Приветствую Вас уважаемые читатели рассылки: "Радиолюбителю. Все самое интересное. Самодельные устройства". Если в свободное время вы не прочь подержать в руках паяльник, кусачки и "подымить" канифолью, то извините эта рассылка для Вас! Предназначена для широкого круга радиолюбителей. Выходит еженедельно. Не переключайтесь.

     Сегодня в выпуске: 1) Продолжение темы: Электро- и пожаробезопасность дома. 2) Немного теории по оцифровке звука. Какие методы кодирования стерео информации используются в алгоритмах MPEG (и других)?

 Электро- и пожаробезопасность дома. Продолжение.

     По степени возгораемости строительных материалов и конструкций приводится таблица 4.

Таблица 4

     По условиям окружающей среды помещения разделяются на сухие, влажные, сырые, жаркие, пыльные, помещения с химически активной или органической средой.

     К сухим помещениям относятся те, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%. К ним относятся жилые помещения.

     К влажным помещениям относятся такие, в которых пары или конденсирующая влага выделяются кратковременно, а относительная влажность воздуха более 60%, но не превышает 75%. К ним относятся: мастерские и неотапливаемые помещения для хранения инвентаря и летние жилые помещения.

     Помещения считаются сырыми, если влажность воздуха длительно превышает 75%. К ним относятся овощехранилища.

     К особо сырым помещениям относятся такие, где относительная влажность воздуха близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой). Это теплицы, парники, бани, наружные установки, находящиеся под навесом.

     К жарким относятся помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура превышает (постоянно или периодически) 35ºС.

     К пыльным помещениям относятся те, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль, оседающая на электрооборудовании и ухудшающая его охлаждение.

     К помещениям с химически активной или органической средой относятся такие, в которых постоянно или длительное время содержатся агрессивные пары, вызывающие образование плесени или отложений, разрушающих токоведущие части электрооборудования и изоляцию проводов. К ним причисляются помещения для содержания домашнего скота и птицы.

     По степени опасности поражения электрическим током помещения подразделяются на: без повышенной опасности, с повышенной опасностью, особо опасные (например, территории размещения наружных электроустановок). К помещениям без повышенной опасности причисляются, как правило, сухие помещения, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность. К помещениям с повышенной опасностью относятся такие, в которых присутствуют: сырость, или токопроводящая пыль, а также токопроводящие полы (металлические, земляные, кирпичные и т.д.), высокие температуры, возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, механизмам и т.п. – с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования с другой. Особо опасные помещения – это такие, где наличествует особая сырость, химически активная или органическая среда, одновременно два и более условий повышенной опасности. Территории размещения наружных установок всегда приравниваются к особо опасным помещениям.

     Разнообразие условий для прокладки электрических сетей привело к созданию широкого ассортимента проводниковых материалов. Использование проводниковых материалов без учета их назначения и способа прокладки, как правило, приводит к нарушению норм электро- и пожаробезопасности. Прежде чем ознакомиться с проводниковыми материалами, познакомимся с терминологией, принятой для их обозначения. Изолированным называют провод, у которого в качестве изоляции используется покрытие из хлопчатобумажной пряжи, пропитанной вулканизированной резиной, поливинилхлоридным пластиком и другими пластическими материалами. Защищенным изолированным проводом называют такой, который имеет поверх электрической изоляции металлическую или иную оболочку для предохранения от механических повреждений. Обмотка или оплетка пряжей не рассматривается как такая защита. Кабель – это одна или несколько скрученных изолированных жил, заключенных в защитную металлическую  (алюминиевую или свинцовую оболочку), резиновую или полихлорвиниловую оболочку (см. рис. 2).

Рис. 1. Схема распределения электроэнергии в загородной местности: 1, 2, 3 – фазные провода L1, L2, L3; 4 – проводник PEN – совмещенные нулевой рабочий и нулевой защитные проводники; 5 – нулевой рабочий проводник N; 6 – нулевой защитный проводник PE; 7 – рубильник или АП-50; 8 – счетчик; 9 – устройство защитного отключения; УЗО; 10 – электроплита; 11 – пылесос; 12 – лампа.

Рис. 2. Конструктивные схемы проводов и кабелей: а – незащищенный провод; б – плоский провод без разделительного основания; в – плоский провод с разделительным основанием; г – шнур осветительный; д – кабель с тросовым проводом; е – кабель; 1 – токоподводящие жилы; 2 – изоляция; 3 – разделительное основание; 4 – оплетка; 5 – несущий трос; 6 – оболочка; 7 – хлопчатобумажная пряжа; 8 – бумажная лента.

     Открытой называется электропроводка, проложенная по поверхности стен, потолков и другим строительным элементам зданий. При открытой электропроводке непосредственно по поверхностям стен, потолков и т.д. применяются ролики, изоляторы, трубы, гибкие металлические рукава и т.п.

     Скрытой электропроводкой называют такую, которая проложена внутри конструктивных элементов зданий (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях). При скрытой проводке провода и кабели прокладывают в трубах, металлических рукавах, коробах, в пустотах строительных конструкций, в заштукатуриваемых бороздах.

     Наружной называется проводка, проложенная по наружным стенам зданий, под навесами. Наружная электропроводка может быть открытой и скрытой.

     Ответвлением от ВЛ называется участок сети от изоляторов ВЛ, проходящей по улице до изоляторов ввода (рис. 1).

     Вводом от воздушной линии называется часть электросети, соединяющая ответвление от линии, считая от изоляторов ввода до внутренней проводки (рис. 1).

     Электрические проводки нужно выполнять в соответствии с проектом.

     В том случае, если проект отсутствует, провода и способы их прокладки выбирают в зависимости от характера помещений и условий окружающей среды. В таблице 5 даны рекомендации по выбору типа проводов и способа прокладки проводов и кабелей.

     В настоящее время промышленность значительно сократила номенклатуру выпускаемых кабелей и проводов. В таблице 6 приводятся марки, элементы конструкции и области применения установочных и силовых медных проводов по данным справочника И. И. Алиева "Кабельные изделия", выпущенного в 2001 г.

Таблица 5

Выбор видов электропроводок, способов прокладки проводов и кабелей

Выбор видов электропроводок и способов прокладки проводов и кабелей по условиям пожарной безопасности

     1Подкладка из несгораемых материалов должна выступать с каждой стороны провода, кабеля, трубы или короба не менее чем на 10 мм.

     2Заштукатуривание трубы осуществляется сплошным слоем штукатурки, алебастра и т.п. не менее 10 мм над трубой.

     3Сплошным слоем несгораемого материала вокруг трубы короба) может быть слой штукатурки, алебастрового, цементного раствора или бетона толщиной не менее 10 мм.

Таблица 6

Марки, элементы конструкции и области применения установочных и силовых медных проводов

     Для защиты от воздействия окружающей среды и механических повреждений кабели и провода прокладывают в стальных или пластмассовых трубах. Стальные или специальные электротехнические трубы должны иметь антикоррозионное покрытие. Пластмассовые трубы – это винипластовые, полиэтиленовые или полипропиленовые.

     В сухих и влажных помещениях трубопроводы могут быть выполнены из труб, проложенных открыто и без уплотнения мест соединения труб и вводов в кожухи аппаратов, ящиков и коробок. В сырых, особо сырых, жарких и пыльных помещениях, а также в помещениях с химически активной средой трубы должны быть проложены с уплотнением мест их соединения и вводов в кожухи, ящики и коробки. Основания, на которых крепят полиэтиленовые и полипропиленовые трубы, должны быть несгораемыми. Стальные трубы в местах соединения уплотняются при помощи резьбового соединения, а пластмассовые – сваркой или проклейкой.

     Для соединения жил и проводов, а также их протягивания применяются ящики и коробки. Их устанавливают на прямых участках трубопроводов. При открытой прокладке стальных труб расстояние между местами их крепления при диаметре труб до 25 мм составляет 2,5 м, до 35 мм – 3 м. Для пластмассовых труб с условным проходом 15 мм – 1,4 м, 25 мм – 1,8 м, 32 мм – 2,2 м.

     Медные жилы проводов соединяют скруткой с последующей сваркой или пайкой, а также при помощи механических зажимов или опрессованием. Медные однопроволочные провода с площадью сечения до 6 мм², а также многопроволочные с небольшими площадями сечения паяют по скрутке, а многопроволочные провода – скруткой с предварительной расплеткой проволок (рис. 3). Длина мест соединения скруткой должна составлять не менее 10–15 наружных диаметров соединяемых жил.

     Паяют свинцово-оловянистым припоем с использованием канифоли в качестве флюса. Применение при пайке медных проводов кислоты и нашатыря не разрешается, так как эти вещества постепенно разрушают место пайки.

     Оконцевание проводов выполняют после их прокладки. Однопроволочные провода с площадью сечения до 10 мм² и многопроволочные с площадью сечения до 2,5 мм² присоединяют непосредственно, концы многопроволочных проводов при этом пропаивают. В зависимости от типа проводов концу его может быть придан вид пестика или колечка (рис. 3). Однопроволочные провода с площадью сечения более 2,5 мм² снабжаются наконечниками, которые припаиваю к жиле. Во всех случаях соединения, ответвления и оконцевания проводов, места соединения их между собой и наконечником обматывают изоляционной лентой в несколько слоев.

Рис. 3. Соединение и оконцевание проводов пайкой; 1 – многопроволочных проводов; 2 – однопроволочных проводов; 3 – оконцевания проводов а – пестиком; б – колечком; в – припайкой наконечника): 1 – наконечник; 2 и 3 – изоляционная лента или бандажная нить.

Рис. 4. Приусадебный участок с постройками: 1 – жилой дом; 2 – гараж, 3 – летняя кухня; 4, 5, 6 – блок хозпостроек, состоящий из помещения для содержания скота, помещения для хранения кормов и инвентаря и мастерской; 7 – фонарь для освещения.

Рис. 5. Изоляторы.

     На территории приусадебного участка могут располагаться гараж, целый ряд служебных помещений и освещение отдельных площадок и дорожек, ведущих к ним. Электроснабжение этих построек и освещение участка может осуществляться воздушными линиями (рис. 4 и 5). При прокладке питания воздушным путем необходимо соблюдать следующие нормы: расстояние проводов до земли – более 6 м над проезжей частью и 3,5 м над пешеходной дорожкой; расстояние между опорами не должно быть более 25 м; расстояние между проводами у изоляторов ввода, а также от проводов до выступающих частей здания должно быть не менее 0,2 м; расстояние от проводов ввода до поверхности земли должно быть не менее 1 м (рис.6). Расстояние по горизонтали от зданий должно быть не менее 1,5 м балконы, террасы, окна), а от глухой стены – 1 м. Над зданиями, за исключением подхода к вводам, линии проводить нельзя.

Рис. 6. Варианты ввода в здание (а) и положение проводов отвода по отношению к земле и зданию (б).

     Расстояние между проводами линии напряжения 220 В при пролете до 30 м: вертикальное – не менее 40 см; горизонтальное – не менее 20 см.

     По условиям механической прочности на воздушных линиях при расстоянии между опорами более 10, но менее 25 м, следует применять провода следующих сечений: медные, самонесущие – 6 мм², алюминиевые – 16 мм². При ответвлении от воздушной линии с расчетным током до 25 А, если расстояние от ответвления до группового щитка не более 3 м, ввод сети должен выполняться гибким медным кабелем с сечением жил не менее 4 мм², не распространяющим горение, проложенным в стальной трубе.

     Электропитание к строениям, находящимся на территории усадьбы, от щита, находящегося в доме, можно подвести кабелем, проложенным под дорожками, ведущими к этим постройкам. Предпочтительной является прокладка кабеля. Для этих целей можно использовать относительно недорогие кабели, рекомендуемые для прокладки в земле: АВВГз – с алюминиевыми жилами, ВВГз – с медными.

     Проводка на роликах применяется в основном для существующих зданий, а также для сооружаемых вновь небольших жилых и им подобных построек. Чаще проводку делают скрытой, используя плоские провода. Расстояние между роликами в ряду должно быть не более 80 см, а между соседними проводами – не менее 35 мм. Высота прокладки над полом не менее 2,5 м. От потолка и от смежной стены ролики крепят на расстоянии, равном 1,5–2-кратной высоте ролика.

     Провода с разделительной пленкой по деревянному основанию крепят гвоздями длиной 25–32 мм, диаметром цилиндрической части 1,4–1,6 мм и шляпки до 3 мм. Под такие провода должна быть подложена асбестовая лента толщиной не менее 3 мм, при этом она должна выступать с каждой стороны на 5 мм.

     При изгибе плоских трехжильных проводов с разделительным основанием на 90º разделительную пленку между жилами в месте изгиба вырезают, одну или две жилы отводят внутрь угла в виде полупетли (рис. 7). Одножильные провода изгибают радиусом 20 мм, когда площадь сечения менее 10 мм².

Рис. 7. Изгиб плоских проводов на 90º.

     Плоские провода можно прикреплять к бетонным и кирпичным основаниям при помощи стальной полоски (ленты) шириной 20–40 мм и толщиной 3–4 мм, которую прибивают к стене дюбель-гвоздями вдоль всей трассы проводки (рис. 8). Расстояние между соседними дюбель-гвоздями не более 1 м. Провода к ленте крепят через каждые 300–400 мм полосками шириной 10 мм из белой жести, оцинкованного или окрашенного листа или при помощи нормализованных монтажных полос и пряжек. Провода под полосками должны быть защищены прокладками из изоляционного картона, выступающего на 2 мм с обеих сторон полоски.

Рис. 8. Крепление плоских проводов к бетонным и кирпичным основаниям по пристреливаемой стальной полосе: а – крепление полосы дюбель-гвоздем; б – крепление провода; 1 – полоса; 2 – дюбель-гвоздь; 3 – проокладка из электрокартона; 4 – провод; 5 – лента монтажная; 6 – монтажная кнопка.

     По материалам журнала "Сделай сам" 2' 2004 с. 41-68. Авторы: В. В. Ильин, М. С. Кананыкин.

     Продолжение не за горами ?.

     Комментарии

Какие методы кодирования стерео информации используются в алгоритмах MPEG (и других)?

     Существуют несколько методов кодирования стерео аудио информации в стандарте ISO11172-3 (MPEG-1 Layer 1,2,3).

     Dual Channel. Этот режим предполагает кодирование стерео каналов, как абсолютно независимых. Иными словами, в этом режиме кодирование аудио информации происходит отдельно в каждом канале без использования корреляций между ними. Как и следует из названия, этот режим главным образом предназначен для кодирования двух параллельных но различных каналов (например, речь на английском и немецком языках), а не стерео (т.е. не два канала, несущих информацию о стерео картине). Этот режим не рекомендуется использовать для кодирования стерео сигнала, так как существуют проигрыватели (например, madplay), проигрывающие по умолчанию только один канал если поток помечен как Dual Channel.

     Stereo. Этот режим отличается от предыдущего только тем, что в режиме Dual Stereo во время кодирования для каждого канала используется свой резервуар (об этом в обсуждении вопроса об отличиях ABR/VBR/CBR), а в этом режиме оба канала кодируются с использованием общего резервуара. Иных различий между режимами нет.

     Joint Stereo - это общее определение методов кодирования стерео информации, основанных на использовании избыточности последней. Другими словами, все методы кодирования, основанные на использовании корреляций между двумя стерео каналами, подпадают под определение Joint Stereo.
При кодировании в MPEG-1 имеются две разновидности этого метода.

     MS Stereo. В данном режиме кодируются не левый и правый канал, а их суммарная составляющая и разностная. При этом перед кодированием сигнал в каждом отдельном фрейме разбивается на частотные полосы (что, собственно, происходит всегда, то есть не только в Joint Stereo). Затем производится вычисление суммарной и разностной составляющей каналов, что математически выглядит так: Mi=(Li+Ri)/sqrt(2), Si=(Li-Ri)/sqrt(2), где i - номер частотной полосы на которые разбивается сигнал перед кодированием, M и S - Mid (сумма) и Side (разность) каналы соответственно, L и R - левый и правый каналы. При таком кодировании о какой-то деградации качества говорить не приходится, поскольку ничего кроме простейших арифметических операций здесь нет. Тяжело говорить про все MP3- кодеры, но именно так делается в Lame Encoder в режиме VBR. В кодерах от Fraunhofer и в Lame CBR (возможно и в других кодерах, так как этот метод описан в стандарте) в Joint Stereo применяется дополнительный механизм, называемый Sparsing of side channel . Суть этого метода заключается в более жёстком кодировании side-канала, на который, в этом случае, как правило, выделяется меньшее количество бит, что приводит к деградации звучания в side канале, но улучшению качества кодирования в mid.

     Intensity Stereo. В этом режиме в верхнем частотном диапазоне так же происходит кодирование общей составляющей обоих каналов, как и в случае MS Stereo, но вместо кодирования разностной составляющей в верхнем диапазоне частот происходит просто регистрация и запись мощностей сигналов в левом и правом каналах в каждой частотной полосе начиная с некоторой определенной. Иными словами весь сигнал разбивается на полосы, фактическому кодированию подвергается только нижний диапазон частот side-канала, а в верхнем частотном диапазоне начиная с определенной полосы происходит не кодирование сигнала в каждой полосе, а лишь регистрация мощностей сигнала в каждой полосе. Кодирование стерео сигнала в нижнем частотном диапазоне осуществляется в режиме MS Stereo или просто Stereo.

     Таким образом, в режиме Intensity Stereo фактически происходит кодирование лишь общей составляющей каналов, а стерео на высоких частотах "воссоздается" (если такой термин здесь уместен, а лучше "синтезируется") в соответствующем канале путем умножения общего сигнала на известные (сохраненные при кодировании) значения мощностей частотных участков в соответствующем канале.

     Parametric Stereo (PS). В этом режиме производится кодирование моно-сигнала, однако в выходной поток записывается не только моно информация, но и некоторая дополнительная параметричекая информация, используемая при воспроизведении с целью воссоздания (точнее, имитации) стерео картины из закодированных данных одного канала.

     Можно предположить, что приблизительно аналогичные методы кодирования стерео аудио информации применяются и в других алгоритмах компрессии аудио.

     Какие параметры предпочтительны при кодировании MP3?

     Этот вопрос не имеет однозначного ответа. Каждый человек подбирает параметры кодирования в зависимости от конкретной задачи. Если речь идет о кодировании голоса или другой звуковой информации при малых требованиях к качеству, то кодирование можно производить на минимальных битрейтах, вплоть до 8 Кбит/с (при данном битрейте полоса частот ограничивается 2,5 КГц, что сравнимо с телефонной линией).

     Если же стоит вопрос о кодировании аудио данных с CD (44.1 KГц / 16 бит / стерео), то на этот счет существует масса мнений. Большинство пользователей почему-то убеждено, что битрейта 128 Кбит/c достаточно для кодирования аудио CD-качеcтва без потерь. На самом деле это не так. В этом легко убедиться, если прослушать (даже на аппаратуре среднего качества) сначала оригинал, а затем полученный MP3. MP3 будет отличаться как минимум сухостью звучания, не говоря уже о появлении некоторых посторонних позвякиваний , скрежета и других помех.. Это обусловлено тем, что используемая при кодировании психоакустическая модель оставляет только жизненно необходимые частоты, отфильтровывая замаскированные и слабослышимые. Причем это проявляется тем больше, чем с меньшим битрейтом производится кодирование. Основываясь на опыте можно предположить, что битрейт, достаточный для точной передачи CD-звучания, лежит в пределах от 192 до 320 Кбит/с (в зависимости от кодируемого аудио сигнала и, конечно, самого слушателя). Безусловно, при таком кодировании объем, занимаемый полученным MP3-потоком, увеличивается пропорционально поднятию битрейта.

     Найти компромисс можно, конечно, всегда. Лично я при создании своей аудиотеки использую для компрессии переменный битрейт в режимах VBR (variable bit rate) и ABR в пределах от 160 до 320 Кбит/c (об отличиях этих режимов читайте в обсуждении выше). Кодирование с VBR/ABR возможно как следствие фреймовой структуры MP3-потока. Аудио поток при компрессии в MP3 разбивается на мелкие отрезки (фреймы) после чего происходит кодирование каждого фрейма в отдельности. В случае обычного CBR (Constant Bit Rate - постоянный битрейт) кодирование всех фреймов производится с одинаковыми параметрами. В случае же VBR и ABR,  каждый фрейм кодируется со своим битрейтом. То есть при использовании VBR и ABR кодер сам подбирает битрейт, который в наибольшей степени подходит для кодирования данного фрейма. Кодирование на ABR и VBR осуществляется, например, кодером Lame. Все известные мне современные проигрыватели аудио нормально понимают MP3, кодированные на VBR и ABR. Об отличиях VBR и ABR можно почитать подробнее выше. При кодировании с использованием кодерами Lame рекомендуется использовать так называемые пресеты - предустановленные настройки кодера. Выбор пресета следует производить в соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству звучания кодированного материала.

     Источник: http://websound.ru/ . Автор: Александр Радзишевский.

     Продолжение следует ?.

Дискуссия: