Почему качество звука встроенного громкоговорителя такое плохое?

Для регулирующей части этого вопроса.

14 CFR 121.318

Никто не может управлять самолетом, вмещающим более 19 пассажиров, если он не оборудован системой громкой связи, которая:

(a) Может работать независимо от системы внутренней связи членов экипажа, требуемой § 121.319, за исключением телефонных трубок, наушников, микрофонов, селекторных переключателей и сигнальных устройств;

(b) утвержден в соответствии с § 21.305 настоящей главы;

(c) Доступен для немедленного использования с каждого из двух рабочих мест членов летного экипажа в пилотской кабине;

(d) Для каждого требуемого аварийного выхода для пассажиров на уровне пола, к которому примыкает место бортпроводника, имеется микрофон, который легко доступен для сидящего бортпроводника, за исключением того, что один микрофон может обслуживать более одного выхода при условии близости выходов. позволяет без посторонней помощи устно общаться между сидящими бортпроводниками;

(e) Может управляться бортпроводником в течение 10 секунд на каждом из тех мест в пассажирском салоне, с которых возможно его использование;

(f) слышно на всех пассажирских креслах, в туалетах, а также на креслах и рабочих местах бортпроводников; и

(g) Самолеты транспортной категории, изготовленные 27 ноября 1990 г. или позднее, отвечают требованиям § 25.1423 настоящей главы.

[Док. № 24995, 54 ФР 43926, 27 октября 1989 г.]

14 Свода федеральных правил 25.1423

Система громкой связи, требуемая настоящей главой, должна:

(a) Иметь питание, когда воздушное судно находится в полете или остановлено на земле, после выключения или отказа всех двигателей и вспомогательных силовых установок, или отключения или отказа всех источников энергии, зависящих от их продолжительной работы, для:

(1) Продолжительность не менее 10 минут, включая общую продолжительность не менее 5 минут объявлений, сделанных членами летного и кабинного экипажей, с учетом всех других нагрузок, которые могут оставаться запитанными от того же источника, когда все другие источники питания не работают. ; и

(2) Дополнительный период времени в резервном состоянии, необходимый или необходимый для любых других нагрузок, которые питаются от того же источника и необходимы для безопасности полета или необходимы в аварийных условиях.

(b) Быть готовым к работе в течение 3 секунд с момента извлечения микрофона из места хранения.

(c) Быть разборчивым на всех пассажирских сидениях, в туалетах, а также на посадочных местах и ​​рабочих местах бортпроводников.

(d) быть сконструированы таким образом, чтобы никакие неиспользуемые, неубранные микрофоны не выводили систему из строя.

(e) Быть способным функционировать независимо от любой требуемой системы внутренней связи членов экипажа.

(f) Быть доступным для немедленного использования с каждого из двух рабочих мест членов летного экипажа в пилотской кабине.

(g) Для каждого требуемого аварийного выхода для пассажиров на уровне пола, к которому примыкает место бортпроводника, должен быть микрофон, легкодоступный для сидящего бортпроводника, за исключением того, что один микрофон может обслуживать более одного выхода при условии близости выходов. позволяет без посторонней помощи устно общаться между сидящими бортпроводниками.

[Док. № 26003, 58 FR 45229, 26 августа 1993 г., с поправками, внесенными Amdt. 25-115, 69 ФР 40527, 2 июля 2004 г.]

Существуют системы для увеличения громкости в некоторых случаях, например, на Боинге 767 оба работающих двигателя дают увеличение громкости на 6 дБ, а сброшенные маски O2 дают дополнительное усиление громкости на 3 дБ.

Система PA (Public Address) состоит из полосового фильтра между диапазоном частот$f \in [f_i , f_f]$

Это влияет на качество звука, поскольку голосовые частоты могут выходить за пределы этого диапазона, и, таким образом, полосовой фильтр подавляет эти пики, выходящие за пределы диапазона фильтра.

Помните, как работает полосовой фильтр:

Частоты ниже$f_i$не допускаются ни частоты выше$f_f$. Тем не менее, когда частоты выходят за пределы полосы пропускания (определяемой$\Delta f=f_2-f_1$при котором выигрыш имеет значение$\mathrm{gain_{max}}-3$ $\mathrm{dB}$), качество звука ухудшается и поэтому из салона мы слышим приглушенный звук голоса летного экипажа.

Некоторые из новых авиационных систем громкой связи выполнены с использованием систем DSP (цифровой обработки сигналов), также в ограниченном диапазоне, но качество звука более улучшено.

Ссылки: Димов Стойце Ильцев, «Глобальная авиационная связь, навигация и наблюдение (CNS)», июнь 2013 г.

Микрофоны, используемые в авиационных гарнитурах, представляют собой простые электретные микрофоны с высокой четкостью голоса, но низким откликом на высоких частотах. Они обеспечивают качество, аналогичное стандартной телефонной связи. Поскольку пилоты используют эти микрофоны для разговора по внутреннему громкоговорителю, нет причин устанавливать усилитель с высоким качеством воспроизведения, питаемый от микрофона с низким качеством воспроизведения.

Назначение PA — четкая передача информации, такая же, как и у радио. Высокое качество голоса имеет очень низкий приоритет, и его также трудно контролировать без индивидуальной настройки микрофона для каждого отдельного пилота.

Также стоит отметить, что ваше основное предположение состоит в том, что система с более высокой точностью улучшит способность пассажиров понимать команду. На самом деле это не так. Системы с низкой пропускной способностью, такие как телефон, работают по принципу, согласно которому речь также может быть понята (а иногда и лучше) при удалении ее высокочастотных компонентов. Это дает дополнительное преимущество, заключающееся в том, что требуется меньшая пропускная способность канала на пользователя системы (как в телефонной, так и в радиосвязи).

Высококачественная система аудиоадресации, например та, которую использует ди-джей на радио, требует тихой обстановки, высококачественного, высокочувствительного микрофона и громкоговорителя с постоянным голосом, который поддерживает постоянное расстояние от микрофона. Ни один из них не является практичным в кабине самолета.

Система немного более низкого уровня, например, используемая выступающим на сцене, будет использовать микрофон на наушнике в том же месте, что и микрофон пилота. Однако это конденсаторные микрофоны, ненаправленные и очень чувствительные. Такой микрофон будет перегружен фоновым шумом в кабине самолета.

Как в настройке радио, так и в настройке выступающего на сцене также есть специальный звукорежиссер, который следит за уровнем выступающего и вносит коррективы в выходной сигнал микрофона. Эквалайзеры, компрессоры и реверберация также используются среди других эффектов для улучшения качества голоса говорящего.