Комплекс программно-аппаратный «АСК-Громкость-М»
Назначение изделия
С 25 мая 2015г. в России вступили в силу поправки в закон «О рекламе», которые регулируют допустимый уровень громкости рекламы по сравнению с уровнем громкости телепрограмм. Согласно поправкам, соотношение определяется на основе методики, разработанной ФАС (она предусматривает, что громкость рекламы может превышать громкость телепрограмм, которые она прерывает, не более чем на 1,5 децибела).
Для осуществления измерений разности уровней громкости рекламы и программы в ФАС России используется, созданное нашей компанией, сертифицированное средство измерения — «Программно-аппаратный комплекс «АСК-громкость»
Комплекс программно-аппаратный «АСК-Громкость-М» предназначен для измерения уровня интегральной громкости аудиофрагментов в автоматизированном режиме согласно метрологически утвержденной методике измерений.
Описание изделия
Конструктивно комплекс выполнен в виде моноблока с установленными цифро-аналоговыми преобразователями, преобразователем напряжения измерительным аналого-цифровым модульным, контроллером и специализированным программным обеспечением. Контроллер моноблока снабжен сетевым интерфейсом Ethernet и сетевым адаптером питания 220В/50Гц.
Принцип действия комплекса основан на последовательном цифро-аналоговом и аналого-цифровом преобразовании сигналов напряжения переменного тока, измерении их амплитуды и цифровой обработке результатов измерений для оценки интегральных уровней громкости.
Цифровая обработка и вычисление мгновенных и интегральных уровней громкости проводится в соответствии с алгоритмом, изложенном в приложении 1 технических рекомендаций ITU-R BS.1770 «Алгоритмы измерений громкости звуковых программ и истинного пикового уровня звукового сигнала». Методика проведения измерений, реализованная в ПО комплекса описана в документе: «Методика измерений разности между уровнями громкости телевизионных и радиопрограмм и уровнем громкости рекламы»
Внешний вид комплекса приведён на рисунке 1.
Программное обеспечение
Для управления режимами работы комплекса и обработки измерительных сигналов применяется встроенное в контролер программное обеспечение (ПО) «ACS Loudness-M.rtexe».
Технические характеристики
Технические характеристики комплекса приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон входных напряжений переменного тока в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц, В | ±5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности преобразования напряжения на частотах до 1 кГц | ±(0,48+0,2/U) без калибровки ±(0,05+0,03/U) с калибровкой где U – амплитуда входного сигнала |
| Диапазон измерений интегральной громкости сигнала длительностью от 5 с до 300 с, дБ* относительно максимального уровня квантования | от минус 3 до минус 40 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений интегральной громкости, дБ | ±0,2 |
| Диапазон частот, Гц | от 20 до 20 000 |
| Диапазон измерений разности уровней интегральной громкости, дБ относительно максимального уровня квантования | от минус 37 до 37 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений разности уровней интегральной громкости сигналов длительностью от 5 с до 1800 с, дБ | ±0,4 |
| Габаритные размеры (длина×ширина×высота), см, не более: | 34,0×20,4×20,0 |
| Масса, кг, не более | 5 |
| Параметры электропитания от сети переменного тока: — напряжение переменного тока, В; — частота переменного тока, Гц | 220 ± 22 50 ± 2 |
| Рабочие условия эксплуатации: — температура окружающего воздуха,°С — относительная влажность воздуха, % — атмосферное давление, мм рт. ст. | от 15 до 25 от 30 до 80 от 650 до 800 |
| Примечания: *Уровень громкости в ITU-R BS.1770 измеряется в LKFS, в EBU R128 – в LUFS. Единицы LKFS и LUFS эквивалентны между собой и соответствуют децибелу относительно максимального уровня квантования. |
Поверка
Осуществляется в соответствии с документом «Программно-аппаратный комплекс «АСК-Громкость-М». Методика поверки»
Устройство и работа
Функционально комплекс состоит из вычислительного блока-контроллера, модулей цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), модулей аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) с четырьмя или более цифро-аналоговыми каналами для воспроизведения аналогового звукового сигнала синхронно по четырем каналам и четырьмя или более аналогово-цифровыми каналами для синхронного измерения аналогового звукового сигнала). В контроллере вычислительного блока установлен твердотельный диск для хранения информации. Дополнительно в USB порт контроллера вставляется внешний флэш диск для временного хранения обрабатываемых аудиофайлов.
Принцип работы
Принцип действия комплекса основан на преобразовании цифрового звукового сигнала, записанного в цифровой аудио-файл, в аналоговый сигнал при помощи ЦАП с аналоговыми выходами. Выходы ЦАП подключены экранированными кабелями ко входам каналов АЦП, выполняющего обратное преобразование (оцифровку) сигналов напряжения переменного тока (аудио сигнала), измерение их амплитуды и цифровую обработку результатов измерений для оценки интегральных уровней громкости измеряемых аудио-фрагментов.
Такое преобразование позволяет обеспечить метрологическую достоверность измерения разности уровней громкости аудиофрагментов, записанных в цифровой форме и провести метрологическую аттестацию комплекса при помощи сравнения результатов измерения цифровых записей сигналов эталонных приборов и их аналоговыми значениями (эталонного генератора сигналов и вольтметра), подключаемыми ко входам АЦП и выходам ЦАП при проведении калибровки и поверки комплекса.
Взаимодействие составных частей
Управление работой комплекса осуществляется по сети Ethernet (через интернет) при помощи внешнего ПО «SmartAir» или аналогичного, поддерживающего формат команд управления комплексом.
Кроме того, в состав комплекса «АСК-Громкость-М» включено вспомогательное ПО для проведения настройки, поверки и автокалибровки комплекса по сети.
Внешнее ПО, например «SmartAir», формирует задание на сравнительное измерение пары аудио фрагментов в формате структурированного .xml файла и отправляет файл задания по сети ethernet (в том числе и по сети интернет) в контроллер комплекса.
В файле задания содержится информация о сетевом адресе места нахождения файлов сравниваемых аудио фрагментов, по которой контроллер в автоматическом режиме производит соединение с сетевым сервером-хранилищем файлов и загрузку файлов сравниваемых аудио фрагментов.
Далее загруженные аудио фрагменты автоматически преобразуются в аналоговые сигналы при помощи каналов ЦАП.
Одновременно, сигнал, подаваемый на выходы ЦАП, оцифровывается каналами модулей АЦП и обрабатывается встроенным ПО комплекса для получения значений интегральной громкости.
По завершении обработки фрагментов результаты измерения интегральной громкости и её разности для обоих аудио фрагментов записываются в файл результатов измерений на твердотельный диск контроллера комплекса и внешнее хранилище аудиофайлов.
Основные режимы работы
Комплекс содержит встроенное программное обеспечение, установленное в контроллере и работающее в автоматическом режиме. Встроенное ПО не требует вмешательства оператора в основном режиме работы (режиме измерения). При необходимости обслуживания реализует следующие режимы работы:
- Режим автокалибровки
- Режим записи эталонных сигналов
- Режим воспроизведения эталонных сигналов
- Режим поверки
- Режим измерения (основной режим)
При необходимости проведения поверки, калибровки каналов АЦП или автокалибровки необходимо запустить вспомогательное ПО «АСК-Громкость», поставляемое в составе комплекса.
На рис.2 представлена лицевая панель вспомогательного ПО. Она необходима для калибровки каналов АЦП, проведения автокалибровки и поверки.
