Подключение и настройка микрофона для камеры видеонаблюдения

Подключение и настройка микрофона для камеры видеонаблюдения

Звуковое сопровождение в системах визуального мониторинга значительно повышает информативность изображения. Микрофон для видеонаблюдения и способ его подключения выбирают исходя из поставленных целей, конфигурации оборудования и особенностей объекта.

Преимущества систем наблюдения с микрофоном

Звуковая информация из квартиры или предприятия, получаемая совместно с видеорядом, позволяет принять правильные решения в сложившейся обстановке:

• разобраться с ситуацией в офисе;
• уладить конфликты с покупателями магазинов;
• проконтролировать поведение преподавателей и школьников во время урока;
• принять решение по результатам переговоров с посетителями посредством домофонов;
• владеть информацией по выполнению обязанностей нянями и другими работниками.

Цифровые камеры часто оснащены встроенным микрофоном, который позволяет решить лишь часть поставленных задач.

Необходимость внешнего прибора

Интегрированные в корпус видеокамеры микрофоны воспроизводят звуковую обстановку в небольшом пространстве перед устройством. В условиях шумовых помех записанная информация иногда не поддаётся расшифровке.

Внешние микрофоны имеют ряд преимуществ:

• позволяют увеличить дальность уверенного прослушивания;
• формируют направленную зону;
• имеют качественные характеристики системы шумоподавления, что важно для работы в условиях промышленных предприятий или на улице.

Внешние устройства можно разместить в местах наилучшего приёма, которые не всегда совпадают с местами установки камеры.

Важные характеристики

Выбирая микрофон для камеры видеонаблюдения, обращают внимание на технические возможности устройств:

• Акустическая дальность определяет расстояние, на котором принимаемый сигнал позволяет правильно воспринять обстановку, различить отдельные слова и звуки.
• Полоса пропускания — диапазон частот, в котором амплитудно-частотная характеристика однородна, без провалов. Оптимальной считается полоса от 50 Гц до 15 кГц, что находится в диапазоне восприимчивости человеческого слуха.
• Автоматическая регулировка усиления без участия оператора удаляет посторонние шумы, создаваемые работающим промышленным оборудованием, проезжающим транспортом.
• Конфигурация зоны приёма позволяет принимать сигнал с нужного направления. Бывают микрофоны с круговой зоной приёма или узконаправленные.
• Наличие встроенного усилителя важно для передачи сигнала на большие расстояния или при необходимости распознавания тихого сигнала.
• Необходимость электропитания для работы.

Устройства с защитой от ветровых помех, материал корпуса и степень влагозащищённости выбирают исходя из предполагаемых условий эксплуатации.

Зона чувствительности

Направленность зоны приёма зависит от особенностей конструкции. Продавцы обычно применяют термины «петличный» и «пушечный».

Первый вариант отличается небольшими габаритами и широким углом обзора. Микрофон воспринимает звуковую обстановку практически вокруг себя, что необходимо учитывать при установке и подбирать соответствующие видеокамеры. В противном случае будет непонятно откуда пришёл звук.

Пушечные типы являются узконаправленными, обладают повышенной чувствительностью. Характеристики позволяют принимать сигнал точно из рабочей зоны. Это важно, например, при наблюдении за конкретным рабочим местом.

Разновидности конструкций

Все виды миниатюрных микрофонов по принципу получения сигнала разделяют на конденсаторные и электродинамические.

В первом случае источником сигнала является металлизированная мембрана, служащая одной из обкладок конденсатора. При воздействии звука мембрана вибрирует, из-за чего изменяется наведённая ёмкость со второй (неподвижной) пластиной. Приёмник формирует сигнал.

Недостатками конденсаторных устройств являются:

• значительные габариты для получения качественного звука;
• высокая стоимость;
• неработоспособность в уличных условиях;
• невозможность подключения к недорогой фиксирующей аппаратуре из-за несоответствия параметров питания.

Электретные микрофоны относятся к виду конденсаторных и подходят для установки в комнатных условиях.

Наибольшее распространение в системах наблюдения получили электродинамические приборы:

• имеют невысокую стоимость;
• подходят для использования в любых условиях окружающей среды;
• работают на частотах, характерных для слуха человека.

Минусом является недостаточная чувствительность, что потребует наличия в схеме дополнительного усилителя.

Кабель для подключения

На выбор провода для подключения устройства к видеорегистратору влияют несколько факторов:

• Расстояние до микрофона. Если оно большое — возможна потеря качества.
• Уровень электрических помех — мощная электроаппаратура может наводить шумы на протяжённые линии передачи.
• Тип и состав аппаратуры (аналоговая или цифровая).

В практике установки видеосистем наибольшее распространение получили несколько типов продукции:

• Коаксиальный кабель предназначен для передачи сигнала на расстояние до 300 м. От помех защищает оплётка из проводов или фольги. На дистанциях до 50 м используют изделия с маркировкой РК-75-1,5, от 50 до 100 м — РК-75-2, от 100 до 300 м — РК-75-3. Импортные аналоги — RG-6, RG-59, RG-11.
• Комбинированный кабель состоит из коаксиального провода и двух жил питания, скрытых единой оболочкой. Изделия удобно использовать в тех случаях, когда блок питания расположен в месте установки регистратора — прокладывают один провод. Обозначение КВК-2х0,35 расшифровывается как кабель для видеонаблюдения комбинированный с 2-мя жилами, сечением 0,35 мм2. Чем дальше до блока питания, тем толще выбирают жилы.

Для состыковки витой пары и аналоговых микрофонов используют переходники-приёмопередатчики, которые снижают уровень помех.

Порядок подключения аналоговых изделий

Для подсоединения микрофона на задней стороне регистратора имеются специальные контакты.

Работы начинают с прокладки кабелей или проводов:

• расстояния между камерой и регистратором не должны превышать рекомендованных производителем;
• от электропроводки до параллельно идущего провода не должно быть менее 15 см;
• кабели с экранами заземляют;
• радиус изгибов не делают меньше рекомендованного;
• на уровне ниже 150 см от пола провода защищают внешней оболочкой (гофра, короб).

Исходя из конфигурации оборудования, подключаться к регистратору нужно соответствующими разъёмами: RSA или тюльпан.

В зависимости от оборудования для подсоединения устройства используют пайку или разъёмы соответствующей конструкции.

В паспорте микрофона указана схема подключения микрофона к камере видеонаблюдения.

Все присоединения выполняют при выключенной из сети аппаратуре.

Придерживаются цветовой схемы проводов:

• чёрный — общий провод, соединяющий «минус» камеры, блока питания и микрофона;
• красный — соединяет «плюс» блока питания и микрофона;
• жёлтый — сигнальный провод, соединяется с центральной клеммой регистратора.

Цветовая схема, отличная от стандартной, затруднит выявление и устранение неисправности.

Особенности подключения к цифровой камере

Информация в цифровых системах видеонаблюдения передаётся в зашифрованном виде.

Преобразование информации происходит электронной схемой камеры, поэтому микрофон подключают именно к камере, а не к регистратору.

Точки подключения и необходимые штекеры выбирают исходя из конфигурации оборудования и паспорта изделий.

Высота установки

Выбирая место установки внешнего микрофона, ориентируются на параметры:

• механической защищённости от воздействия домашних животных, вандалов, случайных повреждений при перемещении мебели;
• направленности зоны уверенного приёма;
• дальности до места, от которого нужно получить информацию.

В большинстве случаев желательно установить прибор на высоте от 2 до 2,5м.

Подключение внешнего микрофона к камере видеонаблюдения значительно повышает качественные параметры системы, улучшает информативность. Работы производят самостоятельно или поручают специалистам. Важно правильно выбрать аппаратуру, ориентируясь на особенности объекта и поставленные задачи.

ЧТО ТАКОЕ ОХРАННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ

Часто можно встретить вопрос: в чем разница между охранным телевидением и видеонаблюдением? Здесь как посмотреть. Если подходить строго, то это две разные вещи.

Теленаблюдение – процесс дистанционного контроля с помощью программно- аппаратных средств (приставка «теле» означает «далеко»).

С технической стороны оно ничем не отличается от привычного всем эфирного или спутникового телевидения. В каждой их этих систем присутствует камера или другой источник видеосигнала, осуществляется его передача, прием, декодирование и отображение на мониторе или TV приемнике.

Видеонаблюдение предполагает непосредственный визуальный контроль, пусть и с помощью дополнительных технических средств (бинокль, прибор ночного видения и пр.).

Но в настоящее время разница между этими понятиями практически полностью нивелировалась и смысл в них вкладывается один – преобразование изображения в электрический сигнал, передача его на приемник, еще одна обработка и отображение на мониторе.

Следует заметить, что термин «видеонаблюдение» намного популярней. Большинство тематических площадок используют именно его, кстати, этот сайт не исключение.

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА СИСТЕМЫ ОХРАННОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ

Основной состав оборудования СОТ перечислен в начале этой статьи. Поскольку было сказано, что теленаблюдение и видеонаблюдение, пусть не корректно, но используются как синонимы, я для пояснения некоторых моментов буду давать ссылки на материалы, размещенные в разделе «системы видеонаблюдения».

Часто аналоговые технологии относят к системам CCTV. Это ошибка, принцип действия CCTV (телевидения замкнутого контура) рассмотрен на этой странице.

• AHD;
• TVI;
• CVI.

Они позволяют получать высокое качество изображения, достаточное для решения большинства «бытовых» задач и обладают при этом невысокой ценой.

IP телекамеры иначе называют цифровыми. Они предназначены для работы в составе локальных сетей (их можно использовать и в глобальных, например интернете). Это их принципиальное отличие. Кроме того, на базе цифровых технологий реализуется высокое разрешение изображение и различные возможности видеоаналитики.

;
• внутренние.

Помимо обязательных требований к климатической защите для уличных охранных камер телевидения желательно наличие дополнительных опций типа: автоматической регулировки диафрагмы (АРД) или электронного затвора, автоматической регулировки усиления (АРУ), компенсации засветок.

;
• цилиндрические;
• бескорпусные.

Последние два исполнения могут быть миниатюрными и использоваться для скрытой установки.

Регистраторы.

Это оборудование предназначено для обработки, записи видео сигнала, вывода информации на монитор. Вместо видеорегистратора можно использовать персональный компьютер (ПК) или специально выделенный видеосервер, но для небольших охранных систем регистратор удобней, проще и дешевле.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОНТАЖ СИСТЕМ ОХРАННОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ

При проектировании охранного телевидения в первую очередь учитываются стоящие перед системой задачи. В зависимости от целей установки выбирается тип системы телевидения (аналоговое или IP), разрешение и фокусное расстояние камер.

В зависимости от глубины видеоархива выбирается количество и емкость жестких дисков (HDD) для регистраторов.

Нужно заметить, что монтаж охранного телевидения, несмотря на кажущуюся простоту, требует учета многих моментов: начиная от способов прокладки кабеля до выбора места установки камер.

Например, при прокладке кабеля помимо общих требований, касающихся взаимного расположения силовых и слаботочных цепей нужно учитывать тип проводника для создания при повороте безопасного радиуса изгиба.

Если говорить про место установки телекамер то следует соблюдать условия, которые могут оказаться противоречивыми. Главным здесь является обеспечение требуемой зоны обзора.

• размещение в труднодоступном для посторонних месте;
• обеспечение удобного доступа для обслуживания;
• исключение возможности засветок и пр.

Таким образом, приходится идти на компромиссы. От того насколько они будут грамотными зависит эффективность готовой системы телевидения.

ИНТЕГРАЦИЯ С ДРУГИМИ СИСТЕМАМИ

Наиболее часто охранное телевидение совмещают с системами охранно пожарной сигнализации (ОПС) и контролем доступа (СКУД). В качестве иллюстрации приведу несколько конкретных примеров такого симбиоза.

1. На даче (или в частном доме) установлена сигнализация. Информация о состоянии ОПС передается по GSM каналу на мобильный телефон владельца, который находится в десятках километров от своей собственности.

Приходит сигнал тревоги, который может быть вызван реальным проникновением или являться ложным. Естественно, во втором случае выезд на объект будет напрасным.

2. На большой промышленной площадке в составе охранной системы наблюдения установлена скоростная поворотная камера типа Speed Dome. Охрана осуществляется физическим постом. Материальные ценности рассредоточены по всей площадке.

В этом случае особо ответственные участки можно оборудовать средствами охранной сигнализации, в настройках телекамеры задать предустановки с параметрами, обеспечивающими максимально эффективный видеоконтроль.

3. На предприятии со строгим пропускным режимом установлена система контроля доступа. При предъявлении идентификатора (пропуска) система автоматически транслирует изображение лица запросившего доступ на пост охраны, где сотрудники службы безопасности сверяют его с эталонным, хранящимся в базе данных. Кстати, этот процесс можно и автоматизировать.

Это несколько из большого количества вариантов, обеспечивающих повышение уровня безопасности за счет применения средств охранного теленаблюдения.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Автоматическая регулировка усиления камеры

В рекламе видеокамер производители специально делают упор на то, что без органов автоматической настройки видеокамеры большинству пользователей просто не обойтись.

Но даже неопытному пользователю нетрудно обнаружить, что органы автоматической настройки видеокамеры и режимов обработки изображений, как правило, приносят больше хлопот, чем преимуществ.

Если вы сомневаетесь, стоит ли приобретать видеокамеру, только из-за того, что у нее недостаточно органов автоматической настройки, отбросьте всякие сомнения и приобретите ее.

Все профессиональные видеокамеры допускают отключение автоматических функций и возможность использовать органы ручной настройки. А вот найти относительно недорогую видеокамеру, в которой автоматические функции могут быть заменены ручной настройкой, не так-то просто.

Чего стоит автоматическая обработка изображений

Цифровые видеокамеры разной стоимости обладают определенным набором органов автоматической настройки, включая автоматическую экспозицию (АЕ), автоматическую фокусировку (AF), автоматическую установку баланса белого (AWB), автоматическую регулировку усиления звука (AGC), или автоматическую регулировку уровня громкости (ALC). Так, автоматическая экспозиция и фокусировка заменяют регулировку объектива вручную, автоматическая установка баланса белого компенсирует изменения окраски источников света и автоматическая регулировка усиления звука устанавливает автоматически уровень громкости звука.

К сожалению, при выполнении большинства автоматических функций в жертву приносится качество ради удобства работы с видеокамерой. Ведь ни одна схема цифровой обработки изображений, какой бы сложной она ни была, не может заменить вам опыт и квалификацию видеографа, которому приходится принимать ответственные решения во время съемки.

Рассмотрим, например, что произойдет при использовании в видеокамере функции электронной автоматической стабилизации изображения. Чем легче видеокамера, тем труднее перемещать ее плавно. Данная функция компенсирует дрожание видеокамеры путем выбора меньшей, чем обычно площади матрицы ПЗС для кадрирования изображения. Если сдвиг или дрожание изображения происходит в направлении краев матрицы ПЗС, процессор видеокамеры выбирает новые границы изображения для правильного его кадрирования.

Но если используется меньшая чем обычно площадь матрицы ПЗС, то при выполнении данной функции в жертву приносится разрешение за счет меньшего числа действующих пикселей. В итоге изображение получается менее резким, чем в том случае, если выключить данную функцию и найти более простой способ держать видеокамеру в устойчивом положении.

Если выполняется горизонтальное панорамирование сцены с ярким источником света, автоматическая экспозиция вряд ли сможет быстро отреагировать на подобные изменения в освещении сцены. В результате произойдет недодержка, а затем передержка изображения, а к тому моменту, когда яркий источник света окажется вне поля зрения видеокамеры, автоматически устанавливаемая экспозиция должна быть опять скорректирована.

Автоматическая фокусировка обычно не справляется со сценами, насыщенными действием. В частности, она может сфокусировать изображение на объектах, находящихся в центре сцены, но не на главном персонаже, быстро исчезающем из кадра справа.

Чувствительность датчиков изображения на ПЗС к слабому освещению это скорее недостаток. Казалось бы, чувствительность к слабому освещению — это достоинство видеокамеры, но это свойство обычно дает зернистые изображения. Для того чтобы получить нормальный уровень электрического сигнала на выходе датчика изображения, к его матрице ПЗС приходится прикладывать возбуждающее напряжение смещения. Увеличив это напряжение, можно повысить чувствительность датчика изображения к свету, а значит, уменьшить силу света, который приводит к появлению электрического сигнала на выходе этого датчика.

В некоторых видеокамерах подобным методом регулируется чувствительность датчика изображения на ПЗС к слабому освещению. В одних случаях это удобно, а в других — создаются дополнительные препятствия, поскольку при повышении чувствительности датчика изображения электрический сигнал на его выходе содержит помехи, вносимые напряжением смещения в процессе преобразования слабого уровня света в этот электрический сигнал.

Это характерный пример того, как видеокамеры с автоматическими функциями могут давать разочаровывающие результаты. Во многих любительских видеокамерах слабое освещение компенсируется благодаря автоматическому повышению напряжения смещения в датчике изображения на ПЗС. При этом разработчики таких видеокамер исходят из тех соображений, что пользователю проще получить хоть какое-то изображение (пусть даже и с помехами), чем тратить время на улучшение освещения снимаемой сцены.

Если видеокамера имеет подобное свойство чувствительности к слабому освещению и его нельзя отключить, такую видеокамеру не следует приобретать. В крайнем случае придется улучшить освещение объектов съемки.

При автоматической установке баланса белого делается предположение о том, что самые яркие участки снимаемой сцены должны быть белыми. А что делать, если они должны быть ярко-розовыми?

При автоматической регулировке усиления звука громкость увеличивается, как только в сцене наступает тишина. В итоге можно получить четкую звукозапись работы системы кондиционирования помещения. А когда актер выкрикивает реплику, то происходит совершенно обратное: автоматическая регулировка усиления звука уменьшает громкость настолько быстро, что звук искажается.

Аналогичным образом вносят свои “коррективы” и остальные функции автоматической настройки видеокамеры. К ним относятся усиление или ослабление тени, регулировка резкости изображения, цветовая коррекция (в отличие от установки баланса белого или черного), а также цифровые эффекты переходов (в частности, плавное введение и выведение изображения и наплывы). Все эти эффекты лучше всего применять во время монтажа.

Из всего вышесказанного можно сделать следующий бескомпромиссный вывод: органы автоматической настройки нужны видеокамере как пятое колесо телеге.

Регулировки в радиоприемных устройствах. Регулировка усиления изменением крутизны характеристики. Регулировка изменением коэффициентов включения. Автоматическая регулировка усиления (АРУ) , страница 5

Регулировка усиления осуществляется за счет изменения сопротивления переменному току в цепи эмиттера, в результате чего изменяется глубина ООС и усиление каскада.

Напряжение на другой каскад подается через управляемый делитель. Z₂ включает в себя входное сопротивление последующего каскада.

Автоматическая регулировка усиления (АРУ).

АРУ предназначена для поддерживания уровня выходного сигнала приемного устройства или усилителя вблизи некоторого номинального значения при изменении уровня входного сигнала. Использование АРУ необходимо потому, что уровень входного сигнала может меняться достаточно быстро и хаотически, на что невозможно отреагировать с помощью ручной регулировки.

Причин изменения уровня входного сигнала достаточно много:

· Изменение расстояния между источником излучения и приемником;

· Изменение условий распространения радиоволн;

· Перестройка приемника с одной станции на другую;

· Изменение взаимонаправленности приемной и передающей антенн; и т.д.

В радиолокационных приемниках к перечисленным причинам можно добавить флюктуации эффективной отражающей поверхности цели, смена целей с различными эффективными поверхностями, случайные изменения поляризации принимаемых волн.

В связных приемниках напряжение входного сигнала может меняться примерно на 60дб |10 3 |, а в радиолокации на 80дб |10 5 | . Выходное же напряжение не должно изменяться более чем в1.2÷3 раза |1.6÷9.6|дб, что определяется как допустимыми искажениями информации, так и отсутствием перегрузок каскадов приемника, которые приводят к длительной потери чувствительности. В то же время сама система АРУ не должна вызывать чрезмерных искажений огибающей сигнала и вызывать паразитную модуляцию сигнала.

В идеале выходное напряжение приемника должно оставаться постоянным после достижения некоторого значения выходного напряжения, обеспечивающего нормальную работу оконечного устройства. При этом коэффициент усиления должен изменяться по закону

Схемы АРУ строятся по двум принципам с регулировкой «назад» и с регулировкой «вперед». Иначе их еще называют обратными и прямыми. Обратные системы АРУ (системы с обратной связью) в них точка съема напряжения, формирующего регулирующее воздействие, расположена дальше от входа приемника, чем точка приложения регулирующего воздействия.

В прямых системах АРУ точка съема напряжения запуска АРУ расположена ближе ко входу приемника, чем точка приложения регулирующего напряжения.

Обратные системы АРУ не могут обеспечить полного постоянства U_вых, так как оно является входным для системы АРУ и должно содержать информацию для соответствующего изменения регулирующего воздействия. Кроме того, эта система не может обеспечить одновременно большую глубину регулировки при U_вых≈const и высокое быстродействие по соображениям устойчивости. В тоже время эта система защищает от перегрузки все каскады, расположенные от входа дальше, чем точка приложения регулирующего воздействия.

Прямые системы АРУ принципиально могут обеспечить идеальное регулирование, когда U_вых≈const при U_вх ≥ U_{вх мин} и сколь угодно высокое быстродействие. Реально же это не выполнимо, так как степень постоянства выходного напряжения обусловлена конкретными данными элементов цепи АРУ и цепей приемника, подверженных технологическим разбросам параметров, временным и режимным изменениям. При использовании данной системы АРУ от перегрузок защищаются каскады расположенные дальше точки приложения регулирующего воздействия.

Сама система АРУ находится под воздействием сигнала с широким динамическим диапазоном, подвержена перегрузке и должна содержать свои обратные связи. Т акая система сама превращается в отдельный канал приемника с достаточно сложной схемой.

На практике большее применение находят обратные системы АРУ, при этом возможно использовать комбинированные системы АРУ.

Структурная схема обратной АРУ может быть представлена в следующем виде

Напряжение регулировки подается на усилитель со стороны выхода. Детектор АРУ обеспечивает пропорциональность E_ρ выходному напряжению, т.е. E_ρ=K_дU_вых . Фильтр АРУ отфильтровывает составляющие частот модуляции. Такую схему называют простой АРУ. До или после детектора в цепях АРУ может включаться усилитель и тогда АРУ считается усиленной.