В тактической связи четко улавливать голоса и при этом перекрывать все остальное - вот постоянная задача. За прошедшие годы появилось множество моделей микрофонов. Но одна форма постоянно встречается в прочном, высоконагруженном оборудовании: микрофон купольный массив. Идея не нова, но ее применение в тактических устройствах расширилось по причинам, которые становятся очевидными, как только вы используете ее в полевых условиях.
Основная сила купольной решетки для полевой связи
Чем отличается купольная решетка от, скажем, стандартного всенаправленного микрофона? Короткий ответ - геометрией. Вместо одной точки приема в массиве используется несколько элементов, расположенных в виде изогнутой или куполообразной формы. Такая форма не только для внешнего вида. Она позволяет устройству захватывать звук с большей площади, но при этом отсеивать внеосевые шумы. В тактической обстановке никогда не бывает тихо. Ветер, двигатели автомобилей, радиопомехи, люди, перекрикивающие друг друга. Обычный микрофон либо улавливает все (включая плохое), либо требует, чтобы вы говорили прямо в него, что не всегда возможно, когда вы двигаетесь или носите снаряжение.
По наблюдениям, команды, перешедшие на купольные системы, отмечали меньше моментов “что он сказал?”. В систему встроена определенная естественная избыточность: если один элемент частично блокируется грязью, дождем или плечевым ремнем, остальные продолжают работать. Это не всегда афишируется производителями, но после нескольких полетов это становится заметно.
Почему традиционные микрофоны не работают
Вот распространенная сцена: команда из четырех человек в автомобиле, пытающаяся скоординировать свои действия из-за внешнего шума двигателя. Стандартный микрофон на лацкане или штанга гарнитуры улавливает голос ближайшего, но все остальные превращаются в отдаленное бормотание. Купольный массив справляется с этой задачей по-другому. Поскольку он сэмплирует звук с разных направлений и в разных фазах, он может подчеркнуть местоположение говорящего, подавляя при этом гул дизельного двигателя грузовика. Это не идеально - ничто не идеально, - но улучшение достаточно стабильно, чтобы иметь значение.
Купольная решетка и обычные микрофонные установки: Практическое сравнение
| Характеристика | Купольная решетка | Одиночный всенаправленный микрофон | Кардиоидный (направленный) микрофон |
|---|---|---|---|
| Угол захвата голоса | ~120° (прощает смещение центра) | 360° (захватывает все) | ~60° (необходимо тщательно прицелиться) |
| Устойчивость к шуму ветра | От умеренного до высокого (форма помогает) | Бедный | Умеренный |
| Физическая прочность | Хорошо (нет хрупкой стрелы) | Хорошо | Справедливо (стрела может сломаться) |
| Производительность при частичной блокировке | Все еще функционирует | Сильно деградированный | Деградация |
| Типичная потребляемая мощность | Немного выше (несколько элементов) | Низкий | Низкий |
Как купольные массивы справляются с жесткими условиями эксплуатации, не выходя из строя
Есть и физическая сторона. Куполообразный корпус легче отводит воду и грязь, чем плоская решетка или открытый микрофонный порт. Любой, кто пытался оттереть грязь с утопленного микрофона, знает, что такое разочарование. В случае с купольным массивом изогнутая поверхность означает, что грязи скапливается меньше. А поскольку внутренние элементы расположены компактно, весь узел можно поместить в горшок или герметизировать без потери акустических характеристик. Это очень важно для устройств, которые должны пережить дождь, пыль и случайное падение на каменистую почву.
Некоторые моменты, которые следует иметь в виду при оценке купольной решетки для тактической рации или гарнитуры:
Размещение имеет значение - даже хороший массив плохо работает, если установлен за шеей пользователя
Не все купольные массивы созданы одинаковыми - расстояние между элементами и обработка сигнала сильно различаются
Лучше всего работает с современными DSP (цифровая обработка сигнала), которые могут выполнять формирование луча
С точки зрения опыта - просто наблюдая за тем, как операторы используют свое оборудование в полевых условиях, - люди редко говорят прямо в микрофон, даже при использовании специально созданных для этого устройств. купольная решетка в военных целях системы связи. Они поворачивают голову, смотрят на карту или тяжело дышат при физической нагрузке. Купольная антенна это терпит. Это как разговор в шумном баре: не нужно кричать, нужно, чтобы собеседник слушал определенным образом.
Реальные наблюдения за чистотой звука в стрессовых сценариях
Возвращаясь к вопросу о резервировании: одним из менее очевидных преимуществ является то, что массив может быть настроен на определенные диапазоны частот. Человеческий голос, особенно мужской в тактических командах, находится в нижнем среднечастотном диапазоне. Шум двигателя и ветра, как правило, ниже или более широкополосный. Хорошая реализация купольного массива может вырезать гул, сохраняя при этом согласные. Поэтому вы можете услышать передачу, которая звучит немного “тонко”, но каждое слово можно разобрать. Сравните это с обычным микрофоном, где голос насыщен, но погребен под шумом - ясность побеждает всегда.
Стоит отметить, что ни одно решение не подходит для всех сценариев. Для очень тихой обстановки может подойти простой омни-микрофон. Для стационарного использования с гарнитурой подойдет микрофон-штанга. Но для тактических устройств связи общего назначения - носимых на теле радиостанций, устройств, устанавливаемых на шлемах, автомобильных переговорных устройств - купольная решетка все время оказывается прагматичным выбором.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Можно ли дооснастить купольную решетку существующими устройствами тактической связи?
В большинстве случаев да, но для этого нужно не просто поменять микрофон местами. Массив нуждается в нескольких входных каналах и процессоре для их объединения. Некоторые новые устройства оснащены модульными аудиоплатами, которые позволяют это сделать. Старые устройства, работающие только с аналоговым сигналом, обычно не могут справиться с этим без серьезной переделки.
Полностью ли купольная решетка устраняет шум ветра?
Нет. Он снижает шум ветра по сравнению с незащищенным всенаправленным микрофоном, но сильные порывы все равно вызывают проблемы. Именно поэтому многие тактические устройства сочетают купольную решетку с ветровым стеклом из пенопласта или ткани. Массив делает ветровое стекло более эффективным, а не избыточным.
Каков типичный срок службы купольной решетки в полевых условиях?
При правильной герметизации акустические элементы служат годами - зачастую дольше, чем батарея или корпус устройства. Слабым местом обычно являются разъемы и проводка, а не массив. По отзывам, при регулярном использовании в течение пяти-семи лет чувствительность прибора заметно снижается.