Справочник
Громкоговоритель на БПЛА: разборчивость важнее децибел
Мощность в ваттах говорит о потреблении. Слышно ли будет — определяет совсем другая цифра.
Децибелы всегда указывают на расстоянии
Корректная запись выглядит как «110 дБ на 1 м». Без расстояния цифра бессмысленна: звуковое давление падает примерно на 6 дБ при каждом удвоении расстояния.
Из «110 дБ на 1 м» следует около 90 дБ на 10 м и около 70 дБ на 100 м — в свободном поле, без ветра и без собственного шума аппарата.
Собственный шум мультиротора на удалении десятков метров составляет 60–75 дБ, и полезный сигнал должен превышать его хотя бы на 10 дБ, чтобы речь была разборчива.
| Расстояние | Падение от уровня на 1 м | При 110 дБ на 1 м |
|---|---|---|
| 1 м | 0 дБ | 110 дБ |
| 10 м | −20 дБ | 90 дБ |
| 50 м | −34 дБ | 76 дБ |
| 100 м | −40 дБ | 70 дБ |
| 200 м | −46 дБ | 64 дБ |
Рупор против диффузора
Рупорный излучатель согласует малый излучатель с воздухом и отдаёт кратно большее давление при той же электрической мощности. Он направленный, лёгкий и хорошо передаёт речевой диапазон.
Диффузорный динамик шире по полосе и ровнее по звуку, но на открытом воздухе проигрывает рупору в громкости в разы при равной массе.
Для оповещения с воздуха почти всегда выбирают рупор: важна разборчивость речи и дальность, а не музыкальность.
Разборчивость
Основная энергия речи лежит в полосе 300–3400 Гц, а разборчивость определяют согласные в области 2–4 кГц. Излучатель, проваливающий этот участок, делает речь «бубнящей» даже на большой громкости.
Сжатие динамического диапазона и ограничение помогают: ровный по громкости голос разборчивее, чем громкий с провалами.
Ветер и собственный шум аппарата маскируют высокие частоты сильнее низких, поэтому запас надо закладывать именно в верхней части речевого диапазона.
Питание, масса и монтаж
Пиковая мощность усилителя достигается на пиках речи, и в этот момент он берёт заметный ток из бортовой сети. Без отдельного стабилизатора и конденсатора это проявляется просадкой и помехой в видеотракте.
Масса рупора с усилителем начинается от нескольких сотен граммов и напрямую вычитается из полезной нагрузки — на лёгком аппарате это половина запаса.
Излучатель ориентируют вниз и вперёд и разносят с антеннами: мощный усилитель — источник помехи, а рупор — крупная отражающая поверхность рядом с антенной.
Ватты и децибелы: как пересчитать
Уровень на расстоянии 1 м при мощности 1 Вт называют чувствительностью излучателя. Дальше простая арифметика: удвоение мощности добавляет 3 дБ, увеличение в десять раз — 10 дБ.
Отсюда неприятный вывод: чтобы речь была слышна вдвое дальше, нужно на 6 дБ больше, то есть вчетверо большая мощность. Дальность оповещения растёт медленно, а потребление и масса усилителя — быстро.
Пример. Шум аппарата у земли 65 дБ, речи нужно на 10 дБ больше — 75 дБ. При 120 дБ на 1 м такой уровень по расчёту держится до 180 м, при 110 дБ — до 56 м. На деле меньше: ветер и поглощение верхних частот воздухом (на 4 кГц около 3 дБ на каждые 100 м) отнимают ещё несколько децибел.
Как читать паспорт: «120 дБ» и «на 100 м»
У громкоговорителей Foxtech в нашем каталоге при мощности от 5 до 100 Вт заявлено почти одно и то же — около 115–120 дБ. Значит, это максимальный уровень вплотную к рупору, и сравнивать модели по нему нельзя.
Полезнее вторая цифра — уровень на удалении 100 м. Из 120 дБ на 1 м по расчёту там должно остаться 80 дБ, а производитель указывает 65–75 дБ: в разнице — пиковый уровень против среднего, ветер и поглощение. Такой цифре можно верить больше.
Мощность в названии тоже пиковая: у M10, M5 и M7 при паспортных 100 Вт потребление в работе — от 15 до 70 Вт. Бортовое питание считают по потреблению, а запас по току — по пикам речи.
| Модель | Заявленный уровень | На 100 м | Мощность | Питание или потребление | Масса |
|---|---|---|---|---|---|
| Foxtech Mini | около 120 дБ | — | 5 Вт | аккумулятор 1200 мА·ч | 74 г |
| Foxtech M11 | не менее 115 дБ | — | 10 Вт | встроенная батарея | 145 г |
| Foxtech M10 | не менее 115 дБ | — | 100 Вт | 15–25 Вт | 280 г |
| Foxtech M5 | 120 дБ | 65–75 дБ | 100 Вт | 40–60 Вт | 550 г |
| Foxtech M7 | 120 дБ | 65–75 дБ | 100 Вт | 45–70 Вт | 850 г |
Громкоговорители в каталоге
Позиции каталога, к которым относится всё сказанное выше.
Громкоговоритель Foxtech M6 с прожектором 3000 лм и сбрасывателем до 10 кг
Громкоговоритель Foxtech M12, 120 дБ, прожектор 5000 лм, Pro со сбрасывателем
Разделы каталога по теме
Рядом по теме
- Бортовой DC-DC преобразователь: КПД, пульсации и помехиСтабилизатор не только питает нагрузку. Он ещё и шумит — в питание, в эфир и в датчики.
- Просадка напряжения под током: как её мерить и что она значитСамый честный тест аккумулятора занимает десять секунд и не требует ничего, кроме полёта по прямой.
- Усиление антенны и диаграмма направленности: что значат dBiАнтенна не усиливает сигнал. Она перераспределяет его — и вопрос всегда в том, откуда забрали.