Long range acoustic device

(Акустическое устройство дальнего действия)

01.10.2008

mysasil.ru

            

Различные варианты систем LRAD 500 и способов их установки

            

Варианты установки систем LRAD 500 и 1000

Акустическое устройство дальнего действия (long range acoustic device, LRAD) в оригинале, это пьезокерамический излучатель большой мощности с довольно узкой диаграммой направленности.

А выпускает эти приборы уже упоминавшаяся нами компания American Technology Corp. LRAD был изобретен Элвудом "Вуди" Норрисом (Woody Norris), и его успешные продажи лежат в основе создания всего сегмента рынка таких устройств, существующего с 2004 года.

Работая в полную силу, наиболее мощное устройство из линейки — LRAD 1000X — развивает относительное звуковое давление (так более строго именуется более привычное нам понятие "громкость") в 152 дБ на расстоянии одного метра от источника. "Устрашающий сигнал" на выходе устройства, несмотря на слухи о его "психотропности", оказывает лишь болевое воздействие на барабанные перепонки. "Я инстинктивно зажал руками уши — сирена была настолько громкой, что я не мог о чем-либо думать и что-либо делать. Я был парализован", — пишет журналист Уильям Лидуэл о том, как Норрис демонстрировал ему свое устройство в действии.

Однако уже на расстоянии пятидесяти метров от источника звук, генерируемый LRAD 1000, воспринимается уже не так болезненно, а на ста метрах — громкость падает до 110 дБ. Этого, конечно, будет с лихвой достаточно для передачи адресного речевого сообщения — но вооруженного автоматическим оружием злоумышленника едва ли удастся таким образом заставить отказаться от агрессивных намерений.

С технологией LRAD связано еще больше мифов, чем с возможностями этого устройства. Компания American Technology показала высокий класс в области public relations, так умело подавая информацию о LRAD вместе со сведениями о других своих разработках, что на неискушенного читателя наползло целое облако заблуждений насчет физических принципов работы этого прибора. Например, в зарубежных СМИ ходили не подтвержденные экспертами слухи о том, что звук в "акустических устройствах дальнего действия" переносится в пространстве с помощью модуляции слышимых колебаний ультразвуком — подобно тому, как низкочастотный радиосигнал модулируется высокочастотным в системах радиосвязи. Такая технология, по утверждению производителя, "позволяет создать узкую диаграмму направленности".

На самом деле, как нам удалось выяснить, подобный физический принцип используется в совсем другом продукте компании — параметрических звуковых извещателях HSS. Они действительно обладают весьма узкой диаграммой направленности, но максимальная громкость этих приборов ограничена всего лишь 90 децибелами. При всех своих достоинствах параметрические звуковые излучатели крайне неэффективны с энергетической точки зрения и до болевого порога просто не дотягивают. А маркетинговая служба вендора, мягко говоря, несколько подтасовала информацию ради придания привлекательности своему продукту.

Зависимость акустического излучения от дистанции для самого мощного устройства из линейки — LRAD 1000. Звуковое давление перед устройством превышает 150 дБ и падает до 100 дБ на дальности в 500 метров. Однако позади акустической пушки звук на 60 дБ тише — для оператора она безопасна.

В отличие от привычных для нас бытовых колонок, в "пушках" LRAD для генерации акустического колебания используются не электромагнитные катушки, а пьезоэлектрические излучатели — кристаллы с анизотропными свойствами, изменяющие свои линейные размеры при подаче на них потенциала, и таким образом преобразующие электрический сигнал в акустическое колебание.

Согласно статьям в западной технической прессе, LRAD представляет собой массив из сонаправленных пьезоэлектрических излучателей с раструбами — его элементы при этом расположены в два слоя так, что раструбы верхнего ряда частично перекрывают нижние излучатели. По некоторым данным, пьезоэлектрические излучатели нижнего ряда опережают по фазе излучатели верхнего ряда; однако, ни о какой фокусировке путем дискретного изменения фазы, как это делается для высокочастотных электромагнитных волн в фазированных антенных решетках, речи не идет.

Выдержка из Википедии

The long range acoustic device (LRAD) is a crowd-control and hailing device developed by American Technology Corporation.

According to the manufacturer’s specifications, the equipment weighs 45 pounds (20 kg) and can emit sound in a 30° beam (only at high frequency, 2.5kHz) from a device 33 inches (83 cm) in diameter. At maximum volume, it can emit a warning tone that is 146 dBSPL (1000 W/m?) at 1 metre, a level that is capable of permanently damaging hearing, and higher than the normal human threshold of pain (120 – 140 dB). The maximum usable design range extends to 300 metres. At 300 metres, the warning tone (measured) is less than 90 dB. The warning tone is a high-pitched shrill tone similar to that of a smoke detector.

There appears to be some disagreement over these specifications, as some have reported measurements that differ from the manufacturer’s specifications, and show reduced output with a less directive beam.

It’s instructive to note that any loudspeaker of equal size will generate a beam of the same directivity as LRAD. The parameter "ka", which is the wave number multiplied by the speaker radius, is often used to characterize sound source directivity. For this source, ka=19 at 2.5kHz, and according to the LRAD data sheet, the beam angle of about 30 degrees total - precisely what is predicted for a regular loudspeaker [1]. Contrary to some beliefs, the device does not use ultrasound, nor is it a phased array; it uses an array of conventional acoustic tweeters, the same as those used in many professional audio applications, all driven together in parallel.

Carl Gruenler, (former) vice president of military and government operations for American Technology Corp. (and who now runs a company making a competing device), says that being within 100 yards (90 m) of the device is extremely painful, but its use should be limited to 300 yards (270 m) to be effectively used. He concedes that the device is powerful enough to cause permanent auditory damage, but that it is only meant to be used for a few seconds at a time.

Countermeasures may include the use of passive hearing protection (earplugs, headsets), which may bring the sound down to ineffective levels. In addition, sound could be reflected from a solid surface, and redirected back to the originator.

Small spherical "point-source" acoustic devices follow the known inverse square law, which predicts the loss of 6db per doubling of distance from the source. Large speakers (or large arrays), such as these mentioned above or those commonly used in concert halls, etc., produce less loss with distance in the nearfield, typically 3-4db per doubling of distance from the source. The larger the speaker, and the higher the frequency, the longer the effective nearfield is (see Beranek). Devices like this generally have nearfields of only a few meters.

Первоначальный материал по ссылке удален.