Чуйте и разберете. Разработване на тактически комуникационни слушалки

Съдържание:

Чуйте и разберете. Разработване на тактически комуникационни слушалки
Чуйте и разберете. Разработване на тактически комуникационни слушалки

Видео: Чуйте и разберете. Разработване на тактически комуникационни слушалки

Видео: Чуйте и разберете. Разработване на тактически комуникационни слушалки
Видео: ZEITGEIST: MOVING FORWARD | OFFICIAL RELEASE | 2011 2024, Ноември
Anonim
Чуйте и разберете. Разработване на тактически комуникационни слушалки
Чуйте и разберете. Разработване на тактически комуникационни слушалки

Слушалките също трябва да бъдат съвместими с друго оборудване като каски, да работят в трудни условия (топлина, студ, влажност и прах) и да се интегрират с различни комуникационни системи на платформата.

Стари и нови

Такъв голям брой изисквания прави проблематично производството на тактически слушалки, които напълно биха отговорили на нуждите на войниците и в същото време не биха били обременително оборудване. Пазарът на такова оборудване може да бъде разделен между традиционните опции за слушалки и по-новите устройства за поставяне в ушите.

Всички съществуващи телефонни слушалки се състоят от три основни компонента: два телефона с чаша и възглавница за уши, свързани чрез джъмпер, който се движи около главата, което ви позволява да чувате предадени и да забавяте нежелани звуци отвън; микрофон с филтър за забавяне на твърде силен шум: и кабел, който свързва слушалките с радио или друго аудио устройство.

Ушните устройства използват малка слушалка, която се вписва в ухото ви като търговски слушалки. Такива слушалки обаче включват и микрофон, свързан с кабел към радиостанцията на гърдите.

Матю Хеменез от Silynx, дизайнер и производител на слушалки, заяви, че пазарът все още е доминиран от слушалки. Въпреки че тези устройства все още продължават да се подобряват технически, например, поради усъвършенстваните филтри за шум, е трудно да се направи входящият звук много по -чист, отколкото вече е.

Според него "големи промени" настъпват на ниво приложение, като войниците виждат предимствата на устройствата в ушите пред слушалките. Той също така смята, че слушалките „днес трябва да се считат за неприемливи устройства“.

Неговият аргумент е, че висококачествените балистични каски, които се предлагат днес на войниците, са специално "заточени" за използване на слушалки, тъй като трябва да се осигури място за телефони. Хеменез отбеляза, че военните, заедно с промишлеността, са решили да премахнат 25% от защитата, която стандартната балистична каска осигурява, за да могат да се използват слушалки, „това едва ли е компромисно решение“. Аргументът, изтъкнат от него. е, че слушалките трябва да бъдат проектирани за основната платформа, тоест каската, и че промените в дизайна на шлема в съответствие със слушалките представляват „частична оптимизация“.

Да се съгласим, че не сме съгласни?

Производителите на съществуващи слушалки категорично не са съгласни с тези аргументи. Според Ерик Фалън от 3M Peltor, решенията в ушите могат да се носят само за кратки периоди от време, след което те стават неудобни и „ако го извадите, вече е трудно да го поставите обратно, за разлика от слушалките."

Той каза, че опитът със слушалките е много по -богат и че специалните сили на ВМС на САЩ и отрядът "Делта" като цяло ги обичат. Докато той признава, че някои командири „без опит“смятат, че ИТС е обещаващ маршрут, той вижда единствената възможна употреба в ситуации, в които е необходимо много стелт и войниците трябва да бъдат дискретни.

Крис Мур от Revision Military, който пусна новото устройство за уши Sensys ComCentr2 през 2017 г., каза, че устройствата за уши са сравнително ново оборудване. Корпусът на морската пехота на САЩ (ILC) прие тези устройства за макродълбоки лайнери едва през 2009 г.; закупени повече от 40 хиляди единици не са разгърнати в дивизиите.

Според Хеменез напредъкът в областта на продуктите в ушите ги прави по-надеждни. Той каза, че Silynx не използва технология за костна проводимост за своите микрофони. Този подход се използва от известно време с слушалките в ушите, но изисква прецизно поставяне на ушната мида в специфичната част на ухото, където има хрущялен хребет, така че да могат да се предават гласови вибрации.

Той забеляза, че те могат да се превърнат в проблем за войниците, тъй като в случай на изместване или премахване на лайнера от тази зона комуникацията се прекратява. Silynx използва микрофон в ушите като алтернатива на костната проводимост. Това означава, че слушалките могат да се преместват, без да се прекъсва връзката, и това решение ви позволява да чувате шепота много по -ясно, което не е случаят с устройства за костна проводимост, които имат проблеми с това.

Критиките на Хеменез към слушалките са следните: те добавят 0,5 кг към теглото на шлема; при горещо време със затворени уши е много неудобно; и те са прикрепени към шлема и, ако бъде свален, войникът остава без връзка. Той добави, че ако войник носи предпазни очила или очила, слепоочията зад ушите могат да компрометират уплътнението на ушната мида и бързо да влошат защитата от шум.

Образ
Образ

Следователно предизвикателството за компании като Silynx е да предоставят убедителни доказателства за използване на слушалки в ушите, но досега реакцията на военните към това беше смесена. Хеменез смята, че това се дължи на предпочитанията на различните поколения. По -възрастните войници, които традиционно са използвали слушалки, са склонни да предпочитат тези устройства и затова е малко вероятно да изберат ново оборудване, което им е неудобно.

Той се позова на програма на армията на САЩ за 2013 г., която закупи малък брой ITE за тестване с перспектива за увеличаване на поръчките за всички пехотни части. Хеменес обаче отбеляза, че всъщност програмата е по -скоро „експериментална“и след три месеца е изоставена.

Той сравнява тази реакция с тази на правоприлагащите органи, които нямат проблеми със системите ITE, тъй като полицията и другите нямат подобен опит със слушалките и следователно не намират колегите от ITE за неудобни. „Става въпрос за възприятие. Каските и слушалките също са неудобни, но това е различен вид дискомфорт."

Мур се съгласи, че възприятието е важно и че „прогресивните хора вършат по -добра работа с ИТС и хората, които мразят промяната, дори не искат да чуят за това“. Според него, поради различията в мненията, военните се опитват да изпробват и двата варианта, за да може персоналът да избира “.

Делото започна с пускането на две искания за информация относно слуховите апарати. Първият в пакета за комуникационни аксесоари-Land беше пуснат от армията през юни 2017 г., а вторият в „Устройства за подобряване на слуха“беше пуснат от USMC през септември 2018 г.

За да се отговори най-добре на нуждите на тези заявки, са предвидени опции за слушалки и в ухото. Можем да кажем, че мирогледът бавно започва да се променя и все повече военнослужещи осъзнават възможностите, предлагани от устройствата в ушите. Не е съвсем ясно обаче дали тези продукти ще се купуват в големи количества за армията и морската пехота по официалната програма.

Бъдете първи

Докато редовните армии не са склонни да приемат вътрешни решения, силите за специални операции използват тези устройства от доста време. Въпреки че семейството слушалки 3M Peltor Comtac III несъмнено е едно от най-популярните решения и се използва от специалните части в много страни, опциите за уши напоследък придобиват все по-голяма популярност.

Хеменез каза, че австралийските, британските и американските MTR са лидерите тук и че британците използват продуктите на Silynx повече от десетилетие. „Тези специални части напълно промениха своя мироглед, което не може да се каже за други страни.“

Fallon отбеляза, че слушалките могат да се използват в почти всяка среда, във всички среди, от въздух и вода до пустиня и прах; те са достатъчно надеждни за повечето операции. Това привлича специални сили, тъй като такива устройства могат да се използват например: за обмен на съобщения с екипажа на самолета, докато скачат с парашут, докато плуват във вода (до 20 метра дълбочина), по плажове и други пясъчни терени.

Той добави, че опциите за слушалки включват прикрепване на телефоните към шина на подрязана каска, за да не хвърлят джъмпера около главата. Това им позволява да бъдат изместени, ако е необходимо, за да се проветри паротидното пространство.

Както и при продуктите на Silynx за уши, 3M също имаше проблеми с методологията за тестване на своите продукти в ухото и затова ги изостави. Фалън отбеляза, че всичко се свежда до проблема с каската; някои войници носеха каски с неправилен размер, когато използваха слушалките, обяснявайки това като дискомфорт.

„Американската армия е изминала дълъг път, за да разбере колко важен е шлемът за войник, особено ако добавите приспособления към този шлем“, каза Фалън. „Редовните звена няма да се откажат скоро от каски с висока корона, тъй като акцентът е върху бронезащитата.“

Образ
Образ

Въпрос на отбраната

Въпреки това, поради факта, че конвенционалните въоръжени сили стават все по -напреднали в техническо отношение, приоритетът на комуникациите също се увеличава.

Фалон също посочи защитата на слуха като основна грижа, като добави, че Министерството на въпросите на ветераните е похарчило 1,5 милиарда долара за проблеми със слуха за бивши военни. Защитата на слуха в слушалките трябва да се справи с прехода от много тихи към изключително силни сценарии, както и с внезапните събития, пред които са изправени войниците в битка.

Например, патрулен отряд в Афганистан може да прекара няколко дни в много тиха среда, като в този случай няма нужда от защита на слуха. Въпреки това, по време на сблъсък, той бързо става шумен, особено при използване на оръжия като ръчния гранатомет AT4, чийто обем достига 180 dB, „докато той може да повлияе негативно на органите на слуха, понякога до края на живота ви“. Фалън добави, че човек трябва да разбере „аудио потребностите, тъй като те са сложни и трябва да включват периоди на мълчание“.

Въпреки това, различните видове шум имат различни ефекти и шумът от експлозия няма най -отрицателния ефект върху слуха. Продължителният дългосрочен шум, генериран от машини, самолети, двигатели и генератори, има много по-голямо отрицателно въздействие поради неговата устойчивост и продължителност.

Както обясни Фалън, по време на стрелбата се създава пиково налягане, което продължава по -малко от секунда. Постоянният шум може да увреди органите на слуха дори при обем над 85 dB; например шумът от бронираната кола HMMWV може да бъде на ниво 100 dB, а на хеликоптера CH-47 Chinook на ниво 125 dB. Това е по -вредно от експлозия със сила 140 dB, изстрел от пушка М4 със сила 164 dB или дори изстрел от гранатомет AT4.

Тактическите слушалки осигуряват защита на слуха по два начина. Първият е електрически, при който микрофоните в слушалките приемат и усилват шума за потребителя. Това ограничава всеки звук по -силен от 82 dB. Вторият тип е пасивна защита, използваща възглавници за слушалки и слушалка за уши за слушалки. Фалън отбеляза, че устройствата в ушите могат да осигурят по-добра пасивна защита с по-високо поглъщане на шума, но устройствата в ушите все още отговарят на сметката.

Мур каза, че военните се стремят да преминат към слушалки за уши поради по-доброто затихване на едно ниво (един комплект наушници).

Европейският закон за защита на слуха EAR352 определя характеристиките на ушите срещу непрекъснат шум при ниски, средни и високи честоти. "Накрайниците се представят по -добре от слушалките в тестовете, но големи проблеми възникват при продължителна употреба." След четири часа носене, ушите започват да болят, докато тапите могат да се носят дълго време.

Образ
Образ

Време за технологии

С поглед напред Мур каза, че все още има място за развитие на слушалките. Той забеляза, че устройства като Comtac на 3M Peltor и други подобни са аналогови и докато „вършат работата си“, има време за създаване на нови усъвършенствани устройства.

„През последните 10 години пазарът на уши вкара много технологии в пространството за слушалки“, каза той. Това, разбира се, е цифровата електроника, която е от съществено значение при производството на системи в ушите. В същото време Мур отбеляза, че те никога не са били представяни на пазара на слушалки и че точно това вижда Revision като недостатък на своите слушалки ComCentr2.

По отношение на защитата на слуха, Revision е включила бързото премахване на шума в слушалките си, когато се генерира обратен шум на звука за активно частично затихване. „Успяхме да интегрираме тази система в слушалките, което дава огромно предимство в нискочестотния спектър“, каза Мур. "Имаме някои резултати в лабораторията и можем да предложим наполовина шум в децибели за нискочестотни пасивни слушалки, което е много добър показател, тъй като децибелът е логаритмична стойност."

Revision също използва процесор за цифрови сигнали (DSP) в слушалките, който използва алгоритми за потискане на шума. Това ви позволява да работите в по -широк диапазон от шумови среди, отколкото ако сигналът се предава директно към радиостанцията по стандартен кабел.

Има и предимства по отношение на повишаване нивото на собственост върху околната среда. "Това, което цифровата електроника ще ни позволи да направим, е да намалим значително размера на микросхемите и значително да подобрим точността с повече микрофони."

Вместо само два микрофона, насочени напред, които записват шума и го възпроизвеждат към високоговорителите, има още два микрофона със задно изстрелване. Използвайки цифрова обработка и подходящи филтри, това позволява на потребителя да прави разлика между предния и задния шум.

Мур каза, че процентът на грешки отпред към гърба на устройствата в ухото и слушалките-особено последните, тъй като са по-далеч от ухото-може да бъде до 40% като звуци, идващи от предната и задната смес. "Мислите, че нещо е пред вас, но е зад вас."

„По никакъв начин не можете да имате тази грешка отпред и отзад на бойното поле, тъй като тя е много объркваща и объркваща за потребителя. Ето защо ние внедрихме задни микрофони, за да предоставим тази информация отпред и отзад на потребителя. Ето защо, според него, е необходимо да се постигне подходящо 3D аудио ситуационно осъзнаване, въпреки че повечето състезатели ще имат два предни микрофона, а някои само един.

Разширяването на триизмерните аудио възможности е да се създаде пространствено разделяне; това е, което Revision позиционира като предимство, което отличава своите продукти от тези на други производители. Тази функция позволява на потребителя да слуша няколко разговора едновременно и след това да премине към по -важно - по същия начин, ушите могат избирателно да блокират някои разговори в близост и да разбират по -добре други.

„Бъдещите командири ще имат свързани до четири радио мрежи едновременно. Системата JTACS има четири мрежи, работещи едновременно, с различни имена, различно оборудване и хора, но настоящите системи позволяват само две мрежи в едното ухо и две мрежи в другото в най -добрия случай. Мур обясни. - В най -лошия случай трябва да имате различна двойка слушалки за всяка мрежа; за да приемате и предавате, трябва да превключвате между тях."

Revision предлага да се вземат тези потоци от информация и да се обработят с алгоритъм за съраунд звук, известен като функцията за трансформация, свързана с главата, която ги разделя на два канала (ляво и дясно ухо), но след това подвежда потребителя да мисли, че звукът идва от пространството около него …. Звукът на всяка от четирите мрежи изглежда идва от четири различни посоки, 90 ° надясно, 90 ° наляво, 45 ° наляво отпред и 45 ° надясно отпред.

„Последствията са два основни ефекта“, обясни Мур. "Първо, мозъкът ви може незабавно да разбере откъде идва разговорът и звукът на радио мрежата, и второ, звукът се предава и на двете уши, което го прави по -силен и по -разбираем."

Образ
Образ

Обвързващи

Друго технологично предимство е премахването на проводниците в слушалките, тъй като в този случай потребителят може да движи главата си по -свободно. Кабелите са основният източник на оплаквания за войниците, независимо от вида на тактическото устройство.

Решението е безжично, премахвайки кабелите, но Хеменез отбеляза, че това може да създаде нов проблем - отделно зареждане на слушалките. На място това може да се превърне в проблем, когато има недостиг на захранвания.

Мур отбеляза, че са налични средства за безжичен ключ (всяко устройство, чийто конектор е монтиран директно върху тялото му), което ви позволява да свържете тези устройства директно към слушалки или радиостанция, за да установите безжична комуникация. В този случай не се изисква много енергия или голяма антена за установяване на комуникация.

Някои обещаващи технологии включват магнитна индукция в близко поле (NFMI). Предимството за армията, каза Мур, е, че "вероятността за откриване или прихващане на сигнал на 10-20 метра е много по-ниска от тази на системи, базирани на електричество, като Bluetooth сигнал или стандартно УКВ радио".

Фалън каза, че NFMI създава малко магнитно поле в рамките на два метра от източника, увеличавайки сигурността и надеждността и че безжичната технология е много обещаваща, въпреки че трябва да бъде подсилена и защитена с криптиране.

Тактическите слушалки предлагат повече възможности от всякога: подобрена защита на слуха; работа при по -тежки външни условия; и разширени опции за комуникация. Силите за специални операции традиционно водят в тази област, но като се има предвид непрекъснатия процес на миниатюризация и дигитализация, е лесно да се предположи, че все по -голям брой държави ще приемат такива устройства за снабдяване на редовните си сили.

В днешно време военните трябва, първо, да решат от какво наистина се нуждаят и, второ, да се уверят, че войниците използват и тестват правилно системите, в противен случай може да не получат шанс да получат качествено нови предимства на бойното поле.

Препоръчано: