Почему астронавты МКС используют микрофоны более низкого качества для официальной радиосвязи, чем для PR-мероприятий?

На первых секундах этого видео вы можете увидеть/услышать, как астронавт МКС Саманта Кристофоретти готовится к пиар-мероприятию:

Во время подготовки она использует два разных микрофона. Маленькая, похожая на синюю коробку, для связи с центром управления полетами, и большая, цилиндрическая, для разговора с интервьюером. Последний имеет гораздо лучшее качество передачи голоса.

Наличие на станции двух разных микрофонных систем кажется излишним. Почему астронавты Международной космической станции (МКС) не всегда используют эти высококачественные микрофоны?

Это может быть не фактический микрофон, а используемый радиоканал , который ограничивает качество голоса, чтобы сэкономить мощность передатчика и полосу пропускания.

Ответы (3)

Эта синяя коробка представляет собой проводной приемник для беспроводного микрофона (в настоящее время они используют портативный компьютер Sennheiser с беспроводным передатчиком SKP-100 , но они использовали или все еще используют также продукты других компаний, включая, например, Shure, я знаю, что они летали во время некоторых миссии СТС на станцию). Коробкатакже имеет свой собственный микрофон, потому что беспроводной микрофон нуждается в зарядке (мероприятия EPO - Education & Public Outreach обычно длятся около получаса или меньше, в то время как они находятся на связи с CAPCOM в течение рабочего дня на станции и небольшой аккумуляторной батарее). не будет работать так долго, если не потребуется несколько замен батарей), и в некоторых обстоятельствах его может быть неудобно использовать, и не нужно беспокоиться о свободно плавающем микрофоне, что может быть проще. Например, вот Карен Найберг, говорящая в микрофон во время проведения сеанса расширенного эксперимента с коллоидами в лаборатории Destiny:

   введите описание изображения здесь

     Астронавт НАСА Карен Найберг говорит в микрофон во время сеанса
     подготовки образцов Advanced Colloids Experiment (ACE-1) в модуле световой микроскопии (LMM) в комплексной установке для сжигания жидкостей,
     24 июня 2013 года. Изображение: НАСА

На коробке есть две большие кнопки, которые, хотя я не могу найти какой-либо документ, подтверждающий их назначение, на самом деле могут включать и выключать проводные и беспроводные микрофоны и регулировать их громкость во время связи с CAPCOM (капсульный коммуникатор):

CAPCOM общается с помощью голосовых петель (наборов аудиосообщений от отдельных лиц, которые связаны друг с другом по внутренней связи через спутниковую связь). CAPCOM также координирует связь экипажа с другими коммуникаторами космического корабля, поддерживающими миссию, которые могут находиться в других местах, таких как Хантсвилл, Алабама; Мюнхен, Германия; Цкуба, Япония или Москва, Россия.

Вот фотография Шэннон Уокер на станции, на которой коробка с двумя кнопками и микрофоном позади нее видна немного лучше:

   введите описание изображения здесь

     Астронавт НАСА Шеннон Уокер, бортинженер 24-й экспедиции, изображен рядом с роботизированной рабочей станцией в лаборатории Destiny
     на Международной космической станции. Авторы и права: НАСА, Источник: Wikimedia Commons ( нажмите, чтобы увеличить разрешение )

Таким образом, в видео, на которое вы ссылаетесь, Саманте Кристофоретти сначала нужно было бы дотянуться до приемника, чтобы оба микрофона все равно прошли через голосовую петлю внутренней связи. Но в большинстве случаев, посмотрев со станции довольно много публичных мероприятий (доступных либо в прямом эфире по телевидению НАСА , либо в записи на канале НАСА в YouTube ), астронавты станции в основном использовали беспроводной микрофон лучшего качества.

Один интересный момент: сегодня в открытом космосе №31 (Уилмор и Виртс) офицером CAPCOM является Суни Уильямс . В настоящее время в прямом эфире на NASA TV . Также смотрите наше расписание других событий, которые могут быть вам интересны. Ваше здоровье!
НАСА демонстрирует свои лучшие качества на выставках собак и пони, которые они устраивают для публики (и политиков). Когда они просто делают свою работу, они используют менее качественные микрофоны, менее качественное видео (или не используют видео). Эти шоу собак и пони означают, что некоторые спутниковые данные или чьи-то экспериментальные данные не передаются. Полоса пропускания TDRS является конечным ресурсом.
@DavidHammen Не знаю, Сэм Кристофоретти все время использовал этот проводной микрофон в синей коробке во время трех недавних (включая сегодняшний) выходов в открытый космос в качестве третьего / вспомогательного экипажа, и они почти весь день были событиями с прямыми публичными трансляциями. Просто не было бы особого смысла использовать беспроводную связь, потому что она разрядилась бы, и это было бы довольно неловко, если бы Сэм все время сидел за ноутбуком. И, конечно же, парадная лошадь, такая как МКС, выделила бы время TDRS, и какой микрофон они используют, на самом деле не изменяет время спутниковой связи или полосу пропускания, не так ли?
Это действительно сводится к пропускной способности. Нет необходимости в звуке CD-качества, когда подойдет вполне разборчивое качество AM-радио. Медийные мероприятия требуют широкополосной связи Ku-диапазона, в то время как повседневная связь проходит через систему S-диапазона. На самом деле дело не только в микрофоне, но и в ширине полосы пропускания, которая оказывает наибольшее влияние на качество звука.
@Tristan Монозвуковой поток должен составлять лишь небольшую часть требований к пропускной способности во время видеопотоков HD. Одноканальный CD-DA составляет ~ 5% от 720p HDTV. Я согласен с тем, что существует большая разница в пропускной способности видео между обычными передачами и событиями EPO. Было бы интересно посмотреть, сколько пропускной способности потребляет ISS HDEV или любые другие потоки, которые на самом деле не являются необходимыми, и могут быть отключены во время других событий, связанных с нехваткой пропускной способности. И сколько из них на самом деле идет через TDRS и сколько по другим каналам (включая прямо на землю и EDRS ЕКА - видео, размещенное в вопросе, является событием ЕКА).
ISS HDEV является заказчиком полезной нагрузки, так что это некорректное сравнение — они получают согласованную полосу пропускания. Каждый бит пропускной способности, которую они используют для операций, — это полоса пропускания, которую они не могут использовать для клиентов полезной нагрузки. В бюджете пропускной способности операционной системы каждый бит пропускной способности, который они используют для звука высокой четкости, — это полоса пропускания, которую они не могут использовать для более важной телеметрии. За исключением нескольких российских наземных станций, почти все сообщения и телеметрия МКС проходят через TDRS либо через S-диапазон, либо через канал Ku-диапазона.
Суть в том, что они не используют пропускную способность легкомысленно. Если они проводят мероприятие PAO, они будут использовать соединение с высокой скоростью передачи данных. Если они выполняют важные операции, такие как EVR или EVA, они будут использовать как минимум видео с высокой скоростью передачи данных. В эксплуатационных целях высококачественный звук не добавляет никакой ценности и отнимает у других пользователей полосы пропускания, как у ISS, так и у других пользователей TDRS.
@Tristan Хорошо, спасибо за информацию, но я согласен со своим мнением, что во время этих событий аудио занимает лишь небольшую полосу пропускания, и на самом деле не имеет значения, является ли это несжатым CD-DA (в чем я сомневаюсь, есть совершенно хорошие записи без потерь). кодеки сжатия, которые могут сжимать это даже при более узком битрейте). Таким образом, даже если они переключились на аудиопоток более низкого качества и с более низким битрейтом, мы говорим всего лишь о нескольких килобитах в секунду сэкономленной полосы пропускания. И полдюжины мегабит в секунду или больше, которые можно было бы сэкономить, если бы они снизили качество видео с 720p до 480i, чего они не сделали.
Кстати, все еще есть заметная разница в качестве звука благодаря более качественному микрофону, даже если аудиопоток сильно сжат. Это вам скажет любой вещатель, и я знаю это по собственному опыту. Вопрос в том, какой из двух обсуждаемых здесь типов действительно лучше подходит для речи, потому что у маленького , очевидно, есть неплохие фильтры окружающего шума, и он не улавливает удары по коробке, к которой он прикреплен. Более крупный будет иметь лучший динамический диапазон (более крупная мембрана), поэтому он больше подходит для мероприятий EPO, где вам также нужен какой-то окружающий звук.
Вопрос, однако, в том, почему они не используют микрофон высокого класса все время. Является ли звук значительной частью полосы пропускания HD-потока во время событий PAO, не имеет значения — вопрос касается повседневного использования, в котором это имеет большое значение.
@Tristan И мы вернулись к тому, что я ответил - эргономике. Большой беспроводной микрофон неудобен. Батареи разряжены и нуждаются в подзарядке/замене, и его нужно держать в руке, если вы не добавите к нему еще одну часть (подставку), вместо того, чтобы подключать его к вашей рабочей станции, которая закреплена и не будет плавать. А поскольку коробка также является беспроводным приемником, он вам все равно понадобится. Т.е. микрофон на коробке позволяет работать. А во время мероприятий PAO часто бывает более одного ведущего , и провод становится неудобным, а микрофон на камере направленным (плохо, когда ведущий находится за кадром).
@TildalWave Синяя коробка называется BPSMU (динамик с батарейным питанием), произносится как «bipsmoo». Две кнопки XMIT (передача) и ICOM (внутренняя связь).
@TildalWave вот личное фото БПСМУ с надписями на кнопках. Не очень хорошее фото, но достаточно четкое, я надеюсь. imgur.com/a/1Ji1q

Микрофоны высокого качества (например, используемые в вещательных СМИ) предназначены для передачи звукового сигнала высочайшего качества и могут поставить под угрозу другие аспекты, такие как надежность, устойчивость к экстремальным условиям, срок службы батареи и т. д., потому что основной рынок для них может приспособиться к их ограничениям тем или иным образом.

С другой стороны, в космосе важна надежность наряду с минимальным весом. Центру управления полетом не нужно слушать музыку с МКС; пока микрофон может надежно передавать разборчивый речевой сигнал, это все, что имеет значение.

Микрофоны класса Hi-Fi хороши для музыки (любой приличный микрофон должен работать на частоте около 20 Гц-20 кГц, что обычно соответствует диапазону человеческого слуха); полезная информация в человеческой речи передается в диапазоне от 300 Гц до 3 кГц. Частоты за пределами этого диапазона могут быть полностью удалены из звукового сигнала, и мы можем понять содержание речи в нем. Получить хорошее воспроизведение выше 20-20 кГц не так просто, и с микрофоном, который может это сделать, вероятно, нужно обращаться с осторожностью. С другой стороны, микрофоны, поддерживающие речевую полосу пропускания, могут быть изготовлены относительно легко и могут быть весьма надежными.

Для повседневного общения, и особенно когда он только начинает работать, выиграют микрофоны с более низким уровнем сигнала и более высокой надежностью. Когда это пресс-мероприятие, имеет смысл включить медиа-микрофон, а hi-rel всегда рядом, чтобы поддержать его.

Не совсем убедительно. Да, конденсаторные микрофоны, используемые в радиовещательных/музыкальных студиях, хрупкие и нуждаются в фантомном питании, но стандартным микрофоном для голоса (как пения, так и разговора) на живых концертах остается Shure SM-58 , полностью пассивный и прочный, как танк. дизайн из 60-х годов, который до сих пор звучит так же прозрачно, как «хороший» микрофон в связанном видео. Конечно, SM-58 может показаться слишком тяжелым , но есть также очень легкие, прочные и все же довольно качественные электретные конденсаторные микрофоны.
«полезная информация в человеческой речи передается в диапазоне от 300 Гц до 3 кГц». Не так просто. В качестве эксперимента на работе я провел цифровую фильтрацию речевого сигнала, удалив почти все, что ниже 1 кГц, и большую часть сигнала ниже 3 кГц. Удивительно, как легко было потом следить за речью, отфильтровав «теоретически полезную» часть. Причина: человеческое ухо восполнит недостающие основные тона при наличии достаточного количества гармоник.
@MSalters Не соглашусь. Диапазон 300–3 кГц, который я привел, был типичным ориентиром, который я помню из своей курсовой работы и последующего знакомства с телефонной индустрией. POTS отфильтрованы в эту полосу. Я предполагаю, что это гарантировало разборчивую речь и позволяло минимизировать затраты на оконечное, коммутационное и передающее оборудование.
Это действительно остатки старой аналоговой телефонной сети. 300-3000 достаточно, но не обязательно. Однако старая аналоговая электроника не могла гарантировать достойный SNR выше 3 кГц или ниже 300 Гц, поэтому его просто отфильтровывали без потери разборчивости. Низкочастотный диапазон был особенно необходим для предотвращения помех на частоте 60 Гц.

Чистая спекуляция с моей стороны.

Для тех, кто не привык слушать радиопереговоры, статические/радиопомехи могут потребовать многократных «дублей». Так может быть у большинства зрителей. Большой микрофон, вероятно, несет в себе некоторую встроенную обработку сигнала и инструменты с высоким коэффициентом усиления. Короче говоря, инвестиции в микрофон потенциально помогают снизить стоимость PR (+:

С другой стороны, центр управления полетами, вероятно, общается по радио изо дня в день. Они могут обойтись без накладных расходов, упомянутых выше.

ps Как я уже сказал, чистое предположение. Не стесняйтесь голосовать против!

Почему астронавты МКС используют микрофоны более низкого качества для официальной радиосвязи, чем для PR-мероприятий?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v