Автор: Денис ЛЯПИН, технический тренер Axis Communications в Восточной Европе
Оснащение системы видеонаблюдения громкоговорителями позволяет весьма эффективно предотвращать совершение нежелательных действий. С их помощью оператор системы может удаленно давать указания и задавать вопросы, как посетителям, так и незваным гостям. Поэтому громкоговорителям в системах видеонаблюдения отводится весьма важная роль.
Если поведение человека, попавшего в поле зрения камеры, вызывает подозрение (его замечают праздно шатающимся вблизи банкомата, или он проникает на территорию с ограниченным доступом), охранник, находящийся за пультом системы видеонаблюдения, может немедленно предостеречь его от возможных неправомерных действий по громкой связи. Во многих случаях этого вполне достаточно для того, чтобы избежать нежелательных инцидентов. Таким образом, использование системы видеонаблюдения помогает принять упреждающие меры и предотвратить правонарушение. А теперь рассмотрим факторы, которые следует учитывать при выборе и установке громкоговорителя.
Типы громкоговорителей
Громкоговорители – это устройства, преобразующие электрические сигналы в слышимые механические волны давления (звук). Существуют различные типы громкоговорителей, но в системах видеонаблюдения выбирать приходится, как правило, между динамическими и рупорными.
Динамические громкоговорители
Динамический громкоговоритель имеет облегченную диафрагму – конус, соединенный механическим способом с голосовой катушкой. Устройства такого типа применяются во многих приложениях. В качестве примера можно привести потолочные и настенные динамики, а также системы Hi-Fi. Недостатком динамических громкоговорителей является их низкий КПД: только 1% электрической энергии, передаваемой на динамик с усилителя, преобразуется в акустическую энергию.
Громкоговорители рупорного типа
Благодаря акустическому рупору общая эффективность этой системы намного выше. Входящий в состав устройства компрессионный привод подключается непосредственно к рупору. Поскольку такая конструкция в десять раз увеличивает мощность выходного сигнала, поступающего с усилителя, рупорные громкоговорители часто используются в системах оповещения. По сравнению с остальными типами динамиков транслируемый ими звук слышен дальше.
Недостаток же рупорных громкоговорителей заключается в том, что их оптимальный частотный диапазон ограничен. Поэтому они малопригодны для воспроизведения музыки. Зато для трансляции речи (особенно при необходимости охвата больших пространств) рупорные громкоговорители подходят как нельзя лучше.
Звук в сетевых системах видеонаблюдения
Цифровой аудиосигнал, передаваемый по сети, нужно доставить до адресата, декодировать и усилить. Только после этого электрический аудиосигнал можно преобразовать в звук. Все перечисленные действия могут выполняться как в едином интегрированном устройстве, так и в нескольких автономных компонентах (передающем оборудовании, усилителе и громкоговорителе).
Аналоговые динамики
Интеграция звука в сетевые системы видеонаблюдения осуществляется путем подключения аналогового динамика к выходу аудиоканала сетевой камеры. В этом случае сигнал, поступающий с камеры, требует усиления. При использовании обычного пассивного динамика нужен отдельный усилитель, и в большинстве случаев предпочтение отдается встроенному. Такому аналоговому динамику – со встроенным усилителем – требуется внешний источник питания. В сетевых системах видеонаблюдения аналоговый динамик со встроенным усилителем подключается к аналоговому выходу линейного уровня на сетевой камере. Аналоговый сигнал линейного уровня чувствителен к внешним помехам, поэтому динамик надо размещать рядом с камерой. В противном случае возникает риск наводок от кабеля питания и прочих помех. Для управления аналоговым динамиком в видеокамере имеется специальное программное обеспечение. Устанавливать аналоговый динамик имеет смысл только в том случае, если есть возможность разместить его рядом с камерой, а поблизости имеется электрическая розетка. Для дистанционной проверки его работы необходимо подключить к камере микрофон, чтобы оператор мог услышать то, что он произносит.
Сетевые динамики
Сетевой динамик обеспечивает законченное и простое в установке решение для громкого оповещения в виде единого устройства. В отличие от аналогового, который подключается к камере наблюдения и электрической сети, сетевой динамик представляет собой автономное устройство, которое можно размещать на некотором удалении от камеры. Если сетевой динамик поддерживает технологию Power over Ethernet, подача питающего напряжения и передача данных по сети осуществляются по одному сетевому кабелю.
Трансляция потокового аудио по сети обеспечивает должное качество звука и высокий уровень надежности. При использовании сетевых аудиотехнологий звук передается на динамик в цифровой форме, что позволяет добиться хорошего качества воспроизведения и невосприимчивости к ослаблению сигнала. Благодаря этому появляются возможности для упрощения отдельных операций и их автоматизации. Потоковый звук можно транслировать по локальной сети, через интернет и в территориально распределенных сетях.
Дистанционное управление всей системой осуществляется централизованно, а записанные заранее аудиофайлы легко воспроизводятся из любой точки, в которой имеется подключение к сети. Такая система подходит для оповещения как внутри помещения, так и на открытом воздухе.
В сетевой аудиосистеме обращение к каждому динамику происходит индивидуально. Интеллектуальные динамики поддерживают различные «умные» функции — например, автоматического слежения. Использование IP-сетей упрощает интеграцию с другими системами. Сетевые динамики интегрируются с программным обеспечением управления видео. Если динамик поддерживает телефонию VoIP по протоколу SIP, оснащенная им система для оповещения будет еще более эффективной.
Сетевые динамики отличаются высокой гибкостью и масштабируемостью. Их модульная конструкция облегчает техническое обслуживание и модернизацию системы. Упрощается и процедура установки – никакого специального оборудования не требуется. Использование существующей сетевой инфраструктуры позволяет быстро, легко и эффективно смонтировать все, что нужно.
Зона покрытия
После выбора типа динамика необходимо установить зону покрытия, после чего определяются уровень звукового давления, дальность оповещения и область покрытия (сектор), а также количество требуемых громкоговорителей.
Звуковое давление
Громкость звука зависит от уровня звукового давления. Каждые дополнительные 10 дБ приводят к двукратному увеличению громкости. Например, 120 дБ в два раза громче, чем 110 дБ. Уровни звукового давления можно проиллюстрировать на следующих примерах: мотоцикл (98 дБ), громкий рок-концерт (115 дБ), близкий раскат грома (120 дБ), реактивный самолет на взлете (133 дБ). Дискомфортным для человеческого уха принято считать уровень 120 дБ, а болевой порог находится в районе 130 дБ. Значение звукового давления для конкретной зоны будет зависеть от уровня фонового шума и требуемой дальности. Обычно рекомендуется выбирать чуть более мощный динамик, поскольку громкость может снижаться.
Дальность действия и зона покрытия
Разные динамики обеспечивают разные дальность действия и зону покрытия. В общем случае, чем шире раствор угла покрытия, тем меньше дальность действия. Звук, исходящий из динамика с узкой зоной покрытия, слышен дальше. Зона покрытия варьируется для разных частот и всегда определяется приблизительно. Интенсивность звука выше всего посередине и снижается по мере удаления от центра. То же самое наблюдается и у источников света: яркость максимальна в центре и уменьшается по краям.
Следует учесть и то, что звук отражается от большинства поверхностей. И в этом случае тоже можно провести аналогию со светом, который отражается от висящих на стенах зеркал. В некоторых ситуациях это негативно сказывается на качестве звука, затрудняя восприятие. Особенно сильно снижается качество речи, которая иногда становится совершенно неразборчивой. На открытом пространстве хорошего звука добиться проще, чем в местах, где имеется много препятствий. 
Направленность динамика
После определения типа динамика нужно продумать его ориентацию в пространстве при установке. Динамик должен быть направлен на ту область, на которой фокусируется внимание, а его центр – в место предполагаемого нахождения людей. При развертывании систем видеонаблюдения динамик монтируется обычно на высоте 3–8 м над землей и направляется на зону, находящуюся под наблюдением. Как уже отмечалось ранее, звук распространяется так же, как свет лампы: он наиболее интенсивен в центре и слабеет к краям. Чем выше динамик поднят над землей, тем шире будет зона его покрытия и ниже уровень звукового давления.
Расширение зоны покрытия
Для увеличения зоны покрытия может потребоваться установка нескольких динамиков. В любом случае они должны быть повернуты в разные стороны. На рисунке приводится пример использования трех динамиков в большом дворе здания, по периметру которого организовано наблюдение.
Звук, исходящий от динамиков, должен быть слышен в тех же местах, которые контролируются камерами. Это позволит операторам обращаться к любому, кто попал в зону их внимания, и осуществлять переключение между различными камерами и динамиками.
Сценарии применения
Помимо систем безопасности, громкоговорители применяют и для решения ежедневных задач в бизнесе: вы сможете делать объявления по расписанию или в прямом эфире в различных зонах в нужный момент и в нужном месте, а простое и гибкое управление фоновой музыкой с высококачественным звуком поможет создать комфортную атмосферу. В том случае, если необходимы масштабирование и объединение с уже имеющейся аналоговой системой, могут применяться сетевые аудиомосты и сетевые аудиоусилители.
Заключение
Использование громкоговорителей в системах видеонаблюдения является эффективным способом предотвращения правонарушений. Динамики могут быть интегрированы в систему видеонаблюдения по-разному. Для создания эффективного решения, которое будет отвечать предъявляемым к нему требованиям, важно выбрать правильный вариант. При установке динамика необходимо, прежде всего, принимать во внимание зону покрытия и нужный уровень звукового давления, а также особенности монтажа и обслуживания. Тестирование устройства перед покупкой, если это возможно, позволит загодя расставить точки над «i» и определиться с выбором.
Сетевой корпусной громкоговоритель AXIS C1004-E (Axis Communications)
Сетевой громкоговоритель AXIS C1004-E представляет собой полноценную высококачественную аудиосистему в одном блоке. Подходит для воспроизведения фоновой музыки и объявлений в магазинах по расписанию и в прямом эфире. Устройство имеет защищенную от брызг конструкцию, возможна установка под навесами, а также горизонтально или вертикально. В громкоговоритель встроены усилитель, микшер, процессор для цифровой обработки сигналов, функции потоковой передачи, микрофон и блок питания. Встроена функция автоматической проверки работоспособности громкоговорителя. Устройство подключается к IP-сети, питание через единый кабель Power over Ethernet. Планирование объявлений позволяет запускать их при возникновении различных событий, например, регистрируемых камерой видеонаблюдения, а также передавать голосовые оповещения в прямом эфире. Соединить аналоговые аудиосистемы с цифровым сетевым оборудованием можно с помощью сетевого аудиомоста AXIS C8033 Network Audio Bridge. Это позволяет воспроизводить музыку с аналоговых источников в сетевой аудиосистеме Axis или добавлять к аналоговой системе сетевые громкоговорители Axis.
Сетевой рупорный громкоговоритель AXIS C3003-E (Axis Communications)
Сетевой рупорный громкоговоритель AXIS C3003-E – простой в установке уличный громкоговоритель, воспроизводящий чистый звук при передаче речи на большие расстояния. Устройство позволяет оператору дистанционно обращаться к людям для предотвращения нежелательных действий, а также воспроизводить заранее записанный аудиофайл, который может запускаться вручную или автоматически при срабатывании аварийного сигнала.
Устройство интегрируется с ПО для управления видео, поддерживающим двухстороннюю передачу звука, и с системами IP-телефонии (VoIP) с протоколом SIP. При наличии сетевого подключения можно делать объявления из любого места.
AXIS C3003-E является автономным модулем, что позволяет размещать его в любом месте. Громкоговоритель подключается непосредственно к IP-сети с помощью единого сетевого кабеля для передачи данных и питания, имеет встроенный усилитель и поддерживает технологию PoE. Устройство может создавать высокое звуковое давление, превышающее 121 дБ, при этом имея низкое энергопотребление. Функция автоматического тестирования проверяет работоспособность громкоговорителя и сообщает о состоянии звукового устройства.
IP-громкоговоритель MAG-6463 (DSPPA)
Использование IP-громкоговорителей для музыкальной трансляции и аварийного оповещения позволяет построить многофункциональные, гибкие и легко управляемые системы. Для коммутации компонентов системы используются действующие компьютерные сети TCP / IP.
IP-громкоговорители предназначены для приема цифровых аудиосигналов, их усиления и воспроизведения. Данный тип громкоговорителей поддерживает технологию PoE (IEEE 802.3at), то есть способность получать питающее напряжение по UTP/FTP кабелю, который используется для передачи цифровой информации.
Громкоговоритель подключается как обычное сетевое устройство кабелем «витая пара» с разъемом RJ45. Цифровой аудиопоток передается со скоростью до 100 Мб/с.
Формат PCM/MP3, режимы UPD, IGMP, MultiCast. MAG-6463 имеет встроенный усилитель 2х20 Вт для подключения дополнительного громкоговорителя в режиме 8 Ом. AUX выход для подключения дополнительного трансляционного усилителя. AUX выход для подключения внешних аудиоисточников. МР-3 плеер для локальной трансляции музыкальных программ.
Активный рупорный громкоговоритель SC-P620-EB (TOA)
Возможна интеграция с большинством систем IP-видеонаблюдения, оснащенных линейным аудиовыходом. Питание 12 В постоянного тока, 2 А. Потребление мощности 15 Вт (в среднем) 25 Вт (макс). Звуковое давление – 113 дБ. Частотный диапазон – 250 Гц - 10 кГц. Встроенный 20 Вт усилитель мощности, который использует новейшую технологию класса D. Регулируемое усиление: 8 дБ, 16 дБ, 24 дБ и 32 дБ. Внутренний регулятор громкости для возможности настройки на месте. Стойкость к различным погодным условиям по рейтингу IP65.
Трансформаторные речевые оповещатели «АРИЯ-ТС-5(Омский завод «Электротехника и Автоматика»)»
Трансформаторные речевые оповещатели серии «АРИЯ-ТС» предназначены для подключения к трансляционным линиям напряжением 30, 70 и 100 В. Высокое напряжение позволяет минимизировать потери на проводах и использовать оповещатели данной серии на большой удаленности от основного блока. Динамики обеспечивают более высокий уровень звукового давления, отсутствие перегрузки и искажений. Это позволяет уменьшить количество речевых оповещателей в помещении одной и той же площади по сравнению с существующими аналогами. Номинальная мощность – 5 Вт, чувствительность (1Вт/1м) – 87 дБ, частотный диапазон – не уже 120–16 000 Гц. Время непрерывной работы не ограничено. Степень защиты оболочки 31 IP. Диапазон рабочих температур от -10 до +55 оС. Габаритные размеры – 160 х 268 х 80мм. Масса – не более 0,67 кг Речевые оповещатели серии АРИЯ-ТС устанавливаются: в зданиях площадью от 1600 м2 3-го и 4-го типа СОУЭ – торговых, развлекательных и офисных центрах, университетах, гостиницах, спортивных аренах и т. д. Устройство выполнено в настенном исполнении. Гарантия 5 лет. Полностью соответствует ГОСТ Р 53325-2012.
IP-громкоговоритель MAG-6311 потолочного типа (DSPPA)
Встроенный усилитель 2х15 Вт с возможностью подключения двух дополнительных громкоговорителей в режиме 8 Ом. AUX выход для подключения дополнительного трансляционного усилителя. AUX выход для подключения внешних аудиоисточников. SD слот для локальной трансляции аварийных сообщений или музыкального контента в формате МР-3.
Потолочный громкоговоритель «Глагол П-5» (ООО «СОУЭ «Тромбон»)
Новое поколение речевых оповещателей «Глагол» с улучшенным звучанием. Идеально подходят для звуковой трансляции и оповещения. Сочетают в себе качественный звук и удобство монтажа. Уменьшение искажения звука и отсутствие паразитных резонансов достигается за счет улучшенной динамической головки, правильной жесткости диффузора и использования качественного пластика. Неравномерность АЧХ составляет не более 3дБ. Речевые охранно-пожарные оповещатели серии «Глагол» предназначены для воспроизведения голосовых сообщений и специальных сигналов (сирена) в системах пожарного оповещения и управления эвакуацией, а также речевой информации и фоновой музыки в системах громкоговорящей связи, звукоусиления и трансляции. Тип корпуса – пластик / встраиваемый. Номинальное напряжение – 100 В. Звуковое давление – 98 дБ. Количество динамиков – 1. Мощность – 5 / 3 / 1 Вт. Диапазон частот – 100-15000 кГц. Габаритные размеры – D186x45(163) мм. Вес – 0,58 кг.
Рупорные громкоговорители SC-630M (TOA)
Если размещение элементов системы позволяет установить дополнительный усилитель, то можно применить любой подходящий громкоговоритель, например, рупорный (аналог активного) SC-630M. Динамик с прочной конструкцией обеспечивает долговременную надежную работу. Высокое качество звука. Высокий УЗД. Легкий выбор импеданса с помощью переключателя. 100 В линия с высоким импедансом. Ударопрочный овальный рупор. Громкоговоритель наружного исполнения, может работать при температуре –20 °C до +55 °C (не должно быть конденсации росы). Переключаемая мощность – 30/15/7.5/5/2.5 Вт. Чувствительность – 113 дБ. Частотный диапазон – 250Гц - 10кГц.
Настенный громкоговоритель «Глагол Н1-5» (ООО «СОУЭ «Тромбон»)
Новое поколение речевых оповещателей «Глагол» с улучшенным звучанием. Идеально подходят для звуковой трансляции и оповещения. Сочетают в себе качественный звук и удобство монтажа. Уменьшение искажения звука и отсутствие паразитных резонансов достигается за счет улучшенной динамической головки, правильной жесткости диффузора и использования качественного пластика. Неравномерность АЧХ составляет не более 3дБ. Речевые охранно-пожарные оповещатели серии «Глагол» предназначены для воспроизведения голосовых сообщений и специальных сигналов (сирена) в системах пожарного оповещения и управления эвакуацией, а также речевой информации и фоновой музыки в системах громкоговорящей связи, звукоусиления и трансляции. Тип корпуса – пластик / настенный, навесной. Номинальное напряжение – 100 В. Звуковое давление – 97 дБ. Количество динамиков – 1. Мощность – 5 Вт. Диапазон частот 90-16000 кГц. Габаритные размеры – 193 x 175 x 85 мм. Вес – 0,71 кг.
«АРИЯ-ТС-35 РУПОР» (Омский завод «Электротехника и Автоматика»)
«АРИЯ-ТС-35 РУПОР» выполнен в настенном исполнении. Монтируется при помощи п-образного металлического кронштейна (входит в комплект). Мощность оповещателя устанавливается при подключении – 20 или 35 Вт. Материал корпуса – пластик. Степень защиты – IP 54. Предназначен для установки в зданиях площадью от 1600 м2 3-го и 4-го типа СОУЭ. Этот тип оповещателей применяется в местах с повышенным уровнем шума – автовокзалах, метрополитенах, подземных стоянках, железнодорожных станциях. Гарантия 3 года. Номинальное входное напряжение переменного тока – 70–100 В. Номинальная мощность – 20/35 Вт. Чувствительность (1Вт/1м) – 102 дБ. Частотный диапазон – 350–8000 Гц. Время непрерывной работы не ограничено. Диапазон рабочих температур от -40 до +60 оС. Габаритные размеры – 280 х 205 х 285 мм. Масса – не более 1,8 кг.
Информация и фото с http://www.tzmagazine.ru/jpage.php?uid1=1899&uid2=1925&uid3=1934