichtvorhang vom großen Kontrollpublikum getrennt. In letzterem befand sich eine Gruppe von 12 Beobachtern mit guten Kenntnissen musikalisches Ohr. Jeder Beobachter hatte einen Bleistift und ein Blatt Papier, auf dem eine Linie gezeichnet war, die einen Vorhang darstellen sollte.
Der Ansager auf der Tonbühne sprach von 15 Positionen aus, darunter neun Kontrollpositionen, und die Beobachter notierten für jede Position die scheinbare Position des Ansagers relativ zum Vorhang auf ihren Blättern. Um ein Auswendiglernen auszuschließen, wurden 15 statt 9 Stellen eingenommen.
Die Messergebnisse für zwei und drei Übertragungskanäle sind in Abb. dargestellt. 4 (a und b). Wie zu erwarten ist, bieten zwei Kanäle eine geringere Wiedergabetreue als drei Kanäle, was sich besonders in den mittleren Positionen (Positionen 4, 5, 6) bemerkbar macht. Viele Leser werden zwar sagen, dass selbst drei Kanäle alles andere als brillante Ergebnisse liefern. Für solche wählerischen Leser fügen wir Abb. 4 s, entsprechend dem Fall, dass sich der Sprecher zu einer fiktiven Klangbühne bewegte und die Beobachter seiner Stimme direkt zuhörten. Wie das Video aus dem Bild gibt das menschliche Hörgerät selbst einen sehr großen Fehler ab.
menschliche Unvollkommenheit Höhrgerät erlaubt uns, eine weitere sehr wichtige Vereinfachung einzuführen.
Etwas früher haben wir gesagt, dass es für die optimale Reproduktion des Auftritts eines Sinfonieorchesters notwendig ist, ein unendlich breites Frequenzband zu übertragen, und das ist praktisch unmöglich. Das menschliche Ohr kann jedoch nur Geräusche hören, deren Frequenz zwischen 16 und 20.000 Schwingungen pro Sekunde liegt. Es ist völlig sinnlos, Frequenzen zu übertragen, die außerhalb dieser Grenzen liegen, das Ohr nimmt sie ohnehin nicht wahr. Damit die extremen Frequenzen hörbarer Geräusche das Ohr erreichen, müssen sie außerdem von enormer Intensität sein. In einem Symphonieorchester sind sie sehr schwach, daher kann die übertragene Bandbreite durch eine Begrenzung auf Frequenzen von 40 und 15.000 Zyklen pro Sekunde weiter reduziert werden. Es ist nicht mehr schwierig, ein solches Frequenzband gleichmäßig zu übertragen.
Was den Lautstärkebereich angeht, wird das menschliche Ohr hingegen meist nicht ausgelastet. Wir haben bereits zuvor gesagt, dass bei einem großen Symphonieorchester das Verhältnis des lautesten Tons zum leisesten Ton etwa 10 Milliarden beträgt. Gleichzeitig beträgt für das menschliche Ohr das Verhältnis des lautesten Tons, der ohne Schmerzen wahrgenommen wird, zum leisesten Ton Das Ohr kann einmal 10 Milliarden wahrnehmen. Damit können Sie den Lautstärkebereich eines Sinfonieorchesters um das Tausendfache erweitern! Dazu genügt es, am Ende jedes Kanals einen speziellen Lautstärkeregler zu installieren, der die lautesten Töne um ein Vielfaches verstärken und die leisesten abschwächen kann. In den Händen eines erfahrenen Dirigenten kann dieses Gerät die künstlerische Wirkung des Orchesterspiels deutlich steigern.
So kamen wir von einem idealisierten, fantastischen Schema zu einem realen, praktisch realisierbaren Übertragungssystem, das nicht nur eine gute Bypass-Wiedergabe bietet, sondern auch die Wirkung auf den Hörer im Vergleich zur natürlichen Übertragung erhöht.
Allerdings läuft nicht alles so reibungslos, wie es bisher schien.
Neue Schwierigkeit.
Tatsache ist, dass verschiedene Instrumente eines Sinfonieorchesters Schallenergie auf unterschiedliche Weise abgeben. Instrumente im tieferen Register, wie Pauke, Posaune-Bass usw., strahlen Schallenergie nahezu gleichmäßig in alle Richtungen ab. Instrumente im oberen Register, wie Piccolo, Violine oder Harfe, strahlen fast die gesamte Schallenergie in eine ganz bestimmte Richtung ab. Dies erklärt die Tatsache, dass in jedem Konzertsaal, egal wie gut er ist, das Sinfonieorchester an verschiedenen Orten anders klingt.
Nehmen wir als Beispiel den unwahrscheinlichen, aber anschaulichen Fall, dass auf der Bühne nur eine Geige und eine Bassposaune spielen. In Abb. Abbildung 5 zeigt den Teil des Saals, in den die Geige fast die gesamte Schallenergie abstrahlt. Wir gehen davon aus, dass die Bassposaune Energie gleichmäßig in alle Richtungen abstrahlt. Wenn es im Zuschauerraum keinen Nachhall gäbe, würde der Betrachter an Punkt A sowohl die Geige als auch die Posaune hören, und der Betrachter an Punkt B würde ... nur die Posaune hören. Aufgrund des Nachhallphänomens erreicht der Klang der Geige nach wiederholten Reflexionen tatsächlich den Punkt B, wird jedoch etwas abgeschwächt und ändert seine Farbe.
Wie Sie vielleicht erraten haben, macht es dieses für uns neue Phänomen sehr schwierig, symphonische Musik über Kabel zu übertragen. Für eine optimale Wiedergabe ist es nun erforderlich, dass die Lautsprecher den Klang jedes Instruments in die für es charakteristische Richtung übertragen, da sonst das räumliche Muster der Klangschwingungen stark verzerrt wird. Gleichzeitig ist es unmöglich, einen Lautsprecher zu bauen, der Orchestermusik nach Instrument und dann nach Richtung „sortiert“. Es stellt sich heraus, dass das von uns zuletzt so hoch bewertete Übertragungssystem selbst bei unendlich vielen Kanälen grundsätzlich keine natürliche Wiedergabe gewährleisten kann. Wie sein?
Prokrusteische Lösung.
Die alten Griechen erwähnen in einer ihrer Legenden den wilden Riesen Prokrustes. Dieser Riese brachte die Menschen zu Bett und wenn es zu kurz war, schnitt er die hervorstehenden Körperteile ab, und wenn es lang war, streckte er ihre Gelenke.
Bei der Lösung technischer Schwierigkeiten muss man oft dem Beispiel dieses alten Riesen folgen. Insbesondere ist im beschriebenen System der Winkel, in dem der Lautsprecher seine Energie abstrahlt, wie ein Prokrustesbett, das nicht vergrößert oder verkleinert werden kann. Die Winkel, in denen verschiedene Musikinstrumente Töne abgeben, sind wie die Opfer eines Riesen, der zerschnitten oder gedehnt werden muss, um sich an dieses Bett anzupassen.
Basierend auf diesem Prinzip verwendete der Amerikaner Fletcher, der Autor des von uns beschriebenen Übertragungssystems, zwei Lautsprecher in jedem Kanal. Ein Lautsprecher, der nur tiefe Frequenzen wiedergab, strahlte die Schallenergie gleichmäßig in alle Richtungen ab, wie Instrumente mit tiefer Lage. Der andere, der hohe Frequenzen reproduzierte, strahlte Schallenergie in einem Winkel ab, der in der Mitte zwischen dem größten und kleinsten Winkel für Instrumente mit hohem Register lag. Gleichzeitig wurde bei einigen Instrumenten der Abstrahlwinkel reduziert, bei anderen gestreckt, aber das Orchester insgesamt klang fast natürlich.
Fletcher führte sein Gerät zum ersten Mal öffentlich im April 1933 in der Constitution Hall in Washington vor, 140 Meilen vom Orchester der Academy of Music in Philadelphia entfernt. Diese Demonstration lieferte brillante Ergebnisse und erhielt viele begeisterte Kritiken von den Zuhörern.
Im Jahr 1935 wurden Fletchers Experimente in Moskau vom Zentrallabor des Grammplasttrest unter der Leitung von Prof. Dr. I. E. Goron.
Beide Demonstrationen zeigten deutlich, dass der Hörer in der Regel keine großen Ansprüche an die Genauigkeit der Instrumentenplatzierung stellt und daher die „Prokrusteische Lösung“ in diesem Fall völlig gerechtfertigt ist.
In diesem Aufsatz haben wir nur über die volumetrische Übertragung symphonischer Musik gesprochen. Das beschriebene System dürfte jedoch weitaus häufiger im Rundfunk und im Tonkino eingesetzt werden. Um sich davon zu überzeugen, genügt es, sich an die enttäuschten Gesichter der Kinobesucher zu erinnern, die sehen, wie sich ein Schauspieler auf der Leinwand bewegt, und der Klang seiner Stimme wird von irgendwo daneben, von einem stationären Punkt – einem Lautsprecher – wahrgenommen. Es ist ganz klar, dass mit der Entwicklung des hochwertigen Fernsehens auch der künftige Radiozuschauer mit den gleichen Problemen konfrontiert sein wird, es sei denn, es gibt zu diesem Zeitpunkt eine Surround-Sound-Übertragung.
Über den Bau des größten Denkmals unserer Zeit - Palast der Sowjets Zum ersten Mal wurde die Frage aufgeworfen, ob das Fletcher-System für die Surround-Sound-Wiedergabe im Großen Saal des Palastes eingesetzt werden soll.
Hauptklangeigenschaften:
1. Ton(Anzahl der Schwingungen pro Sekunde). Tiefe Töne (z. B. eine Bassdrum) und hohe Töne (z. B. eine Pfeife). Das Ohr kann diese Geräusche leicht unterscheiden. Einfache Messungen (Oszillations-Sweep) zeigen, dass es sich bei den Klängen tiefer Töne um niederfrequente Schwingungen einer Schallwelle handelt. Ein hoher Ton entspricht einer hohen Vibrationsfrequenz. Die Schwingungsfrequenz einer Schallwelle bestimmt den Ton des Tons.
2. Lautstärke (Amplitude). Die Lautstärke eines Geräusches, bestimmt durch seine Wirkung auf das Ohr, ist eine subjektive Beurteilung. Je größer der Energiefluss zum Ohr ist, desto größer ist die Lautstärke. Eine praktische Messung ist die Schallintensität – die Energie, die eine Welle pro Zeiteinheit durch eine Einheitsfläche senkrecht zur Wellenausbreitungsrichtung überträgt. Die Intensität des Schalls nimmt mit zunehmender Schwingungsamplitude und der Fläche des Körpers, der die Schwingungen ausführt, zu. Dezibel (dB) wird auch zur Messung der Lautstärke verwendet. Beispielsweise wird die Lautstärke von Laubgeräuschen auf 10 dB, Flüstern auf 20 dB, Straßenlärm auf 70 dB, Schmerzschwelle auf 120 dB und tödliche Lautstärke auf 180 dB geschätzt.
3. Klangfarbe. Zweite subjektive Einschätzung. Die Klangfarbe eines Klangs wird durch eine Reihe von Obertönen bestimmt. Die unterschiedliche Anzahl von Obertönen, die einem bestimmten Klang innewohnen, verleiht ihm eine besondere Färbung – die Klangfarbe. Der Unterschied zwischen einer Klangfarbe und einer anderen wird nicht nur durch die Anzahl, sondern auch durch die Intensität der Obertöne bestimmt, die den Klang des Grundtons begleiten. Anhand der Klangfarbe können Sie die Klänge verschiedener Musikinstrumente und Stimmen von Menschen leicht unterscheiden.
Das menschliche Ohr kann Schallschwingungen mit einer Frequenz von weniger als 20 Hz nicht wahrnehmen.
Der Schallbereich des Ohrs beträgt 20 Hz – 20.000 Hz.
Überträgt Schall über große Entfernungen.
Das Problem der Schallübertragung über eine Entfernung wurde durch die Entwicklung des Telefons und des Radios erfolgreich gelöst. Mithilfe eines Mikrofons, das das menschliche Ohr imitiert, werden akustische Schwingungen in der Luft (Schall) an einem bestimmten Punkt in synchrone Änderungen der Amplitude eines elektrischen Stroms (elektrisches Signal) umgewandelt, der über Drähte oder mithilfe elektromagnetischer Wellen (Radiowellen) übertragen wird ) an den gewünschten Ort gebracht und in akustische Schwingungen umgewandelt, ähnlich den Originalschwingungen.
Schema der Schallübertragung über eine Distanz
1. Konverter „Ton – elektrisches Signal“ (Mikrofon)
2. Elektrischer Signalverstärker und elektrische Kommunikationsleitung (Drähte oder Funkwellen)
3. Elektrischer Signal-Schall-Wandler (Lautsprecher)
Volumetrische akustische Schwingungen werden von einer Person an einem Punkt wahrgenommen und können als Punktquelle eines Signals dargestellt werden. Das Signal weist zwei Parameter auf, die durch eine Funktion der Zeit zusammenhängen: Schwingungsfrequenz (Ton) und Schwingungsamplitude (Lautstärke). Es ist notwendig, die Amplitude des akustischen Signals proportional in die Amplitude des elektrischen Stroms umzuwandeln und dabei die Schwingfrequenz beizubehalten.
Schallquellen- alle Phänomene, die lokale Druckänderungen oder mechanische Belastungen verursachen. Weitverbreitete Quellen Klang in Form oszillierender Körper. Quellen Klang Auch Schwingungen begrenzter Volumina des Mediums selbst können dazu dienen (z. B. bei Orgelpfeifen, Blasmusikinstrumenten, Pfeifen usw.). Der Stimmapparat von Mensch und Tier ist ein komplexes Schwingungssystem. Umfangreiche Quellenklasse Klang-elektroakustische Wandler, bei denen mechanische Schwingungen durch Umwandlung elektrischer Stromschwingungen gleicher Frequenz erzeugt werden. In der Natur Klang wird angeregt, wenn Luft durch die Bildung und Auflösung von Wirbeln um feste Körper strömt, beispielsweise wenn Wind über Drähte, Rohre und Meereswellenkämme weht. Klang Bei Explosionen und Einstürzen treten niedrige und infratiefe Frequenzen auf. Es gibt viele Quellen für akustischen Lärm, darunter Maschinen und Mechanismen in der Technik sowie Gas- und Wasserstrahlen. Der Untersuchung der Quellen von Industrielärm, Verkehrslärm und Lärm aerodynamischen Ursprungs wird aufgrund ihrer schädlichen Auswirkungen auf den menschlichen Körper und die technische Ausrüstung große Aufmerksamkeit gewidmet.
Tonempfänger dienen dazu, Schallenergie wahrzunehmen und in andere Formen umzuwandeln. An die Empfänger Klang Dies gilt insbesondere für die Hörgeräte von Menschen und Tieren. In der Empfangstechnik Klang Hauptsächlich werden elektroakustische Wandler, beispielsweise ein Mikrofon, verwendet.
Die Ausbreitung von Schallwellen wird vor allem durch die Schallgeschwindigkeit charakterisiert. In einigen Fällen wird eine Schallausbreitung beobachtet, also die Abhängigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit von der Frequenz. Streuung Klang führt zu einer Formänderung komplexer akustischer Signale, einschließlich einer Reihe harmonischer Komponenten, insbesondere zur Verzerrung von Schallimpulsen. Bei der Ausbreitung von Schallwellen treten die bei allen Wellenarten üblichen Phänomene der Interferenz und Beugung auf. Wenn die Größe von Hindernissen und Inhomogenitäten im Medium im Vergleich zur Wellenlänge groß ist, folgt die Schallausbreitung den üblichen Gesetzen der Wellenreflexion und -brechung und kann vom Standpunkt der geometrischen Akustik betrachtet werden.
Wenn sich eine Schallwelle in eine bestimmte Richtung ausbreitet, wird sie allmählich gedämpft, d. h. ihre Intensität und Amplitude nehmen ab. Die Kenntnis der Dämpfungsgesetze ist praktisch wichtig, um die maximale Ausbreitungsreichweite eines Audiosignals zu bestimmen.
Kommunikationsmethoden:
· Bilder
Das Kodierungssystem muss für den Empfänger verständlich sein.
Tonkommunikation stand an erster Stelle.
Schall (Träger – Luft)
Schallwelle– Luftdruckunterschiede
Verschlüsselte Informationen – Trommelfelle
Hörempfindlichkeit
Dezibel– relative logarithmische Einheit
Klangeigenschaften:
Lautstärke (dB)
Schlüssel
0 dB = 2*10(-5) Pa
Hörschwelle – Schmerzgrenze
Dynamikbereich- das Verhältnis des lautesten Tons zum leisesten Ton
Schwelle = 120 dB
Frequenz Hz)
2. Parameter und Spektrum des Tonsignals: Sprache, Musik. Nachhall.
Klang- eine Schwingung mit eigener Frequenz und Amplitude
Die Empfindlichkeit unseres Ohrs gegenüber verschiedenen Frequenzen ist unterschiedlich.
Hz – 1 fps
Von 20 Hz bis 20.000 Hz – Audiobereich
Infraschall – Geräusche mit weniger als 20 Hz
Geräusche über 20.000 Hz und unter 20 Hz werden nicht wahrgenommen
Zwischenkodierungs- und Dekodierungssystem
Jeder Prozess kann durch eine Reihe harmonischer Schwingungen beschrieben werden
Schallsignalspektrum– eine Reihe harmonischer Schwingungen der entsprechenden Frequenzen und Amplituden
Amplitudenänderungen
Die Frequenz ist konstant
Schallvibration– Änderung der Amplitude im Laufe der Zeit
Abhängigkeit gegenseitiger Amplituden
Amplitudenfrequenzgang– Abhängigkeit der Amplitude von der Frequenz
Unser Ohr hat einen Amplituden-Frequenzgang
Das Gerät ist nicht perfekt, es hat einen Frequenzgang
Frequenzgang– alles rund um die Umwandlung und Übertragung von Schall
Der Equalizer regelt den Frequenzgang
340 m/s – Schallgeschwindigkeit in Luft
Nachhall– Tonunschärfe
Nachhallzeit– Zeit, in der das Signal um 60 dB abnimmt
Kompression– eine Tonverarbeitungstechnik, bei der laute Töne reduziert und leise Töne lauter werden
Nachhall– Charakteristisch für den Raum, in dem sich Schall ausbreitet
Abtastfrequenz– Anzahl der Samples pro Sekunde
Wozu dienen die Drähte? Auf den ersten Blick ist das eine blöde Frage – für die Signalübertragung natürlich. Auf Kabel kann man nicht verzichten, sie sind überall, liegen unter den Füßen und sind oft lästig. Im Zeitalter der digitalen Technologie gibt es in unserem Zuhause viel mehr Kabel. Viele von uns lieben es, Musik zu hören. Um andere nicht zu stören, nutzen wir oft Kopfhörer. Aber leider haben Kopfhörer, wie jedes andere Gerät zur Wiedergabe eines Audiosignals, Kabel. Bei einem Headset kommt es sehr häufig vor, dass diese Kabel beschädigt werden, sodass das Headset für eine weitere Verwendung unbrauchbar wird. Stammt das Headset von einem unbekannten Hersteller, verkürzt sich die Lebensdauer um ein Vielfaches. Billige Headsets verwenden oft minderwertige Audiokabel, die recht dünn sind und oft kaputt gehen. Solche Brüche sind unsichtbar und in manchen Fällen macht es einfach keinen Sinn, sie zu reparieren. In diesem Artikel werden wir uns mit einer Möglichkeit befassen, Musiktitel anzuhören (und nicht nur), ohne Kabel zur Tonübertragung zu verwenden.
Was bedeutet die Idee? Das Audiosignal ist ein Wechselsignal, der Klarheit halber nennen wir es Wechselstrom. Wie wir wissen, ändert der Wechselstrom seine Größe und Richtung und kann daher umgewandelt werden. Wir werden einen Transformator mit zwei Wicklungen wickeln. Eine der Wicklungen ist für 4 Ohm ausgelegt, da diese Wicklung an den Ausgang des Audioverstärkers angeschlossen wird. Wenn Sie eine PC-Soundkarte oder den Kopfhörerausgang eines Laptops (oder anderer Geräte) verwenden möchten, empfiehlt es sich, eine separate Karte mit verfügbaren Chips zusammenzubauen. Mikroschaltungen der TDA2003-Serie oder sind die besten Optionen (in Bezug auf Preis und Qualität). Diese Mikroschaltungen können über die USB-Ausgangsspannung (5,5 V) des Computers mit Strom versorgt werden. Nun, wenn Sie tragbare Lautsprecher oder einen fertigen Leistungsverstärker haben, können Sie sich glücklich schätzen. Das Fazit lautet: Das Tonsignal wird der Primärwicklung des Transformators zugeführt (der Transformator hat nur eine galvanische Trennung), an der Sekundärwicklung erhalten wir das gleiche Signal, das durch eine Konstantspannungsquelle verstärkt wird.
Kabellose Tonübertragung – Diagramm
Als Gleichstromquelle dient in unserem Fall ein Lithium-Ionen-Akku eines Mobiltelefons. Mit anderen Worten: Eine Batterie und eine LED sind in Reihe mit der Transformatorwicklung verbunden.
Transformator: Ferritring mit buchstäblich jedem Durchmesser. Ich möchte sagen, dass der Durchmesser des Rings, die Durchdringung des Ferrits und die Anzahl der Windungen in beiden Wicklungen nicht kritisch sind. Es wurden auch Transformatoren mit Eisenkern verwendet, die sehr gut funktionieren. Beide Wicklungen sind völlig ähnlich, sie bestehen aus 60 Windungen aus 0,4-0,8 mm Draht. Die LED kann als normale weiße oder violette LED verwendet werden, es ist auch möglich, IR-LEDs zu verwenden. Bei Verwendung von IR-LEDs ist das Gerät weniger empfindlich gegenüber äußeren Faktoren (Sonnenlicht oder Licht von Beleuchtungslampen).
Der Empfänger ist eine Fotodiode, die durch eine Solarbatterie oder einen selbstgebauten Fotodetektor ersetzt werden kann. Der Schmelzeempfänger kann aus Transistoren der MP-Serie bestehen. Dazu können Sie einen beliebigen dieser Transistoren (unabhängig von der Leitfähigkeit) nehmen und den oberen Teil der Abdeckung abschneiden. Dieser Vorgang muss äußerst sorgfältig durchgeführt werden, um den Halbleiterkristall des Transistors nicht zu beschädigen.
Als Sender kann auch eine Laserdiode (von Spielzeuglasern) verwendet werden, die die Übertragung eines Signals über größere Entfernungen ermöglicht. Die Kapazität des variablen Kondensators im Empfänger wird durch Experimente ausgewählt (0,1–4,4 μF), er kann vollständig aus der Schaltung ausgeschlossen werden, dies kann jedoch die Klangqualität beeinträchtigen.
Für den optimalen Betrieb eines solchen Geräts muss der Sender des Geräts in einem Gehäuse untergebracht werden, in das kein Licht eindringt. In meinem Fall war die Fotodiode in einer Kunststoffhülle mit Reflektor eingebaut, um zu verhindern, dass unnötiges Licht in die Fotodiode eindringt.
Zuvor haben wir uns die Möglichkeiten der Signalübertragung angesehen, diese wird die einfachste ihrer Art sein, da es praktisch keine Details gibt. Der Artikel wurde gedruckt, um Sie mit dem Funktionsprinzip dieser Methode vertraut zu machen. Heutzutage wird eine ähnliche Methode der Signalübertragung in verschiedenen Bereichen eingesetzt (Richtmikrofone und andere Spionagetechnologien).
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