Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

РадиоХобби

  Все выпуски  

Радиолюбителю. Все самое интересное. Самодельные устройства


  

Радиолюбителю. Все самое интересное. Самодельные устройства.

(#9) 28.03.2009


     Сегодня в выпуске: 1. Зарубежные люминесцентные лампы. Как их выбрать и зажечь. 2. Электро- и пожаробезопасность дома. Электроснабжение загородного дома (продолжение). 3. Можно ли осуществить преобразование WAV в MIDI, WAV в трекерный модуль? 4. Какие существуют способы преобразования MIDI в WAV?

Зарубежные люминесцентные лампы. Как их выбрать и зажечь.

     Люминесцентная лампа является газоразрядным источником света и конструктивно представляет собой герметичную трубку из стекла, на концах которой расположены оксидированные электроды (катоды). Внутри лампы находятся разреженные пары ртути и инертный газ (аргон). Под действием электрического поля, приложенного к электродам, в лампе возникает газовый разряд. При этом проходящий через пары ртути ток вызывает ультрафиолетовое излучение. На внутреннюю поверхность лампы нанесен слой особого вещества (люминофор). Ультрафиолетовое излучение, воздействуя на люминофор, заставляет его светиться, т.е. люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение газового разряда в видимый свет. Стекло, из которого выполнена люминесцентная лампа, препятствует выходу ультрафиолетового излучения из лампы, тем самым, предохраняя наши глаза от вредного для них излучения. Исключением являются бактерицидные и ультрафиолетовые лампы, при их изготовлении применяется увиолевое или кварцевое стекло, пропускающее ультрафиолет.

     Люминесцентные лампы имеют ряд значительных преимуществ перед классическими лампами накаливания:

     1. Высокая эффективность; КПД 20% (у ламп накаливания 3…5%); светоотдача (т.е. количество излучаемых люменов на единицу потребляемой мощности) 80…100 люмен/ватт (у ламп накаливания 15…20 люмен/ватт).

     2. Длительный срок службы - 15000…20000 часов (у ламп накаливания - 1000 часов и сильно зависит от напряжения питания).

     Имеют люминесцентные лампы и недостатки:

     1. Как правило, все разрядные лампы для нормальной работы требуют включения в сеть совместно с балластом. Балласт, он же пускорегулирующий аппарат (ПРА) – электротехническое устройство, обеспечивающее режимы зажигания (но не всегда - само зажигание) и нормальной работы люминесцентной лампы.

     2. Зависимость устойчивой работы и зажигания лампы от температуры окружающей среды (допустимый диапазон 5…55 °С, оптимальной считается 20 °С. Хотя этот диапазон постоянно расширяется с появлением ламп нового поколения и использованием электронных балластов.

     А теперь о характеристиках и параметрах люминесцентных ламп, которые указывают фирмы-производители в своих каталогах и которые необходимы потребителю для правильного выбора той или иной лампы.

     Световой поток – величина, характеризующая количество излучаемого (поглощаемого или отраженного) света. Световой поток представляет собой мощность излучения, оцененную с позиции его воздействия на зрительный аппарат человека. Единица светового потока – люмен (лм).

     Светоотдача – количество излучаемых люменов на единицу потребляемой мощности, люмен/ватт (лм/Вт). Этот параметр показывает, сколько энергии, поступающей на лампу, превращается в свет, а сколько - в тепло. Чем выше этот параметр, тем лучше.

     Традиционно мощность излучения оценивают в ваттах. Однако если 1 Вт излучения с длиной волны 555 нм дает нам такой же зрительный эффект, как, скажем, 10 Вт излучения с длиной волны 700 нм, то, что нам даст общая мощность излучателя в 20 Вт? Ярким он будет или нет? Ответить на этот вопрос, пользуясь лишь мощностью излучения, невозможно. Например, если этот излучатель красный (длина волны 700 нм) или синий (длина волны 450 нм), то он будет намного менее ярким, чем зеленый (длина волны 500 нм). А если вся мощность излучения сосредоточена в инфракрасной области спектра, то свечения такого излучателя мы вообще не увидим. Поэтому целесообразно оценивать не мощности, а производимый эффект разноспектральных излучений. Проще всего это сделать, умножив мощность излучения данной длины волны на относительную чувствительность глаза к такому излучению. Подобный процесс приведения мощности излучения к эффекту его действия носит название взвешивания мощности по чувствительности человеческого глаза (глаз имеет разную чувствительность в разных диапазонах длин волн, максимальная чувствительность в районе 555 нм – желто-зеленый цвет), а оцененный таким образом эффект светового действия излучения – световым потоком. Единица светового потока – 1 люмен (сокращенно 1 лм), что соответствует потоку зеленого излучателя с длиной волны 555 нм, мощностью 1/683 Вт. Эффективность источника излучения, показывающая, сколько света вырабатывается на 1 Вт потребляемой энергии, измеряется в люменах на Ватт (лм/Вт) и носит название (как уже говорилось ранее) световой отдачи. Максимальная теоретически возможная световая отдача равна 683 лм/Вт, и наблюдаться она может только у источника с длиной волны 555 нм, преобразующего энергию в свет без потерь. Излучатель, содержащий в своем спектре свет с другими длинами волн, всегда будет иметь худшую эффективность. Лучшие из современных ламп имеют световую отдачу, приближающуюся к 200 лм/Вт (серные лампы).

     Следующие два параметра очень часто используются для характеристики ламп, но далеко не все понимают, что они обозначают.

     Цветовая температура CCT (Correlated Color Temperature), величина, характеризующая спектральный состав излучения источника света; определяется температурой абсолютно черного тело (т.е. тела, полностью поглощающего падающие на него лучи), при которой его излучение имеет такой же спектральный состав и такое же распределение энергии по спектру, кок и излучение данного источника. В системе единиц (СИ) цветовая температура, как и абсолютная температура, выражается в Кельвинах (К). Чаще всего цветовая температура никак не связана с реальной температурой лампы. Исключение составляют тепловые излучатели – лампы накаливания, цветовая температура которых приблизительно равна реальной температуре нагрева спирали.

     Чем выше температура черного тела, тем меньше доля красных и больше доля синих из лучений в его спектре. Эту зависимость можно пронаблюдать, накаливая металлический гвоздь на газовой горелке. По мере усиления нагрева гвоздь приобретает сначала красный, затем желтый и в результате – голубоватый оттенок. Психологически синий оттенок воспринимается как более холодный, а красный – как более теплый. Этим и объясняется странная, на первый взгляд, зависимость: чем выше цветовая температура лампы, тем ее свет кажется холоднее.

     Лампы с CCT 2880…3200 K имеют желтоватый оттенок (“теплый” цвет, “warm”), лампы с CCT 3500 K – “нейтрально-белый” цвет, лампы с CCT 4100 K – белый цвет (“холодный”, “cool”), лампы с CCT 5500…7000 K имеют голубоватый оттенок (“дневной свет”, “daylight”).

     Индекс цветопередачи, Ra CRI (Color Rendering Index), характеризует насколько близко к “истинным” будут видны цвета объектов при рассматривании их в свете лампы. Под “истинными” понимают цвета при рассматривании с использованием тестового источника. Ra принимает значения от 1 до 100 (1 – наихудшая цветопередача, 100 – наилучшая). Индекс более 80 является хорошим показателем, более 90 – отличным.

     Диапазон Ra от 50 до 100 разбит на группы, которые используют производители в каталогах при характеристики цветопередачи своих ламп (табл.1).

Таблица 1

Группа

Индекс цветопередачи, Ra

1 А

90...100

1 В

80...89

2 А

70...79

2 В

60...69

3

40...59

     А теперь непосредственно о зарубежных люминесцентных лампах, которые можно встретить в наших магазинах и на рынках.

     Продолжение следует.

     По материалам журнала "Радiоаматор-электрик" № 9-2003 стр. 5-6. Ю.Н. Давиденко, г. Луганск.


 Электро- и пожаробезопасность дома (продолжение).

Электроснабжение загородного дома.

     Кроме жилого отапливаемого помещения, на территории усадьбы расположены: гараж, навес, используемый как летняя кухня, и блок хозпостроек, состоящий из помещения для скота (хлева), неотапливаемой мастерской с токонепроводящими полами и сарая для хранения кормов и инвентаря. По условиям влажности, возгораемости и опасности поражения электрическим током помещения представлены в таблице 8.

Таблица 8

Помещения Характеристика помещений по условиям окружающей среды Опасность поражения электрическим током
Гараж (несгораемое, неотапливаемое помещение с токопроводящим полом) влажное особо опасное
Навес с токонепроводящим полом, используемый под летнюю кухню особо сырое особо опасное
Помещения для скота, несгораемое, с токонепроводящим полом влажное с органической средой особо опасное
Неотапливаемая, мастерская, несгораемая, с токонепроводящим полом влажное с повышенной опасностью
Несгораемое помещение, используемое для хранения кормов и инвентаря влажное с повышенной опасностью

     Особое место в этой таблице занимает гараж. Индивидуальный гараж, как этого требуют правила пожарной безопасности, не может быть местом, где производится заправка автомобиля, проведение ремонтных работ, связанных с промывкой деталей ЛВЖ (легко воспламеняющиеся жидкости), окраски или подкраски автомобиля, хранения запаса бензина в объеме более 20 литров и т.п.

     Если эти требования будут нарушаться, то по условиям взрывоопасности гараж необходимо отнести к помещениям ВIа, в котором при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей. В гаражах, если их отнести к помещениям класса ВIа, проводку выполняют в газоводопроводных трубах, а все осветительные приборы должны быть выполнены во взрывобезопасном помещении или на улице. Проходы кабелей через стену могут выполняться через отрезки труб с уплотнением волокнистым заполнителем, как это показано на рис. 19. Если ввод осуществляется кабелем, проложенным в трубе, как это показано на рис. 18, то герметизацию производят при помощи трубного сальника – узел 4. Взрывобезопасные светильники имеют значительно большие размеры, чем обычные. Они мало приспособлены для установки в гаражах, потолки в которых в редких случаях превышают высоту 2,5 м. Гибкий провод для питания переносных электроприемников следует использовать с медными жилами с резиновой изоляцией, в резиновой маслобензостойкой оболочке, не распространяющей горение. Применение проводов или кабелей с полиэтиленовой изоляцией или оболочкой воспрещается.

     В том случае, если будут соблюдаться в полном объеме Правила пожарной безопасности, для общего освещения бетонных, каменных и металлических гаражей, отделанных внутри непроводящими ток материалами, в том числе и полами, допускается применение стационарно установленных (на потолке или стене) закрытых светильников напряжением 220 В. Освещение всех типов металлических гаражей, имеющих токопроводящие стены и полы, допускается стационарно установленными светильниками закрытого исполнения напряжением до 42 В и переносными светильниками – до 12 В.

     Подача электропитания в гараж, летнюю кухню, хозблок и к столбам дворового освещения может осуществляться воздушными линиями (по типу отвода) или кабелем, проложенным в земле (траншее). Второй способ является более привлекательным с точки зрения эксплуатации, так как он не требует сохранения метрового расстояния между плодами воздушной линии и ветвями растущих деревьев. Марки кабелей, предназначенных для этих целей, приведены ранее.

     Конец кабеля, находящийся в помещении, заделывают с помощью липкой поливинилхлоридной ленты. Такая заделка применима и для концов кабеля, находящегося на открытом воздухе, при условии, что температура окружающего воздуха не превышает +40ºС. На рис. 18 приведена схема вывода кабельной линии из здания и подключения к ней фонарного столба с уличным фонарем и защитой кабеля от повреждений.

     Конец кабеля, находящийся вне помещения, на выходе из гусака направлен вертикально вниз, в силу чего исключается попадание воды между жилами и оболочкой. Места крепления кабеля к столбу должны быть замещены от механических повреждений при помощи эластичных прокладок. Кабель также защищают от механических повреждений на высоту 2,5 м от земли и на глубину 0,3 м в земле. В земле кабели прокладывают в траншеях с подсыпкой, а сверху засыпают измельченной землей, не содержащей строительного мусора и шлака. Глубина закладки кабельной линии должна быть не менее 0,7 м на участке длиной до 5 м при входе в строение. Расстояние в свету от кабеля, проложенного в земле, до фундаментов строения должно быть не менее 0,6 м. Кабели в траншеях должны быть уложены с запасом по длине. Это необходимо для компенсации смещений в почве при замерзании и оттаивании. При пересечении кабельными линиями въездов в гаражи и т.п. прокладку кабеля производят в трубах. Переход кабельных линий из труб в строение осуществляют непосредственным вводом их также в трубах. Поверхности входа кабеля в трубу и выхода из трубы должны быть обработаны и зачищены.

     Светильники для нежилых помещений приведены на рис. 21.

 

Эскиз светильника Характеристика светильника Условное обозначение Область применения светильника
Глубокоизлучатель эмалированный, мощность ламп до 1000 Вт Гэ Различные фабрично-заводские помещения при отсутствии значительных количеств пыли, паров и т.д.
Фарфоровый или пластмассовый полугерметический, мощность ламп до 75 Вт Пг В животноводческих, птицеводческих, сырых, особенно сырых, пыльных и пожароопасных помещениях
Рудничный нормальный, мощность ламп до 200 Вт Рн В сырых, пыльных, пожароопасных, складских, подвальных, птицеводческих и животноводческих помещениях
Плафон сельскохозяйственный, мощность ламп до 75 Вт Псх В животноводческих и других хозяйственных постройках, на наружных стенах зданий
Светильник кольцевой СК-300, мощность ламп до 300 Вт СК Преимущественно в учебных зданиях
Светильник подвесной, открытый типа СПО, мощность ламп до 1000 Вт СПО Для освещения улиц и территории

Рис. 21. Светильники для нежилых помещений.

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

     Все. Окончание ?.

     Комментарии к статье

 


Можно ли осуществить преобразование WAV в MIDI, WAV в трекерный модуль? 

     Другими словами,  можно ли преобразовать цифровой поток (будь то *.WAV или *.SND файл) в файл формата MIDI или трекерный модуль (например, *.XM или *.IT)? На этот вопрос есть почти однозначный ответ: эта задача не решаема принципиально

     Оцифрованное аудио представляет собой, фактически, набор чисел, описывающих значение амплитуды сигнала в каждый момент времени. MIDI-файл - это принципиально иная структура, где хранятся команды, управляющие генераторами и прочими органами звукового синтезирующего устройства. Трекерный модуль представляет собой набор инструментов (оцифрованных звуков), используемых в данной конкретной музыкальной композиции, и набор команд для управления трекером (то есть набор команд, указывающих последовательность воспроизведения инструментов, а также устанавливающих параметры воспроизведения последних).

     Таким образом, для того, чтобы, скажем, преобразовать оцифрованную музыку в формат MIDI необходимо качественно проанализировать весь исходный цифровой поток и однозначно определить, звучание каких инструментов необходимо будет задействовать в выходном MIDI-файле. То есть, фактически необходимо точно идентифицировать инструменты, входящие в композицию. Однако эта проблема, по крайней мере на сегодняшний день, почти не решаема. Посудите сами: для того, чтобы правильно определить звучание какого инструмента происходит в данный момент, нужно, грубо говоря, однозначно знать спектры всех возможных инструментов. И затем, сравнивая спектр звучащего инструмента с набором спектров известных инструментов, определить звучание какого инструмента мы слышим. Но в тоже время мы знаем, что спектр одного и того же инструмента может сильно измениться даже при небольшом изменении силы воздействия на него, а это в свою очередь означает, что однозначно получить спектр мы не можем. Но все сказанное касалось звучания только одного инструмента. А что же будет со спектром сигнала, если в него входит звучание сразу нескольких инструментов? Спектр изменится коренным образом! Вы скажете, что можно, наверное, определить звучание по формантным областям. Да, это возможно, однако говорить все же о точности определения не приходится. Да и проблема-то не заканчивается точной идентификацией инструментов. В дальнейшем придется точно определять тональности звучания, расстановку во времени и тому подобное. По этой причине можно сделать однозначный вывод: качественное преобразование цифровых потоков в MIDI невозможно в принципе. 

     Справедливости ради нужно сказать, что существует некоторое количество программ, которые позволяют переводить простые одноголосые композиции в MIDI-партитуру. 

     Можно ли перевести цифровой поток в трекерный модуль? Нет, нельзя по приведенным выше причинам. Более того, так как в трекерных модулях (в отличие от MIDI) хранятся кроме команд и сами используемые в композиции инструменты, то для того, чтобы перевести поток в трекерный модуль, из него нужно вычленить звучание отдельных инструментов. А эта задача равносильна вычленению, например, голоса из песни (караоке). То есть, это возможно в какой-то мере, но вычленение несомненно будет крайне некачественным, так как спектры инструментов чаще всего наложены друг на друга.

     Можно ли выделить из аудио потока звучание конкретного инструмента или голоса? 

     Такая процедура невозможна принципиально. В целом, существует, конечно, способ выделения голоса (т.н. Karaoke), однако он работает не всегда, и уж тем более не стоит ожидать от него качества. Обычно, голос исполнителя "находится" посредине стерео панорамы. Основываясь на этом, можно попробовать вычесть один канал из другого, удалив таким образом звучащее посредине - на этом механизме основана реализация караоке. Очевидно, что такой способ не дает качественного результата, если дает вообще какой-то результат. 

     Что же касается вычленения звучания каких-то инструментов, то этот вопрос аналогичен предыдущему (точнее, третий абзац предыдущего вопроса).

Какие существуют способы преобразования MIDI в WAV? 

     Таких способов много. Попробуем их перечислить.

     Если речь идет о переводе в WAV-файл MIDI-композиции с какого-нибудь аппаратного концертного синтезатора, то существует несколько вариантов. Самый простой, вероятно, просто подключить выход синтезатора ко входу звуковой карты компьютера и оцифровать необходимую композицию стандартными методами с помощью какого-нибудь звукового редактора. Однако этот способ хорош в том случае, если у подключаемого аппарата имеется цифровой выход, а у звуковой карты цифровой вход, так как в этом случае фактически просто произойдет запись цифрового потока с синтезатора в память компьютера, что не повлечет за собой абсолютно никакой потери качества звучания. Если же речь идет об аналоговом соединении аппаратуры, то в таком случае вышеописанный вариант не является удачным, так как внутренние шумы аналоговой части аппаратуры, а также внешние наводки со стороны других устройств могут сильно исказить сигнал и в результате полученный оцифрованный сигнал (*.WAV) будет шуметь. Таким образом, если нет возможности осуществить цифровую передачу, можно или удовлетвориться аналоговым соединением или поступить иначе: "перегнать" необходимую MIDI-композицию с синтезатора в компьютер в MIDI-файл и уже MIDI-файл в компьютере доступными средствами оцифровать в *.WAV. Однако здесь тоже существуют несколько вариантов.

     Для того, чтобы "перегнать" *.MID (или файл в ином формате, содержащий MIDI-данные)  в *.WAV необходимо располагать или звуковой картой со встроенным аппаратным MIDI-синтезатором, или воспользоваться каким-то программным MIDI-синтезатором. Из наиболее распространенных программных синтезаторов можно выделить следующие три: WaveSynth фирмы Creative Labs (поддерживает стандарт GM - General MIDI), Virtual Sound Canvas VSC-88 фирмы Roland (GS – General Synth) и S-YXG100 или S-YXG50 фирмы Yamaha. Следует отметить, что последний качественно отличается от остальных поддержкой стандарта XG (eXtended General). Хотя это тема отдельного обсуждения, следует оговориться все же, что если вы перенесли MIDI-композицию с одного синтезатора и попытаетесь воспроизвести ее на другом (отличном от оригинального), то звучание на нем перенесенной композиции наверняка будет иным (если не абсолютно иным). Эта оговорка особенно касается переноса композиции с концертного синтезатора на компьютер для последующего "перегона" в *.WAV, о чем мы говорили выше.

     А теперь, собственно, способы преобразования *.MID *.WAV. Самый простой и самый "лобовой" – это соединить выход звуковой карты с ее входом, запустить программу для записи (предварительно выбрав устройством записи соответствующего вход) и включить воспроизведение *.MID используя аппаратный или программный синтезатор (следует заметить, что такой вариант подключения имеет смысл только если карта полнодуплексная, то есть умеет одновременно воспроизводить и записывать; если нет, то можно установить вторую дополнительную звуковую карту). Однако, если мы говорим об аналоговых входе и выходе, то такой способ просто испортит оригинальное звучание помехами и шумами, так как фактически сигнал претерпит два лишних взаимообратных преобразования (цифро-аналоговое и аналогово-цифровое) и в придачу наводки на соединительный кабель внесут свои погрешности. 

     Второй способ аналогичен первому в подходе. Дело в том, что, например, звуковая карта Creative SB Live! позволяет безо всяких физических подключений в качестве устройства записи (входа) использовать, грубо говоря, слышимое в колонках. Иначе говоря, в стандартном микшере Windows в списке устройств записи есть устройство "What U Hear" ("То, что ты слышишь"). Самое приятное, что при записи через это устройство сигнал не подвергается цифро-аналоговому и аналогово-цифровому преобразованиям, что исключает влияние наводок и вообще появление каких либо помех, связанных с аналоговым соединением. Таким образом, использование этого устройства записи как нельзя лучше подходит для осуществления перехвата цифровых аудио потоков, в том числе, потоков от программных MIDI-синтезаторов. Для владельцев звуковых плат, отличных от SB Live!, можно порекомендовать воспользоваться, например, такой программой, как Total Recorder. Идея программы аналогична идее устройства "What U Hear" в SB Live! Эта программа создает в списке устройств для воспроизведения новое виртуальное устройство "Playback through Total Recorder", а также имеет собственную программу записи. Для осуществления преобразования необходимо выбрать это виртуальное устройство как устройство "по умолчанию" для воспроизведения аудио (в Sounds and Multimedia в контрольной панели Windows), запустить программу записи Total Recorder и включить воспроизведение необходимого *.MID-файла. Вся прелесть такого способа заключается в том, что сигнал вообще не попадает в аналоговый тракт звуковой карты. Вообще говоря, сигнал даже не попадает на звуковую карту – Total Recorder перехватывает поток идущий на виртуальное устройство "Playback through Total Recorder" и записывает его в файл. Таким образом, с помощью Total Recorder можно произвести оцифровку MIDI-файла абсолютно без потерь качества.

     Вариант третий. Как можно заметить, для осуществления оцифровки в предыдущих способах мы предусматривали наличие синтезатора (аппаратного или программного) и звуковой карты. Однако существуют программы специально предназначенные для перевода MIDI в *.WAV. Фактически такая программа представляет собой программный MIDI-синтезатор, который подает синтезируемую информацию не на выход звуковой карты, а прямо в файл. Одна из таких программ называется WAVMaker. При использовании для преобразования такой программы наличие какой-либо звуковой аппаратуры теоретически не является необходимостью.

     Таким образом, из всех перечисленных методов наиболее подходящий выбирается в зависимости от стоящей задачи. Если преобразование MIDI WAV необходимо осуществить максимально качественно, то следует либо воспользоваться цифровым подключением аппаратуры, либо попытаться осуществить преобразование программным путем, не затрагивающим аналоговую часть аппаратуры. Если же требования к качеству преобразования не столь высоки, то можно воспользоваться одним из способов, реализующих конвертирование с помощью аналогового соединения.  

     По материалам сайта: http://websound.ru/ . Автор: Александр Радзишевский. Продолжение следует.


     Радиолюбительские технологии

Спасибо за внимание!

До встречи в следующем выпуске и всем 73!

*****


"РАДИОХОББИ" (GMT: + 9). Для контактов: shemolife@ya.ru

l

Copyright © 2009 Radiohobby,  Белогорск

 


В избранное