Розробка комплексу апаратних засобів для апаратно-студійного блоку телеканалу
Загальні принципи побудови та організації мовлення. План апаратно-студійного блоку, розташування обладнання у ньому. Розробка функціональних схем тракту формування відеосигналу та звукового тракту. Розрахунок акустичних характеристик студійних приміщень.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 13.02.2013 |
Размер файла | 3,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Телевізійний сигнал попадає на відеосервер, звідки може бути використаний також для запису, взятий на редагування до апаратної нелінійного відеомонтажу, записаний на носій інформації.
За допомогою комутаторів сигнал подається на пуль режисера ефіру, який обирає вихідний сигнал мовлення телеканалу. На пульт режисера ефіру може бути поданий сигнал з сервера відео або з носія інформації, тобто з плеєра. Режисер ефіру має можливість перегляду сигналу за допомогою контрольних моніторів, а також може контролювати накладання титрів, емблем тощо.
На виході сигналу з каналу утворення та редагування сигнал розділяється на два ідентичні, утворюючи можливість резервного мовлення. Здебільшого всі сучасні українські канали мають можливість запису ефірного мовлення на носії інформації, або на відеосервер.
2.5 Опис обладнання АСБ
Обладнання для створення бази, для виробництва телевізійної продукції, на базі студії та апаратної повинно відповідати правилам безпеки праці та пожежній безпеці.
Зазначимо обладнання вибране лише для двох заданих до розрахунку приміщень ? великої телевізійної та малої апаратної студій.
До складу ВС входить:
- освітлювальне обладнання. Блоки освітлювального обладнання Balcar;
- телесуфлер VSS-17/19;
- навушники Koss Pro DJ100;
- студійні мікрофони Sennheiser MKE 40 з вітрозахисниками;
- підсилювач для навушників Cambridge Audio DacMagic;
- електронний годинник;
- відеокамери;
- камерні канали.
Додатково в обладнання ВС входять сигнальні кабелі та роз'єми, комутаційний щит, що забезпечує двосторонній зв'язок з мікшерним пультом та ін. студійним обладнанням (роз'єми BNC, XLR, RCA, RJ-45), мікрофонна стійка, телевізор для контролю сигналу, тощо.
В обладнання апаратної студії входять також стійки з мовним обладнанням, Ethernet-сервером, архівним сервером, IP-телефон, телефон мережі загального користування, матриця комутатора внутрішнього зв'язку.
Крім того, обов'язковими є сигнальні кабелі, студійний годинник, пристрої позиціонування та наведення камер, гучномовна система внутрішнього зв'язку та сигнальний щит ведення кабелів для аудіо та окремий щит відео кабелів.
Апаратна студія повинна мати наступне:
? мікшерний пуль;
? звукові монітори ближнього поля ? Yamaha NS-10m;
? 48-канальний АМЗ ? Sony PCM-3348 HR;
? аналого-цифровий процесор ефектів ? Sony DPS-V77;
? аналоговий двоканальний магнітофон STM310;
? компресор-лімітер ? "dbx", 166XL;
? DVCAM магнітофон ? Sony, DSR 2000 AP;
? DVD рекордер, програвач;
? DVD, HDD, MiniDV рекордер, програвач;
? цифрова ефірна станція ? Avid "Avid Liquid Pro";
? пульт відеорежисера;
? пульт дистанційного керування камерою;
? камерні канали;
? матриця комутації ? MAXIM, MAX4355;
? тактовий генератор;
? контрольні відеомонітори, стандарт 4:3, 15" ? TM-15L1D;
? контрольні відеомонітори, стандарт 4:3, 19" ? GD-19L1G;
? відеосервер.
Також до складу АС також входять: Ethernet-сервер, IP-телефон, телефон мережі загального користування, контрольний ефірний телевізор, комутатор внутрішнього службового зв'язку, годинник точного часу, аналогово-цифрові перетворювачі сигналів, SDI-мультиплексори, підсилювачі розподілювачі, блоки звукових та відеоефектів.
Обладнання решти приміщень подібне до зазначеного, але кількість та моделі змінюються з урахуванням специфіки роботи кожного приміщення. Остаточна схема з'єднання обладнання наведена в Додатку Б.
Розглянемо деякі конкретні моделі обраної апаратури більш докладно (як для ВС, так і для АС) та наведемо їх характеристики.
Мікрофон студійний, який буде застосовуватись переважно для зв'язку між студією і апаратною АТМ31а представлено на рис. 2.1, а його характеристики наведені в табл.2.1.
Рисунок 2.1 ? Audio Technica ATM31a
ATM31a призначений для роботи з вокалом та інструментами, має низький рівень шумів та спотворень, може застосовуватись як для живого відтворення так і для запису в студії. Працює від фантомного чи батарейного живлення.
Таблиця 2.1 ? Характеристики ATM31a.
Параметр |
Значення |
|
Діаграма направленості |
кардіоїда |
|
Частотний діапазон |
30 ? 20000 Гц |
|
Тип мікрофону |
конденсаторний |
|
Чутливість |
6.3 мВ / Па |
|
Внутрішній опір |
200 Ом |
|
Максимальний звуковий тиск |
137 дБ, 1 кГц на 1% КНС |
|
Співвідношення сигнал/шум |
70 дБ, 1 кГц на 1 Па |
|
Маса |
200 г |
|
Роз'єм підключення |
XLRM |
Для гостей і ведучих оберемо петличні мікрофони ? Sennheiser MKE 40. Його малі габарити дозволяють використовувати його в телетрансляціях, конструкція кріплення зумовлює мінімальний шумів від рухів на сигнал, а кардіоїдна діаграма направленості дозволяє чути лише власний голос, що є дуже важливим при великій кількості людей і постійному діалозі. Мікрофон потребує від 11 до 52 вольт (при 3.5 мА) фантомного живлення. Зовнішній вигляд та технічні характеристики мікрофону наведені на рис 2.2 та в табл. 2.2, відповідно.
Рисунок 2.2 - Загальний вигляд Sennheiser MKE 40
Таблиця 2.2 ? Характеристики MKE 40.
Параметр |
Значення |
|
Діаграма направленості |
кардіоїда |
|
Тип мікрофону |
конденсаторний |
|
Частотний діапазон |
40 ? 20000 Гц |
|
Зріз нижніх частот |
80 Гц, 12дБ/октаву |
|
Чутливість |
-42 дБ (3.5 мВ) / Па |
|
Внутрішній опір |
50 Ом |
|
Максимальний звуковий тиск |
118 дБ, на 1 кГц,1% КНС |
|
Динамічний діапазон |
122 дБ, на 1 кГц |
|
Співвідношення сигнал/шум |
67 дБ, 1 кГц на 1 Па |
|
Маса |
14.5 г |
|
Розміри (довжинаЧдіаметр, мм) |
37.8Ч12.2 |
|
Роз'єм підключення |
XLRM (на модулі живлення) |
Студійні навушники звукорежисера обрано AKG K271 "Studio Monitor". Повністю закриті, забезпечують максимальну ізоляцію від зовнішніх шумів. Частотний діапазон 16...28000 Гц, імпеданс 55 Ом, роз'єм 3.5 мм, з перехідником на 6.5 мм.
Студійні звукові монітори ближнього поля для апаратної студії обрано Yamaha, MSP5A (рис. 2.3, табл.2.3).
Рисунок 2.3 ? Активні звукові монітори Yamaha MSP5A
Таблиця 2.3 ? Характеристики Yamaha MSP5A.
Параметр |
Значення |
|
Частотний діапазон |
50 ? 40000 Гц |
|
Зона дії |
Ближнє поле |
|
Кількість смуг відтворення |
2 (ВЧ та НЧ динаміки) |
|
Діаметр ВЧ-динаміка: |
1" |
|
Діаметр НЧ-динаміка: |
5" |
|
Тип фазоінвертора: |
Подвійний, фронтальне розміщення |
|
Потужність |
67 Вт, RMS |
|
Максимальний звуковий тиск |
101 дБ, на відстані 1 м |
|
Маса |
7.5 кг |
|
Розміри, мм |
27.9Ч16.9Ч22.2 |
|
Роз'єм підключення |
XLR (female), JACK 6 мм (female) |
Пульт звукорежисера обрано Sony MXP-210 (рис. 2.4). Вибір пояснюється малою кількістю мікрофонів в студії та достатніми можливостями обробки даного мікшера щодо звукового сигналу. Аналоговий мікшер MXP-210 має 8 смуг регулювання, можливість підключення балансної, небалансної лінії, мікрофону, фантомне живлення 48 В, контрольний тоновий генератор 1 кГц.
Рисунок 2.4 ? Мікшер Sony MXP-210. Загальний вигляд.
Крім того, Sony MXP-210 має:
? підсилювач навушників;
? до 30 дБ регулювання в кожному каналі;
? частотний діапазон 20 Гц... 20 кГц +0.5 дБ/-1.5 дБ.
? трьохсмуговий еквалайзер на кожен канал.
? 2 AUX посилили на кожному каналі, та "підслушка" кожного каналу;
? 15-сегментний двоканальний індикатор рівня з піковою детекцією;
? вхідні роз'єми XLR-3-31, Phono.
CD-програвач обрано Sony CDP-3100 (рис. 2.5).
Рисунок 2.5 ? Програвач Sony CDP-3100 з пультом керування DABK-3012
Професійний компакт-диск програвач із якістю звуку "super-b". Має 18-розрядний ЦАП з 8-ми кратною передискретизацією, AES/EBU цифрові вихідні інтерфейси, балансний аналоговий вихід, точне підстроювання на вибраний фрагмент запису за допомогою пульту керування (Jog та Shuttle перемотки), миттєвий старт запису (з картою пам'яті DABK-3101). В нашому випадку програвач буде використовуватися для відтворення аудіо файлів під час запису студійних програм.
Також в програвачі CDP-3100 забезпечено:
? корекція помилок кодами Ріда-Соломона (CIRC);
? частотний діапазон 20 Гц... 20 кГц +0.5 дБ/-1.0 дБ;
? коефіцієнт нелінійних спотворень ? <0.01%;
? балансний аудіовихід ? XLR-3-32; номінально 4 дБ на опорі 600 Ом;
? контрольний аудіовихід ? RCA; номінально -10 дБ на опорі 47 кОм;
? вихід на навушники ? 6 мм jack, максимально 0 дБ на опорі 32 Ом.
Щодо відеотехніки призначеної для трансляції виступів у великій студії, зазначимо характеристики вибраних відеокамер, мікшерного пульту, контрольних відеомоніторів та пристроїв запису відтворення відео.
Відеокамери трансляції обрано формату 4:3, JVC KY-D29E (рис. 2.6). Після від'єднання кількох модулів, присутніх на рис. 2.6 така камера може бути розміщена на системі дистанційного керування позиціонуванням, та стати зручним інструментом в межах АСБ. Основні характеристики камери наведено в табл. 2.4.
Рисунок 2.6 ? Відеокамера JVC KY-D29E. Загальний вигляд.
Таблиця 2.4 ? Характеристики JVC KY-D29E.
Параметр |
Значення |
|
Оптична система |
2/3 дюйма, F1.4 RGB prism system. |
|
Відеоперетворювач |
2/3 дюйма, три ПЗС система черезрядкової розгортки. |
|
Роздільна здатність |
754 (горизонталь) Ч 581 (вертикаль). |
|
Декодери |
ЦСП. |
|
Синхронізація |
Внутрішня/Зовнішня. |
|
Оптичний фільтр |
3200 K, 5600 K, 5600 K +ND. |
|
Кріплення лінз |
2/3 дюйма, байонетне. |
|
Клас чутливості |
F11, 2000 люкс, 0 дБ підсилення. |
|
Мінімальна освітленість |
0.35 люкс, F1.4, в режимі Super LoLux. |
|
Сигнал/шум |
63 дБ. |
|
Час витримки, с |
1/50, 1/120, 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000. |
|
Відеосигнали |
Композитний: 1.0 V (p-p), 75 ohms (BNC, 26 pin). Роздільний Y/C сигнал: Y: 1.0 V (p-p), 75 Ом (7pin, 26pin), C: 0.3 V (p-p), 75 Ом. Компонентний: Y: 1.0 V (p-p), 75 Ом, (26 pin); R-Y/B-Y: 0.525 V (p-p), 75 Ом; R/G/B: 0.7 V (p-p), 75 Ом. |
|
Споживана потужність |
19 Ват. |
|
Маса |
2.3 кг. |
В апаратній ВС кожна камера має пульт дистанційного керування ? RM-LP35U для інженерного регулювання балансу білого, діафрагми, яскравості, детальності та рівня чорного. Крім того, обов'язкові для роботи камерні канали.
АСБ побудовано з використанням основного відеомікшерного пульту Guramex GVM-2425 та резервного комутатора - Concerto виробництва фірми Grass Valley. Мікшерний пульт застосовують для формування телевізійної програми у реальному часі. За допомогою відеомікшерного пульта можна здійснювати такі операції: різноманітні спецефекти, титрування та інші. Всі вхідні сигнали (джерела формування програми) відеомікшеру надходять також на комутатор для забезпечення можливості резервування відеотракту.
Мікшер призначений для використання як в ефірних студіях, у тому числі по виробництву новин, так і для студій продакшн. У лінійці Guramex на сьогоднішній день є 12 й 24 канальні моделі з 1,2 й 2,5 рівнями мікшування/ефектів (М/Е).
Технічні характеристики відеомікшерного пульта Guramex представлені в табл. 2.5.
Рисунок 2.7 - Схема відеотракту
Таблиця 2.5 ? Характеристики відеомікшерного пульта Guramex
Характеристики |
GVM-2425 |
|
Рівні M/E |
2,5 |
|
Відеовходи: цифрові (ITU-R656) та аналогові (PAL/YUV) |
24 |
|
Синхронні і несинхронні вхідні сигнали |
+ |
|
Входи для зовнішніх сигналів альфа каналу (KEY) |
4 |
|
Види комутації спецефектів (хромакей, люмакей, зовнішній альфа канал (KEY), попередній набір) |
6 |
|
Відеоефекти |
Лінійні та нелінійні 2-D і 3-D |
|
Функція «мультиекран» |
+ |
|
Канали ДСК |
2 |
|
Канали МСК |
4 |
|
Входи для інтерфейсу GPI |
4 |
|
Виходи для інтерфейсу GPI |
4 |
|
Виходи для сигналів Tally |
24 |
|
Обробка відеосигналу (в бітах) |
20 |
|
Аналого-цифрове і цифро-аналогове перетворення (в бітах) |
12 |
|
Порти RS-232 для дистанційного управління |
4 |
|
Порти RS-422 для дистанційного управління |
4 |
|
2-канальний блок збереження анімірованих зображень до 40 секунд в кожному |
+ |
|
Виходи: програма (2 SDI і 2 PAL), репетиції (PAL), AUX1-AUX2 (SDI + PAL/YUV) |
+ |
|
Резервний блок живлення |
+ |
|
Додаткова контрольна панель для універсального управління шиною |
+ |
|
Додаткова контрольна панель для управління M/E |
+ |
|
Вбудований рекордер з оперативною пам'яттю для 5-хвилинного збереження інформації |
+ |
|
24 виходи Tally для репетиції |
+ |
Всі пульти Guramex мають модульну побудову. Так, наприклад, вони можуть працювати із сигналами різних стандартів SDI, YPrPb, PAL. Причому вхідні сигнали можуть бути несинхронними, що дозволяє підключати такі джерела як: супутникові ресивери, DVD плеєри, відеомагнітофони (не мають входу синхросигналу), сигнали, які приходять із зовнішніх ліній і т.п. Користувач може самостійно міняти в майбутньому стандарти вхідних сигналів, встановлюючи відповідні модулі. Крім того, така архітектура забезпечує також високу надійність і ремонтопридатність відеомікшерів.
Зовнішній вигляд відеомікшера GVM-2425 показано на рис 2.8.
Рисунок 2.8 - Відеомікшер GVM-2425
Комутатор Concerto (32х32) підтримує:
- стандартне та цифрове відео;
- цифрове аудіо (AES/EBU);
- тайм код;
- дистанційне керування через інтерфейс RS-422.
Комутаційне поле комутатора може бути розширено до 128х128 входів-виходів. Комутатор забезпечує комутацію сигнальних потоків від 30 Мб/с до 1,5Гб/с.
Блок камерного каналу (КК) (рис 2.9). Основна функція КК - демодуляція та розділення сигналів, що надходять з камери (аудіо, відео, службового зв'язку). CCU-590P - компактний широкосмуговий блок камерного каналу, призначений для використання з сімейством камер BVP-E30 стандартної чіткості. Він містить різні інтерфейси, включаючи наступні відеовиходи: композитний, компонентний і SDI.
Властивості:
? сумісність з існуючими камерами і периферійними пристроями;
? вихід SDI для відеомонітора з відображенням текстової інформації;
? сумісність з адаптером для великих об'єктивів CA-950;
? компактна конструкція: половина ширини стійки, висота 3U;
? виходи, що призначаються VBS (Композитний) /SDI.
Рисунок 2.9 - Блок камерного каналу для камер сімейства BVP-E30
Для передавання сигналів зі студійних камер до блоку камерного каналу (відео, аудіо, службовий зв'язок, сигнали дистанційного керування) передбачено використовувати триаксіальний кабель.
До першої телекамери під'єднується суфлер. Суфлер необхідно під'єднати безпосередньо до КК, монітор суфлера - до камери, з якої надходить інформація (рис 2.10).
Рисунок 2.10 - Студійний телесуфлер на LCD моніторі 17"
У моделі TLW-LCD150 застосований висококонтрастний кольоровий
LCD монітор 17", що істотно понизило загальну масу телесуфлера і дозволило використовувати додаткові можливості - текст різних кольорів для декількох дикторів, виділення важливих місць і тому подібне.
Складові частини стандартного комплекту (модель TLW-LCD170):
? TLW-LCD170 телесуфлер;
? TLW-PC базовий комп'ютер;
? TLW-SOFT6.3 ПО блок дзеркального відображення;
? TLW-INVERT, TLW-FS30 ножні педалі управління для суфлера.
В якості контрольних моніторів апаратної ВС, обрано LCD-монітори стандартної телевізійної чіткості:
? для оператора та контролю джерел ? 15", TM-15L1D (рис. 2.11 а);
? для програмних та передпрограмних переглядів ? 19", GD-19L1G; (рис. 2.11 б).
а) |
б) |
Рисунок 2.11 ? Контрольні LCD-відеомонітори
Оскільки 15" монітори підтримують SDI-сигнал, то це дозволить зменшити загальну кількість конверторів сигналу в тракті. 19" монітори підтримують лише компонентний вхід.
Для запису/відтворення відеосигналу обрано кілька типів пристроїв. Розглянемо детальніше цифровий студійний монтажний відеомагнітофон Sony DSR-2000AP (рис. 2.12, табл. 2.6), на схемі відео тракту зазначений як DVCAM-player.
Рисунок 2.12 ? Відеомагнітофон Sony DSR-2000AP. Загальний вигляд
Таблиця 2.6 ? Характеристики Sony DSR-2000AP.
Параметр |
Значення |
|
Швидкість стрічки касети |
28. 221 мм/с. |
|
Тривалість запису/відтворення |
Стандартна касета: 184 хв. (режим DVCAM), 276 хв. (режим DV SP) Мінікасета: 40 хв. (режим DVCAM), 60 хв. (режим DV SP) |
|
Тривалість перемотки |
Менше 3 хв. |
|
Швидкість пошуку |
Режим Shuttle: від стоп-кадру до 60х номінальної швидкості. |
|
Смуга частот (аналогові компонентні входи/виходи) |
Сигнал яскравості: 25 Гц... 5.0 МГц ± 1.0 дБ; 5.75 МГц +0/-3.0 дБ (типово) Сигнал колірності: 25 Гц... 2.0 МГц +1.0/-2.0 дБ. |
|
Сигнал/шум |
понад 55 дБ. |
|
K-фактор (K2T, KPB) |
Менше 2.0%. |
|
Затримка Y/C |
Менше 30 нс. |
|
Частотна характеристика звукового сигналу |
2-канальний режим: (48 кГц/16 біт): 20 Гц... 20 кГц +0.5/-1.0 дБ; 4-канальний режим: (32 кГц/12 біт): 20 Гц... 14.5 кГц +0.5/-1.0 дБ. |
|
Динамічний діапазон |
понад 90 дБ для звукових сигналів. |
|
Загальні спотворення (нелінійні та шум) |
Менше 0,05% |
|
Вхід коду часу |
Вхід (BNC x 1) 0.5 В (розмах)... 18 В (розмах), 3.3 кОм, несиметричний. |
|
Цифрові входи/виходи |
i.LINK (DV), IEEE1394 |
|
Дистанційне керування |
RS-422A: D-sub 9-контактний, розетка х2. |
|
Маса |
18 кг. |
Для створення контурного світлового потоку, необхідного в студійному приміщенні, для уникнення утворення тіней, використовується світильник Balcar з чотирма газорозрядними лампами, з максимальним навантаженням 170 Вт. Для створення направленості використовується лінза Френеля. Даний світильник використовується для створення контурного світла (рис. 2.13).
Рисунок 2.13 - Загальний вигляд світильника Balcar Spotflux 4
Avid AirSpeed ? оптимальний сервер для вводу медіа інформації у виробничий комплекс и для відтворення готових матеріалів в ефір, з можливостями роботи з форматами HD та SD. Сервер Avid AirSpeed в рівній мірі може використовуватися як для запису, так і для відтворення матеріалів (рис. 2.14).
Рисунок 2.14 - Сервер Avid AirSpeed
Управління ним здійснюється дистанційно або з передньої панелі за допомогою вбудованого дисплея, кнопок і ручки jog/shuttle (як на відеомагнітофоні). Цей пристрій займає мало місця, легко обслуговується і інтегрується з іншими системами і додатками.
До системи Avid Unity Media-Network можна підключити відразу декілька серверів Avid AirSpeed. За рахунок цього всі підключені до мережі клієнти дістають одночасний доступ до медіаданих через лічені секунди після початку запису інформації в систему. Avid AirSpeed забезпечує двоканальне відтворення, що значно економить час.
Avid AirSpeed відрізняють наступні особливості:
? введення матеріалів з касет і по мережі, підтримка двох каналів для форматів DV25, DV50, IMX30/50, і одного каналу для відтворення некомпресованого SD економлять час на фінальному етапі робіт у форматі SD.
? мовна надійність - у виробничому комплексі на основі Avid Unity, до п'яти пристроїв AirSpeed можуть групуватися в так звану «студію», що діє як багатоканальний «віртуальний сервер» для точного відтворення і автоматичного запобігання збоям.
Рекордери різних типів (DVD, Blue-Ray, CD) будемо вважати частиною монтажної станції Avid, яка в свою чергу є сукупністю комп'ютера, монітора, миші, клавіатури та плати захоплення відео, яка і є комунікатором станції.
Для правильного функціонування всіх приладів та злагодженої їх роботи необхідно використовувати синхронізатори. До складу тракту синхронізації АСБ входять:
- 2 генератори синхросигналів Varitime PT5300SD;
- блок автоматичного переходу на резервний синхрогенератор Varitime PT5211;
- 6 плат підсилювача-розподільника GrassValley 8945EDA
Для забезпечення безперервної працездатності усієї системи використовується блок автоматичного переходу (БКАП) на резервний синхрогенератор Varitime PT5211 (рис. 2.15). Основні особливості БКАП:
- комутує аналогове відео, SDI та цифрове аудіо (збалансовані та незбалансовані сигнали);
- базова версія має чотири канали, які можна розширити до 12 каналів, добавивши модулі PT8617, PT8618;
- автоматичний або ручний вибір головного та резервного синхрогенератора.
Рисунок 2.15 - Генератор синхросигналів Varitime PT5300SD
Рисунок 2.16 - Блок автоматичного переходу на резервний синхрогенератор Varitime PT5211
Після БКАП сигнали синхронізації розподіляються в підсилювачах-розподільниках GrassValley 8945EDA. Як відмічено раніше, кожен вихід синхрогенератора може мати свою програмовану затримку або випередження по відношенню до інших.
3. РОЗРАХУНОК АКУСТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТУДІЙНИХ ПРИМІЩЕНЬ
3.1 Розрахунок студійних приміщень
3.1.1 Визначення розмірів студії та часу реверберації
ТЗ стосується розрахунку двох приміщень - малої апаратної студії (МС) на 5-6 чоловік та великої студії (ВС) на 10-15 чоловік. Враховуючи можливі зміни видів програм і кількість осіб, бажаючих бути присутніми при створенні програм, а також тенденції розвитку ефірного мовлення, закладена в розрахунок кількість людей, присутніх в ВС, при створенні програми 20 чоловік.
Почнемо розрахунок з ВС.
Відповідно до СанПіН та вимог зручності мінімальна площа для кожного музиканту складає =4...6 м2., а об'єм =10..18 м3. Тому ВК на 73,4 м2 може одночасно вміщувати до 20 людей.
Обираємо розміри приміщення відповідно до пропорцій "золотого перерізу", так, щоб висота (h), ширина (b) та довжина (l) приміщення співвідносились як 1:1.6:2.6:
Вирахуємо площу підлоги :
Перевіряємо умову
:
Тобто, приміщення ВС має нижню частоту резонансу
Об'єм ВС
.
Таким чином на одну людину припадає об'єм приблизно 6-8 м3.
Оптимальний час реверберації ВК студії на частоті 500 Гц.
= 0,8 с.
З огляду на специфіку програм, що створюються у ВС, тривалість часу реверберації має бути незмінна у всьому діапазоні частот.
3.1.2 Забезпечення необхідного часу реверберації ВС
Час реверберації в приміщенні в області частот до 2000 Гц:
, с,
де , м2.
Звідси, середній коефіцієнт поглинання:
.
Коефіцієнт поглинання:
.
Загальне поглинання А для заданого часу реверберації:
, Себін,
Для частот вище 2000 Гц слід врахувати поглинання звуку в повітрі. В цьому випадку час реверберації становить:
, с,
де м - коефіцієнт затухання, який залежить від відносної вологості повітря в приміщенні. Приймемо вологість повітря рівною 80%. Тоді, відповідно:
Отже,
.
Загальне поглинання визначаємо на частотах 125, 250, 500, 1000, 2000 та 4000 Гц з урахуванням вищезазначених поправок. Результати заносимо до табл. 3.1.
Таблиця 3.1 ? Звукопоглинання в ВС
125 |
250 |
500 |
1к |
2к |
4к |
||
0.8 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
||
-0.189 |
-0.189 |
-0.189 |
-0.226 |
-0.18 |
-0.171 |
||
0.172 |
0.172 |
0.172 |
0.172 |
0.165 |
0.157 |
||
45,732 |
45,732 |
45,732 |
45,732 |
43,658 |
41,565 |
Визначаємо основний та додатковий фонди звукопоглинання і їх вплив на час реверберації у ВС.
До основного фонду (А0) відносяться люди, техніка, інструменти, килим, поверхні, що не піддаються обробці (вільні стіни, вільна підлога, вікна та двері), вентиляційні решітки, обладнання.
А0 розраховується виходячи з площі, або кількості заданих об'єктів основного фонду:
де бi - коефіцієнт поглинання звукопоглинального матеріалу, площею Si,, м2;
ai - звукопоглинання одного об'єкту;
Ni - число об'єктів.
Додаткове поглинання, АД, досягається введенням в конструкцію та оздоблення студії спеціальних акустичних матеріалів. Допуск відхилення від заданого поглинання складає ±10%.
Результати розрахунків основного та додаткового фондів, а також отриманого часу реверберації наведено в табл. 3.2, 3.3, 3.4.
Таблиця 3.2 - Розрахунок основного фонду звукопоглинання у ВС
125 Гц |
250 Гц |
500 Гц |
1000 Гц |
2000 Гц |
4000 Гц |
|||||||||
Вся |
73 м2 |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
|
Люди |
20 |
0,28 |
7 |
0,4 |
10 |
0,45 |
11,25 |
0,49 |
12,25 |
0,47 |
11,75 |
0,45 |
11,25 |
|
Інвентар |
22 |
0,23 |
5,06 |
0,26 |
5,72 |
0,26 |
5,72 |
0,29 |
6,38 |
0,32 |
7,04 |
0,36 |
7,92 |
|
Декорації |
8 |
0,08 |
0,64 |
0,09 |
0,72 |
0,011 |
0,088 |
0,01 |
0,112 |
0,016 |
0,128 |
0,02 |
0,128 |
|
Паркет |
73,4 |
0,06 |
4,404 |
0,07 |
5,138 |
0,06 |
4,404 |
0,05 |
3,67 |
0,05 |
3,67 |
0,07 |
5,138 |
|
Двері |
4 |
0,3 |
1,218 |
0,3 |
1,218 |
0,3 |
1,218 |
0,4 |
1,624 |
0,4 |
1,624 |
0,4 |
1,624 |
|
Вентиляція |
0,5 |
0,3 |
0,15 |
0,42 |
0,21 |
0,5 |
0,25 |
0,5 |
0,25 |
0,5 |
0,25 |
0,51 |
0,255 |
|
Вільні стіни |
133,96 |
0,01 |
1,3396 |
0,01 |
1,3396 |
0,02 |
2,6792 |
0,02 |
2,6792 |
0,03 |
4,0188 |
0,03 |
4,0188 |
|
Стіл |
10 |
0,03 |
0,3 |
0,03 |
0,3 |
0,04 |
0,4 |
0,045 |
0,45 |
0,048 |
0,48 |
0,048 |
0,48 |
|
Вікно в студію |
0,5 |
0,35 |
0,175 |
0,25 |
0,125 |
0,18 |
0,09 |
0,12 |
0,06 |
0,07 |
0,035 |
0,04 |
0,02 |
|
Техніка |
13,16 |
0,35 |
4,606 |
0,25 |
3,29 |
0,18 |
2,3688 |
0,12 |
1,5792 |
0,07 |
0,9212 |
0,04 |
0,5264 |
|
Шафи |
39,82 |
0,14 |
5,5748 |
0,09 |
3,5838 |
0,1 |
3,982 |
0,08 |
3,1856 |
0,13 |
5,1766 |
0,15 |
5,973 |
|
У основний фонд |
30,467 |
31,644 |
32,45 |
32,24 |
35,093 |
37,333 |
Очевидно, що основного фонду звукопоглинання недостатньо для формування в межах приміщення заданого часу реверберації. Тому необхідно застосовувати штучні поглинальні матеріали, які в своїй сукупності досягнуть заданої величини поглинання. Врахуємо, що додавання нових матеріалів на стінах ВС (і будь-якої студії) зменшує площу вільних стін та стелі. Поправку завчасно внесемо в обчислювальний файл MS-Exel. У цьому ж файлі побудуємо необхідні графіки, що відобразять звукопоглинальні властивості основного фонду та додаткових акустичних матеріалів ВК (рис. 3.2, 3.3).
Таблиця 3.3 - Розрахунок додаткового фонду звукопоглинання у ВС [див. 1]
,м2 |
125 Гц |
250 Гц |
500 Гц |
1000 Гц |
2000 Гц |
4000 Гц |
||||||||
Матеріал |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
||
№1 |
10 |
0,14 |
1,4 |
0,09 |
0,9 |
0,1 |
1 |
0,08 |
0,8 |
0,13 |
1,3 |
0,15 |
1,5 |
|
№2 |
10 |
0,42 |
4,2 |
0,28 |
2,8 |
0,18 |
1,8 |
0,09 |
0,9 |
0,12 |
1,2 |
0,25 |
2,5 |
|
№3 |
10 |
0,03 |
0,3 |
0,2 |
2 |
0,56 |
5,6 |
0,78 |
7,8 |
0,66 |
6,6 |
0,3 |
3 |
|
№4 |
15 |
0,47 |
7,05 |
0,47 |
7,05 |
0,45 |
6,75 |
0,18 |
2,7 |
0,09 |
1,35 |
0 |
0 |
|
У додатковий фонд, |
12,95 |
12,75 |
15,15 |
12,2 |
10,45 |
7 |
Де матеріали:
№1 - ДСП 20 мм нефарбований, віднос 100 мм;
№2 - Панель з фанери 4-5 мм, віднос 100мм;
№3 - ДВП без відносу;
№4 - Перф. Плита 20мм, ПП-80.
Перевіряємо значення часу реверберації, отриманого в результаті застосування вибраних матеріалів ВК. Значення отримані в табл. 3.1 зазначимо як теоретичні. Графік відхилень розрахованого часу реверберації від теоретичного представлено на рис. 3.3.
З рис. 3.1 та рис. 3.3 видно, що вибором матеріалів забезпечено задану величину фондів звукопоглинання та часу реверберації в межах відхилення менше 10%.
Таблиця 3.4 - Перевірка фонду звукопоглинання у ВС
125 Гц |
250 Гц |
500 Гц |
1000 Гц |
2000 Гц |
4000 Гц |
||
У теоретичний фонд, А, Себ |
45,732 |
45,732 |
45,732 |
45,732 |
43,658 |
41,565 |
|
Розрахований У основний + додатковий фонд |
43.4174 |
44.3944 |
47.6 |
44.44 |
45.543 |
44.333 |
|
Різниця теоретичного і отриманого фондів |
-2.312 |
-1.335 |
1.87 |
-1.29 |
1.89 |
2.2 |
|
Значення фондів+10% |
50,305 |
50,305 |
50,305 |
50,305 |
48,024 |
45,722 |
|
Значення фондів-10% |
41,158 |
41,158 |
41,158 |
41,158 |
39,292 |
37,409 |
|
Похибка,% |
2.151 |
-2.107 |
-2.326 |
0.3512 |
1.989 |
-2.744 |
|
Tp (розраховане), с |
0,779 |
0,758 |
0,697 |
0,758 |
0,704 |
0,695 |
|
Tp теоретичне, с |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
Рисунок 3.1 - Відображення результатів обчислення основного і додаткового фондів звукопоглинання для ВС
Рисунок 3.2 - Накопичувальне відображення поетапних результатів обчислення основного і додаткового фондів поглинання для ВС
Рисунок 3.3 - Час реверберації теоретичний і практично вирахуваний
3.1.4 Розрахунок апаратної студії
Аналогічно до п. 3.1 розрахуємо акустичні параметри апаратної студії (АС).
Розміри студії наступні:
Перевіряємо умову
:
Тобто, приміщення АС має нижню частоту резонансу
Об'єм АС:
3.1.5 Вибір оптимального часу реверберації для АС
Оптимальний час реверберації АС студії на частоті 500 Гц.
= 0.5 с.
Для даної студії частотну характеристику часу реверберації залишимо лінійною.
3.1.6 Забезпечення необхідного часу реверберації АС
Аналогічно п.п. 3.1.3. Заповнюємо таблицю звукопоглинання в АС
Таблиця 3.5? Звукопоглинання в АС
125 |
250 |
500 |
1к |
2к |
4к |
||
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
||
-0,245 |
-0,245 |
-0,245 |
-0,245 |
-0,237 |
-0,229 |
||
0,217 |
0,217 |
0,217 |
0,217 |
0,211 |
0,205 |
||
А |
31,68 |
31,68 |
31,68 |
31,68 |
30,81 |
29,93 |
Таблиця 3.6 - Розрахунок основного фонду звукопоглинання в АС
125 Гц |
250 Гц |
500 Гц |
1000 Гц |
2000 Гц |
4000 Гц |
|||||||||
Вся |
29 |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
|
Люди |
5 |
0,28 |
1,4 |
0,4 |
2 |
0,45 |
2,25 |
0,49 |
2,45 |
0,47 |
2,35 |
0,45 |
2,25 |
|
Інвентар |
8 |
0,23 |
1,84 |
0,26 |
2,08 |
0,26 |
2,08 |
0,29 |
2,32 |
0,32 |
2,56 |
0,36 |
2,88 |
|
Двері |
4 |
0,3 |
1,218 |
0,3 |
1,218 |
0,3 |
1,218 |
0,4 |
1,624 |
0,4 |
1,624 |
0,4 |
1,624 |
|
Вентиляція |
0,5 |
0,3 |
0,15 |
0,42 |
0,21 |
0,5 |
0,25 |
0,5 |
0,25 |
0,5 |
0,25 |
0,51 |
0,255 |
|
Вільні стіни і стеля |
74,06 |
0,01 |
0,741 |
0,01 |
0,741 |
0,02 |
1,481 |
0,02 |
1,481 |
0,03 |
2,222 |
0,03 |
2,222 |
|
Вікно в студію |
0,5 |
0,35 |
0,175 |
0,25 |
0,125 |
0,18 |
0,09 |
0,12 |
0,06 |
0,07 |
0,035 |
0,04 |
0,02 |
|
Паркет |
32,6 |
0,06 |
1,956 |
0,07 |
2,282 |
0,06 |
1,956 |
0,05 |
1,63 |
0,05 |
1,63 |
0,07 |
2,282 |
|
Стіл |
4 |
0,03 |
0,12 |
0,03 |
0,12 |
0,04 |
0,16 |
0,045 |
0,18 |
0,048 |
0,192 |
0,048 |
0,192 |
|
Вікна |
6,58 |
0,35 |
2,303 |
0,25 |
1,645 |
0,18 |
1,184 |
0,12 |
0,789 |
0,07 |
0,460 |
0,04 |
0,263 |
|
ДСП |
42,122 |
0,14 |
5,897 |
0,09 |
3,79 |
0,1 |
4,212 |
0,08 |
3,369 |
0,13 |
5,475 |
0,15 |
6,318 |
|
ДВП |
7,236 |
0,27 |
1,9537 |
0,53 |
3,8350 |
0,57 |
4,1245 |
0,74 |
5,3546 |
0,67 |
4,8481 |
0,39 |
2,8220 |
|
У основний фонд |
17,753 |
18,046 |
19,006 |
19,509 |
21,647 |
21,128 |
Визначаємо основний та додатковий фонди звукопоглинання і їх вплив на час реверберації у АС.
Результати розрахунків основного та додаткового фондів, а також отриманого часу реверберації наведено в табл. 3.6, 3.7, 3.8. та графічно представлені на рис. 3.4, 3.5, 3.6.
Аналогічно до ВС застосовуємо додаткові звукопоглинальні матеріали для забезпечення теоретичного значення часу реверберації (табл. 3.7).
Таблиця 3.7 - Розрахунок додаткового фонду звукопоглинання у АС [див. 1]
125 Гц |
250 Гц |
500 Гц |
1000 Гц |
2000 Гц |
4000 Гц |
|||||||||
Матеріал |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
б |
А |
||
ДСП 20 мм нефарбовані, віднос 100 мм |
10 |
0,14 |
1,4 |
0,09 |
0,9 |
0,1 |
1 |
0,08 |
0,8 |
0,13 |
1,3 |
0,15 |
1,5 |
|
Фанера віднос 200мм, наповн. ПП-80 100 мм |
15 |
0,86 |
12,9 |
0,68 |
10,2 |
0,39 |
5,85 |
0,17 |
2,55 |
0,13 |
1,95 |
0,1 |
1,5 |
|
ДВП без відносу |
10 |
0,03 |
0,3 |
0,2 |
2 |
0,56 |
5,6 |
0,78 |
7,8 |
0,66 |
6,6 |
0,3 |
3 |
|
У додатковий фонд |
14.6 |
13.1 |
12.45 |
11.15 |
9.85 |
6.0 |
Таблиця 3.8 - Перевірка фонду звукопоглинання та часу реверберації у АС
125 Гц |
250 Гц |
500 Гц |
1000 Гц |
2000 Гц |
4000 Гц |
||
У теоретичний фонд, А, Себ |
31,681 |
31,681 |
31,681 |
31,68 |
30,810 |
29,932 |
|
Розрахований У основний + додатковий фонд |
32,35 |
31,14 |
31,45 |
30,659 |
31,497 |
27,128 |
|
Різниця теоретичного і отриманого фондів |
0,673 |
-0,533 |
-0,223 |
-1.02 |
0,687 |
-2.8 |
|
Значення фондів+10% |
35,58 |
34,261 |
34,601 |
33,725 |
34,647 |
29,841 |
|
Значення фондів-10% |
29,118 |
28,031 |
28,310 |
27,593 |
28,347 |
24,415 |
|
Похибка,% |
2,12 |
-1,683 |
-0.706 |
-3.222 |
2.231 |
-4.744 |
|
Tp (розраховане), с |
0,486 |
0,507 |
0,501 |
0,516 |
0,485 |
0,551 |
|
Tp теоретичне, с |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
Рисунок 3.4 - Відображення результатів обчислення основного і додаткового фондів звукопоглинання для АС
Рисунок 3.5 - Накопичувальне відображення поетапних результатів обчислення основного і додаткового фондів поглинання для АС
Рисунок 3.6 - Ілюстрація порівняння отриманого і теоретичного часу реверберації
3.2 Розрахунок звукоізоляції для АС і ВС
апаратний студійний відеосигнал звуковий тракт
Розрахунок звукоізоляції телевізійних студій проводимо на підставі плану поверху будинку, в якому розташований АСБ (Додаток Б). Для цього складаємо таблицю огородження студії (таблиця 3.9). Рівень шуму в студії не повинен перевищувати 40 дБ. Оскільки зазвичай такі АСБ знаходяться у комплексному АСК, то будемо вважати, що над стелею ВС та АС знаходяться адміністративні приміщення з рівнем шуму не більше 30-40 дБ.
Розрахунок рівня шуму LОГР, який проникає через всі огородження з навколишніх приміщень, проводимо по формулі
де А - розрахункове значення загального звукопоглинання на частоті 500 Гц.
Дані для розрахунку звукоізоляції зведені в таблиці 3.10.
Таблиця 3.9 - Огородження студії та відповідна звукоізоляція
Найменування огороджень |
Джерело шуму |
Рівень шуму джерела, дБ |
Допуст. рівень шуму джерела, дБ |
Необхідне ослаблення, дБ |
Конструкція огородження |
Власна звукоізоляція, дБ |
|
Зовнішня стіна |
Тиха вулиця |
70 |
25 |
45 |
Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком |
75 |
|
Стіна між студією і апаратною |
апаратна |
85 |
25 |
60 |
Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком |
75 |
|
Стіна між студією і коридором |
коридор |
50 |
25 |
25 |
Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком |
75 |
|
Перекриття під студією |
адмін. приміщ. |
65 |
25 |
40 |
Залізобетонні плити із шлаковою засипкою, повітряним прошарком та дерев'яним перекриттям |
75 |
|
Перекриття над студією |
адмін. приміщ. |
65 |
25 |
40 |
Залізобетонні плити із шлаковою засипкою, повітряним прошарком та дерев'яним перекриттям |
75 |
|
Вікно в апаратну |
апаратна |
85 |
25 |
60 |
Акустичний склопакет (4 скла) |
50 |
|
Двері зі студії в тамбур |
тамбур |
50 |
25 |
25 |
Подвійні акустичні двері спец. конструкції |
50 |
|
Двері зі студії коридор |
коридор |
50 |
25 |
25 |
Подвійні акустичні двері спец. конструкції |
50 |
|
Стіна між студією і складом |
склад |
45 |
25 |
20 |
Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком |
75 |
Таблиця 3.10 - Розрахунок рівня шуму, який проникає через всі огородження в студію
Найменування поверхонь, що обгороджують студію |
Si, м2 |
Ni, дБ |
i, дБ |
(Ni-i)/10 |
|||
Зовнішня стіна |
21,4 |
75 |
75 |
0 |
1 |
21,4 |
|
Стіна між студією і апаратною |
14,4 |
70 |
75 |
-0,5 |
0,316 |
4,554 |
|
Стіна між студією і коридором |
17,4 |
100 |
75 |
2,5 |
316,228 |
5502,363 |
|
Стіна між студією і трансл. апаратною |
7 |
50 |
53 |
-0,3 |
0,501 |
3,508 |
|
Перекриття під студією |
7,9 |
85 |
75 |
1 |
10 |
79 |
|
Перекриття над студією |
70 |
65 |
75 |
-1 |
0,1 |
3,519 |
|
Вікно в апаратну |
35,19 |
65 |
75 |
-1 |
0,1 |
3,519 |
|
Двері зі студії в тамбур |
1,5 |
100 |
50 |
5 |
1000 |
1500 |
|
Двері зі студії в тамбур |
2 |
50 |
25 |
2,5 |
316,228 |
632,456 |
|
Стіна між студією і складом |
2 |
85 |
50 |
3,5 |
3162,278 |
6324,555 |
|
Всього |
163207,33 |
З таблиці 3.10 видно, що
Отже,
Загальний рівень шуму в телевізійній студії з урахуванням шуму, спричиненого роботою системи вентиляції, дорівнює:
що не перевищує допустиме значення Lдоп = 25 дБ.
Розрахунок звукоізоляції апаратної також проводимо на підставі плану поверху будинку, в якому розташована радіокомпанія (Додаток Б). Для цього складаємо таблицю огородження апаратної (таблиця 3.11). Рівень шуму в апаратній не повинен перевищувати 40 дБ.
Дані для розрахунку звукоізоляції апаратної зведені в таблиці 3.11.
Таблиця 3.11 - Розрахунок звукоізоляції апаратної
Найменування огороджень |
Джерело шуму |
Рівень шуму джерела, дБ |
Допуст. рівень шуму джерела, дБ |
Необхідне ослаблення, дБ |
Конструкція огородження |
Власна звукоізоляція, дБ |
|
Стіна між апаратною і сходами та WC |
сходи |
70 |
40 |
30 |
Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком |
75 |
|
Стіна між апаратною і студією |
студія |
100 |
40 |
60 |
Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком |
75 |
|
Стіна між апаратною і серверною |
серверна |
50 |
40 |
10 |
Стіна цегляна загальною товщиною 270 мм |
53 |
|
Стіна між апаратною і коридором |
коридор. |
50 |
40 |
45 |
Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком. |
75 |
|
Перекриття під апаратною |
адмін. приміщ. |
65 |
40 |
25 |
Залізобетонні плити із шлаковою засипкою, повітряним прошарком та дерев'яним перекриттям |
75 |
|
Перекриття над апаратною |
адмін. приміщ. |
65 |
40 |
25 |
Залізобетонні плити із шлаковою засипкою, повітряним прошарком та дерев'яним перекриттям |
75 |
|
Вікно в студію |
студія |
100 |
40 |
60 |
Акустичний склопакет (4 скла) |
50 |
|
Двері з апаратної в серверну |
тамбур |
50 |
40 |
10 |
Акустичні двері спец. конструкції |
25 |
|
Двері з апаратної в студію |
кімната прослуховування |
85 |
40 |
45 |
Подвійні акустичні двері спец. конструкції |
50 |
|
Двері з апаратної в коридор |
коридор |
75 |
40 |
35 |
Подвійні акустичні двері спец. конструкції |
50 |
Таблиця 3.12 - Розрахунок рівня шуму, який проникає через всі огородження в апаратну
Найменування поверхонь, що обгороджують студію |
Si, м2 |
Ni, дБ |
i, дБ |
(Ni-i)/10 |
|||
Стіна між апаратною і сходами та WC |
21,4 |
75 |
75 |
0 |
1 |
21,4 |
|
Стіна між апаратною і студією |
21,4 |
70 |
75 |
-0,5 |
0,316 |
4,554 |
|
Стіна між апаратною і серверною |
10,3 |
100 |
75 |
2,5 |
316,228 |
5502,363 |
|
Стіна між апаратною і коридором |
7,2 |
50 |
53 |
-0,3 |
0,501 |
3,508 |
|
Перекриття під апаратною |
7,9 |
85 |
75 |
1 |
10 |
79 |
|
Перекриття над апаратною |
25,1 |
65 |
75 |
-1 |
0,1 |
3,519 |
|
Вікно в студію |
25,1 |
65 |
75 |
-1 |
0,1 |
3,519 |
|
Двері з апаратної в серверну |
2 |
100 |
50 |
5 |
100000 |
150000 |
|
Двері з апаратної в студію |
1,5 |
50 |
25 |
2,5 |
316,228 |
632,456 |
|
Двері з апаратної в коридор |
2 |
85 |
50 |
3,5 |
3162,278 |
6324,555 |
|
Всього |
163207,33 |
З таблиці 3.12 видно, що
Отже,
Загальний рівень шуму в апаратній з урахуванням шуму, спричиненого роботою системи вентиляції, дорівнює:
що не перевищує допустиме значення Lдоп = 40 дБ.
Рисунок 3.7 - План розрахованих студій
4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ
Під охороною праці розуміється система законодавчих актів, соціально-економічних, організаційних, технічних та гігієнічних заходів і засобів, що забезпечують безпеку, збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці.
Метою даного розділу магістерської дисертації є розгляд умов праці, а також заходів щодо забезпечення безпеки праці на робочому місці інженера-проектувальника на стадії проектування і розробки PLC-адаптерів з використанням комп'ютера. Робоче місце знаходиться у лабораторії ПДІ.
Працівники можуть зіштовхнутися з впливом таких небезпечних та шкідливих виробничих факторів, як: підвищена і знижена температура повітря, підвищена і знижена вологість повітря, недостатня освітленість робочого місця, шум, що перевищує допустимі норми, небезпека ураження електричним струмом.
4.1 Аналіз умов праці на робочому місці
4.1.1 Організація робочого місця
Геометричні розміри робочого приміщення - 6 Ч 5 Ч 3 м. В приміщенні знаходяться 4 робочих місця. Приміщення розташовано на першому поверсі будівлі. Живлення ПК здійснюється змінною напругою 220 В, 50 Гц. Відповідно до ДСанПіН 3.3.2-007-98, площа на одне робоче місце має становити не менше ніж 6,0 м2, а об'єм не менше ніж 20,0 м3.Вимоги до конструкції робочого столу, стільця, підставки для ніг на робочих місцях з ВДТ визначаються НПАОП 0.00-1.28-10.
При розміщенні робочих столів з ВДТ слід дотримувати такі відстані: між бічними поверхнями ВДТ 1,2 м; від тильної поверхні одного монітора до екрана іншого монітора - 2,5 м (рис. 4.1).
Рисунок 4.1 - Розміщення ПК в приміщенні
Конструкція робочого столу має відповідати сучасним вимогам ергономіки і забезпечувати оптимальне розміщення на робочій поверхні всього обладнання та допоміжних засобів, що використовуються, з урахуванням їх розмірів та конструктивних особливостей. Висота робочої поверхні столу для ВДТ має бути в межах 680...800 мм, а ширина і глибина - забезпечувати можливість виконання операцій у зоні досяжності моторного поля. Рекомендовані розміри столу: висота - 725 мм, ширина - 600...1400 мм, глибина - 800...1000 мм (рис. 5.2). Робочий стіл повинен мати простір для ніг висотою не менше 600 мм, шириною не менше 500 мм, глибиною на рівні колін не менше 450 мм, на рівні витягнутої ноги - не менше 650 мм.
Робочий стіл для ВДТ, як правило, має бути обладнаним підставкою для ніг шириною не менше 300 мм та глибиною не менше 400 мм, з можливістю регулювання по висоті в межах 150 мм та кута нахилу опорної поверхні - в межах 20°. Підставка повинна мати рифлену поверхню та бортик на передньому краї заввишки 10 мм.
Робочий стілець користувача ВДТ повинен мати такі основні елементи: сидіння, спинку та стаціонарні або знімні підлокітники.
Рисунок 4.2 - Робоче місце оператора ПК
Ширина та глибина сидіння повинні бути не меншими за 400 мм. Висота поверхні сидіння має регулюватися в межах 400...500 мм, а кут нахилу поверхні - від 15° вперед до 5° назад. Поверхня сидіння має бути плоскою, передній край - заокругленим.
Висота спинки сидіння має становити 300±20 мм, ширина - не менше 380 мм, радіус кривизни в горизонтальній площині - 400 мм. Кут нахилу спинки повинен регулюватися в межах 0...30° відносно вертикального положення. Відстань від спинки до переднього краю сидіння повинна регулюватись у межах 260...400 мм.
Для зниження статичного напруження м'язів рук необхідно застосовувати стаціонарні або знімні підлокітники довжиною не менше 250 мм, шириною - 50...70 мм, що регулюються по висоті над сидінням у межах 230±30 мм та по відстані між підлокітниками у межах 350...500 мм.
Найкращі зорові умови і можливість розпізнавання знаків досягається такою геометрією розміщення, коли верхній край відеотерміналу знаходиться на висоті очей, а погляд спрямований вниз на центр екрана. Оскільки при роботі за монітором найбільш сприятливим вважається нахил голови вперед, приблизно на 20° від вертикалі (при такому положенні голови м'язи шиї розслабляються), то екран монітора також повинен бути нахиленим назад на 20° від вертикалі.
Екран монітора та клавіатура мають розташовуватися на оптимальній відстані від очей користувача, але не ближче 600 мм, з урахуванням розміру абетково-цифрових знаків та символів.
Перераховані вище вимоги в даній лабораторії виконуються.
4.1.2 Мікроклімат робочої зони
Відповідно до санітарних норм мікроклімату виробничих приміщень ДСН 3.3.6.042-99 під мікрокліматом виробничих приміщень розуміють клімат їх внутрішнього середовища, що визначається діючими на організм людини температури, вологості, швидкості руху повітря і теплових випромінювань.
Параметри мікроклімату можуть змінюватися в дуже широких межах і впливати на самопочуття і здоров'я працюючих, продуктивність і якість їхньої праці.
Відповідно до ДСН 3.3.6.042-99 роботи, що виконуються, належать до категорії легких фізичних робіт Ia (роботи, що виконуються сидячи і не потребують фізичного напруження).
В табл. 4.1 наведені оптимальні і допустимі параметри мікроклімату для даної категорії.
Таблиця 4.1 - Оптимальні норми мікроклімату для приміщень з персональними електронно-обчислювальними машинами
Період року |
Температура, С |
Відносна вологість% |
Швидкість руху повітря, м/с |
||||
Опт. |
Доп. |
Опт. |
Доп. |
Опт. |
Доп. |
||
Холодний |
22-24 |
21-25 |
40-60 |
75 |
0,1 |
0,1 |
|
Теплий |
23-25 |
22-28 |
40-60 |
55(при 28°С) |
0,1 |
0,1-0,2 |
Завдяки застосуванню системи централізованого опалення в холодний період року і системі кондиціонування повітря в теплий період року фактичні дані мікроклімату, отримані на робочому місці, відповідають наведеним нормам.
4.1.3 Освітлення
Приміщення для роботи з комп'ютерами повинні мати природне та штучне освітлення відповідно до ДБН В. 2.5-28-2006.
Оскільки робота пов'язана з використанням комп'ютера (робота з дисплеєм), то вона відповідає зоровій роботі високої точності, розмір об'єкту розрізнення 0,3...0,5 мм, розряд зорової роботи - III, підрозряд “в”, контраст роботи з фоном - великий, фон - світлий (відповідно до ДБН В. 2.5.-28-2006).
Природне освітлення має здійснюватись через світлові прорізи (вікна), орієнтовані переважно на північ чи північний схід і забезпечувати коефіцієнт природної освітленості (КПО) не нижче ніж 1,5% (відповідно до ДСанПіН 3.3.2.007-98)
Штучне освітлення в приміщеннях з робочими місцями, обладнаними комп'ютерами, має здійснюватись системою загального рівномірного освітлення. У приміщеннях, у разі переважної роботи з документами, допускається застосування системи комбінованого освітлення (крім системи загального освітлення, додатково встановлюються світильники місцевого освітлення). Зазначення освітлення освітленості на поверхні робочого столу в зоні розміщення документів має становити 300...500 лк. Якщо ці значення освітленості неможливо забезпечити системою загального освітлення, допускається використовувати місцеве освітлення. При цьому світильники місцевого освітлення слід встановлювати таким чином, щоб не створювати бліків на поверхні екрана, а освітленість екрана має не перевищувати 300 лк.
4.1.4 Шум і вібрація
Шумом називається будь-який небажаний звук. Основним джерелом шуму у заданому приміщенні є вентилятори блоків живлення комп'ютерів, накопичувачі, принтери ударної дії. Згідно ДСанПіН 3.3.2.007-98 рівень шуму на робочому місці не повинен перевищувати 50 дБА.
Гранично допустимі рівні звукових тисків в октавних смугах частот нормованого діапазону (ДСН 3.3.6.037-99) для конструкторського бюро, теоретичних лабораторій наведені у табл. 4.2.
Таблиця 4.2 - Допустимі рівні звукових тисків в залежності від частоти
FСР., Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
LДОП., дБ |
71 |
61 |
54 |
49 |
45 |
42 |
40 |
38 |
Допустимий рівень шуму LДОП (50 дБА).
Вимоги до вібрацій базуються на ДСанПіН 3.3.2.007-98. У приміщеннях з обчислювальною технікою рівні вібрацій не повинні перевищувати допустимих норм за ДСН 3.3.6.037-99. Допустимий рівень вібрації LДОП (115 дБА).
4.1.5 Виробниче випромінювання
Електромагнітні поля, що характеризуються напруженостями електричних і магнітних складових, найбільш шкідливі для організму людини. Основним джерелом цих проблем, пов'язаних з охороною здоров'я людей, що використовують в своїй роботі автоматизовані інформаційні системи на основі персональних комп'ютерів, є рідкокристалічні дисплеї (РК-дисплеї), дисплеї з електронно-променевими трубками (ЕПТ). Вони є джерелами найбільш шкідливих випромінювань, що несприятливо впливають на здоров'я.
Твердження про те, що LCD-монітори абсолютно не випромінюють, невірне. Змінні електромагнітні поля, які створюються блоком живлення та всією електричною схемою, LCD-монітор випромінює так само, як і ЕПТ. Однак LCD-монітор має нульовий постійний потенціал дисплея. Це означає, що він не створює навколо себе набагато більш шкідливого постійного електростатичного потенціалу.
Значення напруженості електромагнітних полів на робочих місцях з ПК мають відповідати нормативним значенням ГОСТ 12.1.006-84 (табл. 4.3).
Таблиця 4.3 - Допустимі рівні напруженості електромагнітного поля радіочастотного діапазону
Діапазон частот |
Допустимі параметри поля |
Допустима поверхнева щільність потоку енергії (інтенсивність потоку енергії), Вт/м2 |
||
за електричною складовою (Е), В/м |
за магнітною складовою (Н), А/м |
|||
60 кГц до 3 МГц |
50 |
5 |
||
3 кГц до 30 МГц |
20 |
- |
||
30 кГц до 50 МГц |
10 |
0,3 |
||
30 кГц до 300 МГц |
5 |
- |
||
300 кГц до 300 ГГц |
- |
- |
10 |
Згідно технічним характеристикам моніторів на робочих місцях операторів ПК, вони усі відповідають міжнародному стандарту якості TCO'03, який регламентує наступні показники електричного та магнітного полів:
У діапазоні 5 Гц… 2 кГц напруженість електричного поля при віддаленні на 30 см навколо дисплею та 50 см перед дисплеєм не повинна перевищувати 10 В/м, а у діапазоні 2 кГц - 400 кГц напруженість при віддаленні на 50 см навколо дисплею та 30 см перед дисплеєм не повинна перевищувати 1 В/м.
У діапазоні 5 Гц…2 кГц магнітна індукція при віддаленні на 50 см навколо дисплею та 30 см перед дисплеєм не повинна перевищувати 200 нТл, а у діапазоні 2 кГц… 400 кГц магнітна індукція при віддаленні на 50 см навколо дисплею не повинна перевищувати 25 нТл.
4.2 Розробка заходів з охорони праці
4.2.1 Виробниче освітлення
Як джерела світла для штучного освітлення мають застосовуватись переважно люмінесцентні лампи типу ЛБ-40.
Система загального освітлення має становити суцільні або преривчасті лінії світильників, розташовані збоку від робочих місць (переважно ліворуч), паралельно лінії зору працюючих.
Для загального освітлення слід застосовувати світильники серії ЛПО 36 із дзеркальними ґратами, укомплектовані високочастотними пускорегулювальними апаратами (ВЧ ПРА). Допускається застосовувати світильники цієї серії без ВЧ ПРА тільки в модифікації “Кососвітло”. Застосування світильників без розсіювачів та екрануючих ґрат заборонено.
4.2.2 Захист від виробничих випромінювань
Вимоги до виробничих випромінювань нормуються по ДСанПіН 3.3.2.007-98.
У випадку неможливості виконання норм необхідно застосувати заходи для захисту персоналу від дії цих факторів:
- використовувати захисні екрани, що навішуються на монітор;
- захист відстанню (віддалити монітор на безпечну відстань від оператора);
- захист часом (режим праці і відпочинку).
Час невпинної роботи за комп'ютером не повинен перевищувати 2 години. Під час перерв необхідно виконувати комплекс вправ що рекомендуються ДСанПін 3.3.2.007-98.
4.2.3 Електробезпека
В результаті ураження електричним струмом можуть виникнути різні порушення, і навіть повне припинення діяльності органів дихання і кровообігу. Величина струму, що протікає через тіло людини, є головним чинником, від якого залежить результат ураження: чим більший струм, тим небезпечніше його дія. Пороговий відчутний струм - 0,6 мА…1,5 мА (50 Гц). Пороговий невідпускаючий струм - 10 мА…15 мА (50 Гц) викликає сильні і вельми хворобливі судоми м'язів грудної клітки, що приводить до утруднення або навіть припинення дихання. При 100 мА струм надає безпосередній вплив також і на м'яз серця, що в кінцевому результаті приводить до смерті. Найбільш небезпечним є змінний струм з частотою 20...100 Гц. Гранично допустимі рівні напруги дотиків і струму даються в ГОСТ 12.1.038-82.
Основні причини ураження людини електричним струмом на робочому місці:
- дотик до металевих не струмопровідних частин (корпусу, периферії комп'ютера), які можуть опинитися під напругою в результаті пошкодження ізоляції;
- нерегламентоване використання електричних приладів;
- відсутність інструктажу співробітників за правилами електробезпеки.
За небезпекою ураження електричним струмом приміщення можна віднести до першого класу, тобто це приміщення без підвищеної небезпеки (сухе, безпильне, з нормальною температурою повітря, ізольованими підлогами і малим числом заземлених приладів).
Вимоги електробезпеки у приміщеннях, де встановлені електронно-обчислювальні машини і персональні комп'ютери зазначені у НПАОП 0.00-1.28-10.
ЕОМ і периферійні пристрої (ПП), інше устаткування (апарати управління, контрольно-вимірювальні прилади, світильники), електропроводи та кабелі за виконанням і ступенем захисту мають відповідати класу зони за ПУЕ, мати апаратуру захисту від струму короткого замикання та інших аварійних режимів.
Під час монтажу та експлуатації ліній електромережі необхідно повністю унеможливити виникнення електричного джерела загоряння внаслідок короткого замикання та перевантаження проводів, обмежувати застосування проводів з легкозаймистою ізоляцією і, за можливості, застосовувати негорючу ізоляцію.
Лінія електромережі для живлення ЕОМ і ПП виконується як окрема групова трипровідна мережа шляхом прокладання фазового, нульового робочого та нульового захисного провідників. Нульовий захисний провідник використовується для заземлення (занулення) електроприймачів і прокладається від стійки групового розподільного щита, розподільного пункту до розеток електроживлення.
Використання нульового робочого провідника як нульового захисного провідника забороняється, а також не допускається підключення цих провідників на щиті до одного контактного затискача.
Площа перерізу нульового робочого та нульового захисного провідника в груповій трипровідній мережі має бути не менше площі перерізу фазового провідника. Усі провідники мають відповідати номінальним параметрам мережі та навантаження, умовам навколишнього середовища, умовам розподілу провідників, температурному режиму та типам апаратури захисту, вимогам ПУЕ.
ЕОМ і ПП повинні підключатися до електромережі тільки за допомогою справних штепсельних з'єднань і електророзеток заводського виготовлення.
У штепсельних з'єднаннях та електророзетках, крім контактів фазового та нульового робочого провідників, мають бути спеціальні контакти для підключення нульового захисного провідника. Їхня конструкція має бути такою, щоб приєднання нульового захисного провідника відбувалося раніше, ніж приєднання фазового та нульового робочого провідників. Порядок роз'єднання при відключенні має бути зворотним.
Не допускається підключати ЕОМ і ПП до звичайної двопровідної електромережі, в тому числі - з використанням перехідних пристроїв.
Електромережі штепсельних з'єднань та електророзеток для живлення ЕОМ і ПП потрібно виконувати за магістральною схемою, по 3…6 з'єднань або електророзеток в одному колі.
Електромережу штепсельних розеток для живлення ЕОМ і ПП при розташуванні їх уздовж стін приміщення прокладають по підлозі поруч зі стінами приміщення, як правило, в металевих трубах і гнучких металевих рукавах, а також у пластикових коробах і пластмасових рукавах з відводами відповідно до затвердженого плану розміщення обладнання та технічних характеристик обладнання.
Основним організаційним заходом є інструктаж і навчання безпечним методам праці, а так само перевірка знань правил безпеки і інструкцій відповідно до посади стосовно виконуваної роботи.
При проведенні незапланованого і планового ремонту обчислювальної техніки виконуються наступні дії: відключення комп'ютера від мережі, перевірка відсутності напруги, після виконання цих дій проводиться ремонт несправного устаткування, якщо ремонт проводиться на струмопровідних частинах, що знаходяться під напругою, то виконання роботи проводиться не менше чим двома особами із застосуванням електрозахисних засобів.
Подобные документы
Особливості технологічного процесу виробництва новин. Функціональна схема тракту формування відеосигналу з моменту утворення до виходу в ефір та звукового тракту. Акустичний розрахунок студії та апаратної, суміжної з нею. Розташування обладнання в студії.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 06.02.2013Розробка функціональної і структурної схеми телевізійного приймача з можливістю прийому сигналів до стандарті MPEG-2, принципової схеми тракту обробки відеосигналу. Розрахунок ланцюгів придушення звукової складової для тракту обробки відеосигналу.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 21.11.2010Принципи побудови акустичних датчиків. Конструкції й технічні характеристики сучасних датчиків. Аналіз можливих варіантів побудови датчиків акустичних хвиль. Принцип дії та функціональна схема термодатчика. Розрахунок порогової чутливості термодатчика.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 30.08.2010Структура тракту передачі сигналів. Розрахунок частотних характеристик лінії зв’язку, хвильового опору і коефіцієнта поширення лінії. Розрахунок робочого згасання тракту передачі і потужності генератора, вхідного та вихідного узгоджуючого трансформатора.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 25.11.2014Розробка блоку з генератором одиночних імпульсів, двійково-десятковим лічильником і вузлом індикації. Аналіз принципу роботи двійково-десяткового лічильника одиничних імпульсів. Вибір елементів генератора імпульсів, цифрового блоку та вузла індикації.
курсовая работа [775,0 K], добавлен 14.01.2015Характеристика структур систем мікропроцесорної централізації, їх порівняний аналіз. Розробка структурної схеми та оцінка її функціональних можливостей, сфери використання. Розробка схем включення обладнання. Розрахунок модулів введення-виведення.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 17.03.2015Розвиток телефонних мереж. Синтезування двокаскаднгоо комутаційного блоку. Визначення максимально можливої кількості резервних напрямків. Функціональна схема з'єднувального тракту зв'язку абонентів. Визначення кількості шнурових комплектів.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 06.11.2016Загальні вимоги до радіотехнічного обладнання аеродрому. Завдання підрозділу, станцій, апаратних та інших об’єктів щодо забезпечення виконання завдань з бойового призначення. Розташування засобів (об’єктів) зв’язку, РТЗ, А та ІС на аеродромі (місцевості).
контрольная работа [18,1 K], добавлен 21.08.2011Вибір траси та укладання спрощеної схеми організації зв’язку. Розрахунок еквівалентної кількості основних цифрових каналів. Цифрова система передачі і тип кабелю. Розміщення регенераційних пунктів на магістралі. Завадостійкість цифрового лінійного тракту.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.04.2011Синтез двокаскадного комутаційного блока, його структурні параметри. Зображення функціональної схеми з'єднувального тракту зв'язку абонентів. Зображення схеми комутаційного блоку типу ПВПВ. Ємності та діапазони номерів всіх станцій, включених в МсТМ.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 06.11.2016