L'une des principales tâches résolues dans le processus de calcul électroacoustique, effectué au stade initial de la conception des systèmes d'avertissement d'incendie - SOUE, est la tâche de sélectionner et de placer des annonciateurs vocaux (ci-après dénommés haut-parleurs). Les haut-parleurs peuvent être installés aussi bien dans des espaces ouverts que dans des pièces fermées (protégées). Le but de cet article est de proposer et de justifier des options pour le placement optimal des annonciateurs vocaux (ci-après haut-parleurs) dans des pièces fermées (protégées).

Dans les pièces fermées, il est recommandé d'installer des haut-parleurs internes, car ils sont les plus optimaux en termes de paramètres et de qualité. Selon la configuration de la pièce, il peut s'agir de plafonds ou de murs. Le placement correct des haut-parleurs vous permet d'assurer une répartition uniforme du son dans la pièce, donc d'obtenir une bonne intelligibilité. Si nous parlons de la qualité du son, elle sera principalement déterminée par la qualité des haut-parleurs sélectionnés. Ainsi, par exemple, lors de l'utilisation de haut-parleurs de plafond, il faut tenir compte du fait que l'onde sonore du haut-parleur se propage perpendiculairement au sol. Par conséquent, la zone de résonance à la hauteur des oreilles des auditeurs est un cercle, le rayon de qui est prise égale à la différence de hauteur d'installation (montage) de l'enceinte et de la distance à 1,5 m du sol (selon documents réglementaires). Dans la plupart des problèmes de calcul de l'acoustique du plafond, les ondes sonores sont identifiées avec des rayons géométriques, tandis que le diagramme directionnel (DP) du haut-parleur détermine les paramètres (angles) d'un triangle rectangle, donc, pour calculer le rayon d'un cercle (jambe d'un triangle), le théorème de Pythagore est suffisant. Pour un son uniforme de la pièce, les haut-parleurs doivent être installés de manière à ce que les zones résultantes se touchent ou se chevauchent légèrement. Dans le cas le plus simple, le nombre requis de haut-parleurs est obtenu à partir du rapport des amplitudes de la zone de sondage à la zone de son à partir d'un haut-parleur.

L'un des principaux paramètres qui doivent être déterminés dans les calculs est l'espacement de la chaîne de haut-parleurs. Il sera déterminé par la taille de la pièce, la hauteur des haut-parleurs et leur diagramme de directivité (ROS).

Lorsque vous placez des enceintes murales dans des couloirs le long d'un mur, l'espacement recommandé est :

hors réflexions murales :

(Espacement, m) = (Largeur du couloir, m) x 2

• en tenant compte des reflets des murs :

  (Espacement, m) = (Largeur du couloir, m) x 4

Lorsque vous placez des enceintes murales dans des pièces rectangulaires le long de deux murs en damier, l'espacement est :

En cas de placement opposé des enceintes murales dans des pièces rectangulaires le long de deux murs, l'étape de placement :

Exigences primaires

Voici la principale exigence des documents réglementaires (ND) :

Le nombre de sons et de parole (haut-parleurs) des alarmes incendie, leur disposition et leur puissance doivent assurer le niveau sonore dans tous les lieux de séjour permanent ou temporaire des personnes conformément aux normes du présent règlement.

La conception des systèmes d'alerte s'accompagne de la réalisation d'un calcul électroacoustique (EAC). La conséquence d'un EAR compétent est l'optimisation - la minimisation des moyens techniques, l'amélioration de la qualité de la perception. La qualité de la perception, quant à elle, est caractérisée par le confort sonore pour la musique de fond et l'intelligibilité des messages vocaux. Le critère d'exactitude de l'EE sont les exigences des documents réglementaires (ND), qui peuvent être conditionnellement divisées en :

• exigences pour un annonciateur vocal (haut-parleur);

  exigences relatives aux niveaux des signaux audio ;

  exigences relatives à l'emplacement des annonciateurs vocaux (haut-parleurs).

Il convient de noter que le ND ne contient que les exigences nécessaires (minimum), tandis que les exigences suffisantes (maximum) sont assurées par la disponibilité de méthodes compétentes et, en leur absence, par l'alphabétisation et la responsabilité du concepteur.

Exigences relatives aux haut-parleurs

Les exigences suivantes sont énoncées dans. Les sirènes doivent fournir un niveau de pression acoustique tel que :

Les signaux sonores SOUE assuraient un niveau sonore global (le niveau sonore d'un bruit constant avec tous les signaux produits par les sirènes) d'au moins 75 dBA à une distance de 3 m de la sirène, mais pas plus de 120 dBA en tout point de la salle protégée.

Cette clause contient deux exigences - l'exigence de pression acoustique minimale et maximale.

Pression acoustique minimale

Le haut-parleur doit fournir un niveau de signal audio (minimum) à une distance de 1 m du centre géométrique :

Pression acoustique maximale

Donnons la définition du point calculé :

Point de conception (RT) - le lieu de recherche possible (probable) de personnes est le plus critique en termes de position et de distance par rapport à la source sonore (haut-parleur). RT est sélectionné sur le plan de conception - plan (imaginaire), parallèle au sol à une hauteur de 1,5 m.

Exigence pour les niveaux de signal audio

La principale exigence pour le niveau de signal audio (nécessaire) est définie dans le ND :

Les signaux sonores de la SOUE doivent assurer un niveau sonore d'au moins 15 dBA supérieur au niveau sonore constant admissible dans le local protégé. La mesure du niveau sonore doit être effectuée à une distance de 1,5 m du sol.

Exigences de placement

La principale exigence pour le placement des haut-parleurs est énoncée dans la ND :

L'installation de haut-parleurs et d'autres annonciateurs vocaux (haut-parleurs) dans les locaux protégés doit exclure la concentration et la répartition inégale du son réfléchi.

Les annonciateurs vocaux (haut-parleurs) doivent être placés de telle manière qu'en tout point de l'objet protégé, où il est nécessaire d'alerter des personnes en cas d'incendie, l'intelligibilité des informations vocales transmises soit assurée.

Considérant les caractéristiques de base des haut-parleurs

Selon, le placement des haut-parleurs fait partie des mesures d'organisation réalisées dans la conception de la SOUE et appelées calcul électroacoustique. Le plus pertinent n'est pas seulement un agencement, mais un agencement optimal des enceintes, qui permet de minimiser la quantité de ressources estimées (temps) et de ressources matérielles.

Les méthodes de placement des haut-parleurs sont étroitement liées à leurs caractéristiques de conception. La plus généralisée est la classification suivante :

par exécution ;

par les caractéristiques de conception ;

par caractéristiques;

par la méthode d'appariement avec l'amplificateur.

Prise en compte du type et des caractéristiques de conception des haut-parleurs

De par leur conception, les haut-parleurs peuvent être divisés en internes et externes. La caractéristique de la conception interne est la classe de protection IP. Pour les haut-parleurs d'intérieur, IP-41 est suffisant, pour les haut-parleurs externes - au moins IP-54. Des haut-parleurs d'intérieur sont utilisés, principalement dans un souci d'économie.

Selon les tâches à résoudre, des haut-parleurs de différentes conceptions peuvent être utilisés. Par exemple, des haut-parleurs de plafond ou muraux peuvent être utilisés en fonction de la configuration de la pièce. Les haut-parleurs à pavillon sont utilisés pour sonder les zones ouvertes, en raison de leurs caractéristiques, de leur classe de protection, de leur directivité sonore élevée et de leur efficacité élevée.

Spécificité de la prise en compte des principaux paramètres des haut-parleurs

Pour effectuer un placement compétent des haut-parleurs, nous avons besoin des caractéristiques suivantes (paramètres de base) du haut-parleur :

Calcul de la pression acoustique d'un haut-parleur

Le volume du haut-parleur ne peut pas être mesuré directement, donc en pratique, il est exprimé en termes de niveaux de pression acoustique, mesurés en décibels, dB.

La pression acoustique d'un haut-parleur est déterminée à la fois par sa sensibilité et par la puissance électrique fournie à son entrée :

Sensibilité du haut-parleur P 0, dB (la sensibilité du haut-parleur est parfois appelée SPL de l'anglais SPL - Sound Pressure Level) - le niveau de pression acoustique mesuré sur l'axe de travail du haut-parleur à une distance de 1 m du centre de travail à une fréquence de 1 kHz à une puissance de 1 W.

Puissance du haut-parleur

Il existe plusieurs grands types de capacités :

Puissance nominale du haut-parleur- puissance électrique à laquelle la distorsion non linéaire du haut-parleur ne dépasse pas les valeurs requises.

Puissance de la plaque signalétique du haut-parleur- est définie comme la puissance électrique la plus élevée à laquelle un haut-parleur peut fonctionner de manière satisfaisante pendant longtemps sur un signal sonore réel sans dommages thermiques et mécaniques.

Puissance sinusoïdale- la puissance sinusoïdale maximale à laquelle le haut-parleur doit fonctionner pendant 1 heure avec un vrai signal musical sans subir de dommages physiques (cf. puissance sinusoïdale maximale).

En général, la valeur spécifiée par le fabricant de l'enceinte doit être utilisée comme paramètre de puissance.

Il est recommandé de calculer la pression acoustique du haut-parleur en fonction de la puissance de commutation du haut-parleur.

Calculs de base

Diminution de la pression acoustique en fonction de la distance

Pour calculer le niveau de pression acoustique au point de conception, il reste à déterminer un autre paramètre important - l'amplitude de la diminution de la pression acoustique en fonction de la distance - divergence, P 20, dB. Selon l'endroit où le haut-parleur est installé - à l'intérieur ou à l'extérieur, différentes formules (approches) sont utilisées.

Calcul du niveau de pression acoustique dans le RT

Connaissant les paramètres du haut-parleur - sa sensibilité - P 0, dB, la puissance acoustique d'entrée PW, W et la distance au RT, r, m, nous calculons le niveau de pression acoustique L 1, dB, développé par celui-ci dans le RT :

Pression acoustique en RT avec fonctionnement simultané de n haut-parleurs :

Calcul de la portée efficace

La portée effective du haut-parleur est la distance du haut-parleur au point auquel la pression acoustique ne dépasse pas (USH + 15) dB :

La portée effective du son (haut-parleur) D, m, peut être calculée :

Kochnov Oleg Vladimirovitch
chef du service pédagogique et de production du GROUPE ESCORT

Les transformations économiques intensives en cours dans notre pays, un cadre réglementaire amélioré et renforcé contribuent à la relance de l'industrie, une augmentation du nombre d'entreprises manufacturières. Conformément à la loi fédérale du 22.07.2008 - FZ n° 123-FZ "Réglementation technique sur les exigences de sécurité incendie", les locaux industriels existants avec des personnes qui y travaillent doivent être protégés par des systèmes de sécurité incendie. La partie la plus importante pour assurer la sécurité intégrée des bâtiments et des structures sont des mesures organisationnelles, dont un élément est le calcul électroacoustique. Le but de cet article est de familiariser le lecteur avec la méthode de calcul électroacoustique (EAR), de lui donner une justification à la fois normative et factuelle - de décrire les spécificités du calcul dans des conditions de bruit élevé typiques des entreprises industrielles, de démontrer des exemples de calcul .

En cas d'incendie (ou d'autres situations d'urgence) survenant à l'intérieur d'un local industriel (ou sur le territoire d'une entreprise protégée), un système d'alerte est activé (automatiquement allumé) qui diffuse des textes spécialement élaborés nécessaires à l'évacuation efficace des personnes vers Un endroit sur.

Les entreprises industrielles utilisent les types de systèmes d'alerte suivants :

■ les systèmes d'alerte et de contrôle d'évacuation (SOUE), conçus sur la base ;

■ des systèmes d'alerte d'installation (OSO) et locaux (LSO) en situation d'urgence, ainsi que des systèmes de haut-parleur conçus sur la base. La base normative pour la conception de systèmes d'alerte centralisés, locaux et d'installation est la loi fédérale n° 68-FZ "sur la protection de la population et des territoires contre les urgences naturelles et technologiques" du 21.12.1994.

Dans les installations particulièrement grandes, telles que les centrales nucléaires ou hydroélectriques, des systèmes de recherche commandée (complexes) sont utilisés.

La fiabilité de la transmission d'un message d'urgence est déterminée par les caractéristiques, la fonctionnalité et la fiabilité des moyens techniques des systèmes d'alerte, mais la fiabilité de la perception ne peut être confirmée que par des calculs.

Le calcul électroacoustique permet avec une précision suffisamment élevée de déterminer le niveau de pression acoustique au point dit de conception (PT) - le point (lieu) de l'emplacement possible des personnes. Ces points sont sélectionnés aux endroits les plus critiques en termes à la fois d'élimination et de bruit qu'ils contiennent. Connaissant la distance entre le point calculé et la source sonore, il est facile de déterminer le degré de diminution de la pression acoustique à distance, mais cela ne suffit pas du tout. Selon les exigences des documents réglementaires, il est nécessaire de s'assurer des conditions dans lesquelles le niveau obtenu se situe dans certaines limites.

Dans les spécificités des entreprises industrielles, la tâche la plus importante est de déterminer la valeur exacte du niveau de bruit sur le lieu de travail. Il convient de noter que les instruments de mesure dans de telles tâches ne peuvent être utilisés que comme moyens auxiliaires en raison de conditions en constante évolution. Ainsi, les conditions d'une perception claire peuvent être obtenues en résolvant deux problèmes - un placement efficace des haut-parleurs et des mesures acoustiques de protection.

Chacun de ces systèmes utilise un haut-parleur comme actionneur final - un dispositif qui convertit un signal électrique à l'entrée en un signal acoustique (audible) à la sortie. Selon les exigences relatives à la nature des informations transmises (diffusées), différentes exigences sont imposées au haut-parleur. Ainsi, selon les exigences énoncées dans, si le nombre de personnes travaillant dans une installation de production : dans un magasin, dans un entrepôt, dans un laboratoire, etc., dépasse 100 personnes, alors une SOUE de type 3 est utilisée pour protéger ces un objet - un système d'avertissement vocal, diffusant des textes spécialement développés. Dans ce cas, le haut-parleur doit fonctionner efficacement dans la plage de 200 Hz à 5 kHz. Le concept d'efficacité doit être compris comme l'amplitude de la pression acoustique (volume) et l'efficacité du haut-parleur. Pour augmenter le degré de contenu de l'information, SOUE comprend également une méthode d'avertissement lumineux.

FONDAMENTAUX DU CALCUL ÉLECTRIQUE ACOUSTIQUE

Le concept de "calcul acoustique" (AR) en lui-même est assez vaste. Dans le cadre de la garantie de la sécurité des personnes à l'intérieur des locaux industriels, le calcul dit électroacoustique (EAC) est effectué, au cours duquel :

■ l'aire protégée est analysée ;

■ les points de conception (PT) sont sélectionnés ;

■ la pression acoustique dans la RT est calculée ;

■ Les niveaux de bruit (US) dans la République du Tatarstan, typiques pour une pièce donnée, sont déterminés ;

■ des sources de bruit supplémentaires sont identifiées ;

■ les conditions aux limites du calcul sont vérifiées ;

■ les paramètres des haut-parleurs sont sélectionnés et les schémas de leur placement sont déterminés ;

■ en cas de non-respect des conditions aux limites, des mesures d'organisation sont développées pour fiabiliser le transfert d'informations.

Les exigences pour l'AEP peuvent être trouvées dans, et la méthodologie - dans l'annexe A, cependant, il convient de noter que la méthodologie disponible dans cette annexe est totalement inadaptée à tout calcul sérieux.

Le nom du calcul - électroacoustique - est dû à la prise en compte des paramètres électriques du trajet sonore, qui sont entrés pour le calcul acoustique. Il convient de noter que les exigences pour le calcul énoncées dans ne sont pas entièrement suffisantes, cependant, elles sont nécessaires, par conséquent, l'attention principale dans cet article sera accordée à la satisfaction de ces exigences précisément. Quant aux spécificités de ce calcul, en particulier le bruit élevé, nous nous appuierons sur SNiP for Noise, qui détaille suffisamment les mesures calculées et organisationnelles pour le calcul, la comptabilisation et la lutte contre le bruit élevé.

Considérons les concepts de base nécessaires à l'exécution de l'EAR.

PARAMÈTRES DE BASE DES ENCEINTES

Selon les documents réglementaires, les haut-parleurs doivent reproduire un signal sonore ou vocal dans la plage : 200 Hz - 5 kHz.

La pression acoustique d'un haut-parleur se mesure en décibels (dB) et est déterminée à la fois par sa sensibilité P 0, dB, et par la puissance électrique, P W, W fournie à son entrée :

P db = P o + 10log (P w / P alors), (1)

R à propos - la sensibilité du haut-parleur, dB; R W - puissance du haut-parleur, W; Pore ​​P - puissance seuil, = 1W.

Sensibilité du haut-parleur, dB - niveau de pression acoustique mesuré sur l'axe de travail du haut-parleur à une distance de 1 m du centre de travail à une fréquence de 1 kHz à une puissance de 1 W. La puissance du haut-parleur est tirée du passeport fourni par le fabricant ou le fournisseur, en tenant compte des circonstances suivantes :

1) S'il n'y a pas de références ou d'instructions spéciales dans le passeport, alors (dans la plupart des cas) le soi-disant. Puissance RMS mesurée à 1 kHz.

2) Sur le soi-disant. "Graduation d'inclusion".

Un commentaire s'impose ici. Le fait est que les haut-parleurs utilisés dans les systèmes de sonorisation sont des haut-parleurs à transformateur. L'enroulement primaire du transformateur a, en règle générale, plusieurs prises avec une impédance différente et permettant un fonctionnement à des puissances différentes, par conséquent, dans la formule (1), il est nécessaire d'indiquer la puissance de commutation spécifique.

Exécution. Un paramètre important des haut-parleurs, typique des locaux industriels, est le paramètre appelé "performance". Pour diverses conditions de fonctionnement (température, humidité, poussière, environnements agressifs), des haut-parleurs avec différentes classes de performance (protection) peuvent être utilisés. Les haut-parleurs résistants au gel sont utilisés à basse température. Avec une concentration accrue d'humidité et de poussière - haut-parleurs avec différents degrés de protection, déterminés par l'indice IP :

■ IP-41 - locaux fermés ;

■ IP-54 - version extérieure ;

■ IP-67 - degré élevé de protection contre la poussière et l'humidité. Des paramètres de haut-parleur supplémentaires seront discutés ci-dessous.

DONNÉES INITIALES POUR LE CALCUL ÉLECTRIQUE ACOUSTIQUE

Les données initiales pour l'EAF (au niveau des entreprises manufacturières) sont :

■ plan et coupe des locaux avec localisation des équipements technologiques et d'ingénierie afin de sélectionner les points de conception ;

■ détermination du niveau sonore aux points de conception ;

■ des informations sur les caractéristiques de l'enveloppe du bâtiment (coefficients d'absorption) ;

■ caractéristiques techniques et dimensions géométriques des sources de bruit.

Pour calculer le niveau de pression acoustique au point de conception, deux concepts importants doivent être pris en compte :

■ la notion même de « point calculé » (RT) ;

■ le concept de « niveau de bruit » (US) en République du Tatarstan.

POINT DE CONCEPTION

Le point calculé est le lieu de recherche possible (probable) de personnes, le plus critique en termes de position et de distance par rapport à la source sonore (haut-parleur). RT est sélectionné sur un plan de conception - un plan (imaginaire) parallèle au sol à une hauteur de 1,5 m (1,2 m pour les places assises) dans un endroit avec les pires conditions - le point le plus éloigné du haut-parleur ou au point avec le plus grand EOS.

Selon ND, les RT sont sélectionnés :

■ dans le domaine du son direct ;

■ dans le domaine du son réfléchi ;

■ au milieu d'une foule (lieu de concentration maximale de personnes).

Ce choix (méthode) n'est pas adapté pour EAR, sauf pour le dernier point, et voici pourquoi. La zone de son direct dans le contexte signifie la distance ne dépassant pas le double de la taille de la source sonore. Les sources sonores (bruit) désignent les machines, les turbines, les unités, etc. Lorsque même le plus grand haut-parleur est utilisé comme source sonore, cette distance ne dépassera pas 1 m, ce qui n'est pas pertinent.

Dans le domaine du son réfléchi. On entend ici un point situé, d'une part, à proximité de la surface réfléchissante et, d'autre part, le plus éloigné de la source sonore. Le choix de la RT à proximité de la surface réfléchissante s'explique par les spécificités du calcul acoustique en tant que calcul spécifique aux sources de bruit, pour lesquelles à la fois l'énergie du son direct et l'énergie de diffusion sont prises en compte. Avec une distance de la source de bruit à une distance deux fois sa taille, l'influence de la composante de diffusion commence à prévaloir fortement, voir la formule (7) ci-dessous. Le calcul électroacoustique, dans sa spécificité, est proche du calcul acoustique effectué pour les cinémas, les salles de concert, dont l'information caractéristique est la musique ou la parole. De tels calculs pour assurer une bonne intelligibilité sont effectués à l'aide de la théorie dite des rayons géométriques, qui permet de prendre en compte les réflexions et de déterminer les niveaux de son direct arrivant (arrivant) à la RT. Selon cette théorie, connue des anciens Grecs, l'énergie sonore est identifiée à un rayon subtil (lumière). Lorsque vous heurtez des objets, une partie de l'énergie sonore est absorbée et une partie est réfléchie sous le même angle.

En acoustique, le son direct désigne à la fois le son direct - le son se propageant directement de la source au RT, et les réflexions primaires - le son entrant dans le RT, réfléchi par les surfaces (plates-formes) pas plus d'une fois.

NIVEAUX DE BRUIT

Pour effectuer l'EAR, il est nécessaire de connaître la valeur exacte de l'US. Il existe un certain nombre de complexités associées à la définition de l'USH. Quelle valeur des États-Unis devrait être utilisée, à quelle fréquence devrait-elle être mesurée, etc.

Il existe plusieurs façons de déterminer la valeur de USH :

■ mesure directe ;

■ à partir des tableaux réglementaires ;

■ calculs complémentaires.

En ce qui concerne USH, il existe une documentation assez sérieuse dans la forme, cependant, par exemple, les concepteurs de la SOUE dans leurs calculs ne s'appuient pas sur ce SNiP (détaillé). L'absence de méthodes EAR claires ne permet pas de remarquer une relation univoque entre deux valeurs - le niveau de pression acoustique requis dans la RT et aux États-Unis, déterminé au même point. C'est la première chose. Deuxièmement, afin de déterminer les États-Unis, un appareil de calcul assez spécifique, inhabituel pour le concepteur moyen de la SOUE, est utilisé, associé à des niveaux d'octave, le calcul de l'énergie de diffusion. De tels calculs, en règle générale, sont effectués par des spécialistes de l'acoustique, alors qu'il n'y a pas d'exigence directe d'effectuer l'EAR et qu'il est effectué soit à la demande (selon les spécifications techniques) du client, soit à la demande du concepteur. La mesure directe du VB est associée à un certain nombre de difficultés. Tout d'abord, une telle mesure nécessite un professionnel, et surtout, un USh-mètre vérifié (sonomètre). Deuxièmement, la mesure doit être effectuée non seulement à différentes fréquences, mais également à différents intervalles (intervalles) de temps. Selon les entreprises manufacturières, il est nécessaire d'utiliser la période de décalage. S'il est impossible d'effectuer de telles mesures, il est nécessaire d'utiliser les données déjà disponibles tirées de la documentation de conception ou du cahier des charges du client, et si elles ne sont pas disponibles, il est nécessaire de se référer aux tables de bruit, par exemple, SP 51.13330.2011. Protection contre le bruit.

DÉTERMINATION SPÉCIFIQUE DES NIVEAUX DE BRUIT D'OCTAVE

Les niveaux B sont indiqués pour les bandes de 9 octaves de 31,5 Hz à 8 kHz. Selon les paragraphes. 5.1 le calcul est effectué pour 8 bandes d'octave de 63 Hz à 8 kHz. Selon le même, la gamme de fréquences 0,2-5 kHz ne contient que 5 bandes avec des fréquences moyennes géométriques de -0,25 / 0,5 / 1/2/4 kHz. Cet écart est surmonté par l'obligation d'effectuer le calcul en dBA - niveaux de pression acoustique corrigés sur l'échelle A. nous avons le droit d'utiliser les niveaux équivalents de pression acoustique non constante (intermittente et fluctuante dans le temps) / L Aeq, dBA comme la valeur de USH dans EAR, donnée dans et dans.

Les US, tirés des tables de bruit, ne font que généraliser, ils peuvent être appelés bruit intrinsèque. Ainsi, par exemple, selon, pour les locaux avec postes de travail permanents dans les entreprises industrielles / L Aeq = 80 dBA. Cependant, pour chaque entreprise spécifique, des calculs supplémentaires sont nécessaires, prenant en compte les bruits supplémentaires introduits - les bruits résultant du fonctionnement de toute source de bruit - les unités, les machines-outils ou les bruits pénétrant par les fenêtres, les portes, etc.

EXEMPLES DE CALCULS ACOUSTIQUES DANS DES CONDITIONS DE BRUIT ÉLEVÉ

Regardons un exemple. Au Image 1 représente une situation élémentaire - une salle de production avec deux RT et deux sources sonores : un haut-parleur et une source de bruit.

La figure montre deux points calculés PT 1 et PT 2. Supposons que dans RT 1 - l'influence de la source de bruit représentée dans la partie supérieure droite de la figure, due à l'élimination et au blindage par la structure absorbant le son, n'est pas significative.

Riz. 1. Un exemple démontrant les particularités de la prise en compte des niveaux de bruit

NIVEAU DE PRESSION SONORE AU POINT DE CONCEPTION

Calculons le niveau de pression acoustique, dB, en RT, généré par le haut-parleur :

L= P o + 10logР W - 20log ( r 1 - 1), (2)

r 1 - distance de la source sonore (haut-parleur) à RT, m. r o = 1 m, r> 2 mètres ;

1 - coefficient tenant compte du fait que la sensibilité du haut-parleur est mesurée à une distance de 1 m.

CRITÈRES DE CALCUL

Le critère d'exactitude du calcul sera le respect des exigences suivantes :

Les signaux sonores de la SOUE doivent assurer le niveau sonore global (niveau sonore de bruit constant ainsi que tous les signaux produits par les annonciateurs) d'au moins 75 dBAà une distance de 3 m de la sirène, mais pas plus de 120 dBA en tout point de la zone protégée. Les signaux sonores de la SOUE doivent garantir un niveau sonore d'au moins 15 dBA supérieur au niveau sonore constant admissible dans le local protégé.

Cette exigence contient 3 conditions :

1. Exigence du niveau minimum. Le niveau de pression acoustique du haut-parleur doit être d'au moins 85 dB :

Pdb> 85 dB (3)

Si cette condition n'est pas remplie, vous devez sélectionner un haut-parleur avec une pression acoustique élevée.

2. Exigence pour le niveau maximum. Le niveau de pression acoustique dans le RT ne doit pas dépasser 120 dB :

(R db - 20log ( r min - 1))

min- distance du haut-parleur à l'auditeur le plus proche.

Si cette condition n'est pas remplie, vous pouvez réduire la pression acoustique du haut-parleur ou utiliser une disposition de haut-parleurs distribuée.

3. La condition de l'exactitude de l'EAF :

L> USH + 15, (5)

USh - niveau de bruit dans la pièce, dB;

15 - marge de pression acoustique, selon, dB.

Si cette condition n'est pas remplie, vous pouvez :

■ choisissez un haut-parleur avec une sensibilité plus élevée R o , dB ;

■ choisir un haut-parleur de puissance R W, W plus élevée ;

■ augmenter le nombre de haut-parleurs ;

■ modifier la disposition des enceintes.

COMPTABILITÉ DU BRUIT SUPPLÉMENTAIRE

En RT 2, l'influence de la source de bruit est évidente. Si le niveau de bruit généré par la source de bruit, UH et, dB en RT, dépasse le UH, dB dans la pièce, UH et ≥ USh il faut prendre en compte l'effet total de deux bruits USh somme, dB :

Somme USh = 10log (10 0,1 USh + 10 0,1 UShi), (b)

puis substituer le résultat obtenu dans la formule (5), égalant УШ = УШ somme.

CALCUL DE LA PRESSION ACOUSTIQUE EN UN POINT DE CONCEPTION FORMÉ PAR UNE SOURCE SONORE

De Figure 1 on voit que la source sonore est à une certaine distance, r 3, m, de RT. Pour calculer l'UH et le dB, nous utilisons les résultats présentés dans :

USh et = R sr + 10log (ΧΦ n / Ω r 2 2 + 4Ψ / V), (7)

P source - octave (à une fréquence de 1 kHz) niveau de puissance acoustique d'une source sonore, dB, tiré des spécifications ou des caractéristiques techniques de l'équipement;

Χ est un coefficient qui prend en compte l'influence du champ proche dans les cas où la distance de la source de bruit au RT, r 3 Tableau 2,);

Φ n - facteur de directivité de la source de bruit (pour les sources à rayonnement uniforme Ф = 1);

est l'angle spatial de rayonnement de la source, rad. (prendre selon le tableau 3,);

r 2 - distance du haut-parleur à RT, m;

Ψ - coefficient tenant compte de la violation de la diffusion du champ sonore dans la pièce, Tableau 1;

V- constante acoustique de la pièce, m 2.

SALLE ACOUSTIQUE PERMANENTE

Calcul de la constante acoustique de la pièce V couplé à la définition du fonds principal d'absorption acoustique ou de la surface équivalente d'absorption acoustique, A, m 2, formule (3),.

Le coefficient tenant compte de la violation de la diffusion du champ sonore dans la pièce - dépend du rapport de la constante de la pièce Bà la zone des surfaces enveloppantes S, tableau 1 :

Languette. 1. Coefficient tenant compte de la violation de la diffusivité du champ sonore des locaux (Ψ)

Pour une définition approximative V vous pouvez utiliser la formule suivante : V= * V 1000,

V 1000 - constante de pièce à une fréquence de 1 kHz; - facteur de fréquence, Tableau 2.

Languette. 2. Facteur de fréquence

Locaux permanents V 1000 pour une fréquence de 1 kHz, en fonction du volume de la pièce V, m 3, est déterminé de la manière suivante :

V 1000 = V / 20 - pour les pièces sans mobilier avec un petit nombre de personnes (ateliers métallurgiques, salles des machines, bancs d'essais, etc.) ;

V 1000 = V / 10 - pour les pièces avec des meubles durs ou avec un petit nombre de personnes et des meubles rembourrés (laboratoires, bureaux, etc.) ;

V 1000 = V / 6 - pour les pièces avec un grand nombre de personnes et des meubles rembourrés (immeubles de bureaux, salons, etc.);

V 1000 = V / 1,5 - pour les pièces avec plafond et revêtement mural insonorisants.

Expliquons pourquoi USh détermine la précision des calculs. L'approche (méthode) suivante est utilisée pour sélectionner les paramètres des enceintes ou leur disposition :

1. Choisissez RT.

2. Déterminer l'USH dans la République du Tatarstan.

3. Déterminez le niveau de pression acoustique attendu dans le RT.

4. Déterminez l'emplacement d'installation et la distance par rapport au haut-parleur prévu.

5. Calculez le niveau de pression acoustique minimum requis du haut-parleur prévu.

MESURES ORGANISATIONNELLES SUPPLÉMENTAIRES

À des niveaux de bruit élevés, une situation se produit où l'utilisation du haut-parleur devient irrationnelle. Dans ce cas, les mesures d'organisation passent au premier plan. Donc, basé sur :

Dans les zones protégées, où les personnes se trouvent dans des équipements antibruit, ainsi que dans les zones protégées avec un niveau sonore supérieur à 95 dBA, les annonciateurs sonores doivent être associés à des annonciateurs lumineux. L'utilisation d'annonciateurs clignotants est autorisée.

POSITIONNEMENT EFFICACE DES ENCEINTES

Pour réaliser une AEP à part entière, les exigences réglementaires à elles seules sont extrêmement insuffisantes, par conséquent, des caractéristiques supplémentaires doivent être introduites. Montrons-en quelques-uns :

Largeur du diagramme directionnel (WDN) - angle d'ouverture déterminé à partir du diagramme directionnel (circulaire) du haut-parleur, auquel le niveau de pression acoustique diminue de 6 dB par rapport à l'axe de travail (géométrique) du haut-parleur.

Portée efficace D, m, son du haut-parleur - distance du haut-parleur au point, pression acoustique r, dB, à laquelle USH de 15 dB.

La portée efficace peut être définie comme :

ré= 10 1/20 (Rdb - USh -15) + 1, (8) où

dB - pression acoustique développée par un haut-parleur à une certaine puissance, dB.

1 - coefficient tenant compte du fait que la sensibilité du haut-parleur est déterminée à 1 mètre.

Le fonctionnement avec les caractéristiques (paramètres) données permet, selon les types d'enceintes - plafonnier, mural, klaxon - de construire des schémas divers - les contours des zones sonores. Par exemple, pour un haut-parleur de plafond, la surface sonore effective (contour) est la surface d'un cercle. Pour ШДН = 90° le rayon d'un tel cercle : R= H- 1,5 m, où N-hauteur de plafond . Pour les enceintes murales ou les enceintes à pavillon, le paramètre pertinent est la portée efficace ré, m.

EXEMPLE DE CALCUL ACOUSTIQUE POUR UN ENTREPOT

Au Figure 2 représente un schéma simplifié d'un entrepôt pour lequel trois haut-parleurs à pavillon sont utilisés.

Les haut-parleurs à pavillon présentent plusieurs avantages par rapport aux autres types :

■ la classe de protection n'est pas inférieure à IP54 et peut être utilisée dans des pièces non chauffées ;

■ une pression acoustique élevée, vous permettant de travailler dans des conditions de bruit élevé ;

■ support universel qui permet de faire varier le diagramme de rayonnement résultant. Placer des haut-parleurs sur un mur (fig. 2),

a une base pratique, cependant, elle doit être confirmée par des calculs.

ALGORITHMES DE CALCUL POSSIBLES

L'algorithme EAR (vérification) pour RT 1 peut être le suivant :

1. Le point de conception PT 1 est sélectionné correctement - dans un endroit aussi éloigné que possible du deuxième haut-parleur GR 2.

2. Assurez-vous que RT 1 se situe dans la zone de couverture du diagramme directionnel (SRD) du deuxième haut-parleur (GR 2).

3. Définir USH dans RT 1.

4. Calculer le niveau de pression acoustique à RT 1, L 1 , dB, selon la formule (2).

5. Vérifions la réalisation des conditions aux limites (3), (4), (5).

6. Si les conditions (3), (4), (5) sont remplies, le calcul pour RT 1 est effectué.

7. Si les conditions (3), (4), (5) ne sont pas remplies, une autre enceinte est sélectionnée, la disposition des enceintes est modifiée et des mesures organisationnelles supplémentaires sont prises.

Cependant, l'EAR pour RT 1 peut être justifié de manière plus simple :

■ nous déterminons la portée efficace ré, m, pour le deuxième haut-parleur ;

■ comparer la valeur obtenue ré, m, avec distance r 1, m;

■ si ré> r 1, EAR pour RT 1 est terminé.

Pour RT 2, l'algorithme EAR peut être le suivant :

1. Le point de conception PT 2 est sélectionné correctement - à l'emplacement le plus critique en termes de placement des enceintes.

2. Définissons l'USH dans RT 2.

3. Assurez-vous que le RT 2 se situe dans la zone de couverture des diagrammes directionnels des deuxième (GR 2) ou troisième (GR 3) enceintes.

4. Puisque РТ 2 ne tombe dans aucune des régions des diagrammes, passons à la théorie géométrique des rayons.

5. De Figure 2 on peut voir que 2 faisceaux d'énergie sonore, formés par GR 2 et GR 3 et réfléchis par le deuxième rack, entrent dans RT 2.

Riz. 2. Exemple de placement de haut-parleur pour un entrepôt

b. Le niveau de pression acoustique L 2, dB, à RT 2 peut être calculé de la manière suivante :

■ calculer le niveau de pression acoustique au point A, L A, dB, selon la formule (2) ;

■ calculer le niveau de pression acoustique au point B, L B, dB, à l'aide de la formule suivante :

L B = L A - 20log r 3 + 10log (1 - K absor),

K absor - coefficient d'absorption de la surface réfléchissante;

■ de manière similaire, on calcule le niveau de pression acoustique généré par le troisième haut-parleur (GR 3) aux points B, L B, dB, et G, L G, dB ;

■ calculer le niveau de pression acoustique en RT 2, L 2, dB : L 2 = 10log (10 0,1LB + 10 0,1Lg).

ÉVÉNEMENTS D'ORGANISATION

Une protection contre le bruit par des méthodes acoustiques de construction devrait être fournie :

■ rationnelle d'un point de vue acoustique, solution de l'agencement général de l'objet, solution architecturale et urbanistique rationnelle des bâtiments ;

■ l'utilisation d'enveloppes de bâtiment avec l'isolation acoustique requise ;

■ l'utilisation de structures insonorisantes (parements insonorisants, ailes, absorbeurs monobloc) ;

■ l'utilisation de cabines d'observation insonorisées et télécommandées ;

■ l'utilisation de caissons insonorisés sur les unités bruyantes ;

■ l'utilisation d'écrans acoustiques ;

■ l'utilisation d'insonorisants dans les systèmes de ventilation, de climatisation et dans les installations aérogasdynamiques ;

■ isolation vibratoire des équipements technologiques.

Les projets doivent prévoir des mesures de protection contre le bruit :

■ dans la section "Solutions technologiques" (pour les entreprises industrielles), lors du choix des équipements technologiques, il convient de privilégier les équipements à faible bruit;

■ le placement des équipements technologiques doit être réalisé en tenant compte de la réduction du bruit sur les lieux de travail, à l'intérieur et sur le territoire en utilisant des solutions architecturales et urbanistiques rationnelles ;

■ dans la section « Solutions de construction » (pour les entreprises industrielles), sur la base du calcul acoustique du bruit attendu sur les lieux de travail, si nécessaire, des mesures de construction et acoustiques pour la protection contre le bruit doivent être calculées et conçues ;

■ les caractéristiques sonores des équipements technologiques et d'ingénierie doivent être contenues dans sa documentation technique et jointe à la section du projet « Protection contre le bruit » ;

■ il est nécessaire de prendre en compte la dépendance des caractéristiques du bruit sur le mode de fonctionnement, l'opération effectuée, le matériau traité, etc. ;

■ les variantes possibles des caractéristiques de bruit doivent être reflétées dans la documentation technique de l'équipement.

COMME CONCLUSION

Nous n'avons considéré qu'une partie des problèmes liés aux calculs acoustiques. Une considération distincte est requise pour le placement des haut-parleurs, la détermination du temps de réverbération de la pièce et le calcul de l'intelligibilité. Voici quelques lignes directrices pour améliorer l'intelligibilité globale de la parole.

1. Les bruits naturels ont la plus grande influence sur l'intelligibilité de la parole.

2. Les interférences de réverbération ont un effet significatif sur l'intelligibilité de la parole, dont la réduction est obtenue par des mesures (spéciales) supplémentaires.

3. Une bonne intelligibilité dans les pièces réverbérantes avec un trajet acoustique limité peut être obtenue lorsque la différence entre la pression acoustique dans le RT et le niveau de bruit n'est pas inférieure à 6 dB.

4. L'intelligibilité est considérablement influencée par la qualité des haut-parleurs que vous sélectionnez. L'inégalité de la réponse en fréquence du haut-parleur approchant les 10 %, l'intelligibilité se détériore de 7 %.

5. Une augmentation significative de l'intelligibilité de la parole peut être obtenue en augmentant la proportion de son direct dans l'énergie sonore totale à l'intérieur de la pièce, en raison de :

■ augmenter la localisation des sources sonores ;

■ placement judicieux des sources sonores (haut-parleurs), en tenant compte de leur directivité et de leur emplacement, où le point PT n'est pas très loin de la source et n'est pas dans l'ombre.

LITTÉRATURE

1. ФЗ № 123, ensemble de règles SP 3.13130.2009. Exigences de sécurité incendie pour les notifications sonores et vocales et la gestion des évacuations.

2. ФЗ № 123, ensemble de règles SP 133.13330.2012. (Annexe A. Calcul simplifié du nombre de haut-parleurs dans les systèmes de sonorisation).

3. Kochnov OV Calcul électroacoustique effectué dans la conception de SOUE // Matériaux de la XVe conférence scientifique et pratique "L'intégration de la science et de la pratique en tant que mécanisme pour le développement de la société moderne". 8-9 avril 2015.

4.SP 51.13330.2011. Protection contre le bruit. Édition mise à jour du SNiP 23-03-2003. M., 2011.

5. SNiP 23-03-2003. Protection acoustique à partir du 01-01-2004.

6. Kochnov OV Calcul de l'intelligibilité de la parole // Matériel de la XVIIIe conférence scientifique et pratique "L'intégration de la science et de la pratique en tant que mécanisme de développement de la société moderne". 28-29 décembre 2015.

Ils sont l'élément le plus important des systèmes de protection contre l'incendie. Lors de la conception des systèmes d'alerte, un calcul électroacoustique est effectué. La base du calcul électroacoustique est un ensemble de règles élaborées conformément à l'article 84 de la loi fédérale FZ-123 SP 3.13130.2009 du 22 juillet 2008. Cet article est basé sur les principaux points suivants de l'ensemble de règles.

• 4.1. Les signaux sonores de la SOUE doivent garantir le niveau sonore global (le niveau sonore d'un bruit constant avec tous les signaux produits par les sirènes) d'au moins 75 dBA à une distance de 3 m de la sirène, mais pas plus de 120 dBA à tout point dans la pièce protégée
• 4.2. Les signaux sonores de la SOUE doivent assurer un niveau sonore d'au moins 15 dBA supérieur au niveau sonore constant admissible dans le local protégé. La mesure du niveau sonore doit être effectuée à une distance de 1,5 m du niveau du sol
• 4.7. L'installation de haut-parleurs et d'autres annonciateurs vocaux dans les locaux protégés doit exclure la concentration et la répartition inégale du son réfléchi
• 4.8. Le nombre d'alarmes incendie sonores et vocales, leur disposition et leur puissance doivent assurer le niveau sonore dans tous les lieux de séjour permanent ou temporaire des personnes conformément aux normes du présent règlement.

Le sens du calcul électroacoustique se réduit à déterminer le niveau de pression acoustique aux points de conception - dans les lieux de séjour permanent ou temporaire (probable) des personnes et à comparer ce niveau avec les valeurs (normatives) recommandées.

Il existe différents types de bruit dans la salle de sondage. Selon l'usage et les caractéristiques de la pièce, ainsi que l'heure de la journée, le niveau de bruit varie. Le paramètre le plus important dans le calcul est la valeur du bruit statistique moyen. Le bruit peut être mesuré, mais il est plus correct et plus pratique de le prendre à partir de tables de bruit toutes faites :

Tableau 1

Pour entendre les informations audio ou vocales, elles doivent être 3 dB plus fortes que le bruit, c'est-à-dire 2 fois. La valeur 2 est appelée marge de pression acoustique. En conditions réelles, le bruit change, donc, pour une perception claire des informations utiles sur fond de bruit, la marge de pression doit être d'au moins 4 fois - 6 dB, selon les normes - 15 dB.

La satisfaction des conditions énoncées dans les clauses 4.6, 4.7 de l'ensemble des règles est obtenue par des mesures organisationnelles - le placement correct des haut-parleurs, calcul préliminaire :

• pression acoustique du haut-parleur,
• pression acoustique au point de conception,
• zone efficace sonnée par un haut-parleur,
• le nombre total de haut-parleurs nécessaires pour sonoriser une certaine zone.

Le critère d'exactitude du calcul électroacoustique est le respect des conditions suivantes :

1. La pression acoustique du haut-parleur sélectionné doit être "pas moins de 75 dBA à une distance de 3 m de la sirène", ce qui correspond à la pression acoustique du haut-parleur non inférieure à 85 dB.
2. Pression acoustique au point de conception d.b. au-dessus du niveau sonore moyen dans la pièce de 15 dB.
3. Pour les haut-parleurs de plafond, la hauteur d'installation (hauteur de plafond) doit être prise en compte.

Si les 3 conditions sont remplies - le calcul électroacoustique est effectué, sinon, les options suivantes sont possibles :

• choisir un haut-parleur avec une sensibilité plus élevée (pression acoustique, dB),
• sélectionner un haut-parleur avec une puissance plus élevée (W),
• augmenter le nombre de locuteurs
• modifier la disposition des haut-parleurs.

2. Paramètres d'entrée pour le calcul

Les paramètres d'entrée pour les calculs sont issus des spécifications techniques (TOR) (fournies par le client) et des caractéristiques techniques des équipements en cours de conception. La liste et le nombre de paramètres peuvent varier selon la situation. Des exemples d'entrées sont présentés ci-dessous.

Paramètres du haut-parleur :

• Pgr- puissance du haut-parleur, W,
• SND- La largeur du motif directionnel, deg.

Paramètres de la pièce :

• N- Niveau sonore dans la chambre, dB,
• N- Hauteur sous plafond, m,
• une- Longueur de la pièce, m,
• b- Largeur de la pièce, m,
• Sп- Superficie de la pièce, m2.

Donnée supplémentaire:

• ZD- Marge de pression acoustique, dB
• r- Distance du haut-parleur au point de conception.

Espace sonore :

Sп = a * b

3. Calcul de la pression acoustique du haut-parleur

Connaissant la puissance nominale du haut-parleur (PWT) et sa sensibilité SPL (SPL de l'anglais Sound Pressure Level - le niveau de pression acoustique du haut-parleur mesuré à une puissance de 1W, à une distance de 1m), il est possible de calculer le pression acoustique du haut-parleur développée à une distance de 1 m du radiateur.

• SPL- sensibilité du haut-parleur, dB,
• Rvt- puissance du haut-parleur, W.

Le deuxième terme de (1) est appelé la règle du « doubler la puissance » ou la règle des « trois décibels ». L'interprétation physique de cette règle est qu'à chaque doublement de la puissance de la source, son niveau de pression acoustique augmente de 3dB. Cette dépendance peut être présentée dans un tableau et graphiquement (voir Fig. 1).

Fig. 1. Pression acoustique en fonction de la puissance

4. Calcul de la pression acoustique

Pour calculer la pression acoustique au point critique (calculé), vous devez :

1. Sélectionnez le point de conception
2. Estimer la distance entre le haut-parleur et le point de conception
3. Calculer le niveau de pression acoustique au point de conception

En tant que point calculé, on choisira le lieu de possible (probable) recherche de personnes, le plus critique du point de vue de la position ou de la distance. La distance entre le haut-parleur et le point calculé (r) peut être calculée ou mesurée avec un instrument (télémètre).

Calculons la dépendance de la pression acoustique sur la distance :

• r- distance du haut-parleur au point de conception, m ;

ATTENTION : la formule (2) est valable lorsque r> 1.

La dépendance (2) est appelée règle des « carrés inversés » ou règle des « six décibels ». L'interprétation physique de cette règle est qu'à chaque doublement de la distance à la source, le niveau sonore diminue de 6 dB. Cette dépendance peut être présenté dans un tableau et graphiquement, Fig. 2 :

Figure 2. Pression acoustique en fonction de la distance

Niveau de pression acoustique au point de conception :

• N- Niveau sonore dans la chambre, dB (N de l'anglais Noise - noise),
• ZD- Marge de pression acoustique, dB.

A ZD = 15dB :

Si la pression acoustique au point de conception est supérieure de 15 dB au niveau de bruit moyen dans la pièce, le calcul est correct.

5. Calcul de la portée efficace

Portée acoustique effective (L) - la distance entre la source sonore (haut-parleur) et l'emplacement géométrique des points de conception situés dans le SNR, à laquelle la pression acoustique reste (N + 15dB). En argot technique - "la distance que le haut-parleur casse".

Dans la littérature de langue anglaise, la distance acoustique effective (EAD) est la distance à laquelle la clarté et l'intelligibilité de la parole sont maintenues (1).

Calculons la différence entre la pression acoustique du haut-parleur, le niveau de bruit et la marge de pression.

• p- la différence entre la pression acoustique du haut-parleur, le niveau de bruit et la marge de pression, en dB.
• 1 - coefficient tenant compte du fait que la sensibilité du haut-parleur est mesurée à 1m.

6. Calcul de la surface sonore d'un haut-parleur

La base pour évaluer la taille de la zone de sondage est le paramètre suivant :

Le calcul sera effectué sur la base des hypothèses suivantes : Le diagramme de directivité (rayonnement) du haut-parleur peut être représenté comme un cône (champ sonore concentré dans un cône) avec un angle solide au sommet du cône égal à la largeur du diagramme de directivité.

La surface sonore du haut-parleur est la projection du champ sonore, limité par l'angle d'ouverture, sur un plan parallèle au sol à une hauteur de 1,5 m. Par analogie avec la plage efficace: La zone efficace, sonnée par le haut-parleur - la zone de pression acoustique à l'intérieur de laquelle ne dépasse pas la valeur de N + 15 dB (f-la 5).

REMARQUE : le haut-parleur émet dans toutes les directions, mais nous nous baserons sur les données d'entrée - les niveaux de pression acoustique dans le diagramme de rayonnement. La justesse de cette approche est confirmée par la théorie statistique.

Divisons les haut-parleurs en 3 classes (types) :

1. plafond,
2. mural,
3. Corne.

8. Calcul de la surface efficace émise par un haut-parleur mural

9. Calcul de la surface efficace émise par un haut-parleur à pavillon

10. Calcul du nombre de haut-parleurs nécessaires pour sonoriser une certaine zone

Après avoir calculé la surface effective émise par un haut-parleur, connaissant les dimensions globales de la zone sonore, nous calculerons le nombre total de haut-parleurs :

• Sп- surface sonore, m2,
• Sgr- surface efficace sonnée par un haut-parleur, m2,
• Int- le résultat de l'arrondi à une valeur entière.

11. Calculatrice électroacoustique

Le résultat global obtenu sous forme de schéma bloc :

Figure 6. Schéma fonctionnel d'un calculateur électroacoustique

Exemple de programmation

Cette calculatrice (écrite en Microsoft Excel) met en œuvre une technique courte élémentaire - l'algorithme de calcul électroacoustique décrit ci-dessus. ...

Fig. 7. Calculatrice électroacoustique dans Microsoft Excel

Sur la base de l'algorithme de calcul développé, et fonctionne.

ANNEXE 1. Liste et brèves caractéristiques des enceintes ROXTON

Dispositions générales.

Le calcul des paramètres acoustiques des dispositifs de reproduction sonore implique la sélection des haut-parleurs nécessaires en fonction du niveau actuel de bruit de fond et du schéma sonore sélectionné. Le niveau de bruit de fond réel dépend de la destination de la pièce. On suppose que pour une perception vocale de haute qualité (transmissions de répartition), le niveau de pression acoustique du haut-parleur doit être supérieur de 10 à 15 dB au niveau de bruit de fond au point le plus éloigné de la pièce.

Avec un bruit de fond relativement faible (inférieur à 75 dB), il est nécessaire de prévoir un excès de niveau du signal utile de 15 dB, avec un niveau élevé (plus de 75 dB) - 10 dB suffisent.

Celles. niveau de pression acoustique requis :

DB - pour une pièce avec un niveau de bruit de fond relativement faible ;

, dB - pour une pièce avec un niveau élevé de bruit de fond ;

où - niveau effectif de bruit de fond dans la pièce

A titre de comparaison, on peut donner les niveaux caractéristiques des locaux à des fins diverses :

silence normal dans la pièce - 45 - 55dB;

conversations étouffées dans la salle - 55 dB;

conversations des élèves pendant les cours - 60 dB;

bruit dans un magasin moyen - 63dB;

bruits pendant les pauses dans les locaux des établissements d'enseignement, dans les grands magasins - 65 - 70 dB;

bruits dans les salles d'attente des gares, les très grands magasins, etc. salles avec un grand nombre de personnes parlant - 70 - 75 dB;

bruits dans les salles de contrôle, etc. salles avec un grand nombre de personnes travaillant et de mécanismes - 75 - 80 dB;

bruit dans les magasins des entreprises de métallurgie et de menuiserie, dans les grandes usines - 85 - 90 dB.

Caractéristiques des haut-parleurs.

Les principales caractéristiques des haut-parleurs sont leur directivité, leur gamme de fréquences et leur niveau de pression acoustique développé à un mètre du radiateur.

Haut-parleurs omnidirectionnels considérez les haut-parleurs, les haut-parleurs de plafond, ainsi que toutes sortes de haut-parleurs sonores (bien que, si vous comptez plus strictement, les haut-parleurs occupent une position intermédiaire entre les systèmes directionnels et non directionnels). La plage de propagation du son des haut-parleurs non directionnels (diagramme de rayonnement) est assez large (environ 60) et le niveau de pression acoustique est relativement faible.

Vers les enceintes directionnelles tout d'abord, les radiateurs à cornet de ce qu'on appelle. Cloches. Dans les haut-parleurs à pavillon, l'énergie acoustique est concentrée en raison des caractéristiques de conception du pavillon lui-même ; ils diffèrent par un modèle de directivité étroit (environ 30 ) et un niveau de pression acoustique élevé. Les haut-parleurs à pavillon fonctionnent dans une bande de fréquences étroite et sont donc mal adaptés à une reproduction de haute qualité de programmes musicaux, bien qu'en raison du niveau élevé de pression acoustique, ils soient bien adaptés pour sonder de grandes zones, y compris des espaces ouverts.

Sélection des enceintes par gamme de fréquences dépend de l'objectif du système. Pour les transmissions de répartition et la création d'un fond musical, la plage de 200 Hz à 5 kHz est tout à fait suffisante, elle est fournie par presque tous les appareils acoustiques (les radiateurs à pavillon ont une plage légèrement plus petite, mais c'est tout à fait suffisant pour les transmissions vocales). Pour une reproduction sonore de haute qualité, des haut-parleurs avec une plage de fréquences d'au moins 100 Hz - 10 kHz sont nécessaires.

Niveau de pression acoustique requis est la seule caractéristique du haut-parleur qui est calculée. C'est avec cette caractéristique que surviennent le plus grand nombre de problèmes et le plus souvent ils sont liés à la confusion entre puissance électrique et pression acoustique. Il existe une relation indirecte entre ces valeurs, puisque l'intensité du son est déterminée par la pression acoustique, et la puissance assure le fonctionnement du haut-parleur, seule une partie de la puissance d'entrée est convertie en son, et la valeur de cette partie dépend de l'efficacité. haut-parleur spécifique. La plupart des fabricants d'enceintes indiquent soit la pression acoustique en Pascals (Pa) soit le niveau de pression acoustique en dB à une distance de 1 m du radiateur. Si la pression acoustique est donnée en Pa, et qu'il est nécessaire d'obtenir le niveau de pression acoustique en dB, la conversion d'une valeur à une autre s'effectue selon la formule :

Pour un haut-parleur omnidirectionnel typique, on peut supposer que 1W de puissance électrique correspond à un niveau de pression acoustique d'environ 95dB. Chaque augmentation (diminution) de la puissance de moitié entraîne une augmentation (diminution) du niveau de pression acoustique de 3dB. Celles. 2W - 98dB, 4W - 101dB, 0,5W - 92dB, 0,25W - 89dB, etc. Il existe des haut-parleurs avec une pression acoustique par 1 W de puissance inférieure à 95 dB et des haut-parleurs qui fournissent 97 et même 100 dB à 1 W, tandis qu'un haut-parleur d'un watt avec un niveau de pression acoustique de 100 dB remplace un haut-parleur de 4 W par un niveau de 95 dB/W (95 dB - 1 W, 98 dB - 2 W, 101dB - 4W), il est évident que l'utilisation d'un tel haut-parleur est plus économique. On peut ajouter qu'à puissance électrique égale, le niveau de pression acoustique des enceintes de plafond est inférieur de 2 à 3 dB à celui des enceintes murales. En effet, le haut-parleur mural est situé soit dans une enceinte séparée, soit contre une surface arrière hautement réfléchissante, de sorte que le son émis par l'arrière est presque entièrement réfléchi vers l'avant. Les haut-parleurs de plafond sont généralement montés sur des faux plafonds ou des suspensions afin que le son rayonné vers l'arrière ne soit pas réfléchi et

n'affecte pas l'augmentation de la pression acoustique frontale. Les haut-parleurs à pavillon d'une puissance de 10 à 30 W fournissent une pression acoustique de 12-16 Pa (115-118 dB) et plus, ayant ainsi le rapport dB/W le plus élevé.

En conclusion, nous attirons à nouveau l'attention sur le fait que lors du calcul des haut-parleurs, il est nécessaire de payer attention à la pression acoustique qu'il développe, et non à la puissance électrique , et seulement en l'absence de cette caractéristique dans la description, soyez guidé par la dépendance typique - 95dB / W.

Calcul de la puissance des haut-parleurs pour les systèmes localisés.

Le calcul de la puissance du haut-parleur pour les systèmes localisés est effectué dans l'ordre suivant :

le niveau sonore requis en un point éloigné de la salle de sondage est déterminé :

, dB, où - niveau effectif de bruit de fond dans la pièce, 10 - dépassement du niveau de pression acoustique requis au-dessus du bruit de fond.

, Pa

, où - distance du haut-parleur au point extrême.

Si plusieurs haut-parleurs sont utilisés dans un système localisé, alors

, où - le nombre de haut-parleurs dans un système localisé.

Exemple:

Donnée initiale:-- 15m ;

- 65dB.

= 65 + 10 = 75 dB ;

=

= 0,112 Pa;

= 0,112 * 15 = 1,68 Pa;

=

= 98,5 dB.

Un haut-parleur typique d'une puissance de 1W fournit un niveau de pression acoustique d'environ 95dB, avec une puissance de 2W - 98dB. Le niveau de pression acoustique de conception requis de 98,5 dB est légèrement supérieur à 2 W, donc un haut-parleur de deux watts peut être utilisé.

Donnée initiale: - 15m ;

niveau de bruit de fond intérieur - - 75dB.

Niveau sonore requis au point distant -

= 75 + 10 = 85dB ;

=

= 0,35 Pa;

= 0,35 * 15 / 2 = 3,6 Pa ;

=

= 105dB.

Un haut-parleur typique d'une puissance de 1W fournit un niveau de pression acoustique d'environ 95dB, une puissance de 2W - 97dB, 4W - 101dB, 8W - 104dB Par conséquent, chacun des deux haut-parleurs doit avoir une puissance d'environ 8W.

Donnée initiale: distance du haut-parleur au point distant - 80m ;

niveau de bruit de fond - - 70dB.

Niveau sonore requis au point distant -

= 70 + 10 = 80dB ;

Pression acoustique requise au point distant :

=

= 0,19 Pa;

Pression acoustique requise à une distance de 1 m du haut-parleur :

= 0,19 * 80 = 15,96 Pa;

Le niveau de pression acoustique que doit développer le haut-parleur à une distance de 1m :

=

= 117,6 dB.

Haut-parleur de type 50GRD-3 d'une puissance de 50W, a un niveau de pression acoustique de 118dB, soit suffisant pour noter un site à une distance donnée.

Pour simplifier les calculs de puissance des haut-parleurs typiques pour les petites pièces (généralement avec un système localisé), vous pouvez utiliser les graphiques ci-dessous (Figure 4.9). Les graphiques sont obtenus pour des locaux, sur la base du rapport largeur/longueur (b/L) = 0,5 et des plafonds d'une hauteur de 3 à 4,5 m. La dépendance utilisée est légèrement plus grande que celle typique - 97 dB / W. Au-dessus de chaque courbe se trouve le niveau de bruit de fond et, entre parenthèses, le niveau de pression acoustique requis. Par exemple, une pièce d'une superficie de 80 m², le niveau de bruit de fond est de 72 dB, le niveau de pression acoustique requis est de 82 dB, selon le planning, la puissance électrique requise d'un haut-parleur type est de 4 W .

Calcul de la puissance des haut-parleurs pour les systèmes distribués

Calcul de la puissance du haut-parleur pour chaîne simple et double paroi :

le niveau sonore requis dans la pièce est déterminé:

, dB, où - niveau effectif de bruit de fond dans la pièce.

la pression acoustique que le haut-parleur doit développer en un point éloigné est calculée :

, Pa

la pression acoustique que doit développer le haut-parleur à une distance de 1 m est déterminée :

pour une chaîne simple ou chaîne décalée

, Pa,

pour une double chaîne :

, Pa

où b – largeur locaux, ré- distance entre les haut-parleurs d'une chaîne. À la place de ré vous pouvez substituer l'expression : ré=L/ N, où L - longueur de la pièce , N est le nombre de haut-parleurs le long d'un mur.

le niveau de pression acoustique que chaque enceinte doit fournir est déterminé :

1. Calcul des niveaux de pression acoustique attendus au point de conception et de la réduction de bruit requise.

S'il y a plusieurs sources de bruit dans la pièce avec différents niveaux de bruit rayonné, alors les niveaux de pression acoustique pour les fréquences moyennes géométriques de 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 et 8000 Hz et le point de conception doivent être déterminés par la formule :

L - niveaux de pression d'octave attendus au point de conception, dB ; est un facteur de correction empirique pris en fonction du rapport de la distance r du point de conception au centre acoustique à la taille globale maximale de la source 1max, Fig. 2 (lignes directrices). Le centre acoustique d'une source de bruit située au sol est la projection de son centre géométrique sur le plan horizontal. Le rapport r/lmax étant dans tous les cas, on prendra et

déterminé par le tableau. 1 (lignes directrices). Lpi - niveau de puissance acoustique d'octave de la source de bruit, dB ;

- facteur directionnel; pour les sources à rayonnement uniforme, F = 1 est pris ; S est l'aire d'une surface imaginaire de forme géométrique régulière entourant la source et passant par le point calculé. Dans les calculs, prenez, où r est la distance entre le point calculé et la source de bruit ; S = 2πr 2

ψ est un coefficient qui prend en compte la violation de la diffusion du champ sonore dans la pièce, prise selon le graphique de la Fig. 3 (lignes directrices), en fonction du rapport de la constante de la pièce B à l'aire de ​les surfaces enveloppantes de la pièce

B est la constante de la pièce dans les bandes de fréquences d'octave, déterminée par la formule, où selon le tableau. 2 (lignes directrices); m - facteur de fréquence déterminé à partir du tableau. 3 (lignes directrices).

Pour 250 Hz : = 0,55 ; m 3

Pour 250 Hz : = 0,7 ; m 3

Pour 250 Hz : = 0,93

Pour 250 Hz : = 0,85

t est le nombre de sources de bruit les plus proches du point de conception, pour lesquelles (*). Dans ce cas, la condition est satisfaite pour les 5 sources, donc m = 5.

n est le nombre total de sources de bruit dans la pièce, en tenant compte du coefficient

simultanéité de leur travail.

Trouvez les niveaux de pression acoustique d'octave attendus pour 250 Hz :

L = 10lg (1x8x10 / 353,25 + 1x8x10 / 759,88 + 1x3,2x10 / 401,92 + 1x2x10 / 566,77 + 1x8x10 / 1230,88 + 4 x 0,93 x (8x10 + 8x10 +

3,2x10 + 2x10 + 8x10) / 346,5) = 93,37dB

Trouvez les niveaux de pression acoustique d'octave attendus pour 500 Hz :

L = 10lg (1x1,6x10/353,25 + 1x5x10/759,88 + 1x6,3x10 / 401,92 +

1x 1x10 / 566,77 + 1x1,6x10 / 1230,88 + 4 x 0,85 x (1,6x10 + 5x10 +

6,3x10 + 1x10 + 1,6x10) / 441) = 95,12 dB

La réduction requise des niveaux de pression acoustique au point de conception pour huit

bandes d'octave par la formule :

, où

Réduction requise des niveaux de pression acoustique, dB ;

Niveaux de pression acoustique d'octave calculés, dB ;

L add - niveau de pression acoustique d'octave admissible isolé du bruit

locaux, dB, tab. 4 (lignes directrices).

Pour 250 Hz : L = 93,37 - 77 = 16,37 dB Pour 500 Hz : ΔL = 95,12 - 73 = 22,12 dB

2. Calcul des clôtures insonorisées, cloisons.

Des clôtures insonorisées, des cloisons sont utilisées pour séparer les pièces « calmes » des pièces adjacentes « bruyantes » ; sont faits d'autres matériaux denses. Il est possible d'y aménager des portes et des fenêtres. Le choix du matériau de construction se fait en fonction de la capacité d'insonorisation requise, dont la valeur est déterminée par la formule :

- niveau de puissance acoustique totale d'octave

émis par toutes les sources déterminées à l'aide du tableau. 1 (lignes directrices).

Pour 250 Hz : dB

Pour 500 Hz :

B et - constante de la pièce isolée

B 1000 = V / 10 = (8x20x9) / 10 = 144 m 2

Pour 250 Hz : = 0,55 V Et = V 1000 μ = 144 0,55 = 79,2 m 2

Pour 500 Hz : = 0,7 V Et = V 1000 μ = 144 0,7 = 100,8 m 2

t - le nombre d'éléments dans la clôture (cloison avec une porte t = 2) S i - surface de l'élément de clôture

S murs = BxH - S portes = 20 9 - 2,5 = 177,5 m 2

Pour 250 Hz :

R mur requis = 112,4 - 77 - 10lg79,2 + 10lg177,5 + 10lg2 = 41,9dB

R porte requise = 112,4 - 77 - 10lg79,2 + 10lg2,5 + 10lg2 = 23,4dB

Pour 500 Hz :

R mur requis = 115,33 - 73 - 10lg100,8 + 10lg177,5 + 10lg2 = 47,8dB

R porte requise = 112,4 - 73 - 10lg100,8 + 10lg2,5 + 10lg2 = 29,3dB

La clôture insonorisée se compose d'une porte et d'un mur, nous sélectionnerons le matériau

structures selon le tableau. 6 (lignes directrices).

Porte - une porte à panneau aveugle de 40 mm d'épaisseur, doublée des deux côtés de contreplaqué de 4 mm avec joints d'étanchéité Mur - maçonnerie 1 brique des deux côtés.

3.3 doublures insonorisantes

Ils sont utilisés pour réduire l'intensité des ondes sonores réfléchies.

Les revêtements insonorisants (matériau, conception d'absorption acoustique, etc.) doivent être fabriqués conformément aux données du tableau. 8 en fonction de la réduction de bruit requise.

La valeur de la réduction maximale possible des niveaux de pression acoustique au point de conception lors de l'utilisation des structures insonorisantes sélectionnées est déterminée par la formule :

В - locaux permanents avant la pose d'un bardage insonorisant dans celui-ci.

B 1 est la constante de la pièce après l'installation d'une structure insonorisante et est déterminée par la formule :

A = α (S ogr - S obl)) - la surface équivalente d'absorption acoustique des surfaces non occupées par un revêtement insonorisant;

α est le coefficient d'absorption acoustique moyen des surfaces non occupées par un revêtement insonorisant et est déterminé par la formule :

Pour 250 Hz : = 346,5 / (346,5 + 2390) = 0,1266

Pour 500 Hz : = 441 / (441 + 2390) = 0,1558

Sobl - le domaine des parements insonorisants

Sobl = 0,6 S limite = 0,6 x 2390 = 1434 m 2 Pour 250 Hz : A 1 = 0,1266 (2390 - 1434) = 121,03 m 2 Pour 500 Hz : A 1 = 0,1558 (2390 - 1434) = 148,945 m 2

est la valeur de l'absorption acoustique supplémentaire introduite par la structure du revêtement insonorisant, m 2 est déterminé par la formule :

Coefficient d'absorption acoustique de réverbération de la conception de revêtement sélectionnée dans la bande de fréquence d'octave, déterminé conformément au tableau 8 (directives). Choisir une fibre ultra fine

= 1 x 1434 = 1434 m 2

structures, déterminées par la formule :

Pour 250 Hz : = (121,03 + 1434) / 2390 = 0,6506 ;

B 1 = (121,03 + 1434) / (1 - 0,6506) = 4450,57 m 2

ΔL = 10lg (4450,57 x 0,93 / 346,5 x 0,36) = 15,21 dB ".

Pour 500 Hz : = (148,945 + 1434) / 2390 = 0,6623 ;

B 1 = (148,945 + 1434) / (1 - 0,6623) = 4687,43 m 2

L = 10lg (4687,43 x 0,85 / 441 x 0,35) = 14,12 dB.

Pour 250 Hz et 500 Hz, le revêtement insonorisant sélectionné ne fournira pas la réduction de bruit requise dans les bandes de fréquences d'octave car :

Donné : Dans un atelier d'une longueur de A m, d'une largeur de B m et d'une hauteur de N m
sources de bruit placées - ISH1, ISH2, ISH3, ISH4 et ISH5 avec des niveaux de puissance acoustique. La source de bruit ISh1 est enfermée dans un boîtier. Au fond de l'atelier se trouve une pièce de service auxiliaire, qui est séparée de l'atelier principal par une cloison avec une porte de zone. Le point calculé est à une distance r des sources de bruit.

4. Niveaux de pression acoustique au point de conception - PT, comparer avec les normes admissibles, déterminer la réduction de bruit requise sur les lieux de travail.

5. Capacité d'insonorisation de la cloison et des portes, choisissez le matériau de la cloison et de la porte.

6. Capacité d'insonorisation du caisson pour la source ISh1. La source de bruit est installée au sol, ses dimensions dans le plan sont (a x b) m, et sa hauteur est h m.

4. Réduction du bruit lors de l'installation de revêtements insonorisants sur le site de l'atelier. Les calculs acoustiques sont effectués dans deux bandes d'octave à des fréquences moyennes géométriques de 250 et 500 Hz.

Donnée initiale:

ô La détermination de la puissance requise et du niveau de pression acoustique des dispositifs acoustiques dans les systèmes de sonorisation a toujours posé un problème important aux concepteurs. Certains fabricants de systèmes d'avertissement, essayant de faciliter leur travail, fournissent toutes sortes de graphiques, de tableaux ou de programmes pour calculer ces paramètres. Plus souvent qu'autrement, une tentative d'application pratique de telles recommandations ou programmes soulève plus de questions que de réponses, ou les déconcerte avec l'absurdité des solutions obtenues.

La plupart des concepteurs n'ont tout simplement pas le temps d'étudier seuls les problèmes d'acoustique, il est donc logique de présenter ici les principes de base des calculs acoustiques et le choix des appareils de reproduction du son.

Le calcul des paramètres acoustiques des dispositifs de reproduction sonore implique la sélection des haut-parleurs nécessaires en fonction du niveau actuel de bruit de fond et du schéma sonore sélectionné. Le niveau de bruit de fond réel dépend de la destination de la pièce. On suppose que pour une perception vocale de haute qualité (transmissions de répartition), le niveau de pression acoustique du haut-parleur doit être supérieur de 10 à 15 dB au niveau de bruit de fond au point le plus éloigné de la pièce.

Avec un bruit de fond relativement faible (inférieur à 75 dB), il est nécessaire de prévoir un excès de niveau du signal utile de 15 dB, avec un niveau élevé (plus de 75 dB) - 10 dB suffisent. Autrement dit, le niveau de pression acoustique requis est : Lmax = La + 15, dB - pour une pièce avec un niveau de bruit de fond relativement faible ; Lmax = La + 10, dB - pour une pièce avec un niveau élevé de bruit de fond, où La- niveau effectif de bruit de fond dans la pièce.

CARACTÉRISTIQUES DES ENCEINTES

Les principales caractéristiques des haut-parleurs sont leur directivité, leur gamme de fréquences et leur niveau de pression acoustique,

développé à une distance de 1 m de l'émetteur.

Haut-parleurs omnidirectionnels sont des haut-parleurs, des haut-parleurs de plafond et toutes sortes de haut-parleurs (bien qu'il faille noter que les haut-parleurs sont intermédiaires entre les systèmes directionnels et non directionnels). La plage de propagation du son des haut-parleurs non directionnels (diagramme de rayonnement) est assez large (environ 60°), et le niveau de pression acoustique est relativement faible.

Vers les enceintes directionnelles en premier lieu se trouvent les émetteurs à cornes, appelés "cloches". Les haut-parleurs à pavillon concentrent l'énergie acoustique en raison des caractéristiques de conception du pavillon lui-même ; ils se distinguent par un diagramme de directivité étroit (environ 30°) et un niveau de pression acoustique élevé. Les haut-parleurs à pavillon fonctionnent dans une bande de fréquences étroite et sont donc mal adaptés à une reproduction de haute qualité de programmes musicaux, bien qu'en raison du niveau élevé de pression acoustique, ils soient bien adaptés pour sonder de grandes zones, y compris des espaces ouverts.

Sélection des enceintes par gamme de fréquences dépend de l'objectif du système. Pour les transmissions de répartition et la création d'un fond musical, la plage de 200 Hz à 5 kHz est tout à fait suffisante, ce qui est fourni par presque tous les appareils acoustiques (les radiateurs à pavillon ont une plage légèrement plus petite, mais c'est tout à fait suffisant pour les transmissions vocales). Pour une reproduction sonore de haute qualité, utilisez des haut-parleurs avec une plage de fréquences d'au moins 100 Hz - 10 kHz.

Niveau de pression acoustique requis est la seule caractéristique du haut-parleur qui est calculée. Avec cette caractéristique, le plus grand nombre de problèmes se posent, qui sont le plus souvent associés à la confusion entre puissance électrique et pression acoustique. Il existe une relation indirecte entre ces valeurs, car le volume sonore est déterminé par la pression acoustique et la puissance assure le fonctionnement du haut-parleur. De la puissance d'entrée, seule une partie est convertie en son, et la quantité de cette partie dépend de l'efficacité du haut-parleur particulier. La plupart des fabricants d'enceintes indiquent dans leur documentation technique la pression acoustique en Pascals ou le niveau de pression acoustique en décibels à une distance de 1 m du radiateur. Si la pression acoustique est indiquée en pascals, alors que le niveau de pression acoustique est à obtenir en décibels, la conversion d'une valeur à une autre s'effectue à l'aide de la formule suivante :

Pour un haut-parleur omnidirectionnel typique, on peut supposer que 1 W de puissance électrique correspond à un niveau de pression acoustique d'environ 95 dB. Chaque augmentation (diminution) de la puissance de moitié entraîne une augmentation (diminution) du niveau de pression acoustique de 3 dB. C'est-à-dire 2 W - 98 dB, 4 W - 101 dB, 0,5 W - 92 dB, 0,25 W - 89 dB, etc. Il existe des haut-parleurs qui ont une pression acoustique inférieure à 95 dB à 1 W de puissance, et des haut-parleurs qui fournissent 97 voire 100 dB à 1 W, tandis qu'un haut-parleur d'une puissance de 1 W avec un niveau de pression acoustique

100 dB remplace une enceinte 4 W avec un niveau de 95 dB/W (95 dB - 1 W, 98 dB - 2 W, 101 dB - 4 W), il est évident que l'utilisation d'une telle enceinte est plus économique. On peut ajouter qu'à puissance électrique égale, le niveau de pression acoustique des enceintes de plafond est inférieur de 2-3 dB à celui des enceintes murales. En effet, le haut-parleur mural est situé soit dans une enceinte séparée, soit contre une surface arrière hautement réfléchissante, de sorte que le son émis par l'arrière est presque entièrement réfléchi vers l'avant. Les haut-parleurs de plafond sont généralement montés sur des faux plafonds ou des plafonds suspendus, de sorte que le son arrière n'est pas réfléchi et n'augmente pas la pression acoustique frontale. Les haut-parleurs à pavillon d'une puissance de 10-30 W fournissent une pression acoustique de 12-16 Pa (115-118 dB) ou plus, ayant ainsi le rapport décibel/watt le plus élevé.

En conclusion, il convient de noter que lors du calcul des haut-parleurs, il faut faire attention à la pression acoustique développée par ceux-ci, et non à la puissance électrique, et seulement en l'absence de cette caractéristique dans la description, se guider par le type dépendance - 95 dB/W.

CALCUL DE LA PUISSANCE DES HAUT-PARLEURS POUR LES SYSTÈMES CONCENTRÉS

Le calcul de la puissance du haut-parleur pour les systèmes localisés est effectué dans l'ordre suivant :

1) le niveau sonore requis en un point éloigné de la salle de sondage est déterminé :

où La - niveau effectif de bruit de fond dans la pièce, 10 - excès du niveau de pression acoustique requis au-dessus du fond;

où L - distance du haut-parleur au point extrême.

Si plusieurs haut-parleurs sont utilisés dans un système localisé, alors :

où n est le nombre de haut-parleurs dans un système localisé ;

la valeur 2 x 10-5, inscrite au dénominateur, correspond au niveau de silence absolu en pascals ;

5) par valeur LGp ou R1 le haut-parleur requis est sélectionné ou sa puissance typique requise est trouvée.

Lors du choix d'une puissance typique, un rapport de 95 dB / W est utilisé.

Exemple 1:

Vous devez calculer la puissance du haut-parleur dans un système localisé avec deux haut-parleurs.
Donnée initiale:
Distance entre le haut-parleur et le point distant L-15 m, niveau de bruit de fond dans la chambre - La- 75 dB.
Niveau sonore requisà un point éloigné -
Pression acoustique requiseà un endroit éloigné :
Pression acoustique requise à une distance de 1 m du haut-parleur :

Un haut-parleur typique d'une puissance de 1 W fournit un niveau de pression acoustique d'environ 95 dB, avec une puissance de 2 W -
97 dB, 4 W - 101 dB, 8 W - 104 dB. Par conséquent, chacun des deux haut-parleurs doit avoir une puissance d'environ 8 watts.

Exemple 2 :

Calculez la puissance du haut-parleur dans un système localisé avec un haut-parleur directionnel.
Donnée initiale:
distance du haut-parleur au point distant L- 80m,
niveau de bruit de fond - La- 70 dB.

Niveau sonore requis au point distant -

Pression acoustique requise au point distant :

Pression acoustique requise à une distance de 1 m du haut-parleur :

Le niveau de pression acoustique que doit développer le haut-parleur à une distance de 1 m :

Le haut-parleur de type 50GRD-3 d'une puissance de 50 W a un niveau de pression acoustique de 118 dB, c'est-à-dire suffisant pour noter un site à une distance donnée.

CALCUL DE LA PUISSANCE DES HAUT-PARLEURS POUR LES SYSTÈMES DISTRIBUÉS

Calcul de la puissance du haut-parleur pour simple et double mur Chaînes:

où La - niveau effectif de bruit de fond dans la pièce

2) la pression acoustique que le haut-parleur doit développer en un point éloigné est calculée :

3) est déterminé

- pour une chaîne simple ou une chaîne décalée :

- pour une chaîne double :

où b - largeur de la pièce, RÉ - distance entre les haut-parleurs d'une chaîne.

À la place de ré vous pouvez substituer l'expression :

où L- la longueur de la pièce, N- le nombre de haut-parleurs le long d'un mur ;

4) le niveau de pression acoustique, qui doit être fourni par chaque haut-parleur, est déterminé :

5) par valeur L2p le haut-parleur requis est sélectionné ou sa puissance typique requise est trouvée. Lorsqu'il est sélectionné par une puissance typique, un rapport de -95 dB / W est utilisé.

Exemple 3.

Salle d'opération de la banque :
La longueur de la pièce est de 18 m, la largeur de 7,5 m et la hauteur de 4,5 m.
Nous vous recommandons d'utiliser deux haut-parleurs, un pour chaque côté.
Pas des haut-parleurs : D = 6 mètres
Pour les besoins des locaux, le niveau de bruit de fond attendu est de 60-63 dB ;

pression acoustique que doit développer le haut-parleur à une distance de 1 m :

niveau de pression acoustique du haut-parleur :

Ce SPL est cohérent avec des haut-parleurs typiques bien inférieurs à 0,5 W.

L'espace de vente du magasin :
longueur de la pièce : L-25 m, largeur : b - 18 m, hauteur : h - 5 m, les gens sont pour la plupart debout - hauteur supplémentaire : hd — 1,5 m. Chaîne double paroi recommandée, trois haut-parleurs par côté, pas de chaîne RÉ - 8 mètres
Selon le but et la zone de l'objet, le niveau approximatif de bruit de fond doit être compris entre 65 et 70 dB ;
niveau sonore requis dans la pièce :

la pression acoustique que doivent développer les haut-parleurs :

pression acoustique que doit développer le haut-parleur à une distance de 1 m :

niveau de pression acoustique du haut-parleur :

Ce niveau de pression acoustique correspond à un haut-parleur type d'une puissance légèrement inférieure à 1 W,

par conséquent, des haut-parleurs de 1 W chacun peuvent être utilisés.

CALCUL DE LA PUISSANCE DES HAUT-PARLEURS POUR CHAÎNE DE PLAFOND SIMPLE ET DOUBLE ET GRILLE DE PLAFOND :

1) le niveau sonore requis dans la pièce est déterminé :

où La- le niveau de bruit de fond effectif dans la pièce (à un niveau de bruit de fond supérieur à 75 dB - Lmax = La + 7, dB);

2) la pression acoustique que le haut-parleur doit développer en un point éloigné est calculée :

3) la pression acoustique que doit développer le haut-parleur à une distance de 1 m est déterminée :

- pour une chaîne simple située dans la ligne médiane de la pièce :

- pour une chaîne double :

- pour la grille de plafond :

où b- la largeur de la pièce, RÉ - distance entre les haut-parleurs d'une chaîne ;

4) le niveau de pression acoustique, qui doit être fourni par chaque haut-parleur, est déterminé :

5) par valeur, le haut-parleur requis est sélectionné ou sa puissance typique requise est trouvée. Lorsqu'il est sélectionné pour une puissance typique, un rapport de 95 dB / W est utilisé.

Malgré l'apparente complexité, les formules données ne présentent pas de travail important dans les calculs et ne nécessitent pas de formation mathématique particulière. De plus, après plusieurs calculs, le concepteur déterminera intuitivement les caractéristiques requises des dispositifs acoustiques sans calculs supplémentaires.

En conclusion, vous pouvez indiquer la raison de la plupart des décisions qui contredisent l'expérience pratique acquise à la suite de programmes spécialisés en acoustique ou en utilisant les formules ci-dessus. En règle générale, cela réside dans le réglage incorrect du niveau de bruit de fond actuel. Un certain nombre de références et de publications techniques fournissent des niveaux de bruit de fond approximatifs pour divers locaux. Ces données doivent être traitées avec une extrême prudence, car dans différentes sources pour un même local, elles peuvent différer de 5 à 10 dB (ce qui donne un écart de pression acoustique très important). pris plus élevé que pour les transmissions de répartition conventionnelles.

A. Pinaev Ph.D.,
M. Alchevski chercheur principal Institut de recherche sur la sécurité et les situations d'urgence du Ministère des situations d'urgence de la République du Bélarus

Le bâtiment projeté doit être équipé de dispositifs avertisseurs d'incendie de type 2.

Pour informer les gens de l'incendie, des sirènes de type "Mayak-12-3M" (LLC "Electrotechnika and Avtomatika", Russie, Omsk) et des sirènes lumineuses "TS-2 SVT1048.11.110" (carte "Sortie") seront utilisées .S2000-4 (CJSC NVP "Bolid").

Le câble résistant au feu KPSEng (A) -FRLS-1x2x0,5 est utilisé pour le réseau d'alerte incendie.

Pour l'e-mail alimentation des équipements pour la tension U = 12 V, une alimentation redondante est utilisée. alimentation "RIP-12" isp.01 avec un capuchon de batterie de stockage. 7 Ah. Batteries rechargeables de la source d'alimentation. les alimentations assurent le fonctionnement de l'équipement pendant au moins 24 heures en mode veille et 1 heure en mode « Incendie » lorsque la source d'alimentation principale est débranchée.

Exigences de base pour SOUE sont définis dans le NPB 104-03 « Systèmes d'avertissement et d'évacuation des personnes en cas d'incendie dans les bâtiments et les structures » :

Sur la base des dimensions géométriques des locaux, tous les locaux sont divisés en trois types seulement:

• "Corridor" - la longueur dépasse la largeur de 2 fois ou plus ;
• "Hall" - une superficie de plus de 40 m². (non applicable dans ce calcul).

Placez une sirène dans une pièce de type "Chambre".

Dans l'air, les ondes sonores sont atténuées en raison de la viscosité de l'air et de l'atténuation moléculaire. La pression acoustique décroît proportionnellement au logarithme de la distance (R) à la sirène : F(R) = 20 lg (1/R). La figure 1 montre un graphique de l'atténuation de la pression acoustique en fonction de la distance de la source sonore F (R) = 20 lg (1 / R).

Riz. 1 - Graphique d'atténuation de la pression acoustique en fonction de la distance à la source sonore F (R) = 20 lg (1 / R)

Pour simplifier les calculs, vous trouverez ci-dessous un tableau des valeurs réelles des niveaux de pression acoustique de la sirène Mayak-12-3M à différentes distances.

Tableau - Pression sonore générée par une seule sirène lorsqu'elle est allumée en 12V à différentes distances de la sirène.

Les plans d'étage montrent les dimensions géométriques et la superficie de chaque pièce.

Conformément à l'hypothèse précédemment acceptée, nous les divisons en deux types:

• "Chambre" - superficie jusqu'à 40 m²;
• « Corridor » - la longueur est au moins égale à 2 fois la largeur.

Il est permis de placer une sirène dans une pièce de type "Chambre".

Dans une salle de type « Couloir » - plusieurs sirènes seront placées, régulièrement espacées dans toute la salle.

En conséquence, le nombre de sirènes dans une pièce particulière est déterminé.

Sélection d'un "point calculé" - un point sur le plan sonore dans une pièce donnée, le plus loin possible de la sirène, dans lequel il est nécessaire d'assurer un niveau sonore d'au moins 15 dBA supérieur au niveau sonore constant admissible.

De ce fait, la longueur de la droite reliant le point d'attache de la sirène au « point calculé » est déterminée.

Point de conception - un point sur le plan sonore dans une pièce donnée, aussi loin que possible de la sirène, dans lequel il est nécessaire d'assurer un niveau sonore d'au moins 15 dBA supérieur au niveau sonore constant admissible, conformément à la NPB 104 -03, clause 3.15.

Sur la base du SNIP 23-03-2003, clause 6 "Normes de bruit admissible" et "Tableau 1" donnés au même endroit, on en déduit les valeurs du niveau de bruit admissible pour l'auberge des spécialistes en activité égales à 60 dB.

Les calculs doivent tenir compte de l'atténuation du signal lors du passage des portes :

• ignifuge -30 dB (A);
• norme -20 dB (A)



Symboles

Nous accepterons les conventions suivantes :

• N sous. - hauteur de la sirène depuis le sol ;
• 1,5 m - niveau à 1,5 mètre du sol, à ce niveau se trouve le plan sonore ;
• h1 - dépassement du niveau de 1,5 m jusqu'au point de suspension;
• W est la largeur de la pièce ;
• D - la longueur de la pièce;
• R est la distance de la sirène au « point calculé » ;
• L - projection R (distance de la sirène au niveau de 1,5 m sur le mur opposé) ;
• S - zone de notation.

5.1 Calcul pour une pièce de type "Chambre"

Définissons le "point calculé" - le point le plus éloigné de la sirène.

Pour la suspension, sélectionnez des murs « plus petits », opposés sur toute la longueur de la pièce, conformément à la NPB 104-03 de la clause 3.17.



Riz. 2 - Projection verticale de la sirène murale fixation sur l'airbag

Placez la sirène au milieu de la « Pièce » - au centre du côté court, comme indiqué sur la Fig. 3



Riz. 3 - Emplacement de la sirène au milieu de la "Chambre"

Pour calculer la taille R, il faut appliquer le théorème de Pythagore :

• D - la longueur de la pièce, conformément au plan, est de 6,055 m;
• W - la largeur de la pièce, selon le plan, est de 2,435 m;
• Si la sirène sera placée au dessus de 2,3 m, alors au lieu de 0,8 m, il faudra prendre la dimension h1 qui dépasse la hauteur de suspension au dessus du niveau de 1,5 m.

5.1.1 Déterminer le niveau de pression acoustique au point de conception :

P = Rdb + F (R) = 105 + (- 15,8) = 89,2 (dB)

• Pdb est la pression acoustique du haut-parleur, selon ceux-ci. l'information à la sirène Mayak-12-3M est de 105 dB;
• F (R) - la dépendance de la pression acoustique sur la distance, égale à -15,8 dB conformément à la Fig. 1 lorsque R = 6,22 m.

5.1.2 Déterminer la valeur de la pression acoustique, conformément à la clause 3.15 du NPB 104-03 :

5.1.3 Vérification de l'exactitude du calcul :

P = 89,2> P r.t. = 75 (la condition est remplie)

SOUE dans la zone protégée.


5.2 Calcul pour une pièce de type « Couloir »

Les sirènes sont placées sur un mur de couloir à intervalles de 4 largeurs. Les premiers sont placés à une distance de largeur de l'entrée. Le nombre total de sirènes est calculé par la formule :

N = 1 + (L - 2 * L) / 3 * L = 1+ (26,78-2 * 2,435) / 3 * 2,435 = 4 (pièces)

• D - la longueur du couloir, conformément au plan, est égale à 26,78 m;
• Ш - la largeur du couloir, selon le plan, est de 2,435 m.

La quantité est arrondie au nombre entier le plus proche. L'emplacement des sirènes est illustré à la Fig. 4.



Fig. 4 - Placement des sirènes dans un local de type « Couloir » d'une largeur inférieure à 3 mètres et d'une distance « au point calculé »

5.2.1 Déterminer les points de conception :

"Design point" est situé sur le mur opposé à une distance de deux largeurs de l'axe de la sirène".

5.2.2 Déterminer le niveau de pression acoustique au point de conception :

P = Rdb + F (R) = 105 + (- 14,8) = 90,2 (dB)

• Pdb est la pression acoustique du haut-parleur, selon ceux-ci. l'information à la sirène Mayak-12-3M est de 105 dB;
• F (R) - la dépendance de la pression acoustique sur la distance, égale à -14,8 dB conformément à la Fig. 1 lorsque R = 5,5 m.

5.2.3 Déterminer la valeur de la pression acoustique, conformément à la clause 3.15 du NPB 104-03 :

R r.t. = N + ZD = 60 + 15 = 75 (dB)

• N - niveau sonore constant admissible, pour les dortoirs est de 75 dB;
• ЗД - marge de pression acoustique égale à 15 dB.

5.2.4 Vérification de l'exactitude du calcul :

P = 90,2> P p.t = 75 (la condition est remplie)

Ainsi, à la suite de calculs, le type de sirène Mayak-12-3M sélectionné fournit et dépasse la valeur de pression acoustique, assurant ainsi une audibilité claire des signaux sonores SOUE dans la zone protégée.

Conformément au calcul, nous effectuerons le placement des annonciateurs sonores, voir Fig. 5.



Fig. 5 - Disposition des sirènes à l'élev. 0,000