Мікрофон для PoE IP-камери.

З огляду на постійне збільшення вимог до рівня безпеки, все більшої популярності набувають системи відеоспостереження з можливістю аудіо моніторингу. На об'єктах, що охороняються виникають різні ситуації і наявність запису звуку, може надати істотну допомогу. У даній статті будуть детально розглянуті види мікрофонів і їх використання на практиці в різних системах відеоспостереження.

Активні і пасивні мікрофони.

Активний мікрофон виробляє посилення сигналу в схемі мікрофона, пасивний - немає.

Пасивні мікрофони використовуються з зовнішнім підсилювачем і мають низький рівень шумів, але на відміну від активних моделей, вони не настільки багатофункціональні.

Сьогодні в системах відеоспостереження використовуються тільки активні мікрофони, незважаючи на те, що вони вимагають підстроювання і вловлюють сторонні шуми.

Активні мікрофони можуть бути як з автоматичним регулюванням рівня (АРУ) так і без неї.

Зовнішні та внутрішні мікрофони.

За виконання мікрофони поділяють на вбудовані в корпус відеокамери і зовнішні, які підключаються до камери або реєстратору по кабелю.

Вбудовані мікрофони мають ряд недоліків: вони широко спрямовані і не можуть забезпечити потрібну якість звуку, так як вловлюють весь навколишній шум. Такі мікрофони недостатньо чутливі і не здатні коректно передавати звук з відстані в кілька метрів.

Для повного охоплення зони, що охороняється, відеокамери встановлюються на стелі або в кути приміщень, але ці місця, через свою віддаленість, не підходять для отримання аудіоряду.
Дані точки розміщення отримують численні відображення звукових хвиль, що вимагає складних схем посилення і шумозаглушення.
Тому, при проектуванні, для отримання направленого звукового потоку з зони спостереження, необхідно використовувати зовнішні активні мікрофони.

Практичне використання мікрофонів.

На сьогоднішній день найпоширенішими системами відеоспостереження з мікрофонами є системи на основі IP, так як вони мають ряд переваг:

• Передача звуку в IP-системі не має обмежень по дальності;
• IP-камери мають аудіовхід, при цьому звукові хвилі оцифровуються процесором IP-камери, а звук додається до відеопотоку камери;
• IP-реєстратор здатний прийняти будь-яку кількість аудіоканалів суміщених з потоком IP-камер.

Існує кілька перешкоджають факторів реалізації IP-проекту з мікрофонами.

• Харчування мікрофонів.

  За типом харчування IP-камери діляться на два типи: використовують живлення від ліній постійного струму 12Вольт і харчуються по PoE технології. Причому PoE харчування частіше використовується для камер в приміщеннях.
  Мікрофони, в більшості випадків, встановлюють в приміщеннях, але їх внутрішня начинка заснована на підтримці харчування 12Вольт, а технологія PoE передає по лініях зв'язку 48Вольт і не дозволяє додавати на лінію живлення додаткових споживачів. Для мікрофонів потрібні додаткові блоки живлення 12Вольт і протяжка кабелю живлення, що «зводить нанівець» плюси використання PoE.
  На PoE лінію можна встановити ще один блок живлення, який конвертує мікрофона окремі 12Вольт, але він коштує недешево і є додатковим обладнанням, а це ускладнення системи відеоспостереження та зменшення стабільності її роботи.

• Висока чутливість аудиовхода IP-камер.

  IP-камери мають дуже чутливий аудіо тракт в порівнянні з аналоговим обладнанням.
  Стандартний мікрофон створює в аудіо тракті IP-камери занадто високу амплітуду сигналу, що тягне за собою високий рівень шумів і спотворень.
  Можливе рішення - це використання мікрофонів з автоматичним регулюванням рівня, але на практиці цього не достатньо для досягнення допустимого рівня шумів.
  Можна провести тестування роботи IP-камери з мікрофонами, щоб знайти оптимальну модель. Але і це буде неправильним рішенням, так як аудіо тракти розрізняються навіть в IP-камерах однієї серії, до того ж відбувається постійне оновлення обладнання.
  У багатьох моделей IP-камер, оптимальних для системи відеоспостереження за своїми параметрами, аудіовхід виявляється занадто чутливим для роботи з наявними мікрофонами.
  Можливе використання дорогих мікрофонів з широким діапазоном підстроювання, або додавання в схему мікрофона додаткового подстроченного резистора, але такі мікрофони коштують дорожче камери, а займатися пайкою можна лише в одиничних випадках.

Мікрофон для IP-камер з PoE харчуванням.

За результатами монтажу обладнання на об'єктах, виявилася необхідність в мікрофонах, сумісних з чутливими аудіовходами IP-камер (в тому числі ComOnyx). При цьому важливою є підтримка IP-камер з PoE харчуванням.

мікрофон CO-MF01 - був розроблений брендом ComOnyx для IP-камер з PoE харчуванням, як конкурентне рішення в бюджетному діапазоні, після чого на його базі був випущений CO-MF02 , Що відрізняється поліпшеними характеристиками.

важлива особливість CO-MF02 - це можливість отримувати живлення від аудиовхода IP-камери.
Аудіо тракт IP-камери має певний рівень постійної напруги, він може коливатися від 1 до 4Вольт. Залежно від сумарного електричного опору від 1 до 16кОм (включаючи динамічний опір мікрофона, яке залежить від рівня напруги аудіо тракту IP-камери), аудіовхід здатний забезпечити живлення пристрою струмом від 0,2 до 3мА. (Дані засновані на проведених тестах IP-камер ComOnyx).
Покращені характеристики чутливості CO-MF02, при мінімальних 1,5Вольтах холостого ходу і струму замикання харчування 1 мА, дозволяють видавати рівень амплітуди вихідного сигналу, прийнятний для успішної роботи.
Піковий вихідний сигнал (від позитивного до негативного піку) становить не більше 1000мВольт. Подальше посилення вихідного сигналу обмежена необхідністю використовувати малі «фантомні» струми аудиовходов пристроїв.

Компанія ОНІКС провела успішне тестування мікрофона CO-MF02 з IP-камерами ComOnyx серії CO-, в тому числі з поворотними моделями.

Однак, важливо враховувати той факт, що дана модель мікрофону працює не з кожної IP-камерою, у певних моделей аудиовход не дає потрібних значень, також зустрічаються камери, що не мають «фантомного напруги» аудиовхода за своєю конструкцією.

мікрофон CO-MA01 - розроблений для IP-камер з харчуванням 12Вольт.

Розробка додаткового мікрофона з харчуванням 12Вольт виявилася необхідною, так як не всі IP-камери з чутливим аудиовходом підтримують CO-MF02.
Для IP-камер рівень вихідного сигналу, що посилається стандартними 12Вольтнимі мікрофонами, виявляється занадто великим.
В результаті користувач чує різкий звук і підвищений рівень шуму. Це відбувається через погане узгодження аудиовхода IP-камери з аудіовиходом мікрофона.
З цією проблемою стикаються як монтажники систем відеоспостереження так і кінцеві користувачі.
Вирішити питання можна самостійно, потрібно спаяти «схему узгодження» з подстроченного резистора і знизити рівень вихідного сигналу мікрофона до допустимого для камери рівня.

За результатами тестування IP-камер ComOnyx із зразками мікрофонів, що мають різний рівень вихідної напруги, в виробництво був запущений CO-MA01. За рівнем сигналу ця модель мікрофону підходить для більшості IP-камер.
Піковий вихідний сигнал CO-MA01 першої версії становить 1000мВольт. Надалі амплітуда вихідного сигналу була збільшена до 2Вольт. Як показала практика, більшість IP-камер, що мають чутливий аудиовход здатні приймати такий рівень з прийнятними спотвореннями.

мікрофон CO-MA02 , Зі збільшеною до 3Вольт амплітудою вихідного сигналу, був розроблений для IP-камер і реєстраторів.

Якщо чутливості CO-MA01 недостатньо - на виході оператор отримає якісний, але тихий сигнал. Рішенням стане версія активного мікрофона CO-MA02, що має збільшену амплітуду вихідного сигналу.

Технічний відділ компанії ОНІКС продовжує розробку сумісних рішень. Протестовані мікрофони, які мають різний рівень пікового вихідного сигналу: 200мВ, 600мВ, 700МВ, 1000мВ, 1100мВ, 2В, 3В, 3.5-4В. Для партнерів компанії можлива розробка версії мікрофона CO-MA серії сумісна з IP-камерами Вашого проекту.

Висновок.

Основні проблеми, з якими стикаються користувачі активних зовнішніх мікрофонів:

• Це складна організація харчування мікрофона при використанні PoE технологій,
• Проблема в неузгодженості рівня вихідного сигналу мікрофона з можливостями аудиовхода сучасних камер.

Обидві проблеми можуть бути вирішені новими розробками:

CO-MF02 - CCTV мікрофон фантомного живлення, незамінний при використанні IP камер з функцією PoE, так як не вимагає додаткового живлення;

CO-MA01 і CO-MA02 - CCTV мікрофон активного живлення 12В, розрахований на використання з IP-камерами мають чутливий аудіовхід.

З огляду на вимоги безпеки і популярність систем відеоспостереження з можливістю аудіо моніторингу, використовуються різні види мікрофонів. Активний мікрофон виробляє посилення сигналу в схемі мікрофона, пасивний - немає. В основному використовуються тільки активні мікрофони, вони можуть бути як з автоматичним регулюванням рівня (АРУ), так і без неї. Мікрофони також поділяють на вбудовані і зовнішні підключення до камери або реєстратору по кабелю. Активні мікрофони використовують для отримання направленого звукового потоку з зони спостереження. Найпоширеніші системи відеоспостереження з мікрофонами - на основі IP. Типи харчування IP-камер: від ліній постійного струму 12Вольт і харчуються по PoE технології.

Олександр Мінасян
Технічний директор компанії ОНІКС