Разработка лабораторного стенда "Измерение опасных акустических сигналов"

Отсутствует

AC = 1 Вскз

DC = 10 мВ/дБ

Автоотключение

15 минут

Рабочая температура

0…40 °C

Температура хранения

-10…+60 °C

Питание

Батарея типа “Крона”, 9В

Батарея типа “Крона”, 9В или внешний источник питания DC 9В

Размеры, мм

210х55х32

278х76х50

Масса, г

230

350

2.3.2 Комплектность АТЕ-9051

-прибор 1 шт.

-ветрозащитная насадка на микрофон 1 шт.

-кабель USB (только для АТЕ-9051) 1 шт.

-диск с ПО (только для АТЕ-9051) 1 шт.

-отвертка для калибровки (только для АТЕ-9051) 1 шт.

-штатив (только для АТЕ-9051)1 шт.

-источник питания DC 9В (только для АТЕ-9051) 1 шт.

-руководство по эксплуатации 1 шт.

2.3.3 Описание органов управления АТЕ-9051

Описание органов управления АТЕ-9051 указано на рисунке 14.

Дисплей шумомера АТЕ-9051 указан на рисунке 15.

Рисунок 14 - Органы управления

1 Ветрозащитная насадка.

2 Дисплей.

3 «REC». Кнопка записи в память.

4 «SETUP». Кнопка установки времени и даты и включения/выключения режима автоотключения.

5 «FAST/SLOW». Кнопка выбора скорости измерения.

6 «МАХ MINI» Кнопка удержания максимального и минимального значения.

7 «LEVEL». Кнопка выбора диапазона.

8 Кнопка включения подсветки.

9 «А/С». Кнопка выбора шкалы А и С.

10 «HOLD».Кнопка удержания показаний.

11 Кнопкавключения/выключения питания прибора.

12 Разъем для подключения внешнего источника питания DC 9 В.

13 Разъеминтерфейса USB.

14 Аналоговыйвыход.

15. Регулятордля выполнения калибровки прибора.

16 Резьбовоесоединение для установки на штатив.

17 Крышкабатарейного отсека.

18 Электрический микрофон конденсаторного типа.

Рисунок 15 - Дисплей шумомера АТЕ-9051

19 «UNDER». Индикатор выхода результата измерения за нижнюю границу диапазона.

20 «OVER», Индикатор выхода результата измерения за верхнюю границу диапазона.

21 «MIN». Индикатор режима удержания минимального значения за период измерения.

22 «МАХ». Индикатор режима удержания максимального значения за период измерения.

23 «FAST».Индикатор активности быстрого режима измерения.

24 «SLOW».Индикатор активности медленного режима измерения.

25 Индикатор значения нижней границы выбранного диапазона.

26 Индикатор значения верхней границы выбранного диапазона.

27 Аналоговая шкала.

28 Индикатор времени и даты.

29 Цифровой индикатор.

30 «REC». Индикатор активности режима записи показаний.

31 Индикатор включенного режима автоотключения.

32 «AUTO». Индикатор активности автоматического выбора диапазона.

33 «HOLD». Индикатор включенного режима удержания показаний.

34 «dBA».Индикатор выбора весовой шкалы А.

35 «dBC». Индикатор выбора весовой шкалы С.

36 «FULL». Индикатор заполнения памяти.

2.3.4 Порядок проведения измерений с помощью шумомера АТЕ-9051

1 Включить прибор кнопкой (3) «ON/OFF».

2 Для выполнения корректных измерений уровня звука необходимо выбрать весовой

коэффициент для коррекции частотной характеристики, по которому будет проводиться измерение (шкала А или шкала С).

Шкала А - это скорректированная частотная характеристика, приближающаяся к частотной характеристике чувствительности человеческого уха (ухо менее чувствительно к низким и более чувствительно к высоким частотам)

Шкала С - более линейная и используется для измерения истинных уровней шумов испытуемого оборудования.

Параметры весовых коэффициентов для шкал А и С.

Обычно проводятся измерения по шкале А.

Нажатием кнопки (4) «А/С» выбрать весовую шкалу А или С. Если на дисплее активен индикатор (9) "dbA", то измерения будут проводиться по шкале А. если активен индикатор (10) "dbC". то измерения будут проводиться по шкале С.

3 Кнопкой (6) «LEVEL/REC» выбрать диапазон измерения. Для отображения выбранного диапазона служит индикатор (11). Если индикатор (11) отображается как *01*. то выбран диапазон "30-80 дБ", ”02* - *50-100 дБ", *03' - "80-130 дБ" и *04* - "AUTO". Если результаты измерений выходят за верхнюю границу выбранного диапазона, то в верхней строке (11) будут отображаться символы "OVER", если за нижнюю границу - «UNDER».

4 В зависимости от источника звука, уровень которого измеряется, выбрать один из двух временных режимов: «FAST» - быстрый режим (1 раз в 125 мс) или «SLOW» - медленный режим (1 раз в 1 секунду). Выбор времени измерения производится нажатием кнопки (7) «F/S».

Если на дисплее активен индикатор (12) "F, то выбран быстрый режим измерения, если активен индикатор (13) “S', то - медленный режим измерения.

Обычно, быстрый режим (FAST) предназначается для работы в диапазоне частот звуков, воспринимаемых человеческим ухом, а медленный режим (SLOW) удобен для получения усредненных значений уровней вибраций.

Для проведения измерений направить микрофон на источник шума с расстояния 1 -1,5 м. При этом на цифровом индикаторе (15) высветится результат измерения в децибелах (ДБ). Аналоговая шкала (14) служит для оценки изменения уровня шума и обновляется 20 раз в секунду.

2.3.5 Настройка шумомера

Режимы удержания показаний, удержание показаний.

Для фиксации текущего показания на дисплее, находясь в режиме измерения, необходимо нажать кнопку (4) «HOLD».

Включение подсветки дисплея

Для включения подсветки дисплея кратковременно (не более 3-х секунд) нажать кнопку (3) «ON/OFF».

Работа с регистратором данных

В приборе предусмотрена возможность записи данных во внутренний регистратор (максимум - 50 ячеек).

Запись данных.

Первоначально зафиксировать данные на дисплее нажатием кнопки (4) «HOLD», а затем нажать кнопку (6) «LEVEL/REC» для записи зафиксированного значения в ячейку памяти. На дисплее станет активным индикатор (19) «REC».

Просмотр данных.

Для просмотра записанных данных выключить прибор удержанием кнопки (3) «ON/OFF» более 3-х секунд.

1 Когда прибор выключится, нажать и удерживать кнопку (6) «LEVEL/REC» и далее включить прибор кнопкой (3) «ON/OFF». На дисплее отобразятся символы 'DATA' означающие, что прибор перешел в режим просмотра памяти регистратора данных.

2 После того как символы "DATA" исчезнут с экрана, на индикаторе (11) отобразится номер ячейки в котором записаны данные, а на цифровом индикаторе (15) - записанное в данную ячейку значение уровня звука.

3 Время и дату, в которые была произведена запись значения в данную ячейку памяти, можно посмотреть повторяющимся нажатием кнопки (8) «МАХ MIN».

4 Переход к просмотру следующей записанной ячейки в регистраторе данных производится по нажатию кнопки (6) «LEVEL/REC».

5 Для выхода из режима регистратора в режим измерения нажать кнопку (7) «F/S».

Очистка памяти регистратора данных.

1 Если необходимо очистить память регистратора или стал активным индикатор (20) «FULL» означающий, что память регистратора заполнена, то нужно выключить прибор удержанием кнопки (3) «ON/OFF» более 3-х секунд,

2 Когда прибор выключится, нажать и удерживать кнопку (4) «HOLD» и далее включить прибор кнопкой (3) «ON/OFF». На дисплее отобразятся символы "CLR” означающие, что память регистратора очищена, и прибор перейдет в режим измерения.

Установка времени и даты.

Если необходимо установить время и дату, то выключить прибор удержанием кнопки (3) «ON/OFF» более 3-х секунд.

1 Когда прибор выключится, нажать и удерживать кнопку (4) «А/С» и далее включить прибор кнопкой (3) «ON/OFF». На дисплее отобразятся символы 'SET' и после того как они исчезнут с экрана - прибор готов перейти в режим установки времени и даты.

Переход от установки одного параметра к другому производится по нажатию кнопки (4)

«А/С».

Установка требуемого параметра производится нажатием кнопок (6) «LEVEL/REC» (увеличение параметра) и (8) «МАХ MIN» (уменьшение параметра).

Наглядно процесс установки времени и даты приведен в таблице 6.

Таблица 6 - Время и дата

Операция	Последовательность действий	Отображения на дисплее
Просмотр текущей даты	После исчезновения символов “SET” (режим чтения)
Просмотр текущего времени	Повторное нажатие кнопки “A/C” (режим чтения)
Установка минут	Повторное нажатие кнопки “A/C”. Используется кнопки (6) “LEVEL/REC” и (8) “MAX MIN”
Установка часов	Повторное нажатие кнопки “A/C”. Используется кнопки (6) “LEVEL/REC” и (8) “MAX MIN”
Установка Дня	Повторное нажатие кнопки “A/C”. Используется кнопки (6) “LEVEL/REC” и (8) “MAX MIN”
Установка Месяца	Повторное нажатие кнопки “A/C”. Используется кнопки (6) “LEVEL/REC” и (8) “MAX MIN”
Установка года	Повторное нажатие кнопки “A/C”. Используется кнопки (6) “LEVEL/REC” и (8) “MAX MIN”

2 По окончания ввода даты и времени подтвердить установленные параметры нажатием кнопки (4) «HOLD».

На экране отобразится сообщение:

2.4 Описание проведения измерений

Для проведения измерений уровней акустических (вибрационных) сигналов в помещении и контрольных точках используются типовые средства измерений и вспомогательное оборудование, из которых собираются формирователь акустического тест-сигнала и измерители акустических (вибрационных) сигналов и шумов (Рисунок 16).

В состав формирователя акустического тест-сигнала входят:

-генератор сигналов (ГС) или генератор шума (ГШ).

-усилитель мощности (УМ).

-акустический излучатель (АН).

-громкоговоритель или звуковая колонка.

В состав измерителя акустического сигнала и акустического шума входят:

-измерительный микрофон.

-микрофонный усилитель.

-измеритель шума и вибраций (шумомер).

В состав измерителя вибрационного сигнала и вибрационного шума входят:

-измерительный вибродатчик (акселерометр).

-предусилитель вибродатчика.

-измеритель шума и вибраций (шумомер).

Требуемые технические характеристики средств измерений

и вспомогательного оборудования.

Порядок размещения средств измерений и вспомогательного оборудования при проведении измерений:

Размещение акустического излучателя в помещении:

-если ограждающей конструкцией (ОК) является стена, дверь или окно, то АИ необходимо размещать на высоте 1-1,5 м от пола и па расстоянии 1,5 м от ОК. Ось апертуры АИ направляется в сторону ОК по нормали к ее поверхности;

-если ОК является пол, то АИ необходимо размещать в центре помещения на высоте 1-1,5 м от пола. Ось апертуры АИ направляется в сторону пола по нормали к его поверхности;

-если ОК является потолок, то АИ необходимо размешать в центре помещения на высоте 1-1,5 м от пола. Ось апертуры АИ направляется в сторону потолка по нормали к его поверхности.

Размещение АИ относительно элементов ИТС производится аналогично.

Размещение микрофона при измерении уровня излучаемого тест-сигнала в помещении:

-измерительный микрофон размещается на осевой линии апертуры АИ на расстоянии 1 м от плоскости апертуры и па расстоянии 0,5 м от поверхности ОК или элемента инженерно- технических сооружений (ИТС).

Размещение микрофона при измерении уровня акустического сигнала и акустического шума в КТ:

-измерительный микрофон размещается в выбранной точке контроля на расстоянии 0.5 м от поверхности ОК.

Размещение вибродатчика (акселерометра) при измерении уровня вибрационного сигнала и вибрационного шума в КТ:

-измерительный вибродатчик размещается в выбранной КТ непосредственно на поверхности ОК или на поверхности контролируемого элемента ИТС.

Условия проведения измерений

Измерения необходимо проводить при минимальных уровнях акустических и вибрационных шумов в помещении и КТ (при отсутствии персонала в помещении, выключенных системах вентиляции, кондиционирования и других источников дискретных шумов, при отсутствии транспортных шумов и пр.).

Порядок проведения оценки защищенности помещения

-Провести осмотр и анализ архитектурно-планировочных решений помещения с целью определения характера и особенностей ОК и ИТС, включая их коммуникации (воздуховоды, трубопроводы и пр.), особенностей смежных помещений и прилегающих к помещению уличных пространств.

-составить план-схему помещения.

-выбрать местоположение КТ и отметить их на план-схеме.

-собрать аппаратурный комплекс для формирования и измерения тест-сигнала.

Для каждой октавной полосы частот измерить излучаемые уровни тсст-сигнала в помещении перед контролируемыми ОК и элементами ИТС (Lci1 и Uci2).

Для каждой октавной полосы частот измерить уровни акустических (вибрационных) шумов и суммарных уровней сигналов и шумов в выбранных КТ (Lш i, Uш i , L(с+ш) i, U(с+ш) i).

Для каждой октавной полосы частот определить уровни акустических (вибрационных) сигналов в выбранных КТ.

Определить для каждой КТ октавные коэффициенты звукоизоляции (виброизоляции)- Zi, и Vi.

Сопоставить полученные значения октавных коэффициентов звукоизоляции (виброизоляции) с их нормативными значениями.

Оформить документально результаты оценки защищенности помещения от утечки речевой конфиденциальной информации по акустическому и виброакустическому каналам.

Измерение уровней сигналов и шумов в контрольных точках и расчет коэффициентов звукоизоляции (виброизолицни)

При выключенном АИ в КТ с помощью микрофона, акселерометра и шумомера измеряется уровень акустического (вибрационного) шума (Lш i, Uш i).

Рисунок 16 - Схема размещения апаратуры при проведени измерений

Г - Генератор сигналов; У - Усилитель; АИ - Акустический излучатель; М - Микрофон; А - Акселерометр; Ш - Шумомер;

При включенном АН в КТ измеряется суммарный уровень акустического (вибрационного) сигнала и шума L(с+ш) i, U(с+ш) i Уровень излучаемого тест-сигнала выбирается из условия его надежной фиксации средствами измерения в КТ на уровне шума.

Рассчитывается уровень акустического (вибрационного) сигнала в контрольной точке но формуле

(3)

Измеряется уровень тест-сигнала в помещении (Lci1 и Uci2).

Путем расчетной процедуры определяется коэффициент звукоизоляции (виброизоляции) по формулам



(4)

(5)

Проводится сравнительный анализ полученных октавных коэффициентов звукоизоляции (виброизоляции) с их нормативными значениями и делается вывод о защищенности помещения от утечки речевой конфиденциальной информации по акустическому и виброакустическому каналам.

Рекомендуемые средства измерений

Перечень средств измерений и вспомогательного оборудования, рекомендуемых для проведения измерений уровней акустических (вибрационных) сигналов, приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Перечень средств измерений и вспомогательного оборудования.

Наименование средств измерений и вспомогательного оборудования	Требуемые технические характеристики	Рекомендуемые средства измерений и вспомогательное оборудование (*)
Генераторы шумовых сигналов	Вид шумового сигнала: «белый шум» (с нормальным распределением плотности вероятности мгновенных значений), хаотическая импульсная последовательность. Диапазон частот 175-5600 Гц	Г2-37, Г2-47, «Кабинет», «Шорох-1», «Шорох-2» (Россия). 03000. 03004 (Германия) и др.
Низкочастотные генераторы сигналов	Диапазон частот 175-5600 Гц. Выходное напряжение не менее 5 В	ГЗ-З6А. ГЗ-48, Г3-53 (Россия). 02002 (Германия) и др.
Усилители мощности	Диапазон частот 175-5600 Гц. Выходное напряжение не менее 5 В	«Степь-102 (103)», серия УМ «Звук» (Россия), LV-102 (103) (Германия) и др.
Акустические излучатели	Диапазон воспроизводимых частот 175 - 5600 Гц. Уровень характеристической чувствительности (уровень звукового давления на расстоянии 1м от излучателя в свободном поле) не менее 85 дБ. Неравномерность АЧХ не более ±6 дБ	Акустические системы (звуковые колонки) 15АС-109 (масса 6,8 кг), 15АС-216 (масса 7 кг). 6АС-320 (масса 2,8 кг) и другие малогабаритные акустические системы 1,2 и 3-й групп сложности (Россия)
Измерители шума и вибраций (шумомеры)	Диапазон частот 175-5600 Гц Пределы измерения уровней сигналов 25-120 дБ. Класс точности не ниже 2-го	ВСВ-204, ВШВ-002 (003) (Россия), 00014, 00017, 00023, 000024 (Германия), 4143, 4134 (Дания) и др.
Измерительные микрофоны	Диапазон частот 175-5600 Гц. Чувствительность 10 мВ/Па, не хуже. Неравномерность АЧХ не более 2 дБ	М101 (Россия). МК101, МК102 (Германия), 4133, 4134 (Дания) и др.
Вибродатчики (акселерометры)	Диапазон частот 175-5600 Гц. Коэффициент преобразования не хуже 1 В сек2/м. Неравномерность АЧХ не более 10%	Д-6, Д-10. Д-11, Д-13. Д-14. Д- 24, ВМ-1, ВНД-104 (Россия). КД35.КД40 (Германия). 4366,4367,4343 (Дания) и др.
Полосовые октавные фильтры со среднегеометрическими частотами 250, 500, 1000.2000.4000 Гц	Диапазон частот 175-5600 Гц. Номинальное ослабление в полосе пропускания фильтра 0 дБ. Класс точности 1-й или 2-й. АЧХ в соответствии с ГОСТ 17168-82	ВФШ-001 (Россия), 00016 (Германия), 1616 (Дания), фильтры, встроенные в шумомеры

Таблица 9 - Другие средства измерений с техническими характеристиками.

Вид конструкции	Толщина конструкции	Значение коэффициента звукоизоляции Z„ дБ для среднегеометрической частоты, Гц
		250	500	1000	2000	4000
Кирпичная кладка,	0,5 кирпича	40	42	48	54	60
оштукатуренная	1 кирпич	44	51	58	64	65
с двух сторон	1,5 кирпича	48	55	61	65	65
	2 кирпича	52	59	65	70	70
	2,5 кирпича	55	60	67	70	70
	100 мм	40	44	50	55	60
Железобетонная	160 мм	47	51	60	63	63
панель	300 мм	50	58	65	65	65
	400 мм	55	61	67	70	70
Гипсобетонная	86 мм	33	39	47	54	60
панель
	80 мм	34	39	47	52	60
Керамзитобетонная	120 мм	37	39	47	54	61
панель	140 мм	43	47	53	57	61
Шлакоблоки,
оштукатуренные	220 мм	42	48	54	60	63
с двух сторон
Древесностружечная	30 мм	26	26	26	26	26
плита

Таблица 10 - Звукоизоляция типовых стен и сплошных перегородок

Вид конструкции	Условия прилегания полотна двери по периметру притвора	Значение коэффициента звукоизоляции (дБ) для среднегеометрической частоты (Гц)
		250	500	1000	2000	4000
1	2	3	4	5	6	7
	Без уплотняющих
	прокладок	14	16	22	22	20
Стандартное
дверное полотно	С уплотняющими
толщиной 40 мм	прокладками из	16	25	26	26	23
	пористой резины
Стандартное
дверное полотно	Уплотняющий
толщиной 40 мм	валик на дверной	26	29	32	35	36
с обивкой	коробке
дерматином
по минеральному
войлоку
Глухая щитовая	Без уплотняющих
дверь толщиной	прокладок	23	24	24	24	23
40 мм, обшитая
фанерой с двух	С уплотняющими
сторон	прокладками	27	32	35	34	35
Щитовая дверь	Без уплотняющих
из древесноволокни	прокладок	26	30	31	28	29
стых плит 4-6 мм
с воздушным	С уплотняющими
зазором 50 мм,	прокладками	30	33	36	32	30
заполненным
стекловатой



2.5 Проведение измерений

Таблица 11 - Проведённые измерения

	Дб, при частотах
	300	700	1500	3000	6000
Измерение исходного сигнала в контролируемом помещении, Дб	78,5	72	86	70	75,2
Измерение из соседнего помещения с открытой дверью, расстояние 6 метров,Дб	64	69	71	50	48
Превышение сигнала над величиной естественного шума в соседнем помещении с открытой дверью, расстояние 6 метров, Дб	16	21	23	2	0
Измерение из соседнего помещения с закрытой дверью, расстояние 6 метров	48,7	50	51	43	41
Превышение сигнала над величиной естественного шума из соседнего помещения с закрытой дверью, расстояние 6 метров, ДБ	0,7	3	4	0	0
Измерение из коридора, расстояние 4 метра	52	53	58	47	48
Превышение сигнала над величиной естественного шума из коридора, расстояние 4 метра, Дб	4	5	10	0	0
Естественный шум	48	48	48	48	48



Рисунок 17 - График уровня шумов

Измерение акустических сигналов проводится в контролируемом помещении и вне его

-Из соседнего помещения

-Из коридора

-За открытой дверью

-За закрытой дверью

-За окнами

Измерения проводим по октавным частотам

I - 300 Гц

II - 700

III - 1500

IV - 3000

V - 6000

После проведения измерений результаты заносятся в таблицу и выводятся в виде графика. Исходя из полученных данных вычисляются опасные направления распространения акустических волн и частоты с наилучшей проникающей способностью.

Пример.

Измерение опасных акустических сигналов в лаборатории информационной безопасности УГКР.

2.6 Принимаемые меры

Исходя из проведённых измерений видно что:

Наиболее опасными частотами являются сигналы первтой второй и третей октавы которые необходимо учитывать для защиты помещения во всех из проведённых опытах.

При частотах 2500-3500 гц, происходит сильное подавление сигналов конструкциями помещения.

Самый сильный пик акустических сигналов отмечен при частотах 1500 Гц.

В следствии этого, делаем выводы:

Требуется дополнительная защита помещения в области как стеновых конструкций так и дверей.

Установка тамбура, и двойных дверей, между дверями установить генератор белого шума, который будет включатся на время проведения совещаний, переговоров, и конфеденциальных встреч. (рисунок 18)



Рисунок 17 - Тамбур

Установка Тройного стеклопакета, для улучшения шумоизоляции. (Рисунок 19)

Рисунок 19 - Стеклопакеты

Тройной стеклопакет состоит из трёх стёкол. Между стёклами находятся две воздушные камеры.

Плакстикованые окна с тройным стеклопакетом имеют следующую конструкцию (Рисунок 19):

-4мм стекло

-10мм воздушная камера

-4мм стекло

-8мм воздушная камера

-4мм стекло

-В итоге 30 мм

Разная толщина воздушных камер предотвращает звуковой резонанс.

Рисунок 20 - Стеклопакет тройной

Использование звукоизолирующих плит

Экологическая чистота. 99.9% природные натуральные компоненты.

Высококачественный многослойный картонный профиль, биологический чистый, прокаленный минеральный кварцевый наполнитель, применяемый также в фильтрах для очистки воды.

Непревзойденная эффективность звукоизоляции во всем частотном спектре для толщины плиты 13мм. Примеры плит показаны на рисунке 20.

Рисунок 21 - Звукоизолирующие плиты

Собственная воздушная изоляция Rw -- 38 дБ. Звукоизоляция каркасной перегородки толщиной 150 мм Rw -- 60 дБ.

Для сравнения:

-Стена в полкирпича -- 46 дБ

-Стена в один кирпич -- 52 дБ

-Бетонная стена 300 мм -- 58-59 дБ

За счёт массивности, многослойности, упруго-вязкого состояния и свободных, несвязанных между собой частичек наполнителя, плиты "ЭЗИ" обеспечивают многократное уменьшение энергии как ударной, так и воздушной звуковой волны от низких до высоких частот, особенно на низких частотах шума, ЭкоЗвукоИзол имеет преимущество перед конструкциями из ГКЛ.

При приклеивании на стену плит ЭЗИ с облицовкой из одного листа гипсокартона - дополнительная звукоизоляция составляет - 8 дБ, а без ГКЛ - 7 дБ.

При относе от стены на 50мм з/и плиты ЭЗИ. с заполнением поглощающим материалом и облицовкой одним листом ГКЛ - 14 дБ.

При креплении на обрешетку из деревянных реек 20-25мм, 10-11 дБ.

Подложка из плит ЭЗИ под ламинатом на бетоном перекрытии приводит к понижению ударного шума на 28 дБ.

Практически несжимаем, выдерживает несколько тонн на 1мІ

Широкий спектр применения -- для шумоизоляции как воздушной так и ударной, стен, пола и потолка, межэтажных перекрытий, скатов крыш.

Создание звукоизолирующих перегородок, возможность придания изоляционных свойств от электромагнитных излучений.

2.6.1 Использование генераторов зашумления

Выбор генератора звуковых частот (ГЗЧ) указан на рисунке 22.

Для проверки звуковоспроизводящих устройств и/или изготовления качественных звуковых колонок вам понадобится любой компьютер со звуковой картой и программа - генератор звуковых частот. В сети можно их найти множество, опишу четыре из них.

Первый - очень качественный профессиональный "Двухканальный многотоновый генератор звуковых частот" Шмелёва со множеством возможностей.

Рисунок 22 - Генератор звуковых частот

Второй - простой в использовании, бесплатный, но довольно неплохой по характеристикам генератор звуковых частот (объём 35 Кб.) с сайта автора Phil Marchand (Рисунок 23).



Рисунок 23 - Генератор звуковых частот автора Phil Marchand

Третий - генератор звуковых частот (Рисунок 24) (объём 22 Кб.), показался наиболее удобным в использовании. Правда, у него есть серьезный недостаток - на частотах выше 4 килогерц (4 Кгц., 4000 Гц.) его шкала не соответствует генерируемым частотам (попросту говоря, врёт, и очень значительно).

Но на частотах ниже 1 Кгц. показания шкалы полностью совпадают с генерируемыми частотами. А так как меня в основном заботит правильное воспроизведение именно низких частот, то указанный выше недостаток не является для меня существенным и я пользуюсь именно этим генератором.



Рисунок 24 - Генератор звуковых частот

Амплитудно-частотная характеристика(АЧХ) этого генератора на частотах до 1 килогерца (1кгц.), измеренная катодным вольтметром, имеет вид, показанный на графике. На частоте 20 герц завал составляет менее 1 децибела (коричневая кривая), что вполне достаточно для большинства наших задач.

Четвёртый - звуковой генератор радиолюбителя RN3QGA (Рисунок 25), не требует инсталляции, можно регулировать уровень громкости, частоту сигнала, форму (синусоида, треугольник, пила, меандр, шум).

Частоту и уровень сигнала можно задавать плавно, дискретно с клавиатуры и менять на "ходу". Возможен выбор по поддиапазонам (0-10, 10-100 и.тд) для более удобного выбора частоты. 



Рисунок 25 - Звуковой генератор радиолюбителя RN3QGA

Программный генератор сигналов звуковой частоты

Частота сигнала может изменяться от 1 до 22050 Гц с дискретностью 1 Гц, форма - синусоида, прямоугольник, треугольный, пилообразный сигнал с плавным нарастанием и резким спадом, а также сигнал белого шума. Предусмотрена возможность регулировки амплитуды сигнала.

 Рисунок 26 - Программный генератор сигналов звуковой частоты

Назначение элементов управления понятно из надписей и, я думаю, не нуждается в дополнительном объяснении. Программа не требует какой либо установки или наличия дополнительных библиотек. Вывод звука начинается по факту нажатия на кнопку "Старт". И заканчивается по нажатию кнопки "Стоп".

Используется мультимедийное устройство определенное Windows как основное, обычно это звуковая карта, она должна поддерживать режим 44100 Гц, 16 бит. Сигнал снимается с выхода LINE-OUT или Speakers, с помощью стандартного разъема, его амплитуда может достигать уровня 0,5 В.



3. Техника безопасности

Техника безопасности при работе с персональным компьютером (ПК).

Любой компьютер является электроприбором и представляет собой потенциальную угрозу. Поэтому при работе с компьютером необходимо соблюдать требования безопасности.

Перед началом работы следует убедиться в исправности электропроводки, выключателей, штепсельных розеток, при помощи которых оборудование включается в сеть, наличии заземления компьютера и его работоспособности.

Недопустимо использование некачественных и изношенных компонентов в системе электроснабжения, а также их суррогатных заменителей: розеток, удлинителей, переходников, тройников. Недопустимо самостоятельно модифицировать розетки для подключения вилок, соответствующих иным стандартам. Электрические контакты розеток не должны испытывать механических нагрузок, связанных с подключением массивных компонентов (адаптеров, тройников и т. п.). Все питающие кабели и провода должны располагаться с задней стороны компьютера и периферийных устройств. Их размещение в рабочей зоне пользователя недопустимо.

Запрещается производить какие-либо операции, связанные с подключением, отключением или перемещением компонентов компьютерной системы без предварительного отключения питания. Компьютер не следует устанавливать вблизи электронагревательных приборов и систем отопления. Недопустимо размещать на системном блоке, мониторе и периферийных устройствах посторонние предметы: книги, листы бумаги, салфетки, чехлы для защиты от пыли. Это приводит к постоянному или временному перекрытию вентиляционных отверстий. Запрещается внедрять посторонние предметы в эксплуатационные или вентиляционные отверстия компонентов компьютерной системы.

Некоторые составные части компьютеров способны сохранять высокое напряжение в течение длительного времени после отключения от сети. Поэтому не следует разбирать или ремонтировать их самостоятельно. В случае поломок необходимо обращаться в специализированные мастерские.

Особенности электропитания системного блока. Все компоненты системного блока получают электроэнергию от блока питания. Блок питания ПК -- это автономный узел, находящийся в верхней части системного блока. Правила техники безопасности не запрещают вскрывать системный блок, например при установке дополнительных внутренних устройств или их модернизации, но это не относится к блоку питания. Блок питания компьютера -- источник повышенной пожаро-опасности, поэтому вскрытию и ремонту он подлежит только в специализированных мастерских. Блок питания имеет встроенный вентилятор и вентиляционные отверстия. В связи с этим в нем неминуемо накапливается пыль, которая может вызвать короткое замыкание. Рекомендуется периодически (один -- два раза в год) с помощью пылесоса удалять пыль из блока питания через вентиляционные отверстия без вскрытия системного блока. Особенно важно производить эту операцию перед каждой транспортировкой или наклоном системного блока.

Система гигиенических требований. Длительная работа с компьютером может приводить к расстройствам состояния здоровья. Кратковременная работа с компьютером, установленным с грубыми нарушениям гигиенических норм и правил, приводит к повышенному утомлению. Вредное воздействие компьютерной системы на организм человека является комплексным. Параметры монитора оказывают влияние на органы зрения. Оборудование рабочего места влияет на органы опорно-двигательной системы. Характер расположения оборудования в компьютерном классе и режим его использования влияет как на общее психофизиологическое состояние организма, так и им органы зрения.

Требования к видеосистеме. В прошлом монитор рассматривали в основном как источник вредных излучений, воздействующих прежде всего на глаза. Сегодня такой подход считается недостаточным. Кроме вредных электромагнитных излучений (которые на современных мониторах понижены до сравнительно безопасного уровня) должны учитываться параметры качества изображения, а они определяются не только монитором, но и видеоадаптером, то есть всей видеосистемы в целом.

На рабочем месте монитор должен устанавливаться таким образом, чтобы исключить возможность отражения от его экрана в сторону пользователя источников общего освещения помещения.

Расстояние от экрана монитора до глаз пользователя должно составлять от 50 до 70 см. Не надо стремиться отодвинуть монитор как можно дальше от глаз, опасаясь вредных излучений (по бытовому опыту общения с телевизором), потому что для глаза важен также угол обзора наиболее характерных объектов. Оптимально, размещение монитора на расстоянии 1,5 D от глаз пользователя, где D -- размер экрана монитора, измеренный по диагонали. Сравните эту рекомендацию с величиной 3…5 D, рекомендованной для бытовых телевизоров, и сопоставьте размеры символов на экране монитора (наиболее характерный объект, требующий концентрации внимания) с размерами объектов, характерных для телевидения (изображения людей, сооружений, объектов природы). Завышенное расстояния от глаз до монитора приводит к дополнительному напряжению органов зрения, сказывается на затруднении перехода от работы с монитором к работе с книгой и проявляется в преждевременном развитии дальнозоркости.

Важным параметром является частота кадров, которая зависит от свойств монитора, видеоадаптера и программных настроек видеосистемы. Для работы с текстами минимально допустима частота кадров 72 Гц. Для работы с графикой рекомендуется частота кадров от 85 Гц и выше.

Требования к рабочему месту. В требования к рабочему месту входят требования к рабочему столу, посадочному месту (стулу, креслу), Подставкам для рук и ног. Несмотря на кажущуюся простоту, обеспечить правильное размещение элементов компьютерной системы и правильную посадку пользователя чрезвычайно трудно. Полное решение проблемы требует дополнительных затрат, сопоставимых по величине со стоимостью отдельных узлов компьютерной системы, поэтому в быту и на производстве этими требованиями часто пренебрегают.

Монитор должен быть установлен прямо перед пользователем и не требовать поворота головы или корпуса тела (Рисунок 27).

Рабочий стол и посадочное место должны иметь такую высоту, чтобы уровень глаз пользователя находился чуть выше центра монитора. На экран монитора следует смотреть сверху вниз, а не наоборот. Даже кратковременная работа с монитором, установленным слишком высоко, приводит к утомлению шейных отделов позвоночника.

Если при правильной установке монитора относительно уровня глаз выясняется, что ноги пользователя не могут свободно покоиться на полу, следует установить подставку для ног, желательно наклонную. Если ноги не имеют надежной опоры, это непременно ведет к нарушению осанки и утомлению позвоночника. Удобно, когда компьютерная мебель (стол и рабочее кресло) имеют средства для регулировки по высоте. В этом случае проще добиться оптимального положения.

Рисунок 27 - Правильное размещение перед работой с ПК

Клавиатура должна быть расположена на такой высоте, чтобы пальцы рук располагались на ней свободно, без напряжения, а угол между плечом и предплечьем составлял 100° -- 110°. Для работы рекомендуется использовать специальные компьютерные столы, имеющие выдвижные полочки для клавиатуры. При длительной работе с клавиатурой возможно утомление сухожилий кистевого сустава. Известно тяжелое профессиональное заболевание -- кистевой туннельный синдром, связанное с неправильным положением рук на клавиатуре. Во избежание чрезмерных нагрузок на кисть желательно предоставить рабочее кресло с подлокотниками, уровень высоты которых, замеренный от пола, совпадает с уровнем высоты расположения клавиатуры.

При работе с мышью рука не должна находиться на весу. Локоть руки или хотя бы запястье должны иметь твердую опору. Если предусмотреть необходимое расположение рабочего стола и кресла затруднительно, рекомендуется применить коврик для мыши, имеющий специальный опорный валик. Нередки случаи, когда в поисках опоры для руки (обычно правой) располагают монитор сбоку от пользователя (соответственно, слева), чтобы он работал вполоборота, опирая локоть или запястье правой руки о стол. Этот прием недопустим. Монитор должен обязательно находиться прямо перед пользователем.



4. СОДЕРЖАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА ПО ОЦЕНКЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТКИ (конструкции изделия)

Для оценки технико-экономической эффективности проекта в экономической части производиться расчет:

1) затрат на материалы, ПФ и ПКИ

2) ФЗП

3) полной себестоимости и цены изделия

4) показателей технологичности и эффективности конструкции изделия

1 Расчет затрат на материалы, ПФ, ПКИ

Таблица 1

Наименование	ГОСТ	Единица измерения	Коли-чество	Цена, руб.	Сумма, руб.
Шумомер АТЕ 9061		шт	1	6750	6750
Ноутбук Asus X401A		шт	2	10250	20500
Колонки SVEN PS-36		шт	1	550	550
Итог
Всего					27800

Стоимость материалов, ПФ, ПКИ взята из магазин "Электроника" с учетом транспортно-заготовительных расходов.

2 Расчет фонда заработной платы

Исходные данные для расчета раздела взяты «УГКР»



Таблица 2 - Расчет трудоемкости и основной зарплаты

Наименование работ	Договорная заработанная плата	Трудоёмкость работ, ч	Часовая тарифная ставка, руб.	Расценка, руб.
1.Подготовка ПО	10000	0,5	61,7	30,85
2.Установка шумомера		0,5	61,7	30,85
3.Установка генератора		0,5	61,7	30,85
4.Измерение		3	61,7	185,1
5.Вывод		3	61,7	185,1
Итого		7,5		462,75

Рсд = Сч • tшт,

где Рсд - сдельная расценка, руб.;

Сч - часовая тарифная ставка, руб.; (10000/161,9 = 61,7 руб.)

tшт - трудоемкость операции, ч.

Рсд по = 0,5*61,7 = 30,85 (руб.)

Рсд уст. шум. = 0,5*61,7 = 30,85 (руб.)

Рсд уст. ген. = 0,5*61,7 = 30,85 (руб.)

Рсд измерение = 3*61,7 = 185,1 (руб.)

Рсд вывод = 3*61,7 = 185,1 (руб.)

Зосн = ? Рсд ,

где Зосн - основная зарплата, руб.

Зосн = ? Рсд = 462,75 (руб.)

Зпр.= Здог. *Кпр. / 100,

где Зпр. - премия, руб.;

Кпр. - установленный % премии. (за дополнительный труд

Зпр.= 462,75*35 / 100 = 161,9 (руб.)

Здоп.= (Зосн +Зпр.)*Кдоп/100

где Здоп - дополнительная заработная плата, руб.;

Кдоп. - установленный процент дополнительной зарплаты, %. (за вредные условия труда)

Здоп.= (462,75 +161,9)*20/100 = 124,93 (руб.)

Зтер.= (Зосн + З пр. + З доп.) К тер. / 100,

где Зтер. - территориальная надбавка, руб.;

Ктер. - установленный процент территориальной надбавки.

Зтер.= (462,75 + 161,9 +124,93) *15 / 100 = 112,43 (руб.)

Зобщ. = Зосн.+Зпр. +Здоп.+ Зтер.,

где Зобщ. - общий фонд заработной платы, руб.

Зобщ. = 462,75 + 161,9 +124,93+112,43 = 862,01 (руб.)

Таблица 3 -расчет фонда заработанной платы

Наименование	Норматив, %	Сумма, руб.
Договорная зарплата	-	10000
Премия	40	161,9
Дополнительная зарплата	20	124,93
Территориальная надбавка	15	112,43
Общая зарплата	-	862,1
Начисления на зарплату	31,2	268,94



3 Расчет полной себестоимости и цены изделия

Таблица 4 - Расчет полной себестоимости

Статьи затрат	Норматив, %	Сумма, руб.	Методика расчета
Материалы, ПФ, ПКИ с учетом ТЗР	-	27800 (руб.)
Общая заработная плата	-	862,1 (руб.)
Отчисления на социальные нужды	-	268,94 (руб.)
Накладные расходы	5%	43,1 (руб.)
Итого: полная себестоимость		28974,14 (руб.)	М + П + ПКИ +ТЗР + Зобщ + Нсоц + Нр

4 Расчет показателей технологичности и эффективности конструкции

Экономический анализ уровня технологичности проектируемой конструкции изделия осуществляется путем сопоставления базовых показателей технологичности конструкции изделия с соответствующими показателями технологичности разрабатываемой конструкции изделия.

Оценка технологичности конструкции производиться в следующей последовательности:

качественная, которая описывает преимущества разрабатываемой конструкции изделия по следующим критериям:

- вид изделия, степень его новизны

- перспективность изделия, объем его выпуска

- габариты и массу

- сложность и рациональное выполнение конструкции изделия, обеспечивающее удобство технического обслуживания и ремонта

- рациональное расположение элементов, деталей и сборочных единиц в конструкции изделия, обеспечивающее транспортабельность изделия

- надежность и ремонтопригодность конструкции изделия

- ограничение номенклатуры деталей и сборочных единиц, материалов, особенно дорогостоящих, применяемых в конструкции изделия

- применение высокопроизводительных типовых технологических процессов и средств технологического оснащения при изготовлении конструкции изделия

- снижение трудоемкости, цикла и стоимости работ по обслуживанию изделия при эксплуатации, включающее подготовку изделия к функционированию, контроль работоспособности, профилактическое, техническое обслуживание и ремонт

2) количественная

Количественная оценка характеризуется показателями технологичности. В процессе оценки проектируемая конструкция изделия должна сравниваться с базовой конструкцией изделия. Основными показателями технологичности и эффективности конструкции изделия являются:

коэффициент унификации - это отношение количества наименований унифицированных сборочных единиц, проектируемой конструкции изделия - Еу и унифицированных деталей, не вошедших в состав сборочных единиц - Ду, к общему количеству их наименований в конструкции изделия без учета стандартного крепежа - Qн.

Ку = Ду + Еу

Qн

2. Коэффициент конструктивной преемственности -это отношение количества наименований деталей - Дп и сборочных единиц Еп, ранее применявшихся в аналогичных конструкциях изделий, к общему количеству их наименований в конструкции изделия без учета стандартного крепежа - Qн.

Дп + Еп

Кк.п. = Qн

3. Коэффициент повторяемости - это отношение количества повторяющихся сборочных единиц - Ео и деталей, не вошедших в состав сборочных единиц - До, к общему количеству их в изделии без учета стандартного крепежа - Q.

До+ Ео

Кп = Q

4. Масса изделия ( М, кг)

5. Трудоемкость изготовления изделия (Ти, час) - это суммарная трудоемкость технологических процессов изготовления проектируемого изделия.

На основании рассчитанных показателей сделать вывод об эффективности разработанной конструкции изделия.

Размещено на allbest.ru