Разработка и исследование систем звуковой связи в атмосфере тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат технических наук Раков, Денис Сергеевич

• Раков, Денис Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Раков, Денис Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЗВУКОВАЯ СВЯЗЬ В АТМОСФЕРЕ

1.1. Классификация систем звуковой связи

1.1.1. Активные системы звуковой связи

1.1.2. Пассивные системы звуковой связи

1.1.3. Смешанные системы звуковой связи

1.2. Особенности использования систем звуковой связи

1.3. Постановка задачи

ГЛАВА 2. АТМОСФЕРНЫЙ КАНАЛ СВЯЗИ. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКОВЫХ ВОЛН НА МАЛЫЕ РАССТОЯНИЯ

2.1. Распространение звука в приземном слое атмосферы

2.2. Ослабление звука

2.3. Поглощение звука атмосферой

2.3.1. Классическое поглощение звука

2.3.2. Молекулярное поглощение звука

2.3.2.1. Вращательная релаксация

2.3.2.2. Колебательная релаксация

2.3.3. Практическая формула вычисления атмосферного поглощения звука

2.4. Влияние подстилающей поверхности земли на приземное распространение звука

2.4.1. Геометрия распространения звука над поверхностью земли

2.4.2. Модель импеданса земной поверхности

2.4.3. Теоретические и экспериментальные исследования приземного распространения звука

2.4.3.1. Теоретические исследования приземного распространения

звука

2.4.3.2. Экспериментальные исследования приземного

распространения звука

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 3. ФОНОВЫЙ ОКРУЖАЮЩИЙ ШУМ

3.1 Классификация шумов

3.2. Двухпараметрическая модель шума

3.3. Результаты экспериментальных исследований фонового окружающего шума

3.4. Практическое применение результатов исследования фонового

окружающего шума

выводы

ГЛАВА 4. СЛЫШИМОСТЬ И РАЗБОРЧИВОСТЬ РЕЧИ ПЕРЕДАВАЕМЫХ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ

4.1. модель распространения звука в приземном слое атмосферы на

малые расстояния

4.2. определение слышимости и разборчивости речи при использовании систем звуковой связи в атмосфере

4.2.1. Стандартные методы определения слышимости и

разборчивости речи

4.2.2. Учет влияния канала распространения звука для определения

84

разборчивости речи

4.3. Оценка качества звукового вещания звуковещательных станции

4.4. Направленные микрофоны. Методика определения

разборчивости речи. Оптимизация направленных микрофонов

4.4.1. Методика определения разборчивости речи для направленных

микрофонов с учетом канала распространения звука

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 5. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМ ЗВУКОВОЙ СВЯЗИ В АТМОСФЕРЕ

5.1. Направленные микрофоны

5.1.1. Направленный микрофон на основе зеркала типа АДЭ

5.1.2. Направленный микрофон на основе параболического зеркала

диаметром 0.3

5.1.3. Оптимизация параметров направленных микрофонов

5.2! Активные системы связи. Передающие акустические антенные

решетки

5.3. Установка акустического воздействия

ВЫВОДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование систем звуковой связи в атмосфере»

ВВЕДЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена разработке систем звуковой связи в атмосфере и исследованию их характеристик.

Актуальность

Системы звуковой связи различного назначения широко используются в атмосфере - это установки звукового вещания, акустического воздействия, пассивные системы локации и приема (направленные микрофоны) и др. Характеристики их работы во многом определяются условиями применения. Для оценки эффективности работы систем звуковой связи в атмосфере необходимо знать, как влияет атмосферный канал распространения на характеристики распространяющихся звуковых сигналов. Поэтому детальное изучение и понимание процессов распространения звуковых волн в приземном слое атмосферы необходимо для решения задач по увеличению эффективности систем звуковой связи. С точки зрения физики распространения звука это можно объяснить тем, что распространение звука вблизи поверхности земли имеет свои особенности, в отличие от распространения в свободном пространстве. Это обусловлено тем, что на приземное распространение звука влияет много разных факторов, к которым относятся метеорологические условия (значения метеопараметров: скорости и направление ветра, температуры, давления, влажности, характеристик турбулентности атмосферы и их вертикальные профили), а также геометрия распространения звука (длина трассы, высоты источника и приемника над уровнем земли), характеристики трассы распространения.

На основе вышесказанного, актуальность темы диссертационной работы определяется:

■ необходимостью оценки эффективности работы систем звуковой связи в атмосфере. Это дальность действия приемных акустических

систем (направленных микрофонов), и дальность действия излучающих звуковых систем в атмосфере (звуковещательные станции, средства предупреждения и реагирования); . необходимостью разработки относительно простых инженерных методик определения слышимое™ и разборчивости речи при приеме „ли передаче звукового сообщения, как гарантии того, что необходимая информация дойдет до пункта назначения; . ростом требований к качеству передаваемой (принимаемой)

информации;

. необходимостью разработки современных передающих и приемных

систем звуковой связи. Целью диссертационной работы являются теоретические и

экспериментальные исследования атмосферного канала распространения

звука и оценка его влияния на работу систем звуковой связи, а также

разработка новых систем звуковой связи, не уступающим зарубежным

аналогам.

Задачи исследования

в соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: . определялось расположение источника звука над поверхностью земли при передаче сигнала в условиях нейтрального режима

распространения звука; . разрабатывалась методика определения слышимости и

разборчивости речи для применения в системах звуковой связи;

. проводились теоретические исследования факторов, влияющих на

ослабление звука в приземном слое атмосферы для нейтрального

режима распространения; - разрабатывался алгоритм прогноза слышимости и разборчивости

речи для установки акустического воздействия и вещания;

■ проводились исследования фонового окружающего шума;

мощных

. разрабатывались модели направленных микрофонов и

акустических излучателей. Методы исследования

Теоретические исследования проводились, используя математические пакеты обработки данных и пакеты программ математической статистики.

Экспериментальные исследования ослабления звука, обусловленного атмосферой и подстилающей поверхностью, проводились в различные сезоны года при различных видах подстилающей поверхности. Для проведения экспериментов использовалось следующее оборудование: акустический стенд, включающий излучающие системы, приемные системы, в т.ч. интегрирующие шумомерь, Bruel&Kjer Mediator 2238, и программное обеспечение, позволяющее генерировать различные типы сигналов.

Исследование характеристик фонового окружающего шума проводились в различные сезоны года, при различных типах подстилающей поверхности,

а также при различных метеорологических условиях.

разработка методики определения слышимости и разборчивости речи проводилась на основе анализа литературных данных, а также экспериментальных результатов, полученных по результатам исследовании

распространения звука в приземном слое атмосферы.

Анализ и обработка результатов проводилась с помощью методов математической статистики и стандартных пакетов математической

обработки данных.

Научная новизна работы: . создана новая обобщенная методика определения слышимости н

разборчивости речи для использования в звуковых системах приема и передачи информации при нейтральном режиме распространения звуковых волн в атмосфере. Отличительной особенностью данной методики является учет влияния канала распространения звуковых

волн.

■ разработана новая методика испытаний направленных микрофонов для определения качества принимаемого сигнала на основе определения отношения сигнал/шум на заданной дальности до объекта, учитывающая влияние канала распространения звуковых волн;

■ впервые получена сводная таблица характеристик фонового окружающего шума для применения в системах звуковой связи. Отличительной особенностью данной таблицы является ее универсальность и возможность использования в ряде прикладных задач звукового вещания без непосредственного предварительного измерения характеристик окружающего шума.

Практическая значимость работы заключается в том что:

■ разработанная методика определения слышимости и разборчивости речи, была применена при разработке программного обеспечения для установки акустического воздействия (ОКР «Манок»);

■ результаты исследования фонового окружающего шума использованы в устройстве прогнозирования дальности звукового вещания звуковещательных станций «УПДЗС-01.03», которое принято на снабжение вооруженных сил РФ.

Защищаемые положения.

1. Учет зависимости коэффициента ослабления звука при приземном распространении обеспечивает выбор положения источника звука, исключающий интерференционные провалы звукового давления, доходящие до 30 дБ, для речевого диапазона частот (315-3150 Гц).

2. Сводная таблица характеристик фонового окружающего шума, основанная на двухпараметрической модели шума, позволяет по формальным признакам определить его спектральные характеристики без проведения предварительных измерений самого шума, что делает ее эффективной в решении инженерных задач звукового вещания в атмосфере.

3. Разработанная методика определения слышимости и разборчивости принимаемого или передаваемого сообщения учитывает влияние приземного канала распространения и позволяет исключить в расчетах интерференционные провалы звукового давления за счет учета влияния характеристик подстилающей поверхности.

Апробация результатов

1. Научная сессия ТУ СУР - 2005: Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов, Томск, 26-28 апреля 2005 г.

2. XVI сессия Российского акустического общества. 14-18 ноября 2005 г. Москва.

3. VII Международная школа-семинар молодых ученых «Актуальные проблемы физики, технологий и инновационного развития» (YouthPhys'05). Томск, 6-8 декабря 2005.

4. 6th European Conference on Noise Control "Euronoise 2006N. Tampere, Finland, 30 May - 1 June 2006.

5. XVIII сессия Российского акустического общества. Таганрог 11-15 сентября 2006.

6. Российский научный форум с международным участием «Демидовские чтения 3-6 марта 2006».

7. V международная школа молодых ученых и специалистов «Физика окружающей среды» Томск. 26 июня - 02 июля 2006.

8. Научная сессия ТУСУР-2007: Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. Томск, 3-7 мая 2007.

9. XIX сессия Российского акустического общества. Нижний Новгород 24-28 сентября 2007.

10. 19th INTERNATIONAL CONGRESS ON ACOUSTICS, Madrid, Spain, September 2007.

11 Научная сессия ТУСУР-2009. 12-15 мая 2009 г. Томск, ТУСУР.

12. всероссийские радиофизические научные чтения-конференция

памяти H.A. Арманда Муром, 28 июня - 01 июля 2010 г.

13. XXII Сессия РАО (политематическая), совмещенная с сессией Научного Совета РАН по акустике. Москва, 15-17 июня 2010

14. XXIV Сессия РАО, совмещенная с сессией Научного Совета РАН по

акустике, 12-15 сентября 2011 Публикации

Содержание „иссертапионной работы отражено в 30 работах. Из них 1 статья опубликована в отечественном рецензируемом журнале из перечня ВАК, 2 в зарубежных журналах, 5 в межвузовских сборниках статей и 15 в

сборниках материалов конференций.

Личный вклад автора

Все результаты, составляющие основное содержание диссертации, получены автором самостоятельно. Большинство опубликованных работ написано в соавторстве с научным руководителем д.ф.-м.н., проф. Красненко Н.П Автор участвовал в проведении акустических экспериментов в области распространения звуковых волн в приземном слое атмосферы. Им лично разработана методика определения слышимости и разборчивости речи передаваемого или принимаемого сообщения, которая легла в основу программного продукта при выполнении ОКР по созданию Установки

акустического воздействия и вещания. Внедрение результатов работы

Материалы исследований и разработок использованы в ИМКЭС СО РАН и ТУСУР при выполнении научно-исследовательских и опытно

конструкторских работ.

Исследования фонового окружающего шума нашли свое отражение при

разработке устройства прогнозирования дальности звукового вещания

звуковещательных станций (УПДЗС-01.03), которое принято на снабжение

вооруженных сил РФ.

Методика определения уровня звукового давления, а также слышимости

и разборчивости речи была использована в ОКР «Манок» при разработке устройства акустического воздействия «УАВ-01».

Установка акустического воздействия участвовала в выставках по

безопасности и награждена дипломом.

Практическая значимость отражена в актах о практическом использовании

результатов диссертационной работы Д.С. Ракова.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка цитируемой литературы и приложений. Содержание работы изложено на 139 страницах, включая 16 таблиц и 43 рисунка. Список литературы содержит 101 наименование.

Содержание работы

Во введении приводится обоснование актуальности и практической значимости работы. Определены цель и задачи исследований, показана научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассматривается классификация систем звуковой связи в атмосфере. Говорится о том, что в любой звуковой системе связи в атмосфере необходимо учитывать влияние канала распространения звука.

Приведены основные требования для звуковых систем, работающих в приземной атмосфере, и особенности их использования. Дается описание активных и пассивных систем звуковой связи.

Во второй главе представлен обзор режимов приземного распространения звуковых волн в атмосфере, приведены факторы, влияющие

и

на распространение звука, рассмотрены виды ослабления звука алгоритмия.

Приведены различные модели импеданса подстилающей поверхности. Описаны результаты проведенных экспериментов по исследованию распространения звука над различными типами подстилающей поверхности.

В третьей главе приведены результаты исследования фонового окружающего шума в атмосфере в различные сезоны года при различной скорости ветра и при различных типах подстилающей поверхности (поле, покрытое травой, настом снега, лес). Проведена оценка влияния различных факторов, влияющих на уровень фонового окружающего шума. Приведены результаты обработки данных, основанные на использовании двухпараметрической модели фонового окружающего шума. На основе проведенных исследований построена сводная таблица данных фонового окружающего шума, которая была применена при разработке программного модуля, определяющего слышимость и разборчивость речи передаваемого сообщения при выполнении ОКР «Городище-СО» и ОКР «Манок», а также в составлении методики определения разборчивости и слышимости речи

В четвертой главе описана общая модель расчета уровня звука в удаленной точке пространства. На основе этой модели, построена методика определения слышимости и разборчивости речи с учетом канала распространения звука.

На основе разработанной методики, в средствах компьютерной математики МаШсас! 14 была написана программа определения слышимости и разборчивости речи, учитывающая особенности распространения звука. Программа была использована для применения в программном комплексе по созданию устройства акустического воздействия на биообъекты УАВ-01.

В пятой главе приведена информация по технической реализации систем звуковой связи в атмосфере. Описываются разработанные параболические направленные микрофоны. Изложена методика проведения

испытаний с направленными микрофонами по определению слышимости и разборчивости принимаемого речевого сообщения на заданном расстоянии. Приведены их технические характеристики. Приводится описание звуковещательного стенда для исследования распространения звуковых волн в приземном слое атмосферы. Дается описание одного из вариантов установки акустического воздействия, созданной при проведении ОКР «Манок». Приводится описание программного обеспечения для данной установки, с подробным описанием модуля определения уровня звукового давления, слышимости и разборчивости речи на заданном расстоянии.

В заключении кратко перечисляются основные результаты диссертационной работы.

В приложении приведены:

■ Акты о практическом использовании результатов диссертационной работы;

Приводится список цитируемой литературы.

Нумерация формул, рисунков, таблиц ведется по главам.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Раков, Денис Сергеевич

Результаты работы отражены в актах о практическом использовании материалов диссертационной работы.

Автор благодарит научного руководителя работы д.ф.-м.н., профессора

Н.П. Красненко за постановку задачи и ценные рекомендации, помощь в работе и консультации.

Автор также благодарен сотрудникам и коллегам Ракову A.C.,

Кудрявцеву А.Н., Сандукову Ц.Д., Стафееву П.Г. за полезные советы, а также помощь при проведении разработок и экспериментальных исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе проведена классификация звуковых систем связи в атмосфере, описана методика определения слышимости и разборчивости передаваемых речевых сообщений в приземном слое атмосферы на малые расстояния, приведены примеры, разработанных систем звуковой связи, и результаты исследований. По итогам проведенной работы можно сформулировать следующие выводы:

1. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований систем звуковой связи в атмосфере разработана методика расчета слышимости и разборчивости речи на малых расстояниях. Основные особенности данной методики: a. Методика позволяет учитывать ослабление звука, обусловленное влиянием подстилающей поверхности, а также ослабление звука за счет атмосферного поглощения; b. В методике используется сводная таблица результатов измерения характеристик фонового окружающего шума, которая позволяет задавать шум по формальным признакам; c. Определение разборчивости речи ведется путем усреднения отношения сигнал/шум по 4 частотам, которые практически полностью перекрывают частотный диапазон речи человека, прописанный в государственных стандартах.

Данная методика была применена:

- при оценке качества принимаемого речевого сигнала направленным микрофоном, на заданном расстоянии до объекта;

- в программном обеспечении для установки акустического воздействия на биообъекты при выполнении ОКР «Манок».

2. Теоретические исследования коэффициента ослабления звука за счет подстилающей поверхности показали что: a. Фазовый сдвиг звуковой волны, образующийся при распространении над жесткой поверхностью, не зависит от коэффициента отражения и коэффициента поверхностных потерь. В этом случае поверхностное сопротивлении ст = со, импеданс подстилающей поверхности Zground со, и коэффициент отражения

Rp->\, фазовый сдвиг Ар < 180°. b. В случае, когда поверхность представляет собой пористое покрытие, коэффициент Q = Rp+(l-Rp)-F(w), учитывающий коэффициент отражение и коэффициент поверхностных потерь, вносит фазовый сдвиг, стремящийся на большом расстоянии к 180°. Скорость роста данного фазового сдвига зависит от типа подстилающей поверхности, рост тем сильнее, чем ниже характеристический импеданс подстилающей поверхности. c. В случае, когда твердая подстилающая поверхность покрыта пористым слоем (например, слой снега на поверхности земли), расчет импедансных свойств земной поверхности следует проводить по двухпараметрической модели, учитывающей толщину пористого слоя.

3. Даны рекомендации по высоте размещения источника звука над поверхностью земли при приземном вещании на малых расстояниях. Показано, что: a. При вещании на расстояния от 100 до 300 метров, рекомендуется размещать источник звука на высоте от 2 до 3 метров (возможно и более высокое размещение). b. При вещании на расстояния от 50 до 100 метров, рекомендуется размещать источник звука на высоте от 1 до 2 метров. Данное размещение источника звука, позволит на указанных расстояниях избежать сильного ослабления звука в точках интерференционных минимумов для различных частот.

4. Анализ измеренных характеристик фонового окружающего шума позволил получить сводную таблицу данных, использовать которую можно без измерения уровня шума, только лишь по формальным признакам. Данная таблица была использована: a. В программном комплексе «Прогноз 3.0» устройства прогнозирования дальности звукового вещания звуковещательных станций «УПДЗС-01.03», который прошел государственные испытания и принят на снабжение вооруженных сил РФ и к тиражированию; b. В блоке расчета уровня звукового давления в программном обеспечении для устройства акустического воздействия при выполнении ОКР «Манок»; c. В методике определения слышимости и разборчивости речи.

5. Использование параболических направленных микрофонов обладает рядом существенных недостатков, таких как большая ширина диаграммы направленности и высокий уровень боковых лепестков. Для уменьшения влияния помех приходящих с боковых направлений и уменьшения ширины диаграммы направленности предлагается использовать звукозащитные бленды малых размеров.

По результатам исследований в средствах компьютерной математики МаШсаё у14, была написана программа, для определения слышимости и разборчивости речи с учетом влияния канала распространения звука. Программа была использована при разработке установки акустического воздействия на биообъекты (ОКР «Манок»), а также для проведения испытаний с направленными микрофонами.

В рамках выполнения диссертационной работы при непосредственном участии автора были разработаны и исследованы два направленных микрофона, акустический стенд для исследования распространения звуковых волн в приземном слое атмосферы, установка акустического воздействия на биообъекты (ОКР «Манок»).

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Раков, Денис Сергеевич, 2012 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Кабанов M.B. Атмосферные акустические технологии и их применение / М.В. Кабанов, Н.П. Красненко // Материалы научно-технологического семинара "Наукоемкие технологии двойного назначения и механизмы их реализации на предприятиях ВПК" - Томск: ТГУ, 1999. - С. 53-54.

2. Красненко Н.П. Атмосферные акустические технологии для аварийно-спасательных работ // Материалы всероссийской научно-технической конференции "проблемы прогнозирования, предотвращения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. - Уфа, 2000. - С. 219-220.

3. Красненко Н.П. Атмосферные акустические технологии для аварийно-спасательных работ // Материалы научно-технической конференции

СС w»

совершенствования защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. - Новосибирск, 2001. -С. 156-157.

4. Абрамочкин В.Н. Звуковое вещание в приземной атмосфере и его прогнозирование / В.Н. Абрамочкин, Г.В. Бухлова Н.П. Красненко и др. // Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковые изтехнологии. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сб. тр. XY сессии Российского акустического общества. Т. II. - М.: ГЕОС, 2004. - С. 110113.

5. Красненко Н.П. Приземное распространение звуковых волн в атмосфере // Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковые изтехнологии. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сб. тр. XY сессии Российского акустического общества. Т. II. - М.: ГЕОС, 2004.-С. 97-102.

6. Н.П. Красненко. Акустическое зондирование атмосферного пограничного слоя. - Томск, 2001. - 278 с.

7. М.А. Сапожков. Звукофикация открытых пространств. - М: Радио и связь, 1985.-303 с.

8. Абалмазов Э.И. Микрофоны с узкой диаграммой направленности. Направленные микрофоны: мифы и реальность // "Специальная техника", № 4. - 1996.

9. Кривцова A.A. Пассивный обнаружитель наземных источников звука // Научная сессия ТУСУР. Материалы докладов межрегиональной научно-технической конференции. -Томск, 2003. - Часть 1. - С.26-21.

10. Красненко Н.П. Акустическое зондирование атмосферы // Новосибирск: Наука, Сибирское отделение. - 1986. - 167 с.

11. Раков Д.С. Направленные микрофоны // Научная сессия ТУСУР 2004, материалы конференции. - Томск, 2004, - С.30-32.

12. Красненко Н.П. Характеристики фонового окружающего шума в атмосфере и их взаимосвязь с параметрами среды / Н.П. Красненко, Д.С. Раков // Научная сессия ТУСУР 2005, материалы конференции. - Томск, 2005.-С. 31-33.

13. Красненко Н.П. Слышимость и разборчивость речи при приземном звуковом вещании на большие расстояния / Н.П. Красненко, Д.С. Раков // Научная сессия ТУСУР 2005, материалы конференции. - Томск, 2005. - С. 33-36.

14. Егоров А.Н. Слышимость и разборчивость речи при приземном звуковом вещании на большие расстояния / А.Н. Егоров, А.Ю. Иванова, Н.П. Красненко, Д.С. Раков, A.A. Фомичев // Сборник трудов XYI сессии Российского акустического общества. Т. II. - М.: ГЕОС, 2005. - С. 113117.

15. Красненко Н.П. Дальнее звуковое вещание: проблемы, итоги, возможности // В сборнике конспекта лекции Второй всероссийской научной конференции-семинара Сверхширокополосные сигналы в радиолокационных и акустических системах. - Муром, 2006. - С. 96-116.

16.Крысько В.Г. Секреты психологической войны. Цели, задачи, методы, формы, опыт. - Минск, 1999.

17. Быструхин А.А. Электроакустика и радиовещание / А.А. Быструхин, А.В. Васильев // - Новосибирск, 2002.

18. Delany М.Е. Sound propagation in the atmosphere: a historical review //

Acustica, 1977. - v.38. - p.201-223.

19. Бочкарев H.H. Особенности приземного распространения звуковых волн /

Н.П. Красненко, Н.Н. Бочкарев // -Томск, 1985. - 66 с.

20. Н.Н. Бочкарев, Прикладная атмосферная оптоакустика мощных лазерных

пучков. - Томск, 2008. - 319 с.

21. Красненко Н.П. Анализ коэффициента поглощения звука в воздухе / Н.П. Красненко, С. JI. Одинцов // - Томск, 1984. - 33 с.

22. Шум. Затухание звука при распространении на местности. Часть 1: Расчет поглощения звука атмосферой. ГОСТ 31295.1-2005 (ИСО 9613-1: 1993). -Москва. Стандартинформ, 2005. - 39 с.

23. American National Standards Institute, Committee SI, Acoustics, Method for Calculation of the Absorption of Sound by the Atmosphere, ANSI SI.26-1995, New York, NY: American National Standards Institute, 1995.

24. International Organization for Standardization, Committee ISO/TC 43, Acoustics, Sub-Committee SC 1, Noise, Acoustics-Attenuation of sound during propagation outdoors - Part 1: Calculation of the absorption of sound by the atmosphere, ISO 9613-1, Geneva, Switzerland: International Organization for Standardization, 1993.

25. Физическая акустика. Под ред. У. Мэзона. - Т.2, часть А. - М., Мир, 1968.

26. Meredith R.W. Acoustical measurements of vibrational relaxation in most N2 at elevant temperatures / Zuckerwar A.J., Meredith R.W. // J. Acoust. Soc. America. - 1982. - V. 71. - N1. - p. 67-73.

27. Chang D. Sound-tube measurements of the relaxation frequency of moist nitrogen / Chang D., Shields F.D., Bass H.E. // J. Acooust. Soc. America. 1977. -V. 62.-N3.-p. 577-581.

28. Evans L.B. Vibrational relaxation in most nitrogen // J. Acooust. Soc. America. 1972.-V. 51.-N2part 2. -p. 409-411.

29. Report. Nord 2000. Comprehensive Outdoor Sound Propagation Model. Part 2. Propagation in an Atmosphere with refraction. Nordic Noise Group. 2001. - p. 50.

30. American National Standards Institute, Committee SI, Acoustics, Method for Calculation of the Absorption of Sound by the Atmosphere, ANSI SI.26-1995, New York, NY: American National Standards Institute, 1995.

31. Acoustics-Attenuation of sound during propagation outdoors - Part 2: General method of calculation, ISO 9613-2: 1996.

32. Шум. Затухание звука при распространении на местности. Часть 2: Общий метод расчета. ГОСТ 31295.2-2005 (ИСО 9613-2: 1996). Москва. Стандартинформ, 2005. - 24 с.

33. Красненко Н.П. Влияние подстилающей поверхности на приземное распространение звуковой волны / Н.П. Красненко, JI. Г. Шаманаева // Оптика атмосферы и океана. Том 8. - №5. - Томск, 1995. -С. 1517-1526.

34. Каваи Т. Влияние земной поверхности на распространение звукового шума и модель ее импеданса. — пер. с яп. М.: ВЦП, №Е-06885, 1983.

35. Takeshi Komatsu. Improvement of the Delany-Bezley and Miki models for fibrous sound-absorbing material // Acoust. Sci. & Tech. 2008. - V. 29. N2. -p. 121-129.

36. T. Embelton Review of noise propagation in the atmosphere / J.E. Piercy, T. Embelton, L. Sutherland // JASA 61(6), June 1977, - p. 1403-1418.

37. Embelton T.F.W.Outdoor propagation over ground of finite impedance / Embelton T.F.W., Piercy J.E., Olson N. // JASA, 1976. - V.59. - N2. - p. 267277.

38. G.A. Daigle Use of the PE method for predicting noise outdoor / G.A. Daigle, M.R. Stinson, D.I. Havelock // Proc. Internoise 96 . Liverpool. UK. 1996. - p. 561-566.

39. Y. Miki Acoustical properties of porous materials - Modifications of Delany-Bazley models // J. Acoust. Soc. Jpn. (E). N11. 1990. - p. 19-24.

40. Keith Attenborough Heap Sound attenuation through tress: measurement and models / Margaret A. Price, Keith Attenborough, Nicholas W. // J. Acoust. Soc. Am. - V.84. - N5. 1988. - p. 1836-1844.

41. Keith Attenborough Review of ground effects on outdoor sound propagation from continuous broadband sources // Applied Acoustics. N24. 1988. - p.289-319.

42. Bazley E.N. Acoustical properties of fibrous absorbent materials / Delany M.E., Bazley E.N. // Appl. Acoust. 1970. N3. -p. 105-116.

43. Takeshi Komatsu. Improvement of the Delany-Bezley and Miki models for fibrous sound-absorbing material // Acoust. Sci. & Tech. 2008. - V. 29. - N2. -p. 121-129.

44. M.C. Berengier Hamet Porous road pavements: Acoustical characterization and propagation effects / M.C. Berengier, M.R. Stinson, G.A. Daigle, J.F. // J. Acoust. Soc. Am. V. 101 (1997). - p. 155-162.

45. G.A. Daigle Use of the PE method for predicting noise outdoor / G.A. Daigle, M.R. Stinson, D.I. Havelock // Proc. Internoise 96 . Liverpool. UK. 1996. - p. 561-566.

46. Jerome Defrance Outdoor sound propagation reference model developed in the European harmonoise project / Jerome Defrance, Erik Salomons, Ingrid Noordhoek and etc.// Acta Acustica United with Acustica. Vol. 93 (2007). - p. 213-227.

47. Красненко Н.П.Аппаратный комплекс для исследования приземного распространения звуковых волн в атмосфере. / Красненко Н.П., Кудрявцев А.Н., Мананко Е.Е., Стафеев П.Г. // Сб. трудов XY сессии Российского акустического общества. Т.П. -М.: ГЕОС, 2004. - С. 113-117.

48. Красненко Н.П. Стенд для исследования распространения звука в атмосфере у поверхности земли / Красненко Н.П., Кудрявцев А.Н., Мананко Е.Е. // ПТЭ. 2005. № 2. - С. 130-132.

49. Шум окружающей среды, Bruel Kjaer. - М., 2002.

50. Р. Тейлор. Шум. Пер. с англ. Д.И. Арнольда. Под ред. М.А. Исаковича. -М.: «Мир», 1978. - 308 с.

51. Исследование метода непрерывной акустической локации атмосферы при измерении скорости ветра. Отчет Мин. Высш. И ср. спец. Образования УССР. Харьковский институт радиоэлектроники. Руководитель работы Е.Г. Прошкин, В.И. Сидько. Номер работы 79-23. - Харьков, 1980. - 79 с.

52. Красненко Н.П. Модель спектра внешних шумов для целей акустического зондирования атмосферы / Красненко Н.П., Одинцов C.JI. // Акустический журнал. 1979 г. Том 25. №5. - С. 749-753.

53. Сканирующие антенные системы СВЧ / пер. с англ. под ред. Г.Т. Маркова, А.Ф. Чаплина. - М.: Сов. Радио, 1966. - Т. 1.

54. Раков Д.С. Фоновый окружающий шум и его характеристики // Изв. вузов. Физика, 2006, №3. Приложение. - С. 250-252

55. Krasnenko N.P. Characteristics the background environmental noise in the atmosphere and their relationships with the parameters of the medium / N.P. Krasnenko, D.S. Rakov // Acta Acustica united with Acustica. - Vol. 92 (2006). - Suppl. 1. - pp. S 111. - May/June 2006.

56. Красненко Н.П. Характеристики фонового окружающего шума в атмосфере и их взаимосвязь с параметрами среды / Красненко Н.П., Раков Д.С. // Научная сессия ТУ СУР 2005, материалы конференции. - Томск, 2005.-С. 31-33.

57. Krasnenko N.P. Characteristics of the background environmental noise in the atmosphere and their relationships with the parameters of the medium / Krasnenko N.P., Rakov D.S. // XVI Session of the Russian Acoustical Society. - Moscow, November 14-18, 2005. - p. 364-367. (www.akin.ru).

58. Красненко Н.П. Характеристики фонового окружающего шума и их взаимосвязь с параметрами среды / сненко Н.П., Раков Д.С. // Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковые технологии. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов XVI сессии Российского акустического общества. -Т. 2. - М.: ГЕОС, 2005. -С. 106-109.

59. Раков Д.С. Характеристики фонового окружающего шума и их взаимосвязь с параметрами среды // Фундаментальные проблемы новых технологий в 3-м тысячелетии: Материалы 3-й Всероссийской конференции молодых ученых. - Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2006. - С. 548-551.

60. N. Krasnenko Characteristics the background environmental noise in the

atmosphere and their relationships with the parameters of the medium / N.

tb

Krasnenko, D.S. Rakov // Proceedings of the 6 European Conference on Noise Control "Euronoise 2006". CS 41-314. - pp. 1-6. (CD). Tampere, Finland, 30 May - 1 June 2006.

61. Передача речи по трактам радиотелефонной связи. Требования к разборчивости речи и методы артикуляционных измерений. (Speech transmission over the radiocommunication. Requirements for speech legibility and methods of articulation measurements) // Государственный стандарт СССР (ГОСТ) 16600-72. M.: 1972. - 90 с.

62. Зрительные залы. Метод определения разборчивости речи. (Auditoria. Speech intelligibility determination method) // Государственный стандарт СССР (ГОСТ) 25902-83. M.: 1983.

63. Системы низкоскоростной передачи речи по цифровым каналам. Параметры качества речи и методы измерений. (Low biterate speech transmission systems. Speech quality characteristics and their evaluation) // Государственный стандарт России (ГОСТ) Р 51061-97. M.: 1997.

64. Acoustics; the construction and calibration of speech intelligibility tests // Международный стандарт ISO/TR 4870:1991.

65. В.JI. Каргашин Обзор зарубежных методов определения разборчивости речи /Я.И. Рашевский, B.JI. Каргашин // Специальная техника, 2002. № 3.

66. М.А. Сапожков. Звукофикация открытых пространств. - М:, Радио и связь, 1985.-303 с.

67. Н.П. Красненко Исследование защищенных зеркально-параболических антенн / Н.П. Красненко, Е.Е. Мананко // Известия ВУЗов «Физика». -Деп. ВИНИТИ №1406-В2003,17 июля 2003 г. - 78 стр.

68. Раков Д.С. Направленные микрофоны // Научная сессия ТУ СУР 2004, материалы конференции. - Томск, 2004. - С. 30-32.

69. Красненко Н.П. Слышимость и разборчивость речи при приземном звуковом вещании на большие расстояния / Красненко Н.П., Раков Д.С. // Научная сессия ТУ СУР 2005, материалы конференции. - Томск, 2005. - С. 33-36.5

70. А.Н. Егоров Слышимость и разборчивость речи при приземном звуковом вещании на большие расстояния. / А.Н. Егоров, А.Ю. Иванова, Н.П. Красненко, Д.С. Раков, A.A. Фомичев // Сб. тр. XYI сессии Российского акустического общества. -Т. II. - М.: ГЕОС, 2005. - С. 113-117.

71. Н.П. Красненко, Дальнее звуковое вещание: проблемы, итоги, возможности // В сб. конспекта лекции Второй всероссийской научной конференции-семинара Сверхширокополосные сигналы в радиолокационных и акустических системах. - Муром, 2006. - С. 96-116

72. Раков A.C. Определение разборчивости речи при использовании направленных микрофонов / Раков A.C., Раков Д.С. // Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. Научная сессия ТУСУР-2009. 12-15 мая 2009 г. Томск, ТУ СУР.

73. Е. Скучек. Основы акустики. - М.: Мир, 1976 — 1,2 т.

74. В.Н. Тюлин. Введение в теорию излучения и рассеяния звука. - М.: Наука, 1976. - 256 с.

75. А. В. Рисский-Корсаков. Электроакустика / М.: Связь, 1973. - 272 с.

76. М.С. Жук Проектирование антенно-фидерных устройств / М.С. Жук, Ю.Б. Молочков // — JT-: Энергия, 1966. - 648 с.

77. Е.И. Пустыльник. Статистические методы анализа и обработки наблюдений // М.: Наука, 1968. - 288 с.

78. Krasnenko N. Effect of the snow cover on near-ground sound wave propagation in the atmosphere / Krasnenko N., D.S. Rakov // Special Issue of the journal "Revista de Acústica". - vol. 38. - 2007, NOI-05-009. - P. 1-4. ISBN: 8487985-12-2.

79. Кудрявцев A.H. Направленный микрофон: концепция к разработке и использованию / Кудрявцев А.Н., Раков Д.С. // Научная сессия ТУСУР-2007: Всероссийская научно-техническая конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск, 3-7 мая 2007 г.

80. Н.П. Красненко Влияние снежного покрова на приземное распространение звуковых волн в атмосфере / Н.П. Красненко, Д.С. Раков // XIX сессии Российского акустического общества. - Нижний Новгород, 24-28 сентября 2007 г.

81. Н.П. красненко Исследование защищенных зеркально-параболических антенн / Н.П. красненко, Е.Е. Мананко // Известия ВУЗов «Физика. - Деп. ВИНИТИ №1406 - В2003,17 июля 2003. - 78 с.

82. Н.П. Красненко Исследование защищенных параболических антенн акустических локаторов / Н.П. Красненко, А.Г. Роот // - Томск. Деп. в ВИНИТИ 06.12.1989, №766-В89 ДЕП. - 26 с.

83. H.H. Бочкарев Особенности приземного распространения звуковых волн / H.H. Бочкарев, Н.П. Красненко // Деп. в ВИНИТИ. №501-В86ДЕП. от 06.12.1985.-81 с.

84. С.Д. Данилов Отчет по теме «Исследование распространения волн речевого диапазона в атмосфере» / С.Д. Данилов, М.А. Каллистратова // -Москва, ИФА АН СССР, 1987. - 30 с.

85. Техническая документация. Mediator 2238 интегрирующий шумомер с базовым программным обеспечением BZ 7126, фирма Брюль и Къер, 1998 г. - 2 тома.

86. М.А. Исаакович, Общая акустика / М.: «Наука», 1973. - 496 с.

87. В.А. Красильников Введение в физическую акустику / В.А. Красильников, В.В. Крылов // М.: «Наука», 1984. - 400 с.

88. Н.П. Красненко Защищенные направленные микрофоны / Н.П. Красненко,

A.Н. Кудрявцев, Д.С. Раков // XIX сессии Российского акустического общества. - Нижний Новгород, 24-28 сентября 2007 г.

89. Krasnenko N. Effect of the snow cover on near-ground sound wave propagation in the atmosphere / Krasnenko N., D.S. Rakov // 19th International Congress on Acoustics. Madrid, Spain, 2-7 September 2007.

90. Хореев A.A. Средства акустической разведки: направленные микрофоны и лазерные акустические системы разведки / Журнал «Спецтехника и связь». - 2008. № 3. - С. 34-45.

91.Вахитов Ш. Современные микрофоны и их применение/ М.: Радио, 1998, № 11 и 12 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://chipinfo.ru/literature/radio/199811/р16 18.html, свободный (дата обращения: 30.10.2010).

92. Каталог направленных микрофонов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.bnti.rn/index.asp7tbM) 1.01.01.03 , свободный (дата обращения: 12.05.2010).

93. Красненко Н.П. Дальность действия направленных микрофонов / Красненко Н.П., Раков Д.С. // Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвуз. сб. науч. тр. - Вып. 10/ под ред. В.В. Ромашова,

B.В. Булкина. - М.: «Радиотехника», 2008. - С. 29-39.

94. Красненко Н.П. Методика определения дальности действия направленных микрофонов с учетом канала распространения / Н.П. Красненко, Д.С. Раков // Методы и устройства передачи и обработки информации:

Межвуз. сб. науч. тр. - Вып. 11/ под ред. В.В. Ромашова, В.В. Булкина. -

М.: «Радиотехника», 2009. - С. 154-164. 95 Красненко Н.П. Влияние свойств земной поверхности на распространение звуковых волн в атмосфере / Н.П. Красненко, Д.С. Раков // Акустические измерения и стандартизация. Ультразвук и ультразвуковые технологии. Атмосферная акустика. Акустика океана. Сборник трудов XXII сессии Российского акустического общества и Сессии Научного совета РАН по

акустике. Т. 2. - М.: ГЕОС, 2010. - С. 132-136. 96. Красненко Н.П. Излучающая акустическая антенная решетка для исследования распространения звуковых волн в приземном слое атмосферы / Н.П. Красненко, A.C. Раков, Д.С. Раков, Ц.Д. Сандуков // С 24 Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике [Электронный ресурс]: Всероссийские радиофизические научные чтения-конференции памяти H.A. Арманда. Сб.

докладов III Всероссийской научной конференции (Муром, 28 июня - 1 июля2010 г.). - Муром: Изд.-полиграфический центр МИ ВлГУ, 2010. -С.109-112.-1 электрон, опт. диск (CD-ROM). - № гос. регистрации 0321001175.

97. Красненко Н.П. Акустические антенные решетки для атмосферных приложений / Н.П. Красненко, A.C. Раков, Д.С. Раков, Ц.Д. Сандуков // Акустические измерения и стандартизация. Музыкальная акустика. Ультразвук и ультразвуковая технология. Атмосферная акустика. Гидроакустика. Гидроакустика, Сейсмическая акустика. Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXIV сессия Российского акустического общества". - Т. II. - М.: ГЕОС, 2011. -С. 163-170.

98. Красненко Н.П. Системы звуковой связи в атмосфере / Н.П. Красненко, Д.С. Раков // Методы и устройства передачи и обработки информации. -

Муром. 2011. - № 13. - С. 35-40.

99. Красненко Н.П. Акустический стенд для исследования распространения звуковых волн в приземном слое атмосферы / Н.П. Красненко, A.C. Раков, Д.С. Раков, Ц.Д. Сандуков // Методы и устройства передачи и обработки информации. - Муром, 2011. - № 13. - С. 64-68.

100. Красненко Н.П. Технические средства для исследования приземной атмосферы и распространения звуковых волн / Н.П. Красненко, А.Н. Кудрявцев, Д.С. Раков, П.Г. Стафеев // ISSN 0869-5695. Оптика атмосферы и океана. 2012. - Т.25. №2. - С. 158-164.

101. Красненко Н.П. Мощные излучающие акустические антенные решетки / Н.П. Красненко, A.C. Раков, Д.С. Раков, Ц.Д. Сандуков // Приборы и техника эксперимента, №3, 2012 г.

УТВЕРЖДАЮ Начальник 2860 ВГ1 МО РФ

^"""Мелихов Ю.В. 2009 г.

УТВЕРЖДАЮ К

Директор ИМКОССОРАИ Ш

ДУ

"Крутиков В.Аг?

м

АКТ

практическом использовании результатов диссертационной работы

Ракова Д.С.

В диссертационной работе Ракова Д.С. на основе проведения измерений фонового окружающего шума, была разработана сводная таблица уровней шума, позволяющая задавать параметры двухпараметрической спектральной модели шумов по формальным признакам.

Указанные результаты диссертации Ракова Д.С. реализованы при выполнении опытно-конструкторской работы по разработке и созданию опытного образца устройства прогнозирования дальности звукового вещания, шифр «Городище-СО».

Практическая значимость указанных результатов заключается в том, что была создана сводная таблица параметров фонового окружающего шума, которая была включена в программное обеспечение устройства - программный комплекс «Прогноз-3.0», как одна из составляющих алгоритма определения дальности действия звуковещательных

станций.

Опытный образец устройства прогнозирования дальности звукового вещания (УПДЗС-01.0Э) прошел государственные испытания со звуковещательной станцией ЗС-96.03 (2003 г.), изделие принято на снабжение вооруженных сил РФ (2005 г.) и тиражированию.

к

о

Представитель заказчика Г л. конструктор ОКР

д.ф.-м.н. Л/'

Кузнецов Б.П. _ Д ^ Красненко Н.П.

U

УТВЕРЖДАЮ:

УТВЕРЖДАЮ

ГГГТР

-м.н.

Института мониторинга и экологических систем СО

.А. Крутиков 2012 г.

Ректор Томского государственного университета систем управления и ' электронш

Акт

с ,\1

V

о практическом использовании результатов дотационной работ

Ракова Д.С.

В диссертационную работу Ракова Д.С. «Разработка и исследование систем звуковой связи в атмосфере» вошли результаты, полученные при выполнении опытно-конструкторской работы «Разработка мобильной установки для акустического воздействия на биообъекты с целью предотвращения массовых беспорядков», шифр «Манок», выполнявшейся ТУСУР и ИМКЭС СО РАН в период 2008-2010 гг. по государственному заказу № 149-2008/11 от 05.08.2008 г. для ФКУ НПО «СТиС» МВД России, где Раков Д.С. выполнял функции технического руководителя ОКР.

ОКР выполнена и принята. Принятие разработанного изделия на вооружение МВД РФ находится на стадии рассмотрения. Непосредственное участие Ракова Д.С. заключалось в разработке документации и создании опытного образца изделия УАВ-01. Опытный образец дважды демонстрировался на выставках по безопасности в 2010 и

2011 гг. Получен диплом.

В частности, личный творческий вклад Ракова Д.С. состоит в разработанных

алгоритмах и методике для определения уровня звукового давления в точке

воздействия и вещания для установки акустического воздействия УАВ-01.

Практическая значимость указанных результатов заключается в том, что на

основе предложенных алгоритмов, были разработаны программное обеспечение и

методика определения уровня звукового давления в точке воздействия и вещания

установки УАВ-01.

Главный конструктор ОКР Н.П. Красненко

тор НИИ РТС ТУСУР В.А. Бутько