Ena od glavnih nalog, ki se rešujejo v procesu elektroakustičnega izračuna, ki se izvaja v začetni fazi načrtovanja požarnih opozorilnih sistemov - SOUE, je naloga izbire in postavitve glasovnih javljalnikov (v nadaljnjem besedilu: zvočniki). Zvočnike lahko namestite tako na odprtih kot v zaprtih (zaščitenih) prostorih. Namen članka je predlagati in utemeljiti možnosti optimalne postavitve govornih alarmov (v nadaljevanju zvočnikov) v zaprtih (varovanih) prostorih.

V zaprtih prostorih je priporočljiva vgradnja sobnih zvočnikov, saj so po parametrih in kakovosti najbolj optimalni. Glede na konfiguracijo prostora so lahko stropne ali stenske. Pravilna postavitev zvočnikov omogoča enakomerno porazdelitev zvoka v prostoru in s tem doseganje dobre razumljivosti. Če govorimo o kakovosti zvoka, jo bo določala predvsem kakovost izbranih zvočnikov. Tako je na primer pri uporabi stropnih zvočnikov treba upoštevati, da se zvočno valovanje iz zvočnika širi pravokotno na tla, zato je ozvočeno območje v višini ušes poslušalcev krog, polmer oz. ki je enaka razliki med višino namestitve (montaže) zvočnika in razdaljo do oznake 1,5 m od tal (v skladu z regulativna dokumentacija). Pri večini nalog za izračun stropne akustike se zvočno valovanje identificira z geometrijskimi žarki, medtem ko vzorec usmerjenosti (DP) zvočnika določa parametre (kote) pravokotni trikotnik Zato za izračun polmera kroga (stranice trikotnika) zadostuje Pitagorov izrek. Da bi zagotovili enakomeren zvok po celotnem prostoru, je treba zvočnike namestiti tako, da se nastala območja med seboj dotikajo ali rahlo prekrivajo. V najenostavnejšem primeru dobimo zahtevano število zvočnikov iz razmerja med velikostjo ozvočene površine in ozvočeno površino z enim zvočnikom.

Eden od glavnih parametrov, ki jih je treba določiti pri izračunih, je korak verige zvočnikov. Določena bo glede na velikost prostora, višino namestitve zvočnikov in njihov smerni vzorec (PDP).

Pri nameščanju stenskih zvočnikov na hodnikih vzdolž ene stene je priporočena razdalja:

brez odsevov od sten:

(Razporeditveni korak, m) = (Širina koridorja, m) x 2

• ob upoštevanju odbojev od sten:

  (Korak ureditve, m) = (Širina koridorja, m) x 4

Pri razporeditvi stenskih zvočnikov v pravokotnih prostorih vzdolž dveh sten v šahovnici je korak postavitve:

Pri nameščanju zvočnikov, nameščenih na steno, v pravokotne prostore vzdolž dveh sten, je korak namestitve naslednji:

Primarne zahteve

Tukaj je glavna zahteva regulativne dokumentacije (ND):

Število zvočnih in govornih (zvočnikov) požarnih alarmov, njihova namestitev in moč morajo zagotavljati raven zvoka v vseh krajih stalnega ali začasnega prebivališča ljudi v skladu z normami tega pravilnika.

Načrtovanje opozorilnih sistemov spremlja elektroakustični izračun (EAC). Posledica kompetentnega EAR je optimizacija – minimizacija tehnična sredstva, izboljšanje kakovosti zaznavanja. Za kakovost zaznavanja pa je značilno zvočno udobje glasbe v ozadju in razumljivost govornih sporočil. Merilo za pravilnost EAR so zahteve regulativne dokumentacije (ND), ki jih lahko razdelimo na:

• zahteve za govorni javljalnik (zvočnik);

  zahteve glede ravni zvočnega signala;

  zahteve za postavitev glasovnih alarmov (zvočnikov).

Opozoriti je treba, da RD določa le nujne (minimalne) zahteve, medtem ko so zadostne (maksimalne) zahteve zagotovljene s prisotnostjo kompetentnih tehnik, v primeru njihove odsotnosti pa z pismenostjo in odgovornostjo projektanta.

Zahteve za zvočnike

Navedene so naslednje zahteve. Zvočni alarmi morajo zagotoviti raven zvočni tlak tako da:

Zvočni signali SOUE so zagotavljali skupno raven hrupa (zvočna raven konstantnega hrupa skupaj z vsemi signali, ki jih proizvajajo sirene) najmanj 75 dBA na razdalji 3 m od sirene, vendar ne več kot 120 dBA na nobenem mestu. točko v varovanih prostorih.

Ta odstavek vsebuje dve zahtevi - zahtevo za najmanjši in največji zvočni tlak.

Minimalni zvočni tlak

Zvočnik mora zagotavljati (minimalno) raven zvočnega signala na razdalji 1 m od geometrijskega središča:

Največji zvočni tlak

Določimo točko oblikovanja:

Obračunska točka (PT) - mesto možne (verjetne) lokacije ljudi, najbolj kritično z vidika položaja in oddaljenosti od vira zvoka (zvočnika). RT je izbran na načrtovalni ravnini - (namišljeni) ravnini, narisani vzporedno s tlemi na višini 1,5 m.

Zahteve za nivoje zvočnega signala

Glavna zahteva za (potreben) nivo zvočnega signala je določena v ND:

Zvočni signali SOUE morajo zagotavljati raven zvoka najmanj 15 dBA nad dovoljeno raven zvoka stalnega hrupa v varovanem prostoru. Meritve ravni hrupa je treba opraviti na razdalji 1,5 m od nivoja tal.

Zahteve za ureditev

Glavna zahteva za postavitev zvočnikov je določena v ND:

Namestitev zvočnikov in drugih glasovnih javljalnikov (zvočnikov) v zaščitenih prostorih mora izključevati koncentracijo in neenakomerno porazdelitev odbitega zvoka.

Glasovni javljalniki (zvočniki) morajo biti nameščeni tako, da je na kateri koli točki zaščitenega objekta, kjer je potrebno obvestiti ljudi o požaru, zagotovljena razumljivost prenesenih govornih informacij.

Upoštevanje glavnih značilnosti zvočnikov

Kot pravi, je postavitev zvočnikov del organizacijskih ukrepov, ki se izvajajo med oblikovanje SOUE in se imenuje elektroakustični izračun. Najpomembnejša ni samo razporeditev, temveč optimalna razporeditev zvočnikov, ki omogoča minimiziranje količine ocenjenih sredstev (časa) in materialnih sredstev.

Načini postavitve zvočnikov so tesno povezani z njihovimi konstrukcijskimi značilnostmi. Najbolj splošna klasifikacija je:

z izvršitvijo;

po oblikovnih značilnostih;

po značilnostih;

glede na način ujemanja z ojačevalnikom.

Upoštevanje vrste in oblikovnih značilnosti zvočnikov

Glede na zasnovo lahko zvočnike razdelimo na notranje in zunanje. Značilnost notranje zasnove je razred zaščite IP. Za notranje zvočnike zadostuje IP-41, za zunanje zvočnike - vsaj IP-54. Za notranjo uporabo, predvsem zaradi varčevanja, se uporabljajo sobni zvočniki.

Glede na naloge, ki jih rešujemo, lahko uporabimo različne vrste zvočnikov oblikovanje. Na primer, odvisno od konfiguracije prostora, se lahko uporabljajo stropni ali stenski zvočniki. Za ozvočenje odprtih prostorov se uporabljajo trobni zvočniki, zaradi svojih lastnosti, zaščitnega razreda, visoka stopnja usmerjenost zvoka, visoka učinkovitost.

Posebnosti upoštevanja glavnih parametrov zvočnikov

Za izvedbo pravilne postavitve zvočnikov bomo potrebovali naslednje lastnosti(glavni parametri) zvočnika:

Izračun zvočnega tlaka zvočnika

Glasnosti zvočnika ni mogoče neposredno izmeriti, zato jo v praksi izražamo z ravnmi zvočnega tlaka, merjenimi v decibelih, dB.

Zvočni tlak zvočnika je določen z njegovo občutljivostjo in električno močjo, dovedeno na njegov vhod:

Občutljivost zvočnika P 0, dB (občutljivost zvočnika se včasih imenuje SPL iz angleščine SPL - Sound Pressure Level) - raven zvočnega tlaka, izmerjena na delovni osi zvočnika, na razdalji 1 m od delovnega središča pri frekvenci 1 kHz. z močjo 1 W.

Moč zvočnika

Obstaja več glavnih vrst moči:

Nazivna moč zvočnika- električna moč, pri kateri nelinearno popačenje zvočnika ne presega zahtevanih vrednosti.

Nazivna moč zvočnika- je definirana kot najvišja električna moč, pri kateri lahko zvočnik dolgo časa zadovoljivo deluje na realnem zvočnem signalu brez toplotnih in mehanskih poškodb.

Sinusna moč- največja sinusna moč, pri kateri mora zvočnik delovati 1 uro s pravim glasbenim signalom, ne da bi bil fizično poškodovan (prim. največjo sinusno moč).

Na splošno mora biti nastavitev moči enaka vrednosti, ki jo določi proizvajalec zvočnikov.

Priporočljivo je, da zvočni tlak zvočnika izračunate glede na moč zvočnika.

Osnovni izračuni

Zmanjšanje zvočnega tlaka glede na razdaljo

Za izračun ravni zvočnega tlaka na projektni točki je treba določiti še en pomemben parameter - količino zmanjšanja zvočnega tlaka glede na razdaljo - divergenco, P 20, dB. Glede na to, kje je zvočnik nameščen - v zaprtih prostorih ali na prostem, se uporabljajo različne formule (pristopi).

Izračun ravni zvočnega tlaka v RT

Ob poznavanju parametrov zvočnika - njegove občutljivosti - P 0, dB, vhodne zvočne moči P W, W in razdalje do RT, r, m, izračunamo raven zvočnega tlaka L 1, dB, ki ga razvije v RT:

Zvočni tlak pri RT pri sočasno delo n zvočniki:

Izračun efektivnega dosega

Učinkovito zvočno območje zvočnika je razdalja od zvočnika do točke, kjer zvočni tlak ne presega (US+15) dB:

Učinkovito zvočno območje (zvočnik) D, m, je mogoče izračunati:

Kochnov Oleg Vladimirovič
Vodja izobraževalnega in proizvodnega oddelka podjetja ESCORT GROUP

Intenzivne gospodarske transformacije, ki potekajo v naši državi, ter izboljšan in okrepljen regulativni okvir prispevajo k oživitvi industrije in rasti števila proizvodnih podjetij. V nadaljevanju zvezni zakon z dne 22. julija 2008 - Zvezni zakon št. 123-FZ “ Tehnični predpisi o zahtevah požarne varnosti", morajo biti proizvodni prostori v industrijskih podjetjih, v katerih delajo ljudje, zaščiteni s sistemi požarna varnost. Najpomembnejši del, ki zagotavlja celovito varnost zgradb in objektov, so organizacijski ukrepi, katerih element je elektroakustični izračun. Namen tega članka je bralcu predstaviti metodo elektroakustičnega izračuna (EAC), podati tako normativno kot dejansko utemeljitev - orisati posebnosti izračuna v pogojih visokega hrupa, značilnega za industrijska podjetja, prikaz primerov izračuna.

V primeru požara (ali drugih izrednih razmer), ki se pojavijo v proizvodnih prostorih (ali na ozemlju zaščitenega podjetja), se aktivira (samodejno vklopi) opozorilni sistem, ki oddaja posebej zasnovana besedila, potrebna za učinkovito evakuacijo ljudi v varno mesto.

V industrijskih podjetjih se uporabljajo naslednje vrste opozorilnih sistemov:

■ sistemi za opozarjanje in nadzor evakuacije (SOEC), zasnovani na podlagi;

■ sistemi za obveščanje na kraju samem (OSO) in lokalni (LSO) sistemi za obveščanje v izrednih razmerah ter sistemi za obveščanje potnikov, izdelani na podlagi . Regulativna podlaga za načrtovanje centraliziranih, lokalnih in krajevnih sistemov opozarjanja je Zvezni zakon št. 68-FZ "O zaščiti prebivalstva in ozemelj pred naravnimi izrednimi dogodki in nesrečami, ki jih povzroči človek" z dne 21. decembra 1994.

Na posebej velikih objektih, kot so jedrske ali hidroelektrarne, se uporabljajo sistemi za poveljevanje in iskanje (kompleksi).

Zanesljivost prenosa sporočila v sili je določena z značilnostmi, funkcionalnostjo in zanesljivostjo tehničnih sredstev sistemov za opozarjanje, vendar je zanesljivost zaznavanja mogoče potrditi le z izračuni.

Elektroakustični izračun dovoljuje dovolj visoka natančnost določite raven zvočnega tlaka na tako imenovani projektni točki (RT) - točki (lokaciji), kjer se lahko nahajajo ljudje. Takšne točke so izbrane na mestih, ki so najbolj kritična tako z vidika odstranitve kot hrupa, ki je v njih prisoten. Če poznamo razdaljo med izračunano točko in virom zvoka, je enostavno določiti stopnjo zmanjšanja zvočnega tlaka na daljavo, vendar to sploh ni dovolj. V skladu z zahtevami regulativne dokumentacije je treba zagotoviti pogoje, pod katerimi je nastala raven v določenih mejah.

V specifiki industrijskih podjetij je najpomembnejša naloga določitev natančne vrednosti ravni hrupa na delovnem mestu. Opozoriti je treba, da merilni instrumenti pri takšnih nalogah se zaradi nenehno spreminjajočih se razmer lahko uporablja le kot pomožno sredstvo. Pogoje za jasno zaznavanje torej lahko dosežemo z rešitvijo dveh problemov - učinkovite postavitve zvočnikov in zaščitnih akustičnih ukrepov.

Vsak od teh sistemov uporablja zvočnik kot končni izvršilni element - napravo, ki pretvori električni signal na vhodu v akustični (zvočni) signal na izhodu. Glede na zahteve glede narave oddane (oddane) informacije je zvočnik podvržen različne zahteve. Torej, v skladu z zahtevami, določenimi v, če število ljudi, ki delajo za proizvodni obrat: v delavnici, skladišču, laboratoriju itd., presega 100 ljudi, potem se za zaščito takega objekta uporablja tip 3 SOUE - govorni opozorilni sistem, ki oddaja posebej oblikovana besedila. V tem primeru mora zvočnik učinkovito delovati v območju od 200 Hz do 5 kHz. Pojem učinkovitosti je treba razumeti tako kot vrednost zvočnega tlaka (glasnosti) kot učinkovitost zvočnika. Za povečanje ravni informacijske vsebine SOUE je vključena tudi svetlobna opozorilna metoda.

OSNOVE ELEKTROAKUSTIČNEGA IZRAČUNA

Koncept "akustičnega izračuna" (AC) je sam po sebi precej obsežen. V okviru zagotavljanja varnosti ljudi v industrijskih prostorih se izvaja tako imenovani elektroakustični izračun (EAC), med katerim:

■ analizirajo se varovani prostori;

■ izbrane so projektne točke (PT);

■ izračuna se zvočni tlak v RT;

■ določijo se ravni hrupa (NH) v RT karakteristiki določenega prostora;

■ so identificirani dodatni viri hrup;

■ preverijo se robni pogoji izračuna;

■ izbrani so parametri zvočnikov in določeni vzorci njihove postavitve;

■ če robni pogoji niso izpolnjeni, se razvijejo organizacijski ukrepi za povečanje zanesljivosti prenosa informacij.

Zahteve za EAR lahko najdete v in metodologijo v Dodatku A, vendar je treba upoštevati, da je tista, ki je na voljo v to aplikacijo Tehnika je popolnoma neprimerna za kakršen koli resen izračun.

Ime izračuna - elektroakustični - je posledica upoštevanja električnih parametrov zvočne poti, ki so vhodni podatki za akustični izračun. Upoštevati je treba, da zahteve za izračun, navedene v ne zadostujejo povsem, so pa nujne, zato bo poudarek v tem članku na izpolnjevanju teh zahtev. Kar se tiče posebnosti tega izračuna, zlasti visokega hrupa, se bomo zanašali na SNiP za hrup, ki dovolj podrobno določa načrtovanje in organizacijske ukrepe za izračun, beleženje in boj proti visokemu hrupu.

Oglejmo si osnovne pojme, potrebne za izvajanje EAR.

OSNOVNI PARAMETRI ZVOČNIKA

V skladu z regulativno dokumentacijo morajo zvočniki reproducirati zvočni ali govorni signal v območju: 200 Hz - 5 kHz.

Zvočni tlak zvočnika se meri v decibelih (dB) in je določen z njegovo občutljivostjo P 0, dB, ter z električno močjo, P W, W, dovedeno na njegov vhod:

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

R o - občutljivost zvočnika, dB; P W - moč zvočnika, W; P pore - prag moči = 1W.

Občutljivost zvočnika, dB - raven zvočnega tlaka, izmerjena na delovni osi zvočnika na razdalji 1 m od delovnega središča pri frekvenci 1 kHz z močjo 1 W. Moč zvočnika je vzeta iz podatkovnega lista proizvajalca ali dobavitelja, pri čemer je treba biti pozoren na naslednje okoliščine:

1) Če potni list ne vsebuje posebnih referenc ali navodil, potem (v večini primerov) t.i RMS moč, izmerjena pri 1kHz.

2) Na t.i »gradacije inkluzije«.

Tukaj je potreben komentar. Dejstvo je, da so zvočniki, ki se uporabljajo v sistemih za javno obveščanje, zasnovani na transformatorjih. Primarno navitje transformatorja ima praviloma več odcepov, ki imajo različne impedance in omogočajo delovanje pri različnih močeh, zato je v formuli (1) potrebno navesti specifično preklopno moč.

Izvedba. Pomemben parameter zvočnikov, ki je značilen za industrijske prostore, je parameter, imenovan "zmogljivost". Za različni pogoji delovanja (temperatura, vlaga, prah, agresivna okolja) se lahko uporabljajo zvočniki z različnimi zmogljivostnimi (zaščitnimi) razredi. Pri nizkih temperaturah se uporabljajo zvočniki, odporni proti zmrzali. Za povečane koncentracije vlage in prahu - zvočniki z različnimi stopnjami zaščite, določenimi z indeksom IP:

■ IP-41 - zaprti prostori;

■ IP-54 - ulična različica;

■ IP-67 - visoka stopnja zaščite pred prahom in vlago. Dodatni parametri zvočnikov bodo obravnavani spodaj.

ZAČETNI PODATKI ZA ELEKTROAKUSTIČNI IZRAČUN

Začetni podatki za EAR (v proizvodnih podjetjih) so:

■ načrt in prerez prostora z lokacijo tehnološke in inženirske opreme za izbiro projektnih točk;

■ določitev ravni hrupa na projektiranih točkah;

■ podatke o značilnostih ovoja stavbe (absorpcijski koeficienti);

■ tehnične lastnosti in geometrijske dimenzije virov hrupa.

Za izračun ravni zvočnega tlaka na projektni točki je treba upoštevati dva pomembna pojma:

■ sam koncept »točke načrtovanja« (RT);

■ koncept "nivo hrupa" (NL) v Republiki Tatarstan.

DESIGN POINT

Izračunana točka je najbolj kritično mesto možne (verjetne) lokacije ljudi glede na položaj in oddaljenost od vira zvoka (zvočnika). RT je izbran na načrtovalni ravnini - (namišljeni) ravnini, ki je narisana vzporedno s tlemi na višini 1,5 m (1,2 m za sedeže) na mestu z najslabši pogoji- točka, ki je najbolj oddaljena od zvočnika ali na točki z največjim NA.

Glede na ND so izbrani RT:

■ v območju neposrednega zvoka;

■ v območju odbitega zvoka;

■ sredi množice (mesto največje koncentracije ljudi).

Ta izbira (metoda) ni primerna za EAR, razen zadnje točke, in tukaj je razlog. V kontekstu se območje neposrednega zvoka nanaša na razdaljo, ki ne presega dvakratne velikosti vira zvoka. Viri zvoka (hrupa) so stroji, turbine, agregati itd. Pri uporabi tudi največjega zvočnika kot vira zvoka ta razdalja ne bo večja od 1 m, kar pa ni relevantno.

V območju odbitega zvoka. Tu mislimo na točko, ki se nahaja, prvič, blizu zrcalne površine in, drugič, čim dlje od vira zvoka. Izbira RT v bližini odbojne površine je razložena s posebnostmi akustičnega izračuna kot izračuna posebej za vire hrupa, pri katerem se upošteva tako neposredna zvočna energija kot difuzijska energija. Pri odmiku od vira hrupa na razdaljo, ki je dvakrat večja od njega, začne močno prevladovati vpliv difuzijske komponente, glej spodnjo formulo (7). Elektroakustični izračun je po svoji specifičnosti blizu akustičnemu izračunu, ki se izvaja za kinematografe in koncertne dvorane, pri katerih je značilna informacija glasba ali govor. Takšni izračuni za zagotovitev pravilne razumljivosti se izvajajo z uporabo tako imenovane geometrijske teorije žarkov, ki omogoča upoštevanje odbojev in določanje ravni neposrednega zvoka, ki prihaja na RT. Po tej teoriji, ki so jo poznali stari Grki, se zvočna energija identificira s subtilnim žarkom (svetlobe). Pri udarjanju v predmete se del zvočne energije absorbira, del pa se odbije pod enakim kotom.

V akustiki neposredni zvok pomeni tako neposredni zvok - zvok, ki se širi neposredno od vira do RT, kot primarne odboje - zvok, ki vstopa v RT in se odbija od površin (ploščadi) največ 1-krat.

RAVNI HRUPA

Za izvedbo EAR je potrebno poznati natančno vrednost UR. Z opredelitvijo SG so povezane številne težave. Kakšno točno vrednost ravni hrupa je treba uporabiti, pri kateri frekvenci jo je treba meriti itd.

Vrednost SG lahko določite na več načinov:

■ neposredno merjenje;

■ iz normativnih tabel;

■ dodatni izračuni.

Kar zadeva USH, je v obrazcu precej resna dokumentacija, vendar se na primer oblikovalci SOUE v svojih izračunih ne zanašajo na ta (podroben) SNiP. Pomanjkanje jasnih metod EAR ne omogoča opazovanja nedvoumnega razmerja med dvema količinama - zahtevano ravnjo zvočnega tlaka v RT in USH, določeno na isti točki. To je prvi. Drugič, za določitev ravni energije se uporablja precej specifična računska naprava, ki je nenavadna za povprečnega oblikovalca SOUE in je povezana z oktavnimi nivoji in izračunom difuzijske energije. Takšne izračune praviloma izvajajo strokovnjaki za akustiko, medtem ko ni neposredne zahteve za izvedbo EAR in se izvaja na zahtevo (v skladu s tehničnimi specifikacijami) stranke ali na zahtevo projektanta. Neposredno merjenje SG je povezano s številnimi težavami. Prvič, za takšno meritev potrebujete profesionalnega in kar je najpomembneje certificiranega merilnika ravni zvoka (merilnik ravni zvoka). Drugič, meritve je treba izvajati ne le pri različnih frekvencah, ampak tudi v različnih časovnih intervalih (odsekih). Glede na , je za proizvodna podjetja potrebno uporabiti delovno izmensko obdobje. Če takšnih meritev ni mogoče izvesti, je treba uporabiti obstoječe podatke, vzete iz projektne dokumentacije ali tehničnih specifikacij naročnika, če manjkajo, pa se je treba sklicevati na tabele hrupa, na primer SP 51.13330.2011. . Zaščita pred hrupom.

SPECIFIČNOST DOLOČANJA OKTAVNIH RAVNI HRUPA

B prikazuje nivoje za 9-oktavne pasove od 31,5 Hz do 8 kHz. Po odstavkih. 5.1 se izračun izvede za 8-oktavne pasove od 63 Hz do 8 kHz. V skladu z istim frekvenčno območje 0,2-5 kHz vsebuje le 5 pasov z geometrično srednjo frekvenco -0,25/0,5/1/2/4 kHz. To odstopanje je odpravljeno z zahtevo po izvedbi izračuna v dBA – ravni zvočnega tlaka, korigirane na lestvici A. Dokaže se, da je skupni učinek zaznavanja, ob upoštevanju korekcije lestvice A, 8-oktavni (šum. ) pasov je skoraj enakovreden zaznavanju 5-oktavnih pasov, kar daje V EAR imamo pravico do uporabe enakovrednih ravni nekonstantnega (prekinitvenega in časovno spremenljivega) zvočnega tlaka /L Aeq, dBA, podanega v in kot vrednost ravni hrupa.

NR, vzeti iz tabel hrupa, so le posplošljivi; lahko jih imenujemo lastni šumi. Tako je na primer glede na , za prostore s stalnimi delovnimi mesti v proizvodnih podjetjih /L Aeq = 80 dBA. Vendar pa so za vsako posamezno podjetje potrebni dodatni izračuni, ki upoštevajo dodatni, vneseni hrup - hrup, ki nastane kot posledica delovanja katerega koli vira hrupa - enot, strojev ali hrupa, ki prodira skozi okna, vrata itd.

PRIMERI AKUSTIČNIH IZRAČUNOV V POGOJIH VISOKEGA HRUPA

Poglejmo si primer. Vklopljeno Slika 1 prikazana je elementarna situacija - proizvodni prostor z dvema RT in dvema viroma zvoka: zvočnik in vir šuma.

Slika prikazuje dve konstrukcijski točki RT 1 in RT 2. Predpostavimo, da v RT 1 vpliv vira hrupa, ki je prikazan v zgornjem desnem delu slike, zaradi njegove odstranitve in zaščite z zvočno absorbcijsko strukturo ni pomemben.

riž. 1. Primer, ki prikazuje značilnosti upoštevanja ravni hrupa

RAVEN ZVOČNEGA PRITISKA NA PROJEKTIRANI TOČKI

Izračunajmo raven zvočnega tlaka, dB, v RT, ki jo ustvari zvočnik:

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

r 1 - razdalja od vira zvoka (zvočnik) do RT, m r o = 1 m, r> 2 m;

1 - koeficient, ki upošteva, da se občutljivost zvočnika meri na razdalji 1 m.

KRITERIJI ZA IZRAČUN

Merilo za pravilnost izračuna bo izpolnjevanje naslednjih zahtev:

Zvočni signali SOUE morajo zagotavljati skupno raven zvoka (zvočna raven stalnega hrupa skupaj z vsemi signali, ki jih proizvajajo sirene) najmanj 75 dBA.na razdalji 3 m od sirene, vendar ne več kot 120 dBA na kateri koli točki v varovanem prostoru. Zvočni signali SOUE morajo zagotavljati raven zvoka najmanj 15 dBA nad dovoljeno raven zvoka stalnega hrupa v varovanem prostoru.

Ta zahteva vsebuje 3 pogoje:

1. Zahteva za minimalno raven. Nivo zvočnega tlaka zvočnika mora biti vsaj 85 dB:

R db > 85 dB (3)

Če ta pogoj ni izpolnjen, morate izbrati zvočnik z visokim zvočnim tlakom.

2. Zahteva najvišja raven. Raven zvočnega tlaka v RT ne sme biti višja od 120 dB:

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

r min- razdalja od zvočnika do najbližjega poslušalca.

Če ta pogoj ni izpolnjen, lahko zmanjšate zvočni tlak zvočnika ali uporabite porazdeljeno postavitev zvočnika.

3. Pogoj za pravilnost EAR:

L>USH + 15, (5)

УШ - raven hrupa v prostoru, dB;

15 - rezerva zvočnega tlaka, glede na , dB.

Če ta pogoj ni izpolnjen, lahko:

■ izberite zvočnik z večjo občutljivostjo R o , dB;

■ izberite zvočnik z večjo močjo R W, W;

■ povečati število zvočnikov;

■ spremenite postavitev zvočnikov.

UPOŠTEVANJE DODATNEGA HRUPA

V RT 2 je vpliv vira šuma očiten. Če raven hrupa, ki ga ustvarja vir hrupa, USH in, dB v RT, presega USH, dB v prostoru USH in ≥ US mora upoštevati skupni vpliv dveh hrupov US vsota, dB:

US vsota = 10log (10 0,1 US + 10 0,1 US), (b)

in nato dobljeni rezultat nadomestite s formulo (5), pri čemer enačite UŠ = UŠ vsoto.

IZRAČUN ZVOČNEGA PRITISKA NA IZRAČUNSKI TOČKI, KI GA TVORI VIR HRUPA

Od slika 1 je jasno, da je vir zvoka na določeni razdalji, r 3, m, iz RT. Za izračun ravni hrupa in dB bomo uporabili rezultate, predstavljene v:

USH in = R ist + 10log (ΧΦ n /Ω r 2 2 + 4Ψ/ IN), (7)

p vir - oktavna (pri frekvenci 1 kHz) raven zvočne moči vira zvoka, dB, vzeta iz specifikacij ali tehničnih značilnosti opreme;

Χ - koeficient, ki upošteva vpliv bližnjega polja v primerih, ko je razdalja od vira hrupa do RT, r 3 tabela 2, );

Φ n - faktor usmerjenosti vira hrupa (za vire z enakomernim sevanjem Ф = 1);

Ω - prostorski kot vira sevanja, rad. (sprejeto po tabeli 3, );

r 2 - razdalja od zvočnika do RT, m;

Ψ je koeficient, ki upošteva kršitev difuznosti zvočnega polja v prostoru, tabela 1;

IN- zvočna konstanta prostora, m2.

AKUSTIČNA KONSTANTA PROSTORA

Izračun akustične konstante prostora IN je povezana z določitvijo glavnega fonda absorpcije zvoka ali ekvivalentne površine absorpcije zvoka, A, m 2, formula (3), .

Koeficient, ki upošteva kršitev difuznosti zvočnega polja v prostoru - Ψ je odvisen od razmerja konstante prostora B na območje oklepnih površin S, tabela 1:

Tabela 1. Koeficient, ki upošteva kršitev difuznosti zvočnega polja prostorov (Ψ)

Za približno določitev IN lahko uporabite naslednjo formulo: IN= μ * V 1000,

IN 1000 - sobna konstanta pri frekvenci 1 kHz; μ - frekvenčni množitelj, tabela 2.

Tabela 2. Frekvenčni množitelj μ

Stalni prostori IN 1000 za frekvenco 1 kHz, odvisno od prostornine prostora V, m 3, se določi na naslednji način:

IN 1000 = V/20 - za prostore brez pohištva s št velik znesek ljudje (kovinarske delavnice, strojnice, preskusne mize itd.);

IN 1000 = V/10 - za prostore s trdim pohištvom ali z majhnim številom ljudi in oblazinjeno pohištvo(laboratoriji, pisarne itd.);

IN 1000 = V/6 - za prostore z velikim številom ljudi in oblazinjeno pohištvo (delovni prostori upravnih zgradb, dnevne sobe itd.);

IN 1000 = V/1,5 - za prostore z zvočno izolacijsko oblogo stropa in dela sten.

Naj pojasnimo, zakaj USH določa natančnost izračunov. Za izbiro parametrov zvočnikov oziroma njihove razporeditve se uporablja naslednji pristop (metoda):

1. Izberite RT.

2. Določite USH v Republiki Tatarstan.

3. Določite pričakovano raven zvočnega tlaka v RT.

4. Določite mesto namestitve in razdaljo do predvidenega zvočnika.

5. Izračunamo minimalno zahtevano raven zvočnega tlaka predlaganega zvočnika.

DODATNI ORGANIZACIJSKI DOGODKI

Pri visoki ravni hrupa pride do situacije, ko postane uporaba zvočnika neracionalna. V tem primeru pridejo v ospredje organizacijski ukrepi. Torej, na podlagi:

V varovanih prostorih, kjer ljudje nosijo protihrupno opremo, kot tudi v varovanih prostorih z ravnijo hrupa nad 95 dBA je treba zvočne alarme kombinirati s svetlobnimi alarmi. Dovoljena je uporaba utripajočih svetlobnih javljalnikov.

UČINKOVITA POSTAVITEV ZVOČNIKOV

Za samostojno izvedbo popolnega EAR regulativne zahteve je skrajno premalo, zato je treba uvesti dodatne karakteristike. Predstavimo nekatere izmed njih:

Širina vzorca (PW) je odprti kot, določen iz (krožnega) sevalnega vzorca zvočnika, pri katerem se raven zvočnega tlaka zmanjša za 6 dB glede na delovno (geometrijsko) os zvočnika.

Efektivni razpon D, m, zvoka zvočnika - razdalja od zvočnika do točke, zvočni tlak r, dB, pri kateri je presežen USH za 15 dB.

Učinkovito območje je mogoče opredeliti kot:

D= 10 1/20 (Rdb - USH -15) + 1, (8) kjer je

R db - zvočni tlak, ki ga razvije zvočnik pri določeni moči, dB.

1 - koeficient, ki upošteva, da je občutljivost zvočnika določena na 1 meter.

Delovanje z danimi značilnostmi (parametri) omogoča, odvisno od vrste zvočnikov - strop, stena, hupa - sestaviti različne diagrame - konture območij, ki se oglašajo. Na primer, za stropni zvočnik je efektivna zvočna površina (kontura) površina kroga. Za ShDN = 90° je polmer takšnega kroga: R= H- 1,5 m, kje N- višina stropa. Za stenske ali trobne zvočnike je relevanten parameter efektivni obseg D, m.

PRIMER AKUSTIČNEGA IZRAČUNA ZA SKLADIŠČE

Vklopljeno Slika 2 prikazuje poenostavljeno shemo skladišča, za ozvočenje katerega se uporabljajo trije trobni zvočniki.

Horn zvočniki imajo številne prednosti v primerjavi z drugimi vrstami:

■ razred zaščite ni nižji od IP54 in se lahko uporablja v neogrevanih prostorih;

■ visok zvočni tlak, ki vam omogoča delo v pogojih visokega hrupa;

■ univerzalni nosilec, ki omogoča spreminjanje dobljenega vzorca sevanja. Postavitev zvočnikov na eno steno (slika 2),

ima praktično osnovo, vendar jo je treba potrditi z izračuni.

MOŽNI ALGORITMI ZA IZRAČUN

Algoritem EAR (preverjanje) za RT 1 je lahko naslednji:

1. Izračunana točka RT 1 je bila pravilno izbrana - na mestu čim dlje od drugega zvočnika GR 2.

2. Prepričajmo se, da RT 1 spada v območje sevalnega vzorca (DP) drugega zvočnika (GR 2).

3. Definirajmo ZDA v RT 1.

4. Izračunajte raven zvočnega tlaka v RT 1, L 1 , dB, v skladu s formulo (2).

5. Preverimo izpolnjevanje robnih pogojev (3), (4), (5).

6. Če so izpolnjeni pogoji (3), (4), (5), je izračun za RT 1 zaključen.

7. Če pogoji (3), (4), (5) niso izpolnjeni, se izbere drug zvočnik, spremeni razporeditev zvočnikov in izvedejo dodatni organizacijski ukrepi.

Vendar pa je EAR za RT 1 mogoče utemeljiti na preprostejši način:

■ določite efektivno območje D, m, za drugi zvočnik;

■ primerjajte dobljeno vrednost D, m, z razdaljo r 1, m;

■ če D> r 1, EAR za RT 1 je končan.

Za RT 2 je lahko algoritem EAR naslednji:

1. Izračunana točka RT 2 je bila pravilno izbrana - na mestu, ki je najbolj kritično z vidika lokacije zvočnikov.

2. Definirajmo ZDA v RT 2.

3. Prepričajte se, da RT 2 spada v območje sevalnih vzorcev drugega (GR 2) ali tretjega (GR 3) zvočnika.

4. Ker RT 2 ne spada v nobeno od območij diagramov, se obrnemo na geometrijsko teorijo žarkov.

5. Od slika 2 razvidno je, da RT 2 sprejema 2 žarka zvočne energije, ki ju tvorita GR 2 in GR 3 in se odbijata od drugega stojala.

riž. 2. Primer postavitve zvočnikov za skladišče

b. Raven zvočnega tlaka L 2, dB, v RT 2 se lahko izračuna na naslednji način:

■ izračunajte raven zvočnega tlaka v točki A, L A, dB z uporabo formule (2);

■ izračunajte raven zvočnega tlaka v točki B, L B, dB po naslednji formuli:

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

Kabs - absorpcijski koeficient zrcalne površine;

■ podobno izračunajte nivo zvočnega tlaka, ki ga ustvarja tretji zvočnik (GR 3) v točkah B, L B, dB, in G, L G, dB;

■ izračunajte raven zvočnega tlaka v RT 2, L 2, dB: L 2 = 10 log (10 0,1 LB + 10 0,1 Lg).

ORGANIZACIJSKI DOGODKI

Zaščita pred hrupom z gradbenimi in akustičnimi metodami mora biti zagotovljena z:

■ racionalna rešitev generalnega načrta objekta z akustičnega vidika, racionalna arhitekturna in načrtovalska rešitev stavb;

■ uporaba ovoja stavbe z zahtevano zvočno izolacijo;

■ uporaba zvočnoizolacijskih konstrukcij (zvočnoizolacijske obloge, krila, kosovni blažilniki);

■ uporaba zvočno izoliranih opazovalnih kabin in daljinec;

■ uporaba zvočno izoliranih ohišij na hrupnih enotah;

■ uporaba akustičnih zaslonov;

■ uporaba dušilcev hrupa v prezračevalnih, klimatskih sistemih in aeroplinskodinamičnih napravah;

■ izolacija procesne opreme pred vibracijami.

Projekti morajo vsebovati ukrepe za zaščito pred hrupom:

■ v razdelku »Tehnološke rešitve« (za proizvodna podjetja) je treba pri izbiri procesne opreme dati prednost opremi z nizkim hrupom;

■ postavitev tehnološke opreme je treba izvesti ob upoštevanju zmanjšanja hrupa na delovnih mestih, v prostorih in ozemljih z uporabo racionalnih arhitekturnih in načrtovalskih rešitev;

■ v poglavju »Konstrukcijske rešitve« (za proizvodna podjetja) je treba na podlagi akustičnega izračuna pričakovanega hrupa na delovnih mestih po potrebi izračunati in projektirati konstrukcijske in akustične ukrepe protihrupne zaščite;

■ hrupne značilnosti tehnološke in inženirske opreme morajo vsebovati svoje tehnično dokumentacijo in priložen poglavju projekta "Zaščita pred hrupom";

■ upoštevati je treba odvisnost značilnosti hrupa od načina delovanja, izvajanega postopka, materiala, ki se obdeluje itd.;

■ možne možnosti značilnosti hrupa se morajo odražati v tehnični dokumentaciji opreme.

ZA SKLEP

Upoštevali smo le del vprašanj, povezanih z akustičnimi izračuni. Posebno pozornost je treba posvetiti vprašanjem postavitve zvočnikov, določitvi odmevnega časa prostora in izračunu razumljivosti. Tukaj je nekaj priporočil za izboljšanje splošne razumljivosti govora.

1. Največji vpliv Naravni hrup vpliva na razumljivost govora.

2. Reverberacijske motnje pomembno vplivajo na razumljivost govora, katere zmanjšanje dosežemo z dodatnimi (posebnimi) ukrepi.

3. Dobro razumljivost v odmevnih prostorih z omejeno zvočno potjo je mogoče doseči z razliko med zvočnim tlakom v RT in nivojem hrupa vsaj 6 dB.

4. Kakovost zvočnikov, ki jih izberete, pomembno vpliva na razumljivost. Ko je frekvenčni odziv zvočnika neenakomeren, približuje se 10 %, se razumljivost poslabša za 7 %.

5. Bistveno povečanje razumljivosti govora je mogoče doseči s povečanjem deleža neposrednega zvoka v skupni zvočni energiji v zaprtih prostorih zaradi:

■ povečanje lokalizacije zvočnih virov;

■ kompetentna postavitev zvočnih virov (zvočnikov) ob upoštevanju njihove usmerjenosti in lokacije, pri kateri RT točka ni predaleč od vira in ni v senci.

LITERATURA

1. Zvezni zakon št. 123, pravilnik SP 3.13130.2009. Zahteve požarne varnosti za zvočno in glasovno opozarjanje in upravljanje evakuacije.

2. Zvezni zakon št. 123, pravilnik SP 133.13330.2012. (Priloga A. Poenostavljen izračun števila zvočnikov v ozvočenju).

3. Kochnov O. V. Elektroakustični izračuni, izvedeni pri načrtovanju SOUE // Materiali XV znanstvene in praktične konference »Integracija znanosti in prakse kot mehanizem razvoja moderna družba" 8. in 9. april 2015.

4. SP 51.13330.2011. Zaščita pred hrupom. Posodobljena različica SNiP 23-03-2003. M., 2011.

5. SNiP 23-03-2003. Zvočna zaščita z dne 01.01.2004.

6. Kochnov O. V. Izračun razumljivosti govora // Materiali XVIII znanstveno-praktične konference "Integracija znanosti in prakse kot mehanizem za razvoj sodobne družbe." 28. in 29. december 2015.

So najpomembnejši sestavni del protipožarnih sistemov. V procesu načrtovanja opozorilnih sistemov se izvajajo elektroakustični izračuni. Osnova za elektroakustični izračun je niz pravil, razvit v skladu s členom 84 zveznega zakona FZ-123 SP 3.13130.2009 z dne 22. julija 2008. Ta članek temelji na naslednjih glavnih točkah sklopa pravil.

• 4.1. Zvočni signali SOUE morajo zagotavljati skupno raven zvoka (zvočna raven stalnega hrupa skupaj z vsemi signali, ki jih proizvajajo sirene) najmanj 75 dBA na razdalji 3 m od sirene, vendar ne več kot 120 dBA na kateri koli točki v varovane prostore
• 4.2. Zvočni signali SOUE morajo zagotavljati raven zvoka najmanj 15 dBA nad dovoljeno raven zvoka stalnega hrupa v varovanem prostoru. Meritve ravni hrupa je treba opraviti na razdalji 1,5 m od nivoja tal
• 4.7. Namestitev zvočnikov in drugih glasovnih alarmov v zaščitenih prostorih mora izključevati koncentracijo in neenakomerno porazdelitev odbitega zvoka.
• 4.8. Število zvočnih in govornih požarnih alarmov, njihova namestitev in moč morajo zagotavljati raven zvoka v vseh krajih stalnega ali začasnega prebivališča ljudi v skladu z normami tega sklopa pravil.

Pomen elektroakustičnega izračuna se zmanjša na določitev ravni zvočnega tlaka na projektnih točkah - na mestih stalne ali začasne (verjetne) prisotnosti ljudi in primerjavo te ravni s priporočenimi (normativnimi) vrednostmi.

V ozvočeni sobi so različne vrste hrupa. Glede na namen in značilnosti prostora ter čas dneva se raven hrupa spreminja. Najpomembnejši parameter pri izračunu je količina povprečnega hrupa. Hrup je mogoče izmeriti, vendar je bolj pravilno in priročno, da ga vzamete iz že pripravljenih tabel hrupa:

Tabela 1

Da bi slišali zvočno ali govorno informacijo, mora biti le-ta 3 dB glasnejša od hrupa, tj. 2-krat. Vrednost 2 se imenuje meja zvočnega tlaka. V realnih pogojih se hrup spremeni, zato mora biti za jasno zaznavanje koristnih informacij na ozadju hrupa meja tlaka vsaj 4-kratna - 6 dB, po standardih - 15 dB.

Izpolnjevanje pogojev iz točk 4.6, 4.7 pravilnika se doseže z organizacijskimi ukrepi - pravilna postavitev zvočnikov, predračun:

• zvočni tlak zvočnika,
• zvočni tlak na konstrukcijski točki,
• učinkovito območje, ki ga glasi en zvočnik,
• skupno število zvočnikov, potrebnih za ozvočenje določenega območja.

Merilo za pravilnost elektroakustičnega izračuna je izpolnjevanje naslednjih pogojev:

1. Zvočni tlak izbranega zvočnika d.b. »najmanj 75 dBA na razdalji 3 m od sirene«, kar ustreza vrednosti zvočnega tlaka zvočnika najmanj 85 dB.
2. Zvočni tlak na konstrukcijski točki d.b. višja od povprečne ravni hrupa v prostoru za 15 dB.
3. Pri stropnih zvočnikih je treba upoštevati višino namestitve (višina stropa).

Če so izpolnjeni vsi 3 pogoji, je elektroakustični izračun zaključen; če niso, so možne naslednje možnosti:

• izberite zvočnik z večjo občutljivostjo (zvočni tlak, dB),
• izberite zvočnik z večjo močjo (W),
• povečati število zvočnikov,
• spremenite postavitev zvočnikov.

2. Vhodni parametri za izračun

Vhodni parametri za izračune so vzeti iz tehničnih specifikacij (TZ) (ki jih posreduje naročnik) in tehničnih specifikacij za opremo, ki se projektira. Seznam in število parametrov se lahko razlikujeta glede na situacijo. Vzorčni vhodni podatki so podani spodaj.

Parametri zvočnikov:

• Pgr– moč zvočnika, W,
• ShDN– Širina vzorca sevanja, stopinje.

Parametri sobe:

• N– Raven hrupa v prostoru, dB,
• N– višina stropa, m,
• a- dolžina prostora, m,
• b– širina prostora, m,
• Sp– Površina prostora, m2.

Dodatni podatki:

• ZD– Meja zvočnega tlaka, dB
• r– Razdalja od zvočnika do izračunane točke.

Območje zvočne sobe:

Sp = a * b

3. Izračun zvočnega tlaka zvočnika

Če poznate nazivno moč zvočnika (Pvt) in njegovo občutljivost SPL (SPL iz angleškega Sound Pressure Level - raven zvočnega tlaka zvočnika, izmerjena pri moči 1 W, na razdalji 1 m), lahko izračunate zvočni tlak zvočnika, ki se razvije na razdalji 1 m od oddajnika.

• SPL– občutljivost zvočnika, dB,
• RVT– moč zvočnika, W.

Drugi člen v (1) se imenuje pravilo "podvojitve moči" ali pravilo "treh decibelov". Fizična razlaga tega pravila je, da se za vsako podvojitev moči vira raven zvočnega tlaka poveča za 3 dB. To odvisnost lahko predstavimo v tabelah in grafično (glej sliko 1).

Slika 1. Odvisnost zvočnega tlaka od moči

4. Izračun zvočnega tlaka

Za izračun zvočnega tlaka na kritični (načrtovani) točki je potrebno:

1. Izberite oblikovno točko
2. Ocenite razdaljo od zvočnika do izračunane točke
3. Izračunajte raven zvočnega tlaka na projektirani točki

Kot računsko točko bomo izbrali lokacijo možne (verjetne) lokacije ljudi, najbolj kritično z vidika položaja ali oddaljenosti. Razdaljo od zvočnika do referenčne točke (r) lahko izračunamo ali izmerimo z napravo (merilnik razdalje).

Izračunajmo odvisnost zvočnega tlaka od razdalje:

• r– razdalja od zvočnika do izračunane točke, m;

POZOR: formula (2) velja, ko r > 1.

Odvisnost (2) se imenuje pravilo "inverznih kvadratov" ali pravilo "šestih decibelov". prikazano tabelarično in grafično, sl. 2:

Slika 2. Odvisnost zvočnega tlaka od razdalje

Raven zvočnega tlaka pri konstrukcijski točki:

• N– Raven hrupa v prostoru, dB (N iz angleškega Noise – hrup),
• ZD– Meja zvočnega tlaka, dB.

Z RR=15dB:

Če je zvočni tlak na izračunani točki za 15 dB višji od povprečne ravni hrupa v prostoru, je izračun opravljen pravilno.

5. Izračun efektivnega dosega

Efektivno zvočno območje (L) - razdalja od vira zvoka (zvočnika) do geometrijske lokacije projektiranih točk, ki se nahajajo v mejah zvočnega tlaka, v katerih zvočni tlak ostaja v mejah (N+15 dB). V tehničnem slengu - "razdalja, ki jo prebije zvočnik."

V literaturi v angleškem jeziku je efektivna akustična razdalja (EAD) razdalja, pri kateri se ohranjata jasnost in razumljivost govora (1).

Izračunajmo razliko med zvočnim tlakom zvočnika, nivojem hrupa in rezervo tlaka.

• str– razlika med zvočnim tlakom zvočnika, nivojem hrupa in rezervo tlaka, dB.
• 1 – koeficient, ki upošteva, da je občutljivost zvočnika izmerjena na 1m.

6. Izračun površine, ki jo oglaša en zvočnik

Osnova za oceno velikosti sondiranega območja je naslednja nastavitev:

Izračun bomo izvedli na podlagi naslednjih predpostavk: Smerni (sevalni) vzorec zvočnika lahko predstavimo v obliki stožca (zvočno polje, skoncentrirano v stožcu) s prostorskim kotom na vrhu stožca, ki je enak širina smernega vzorca.

Območje, ki ga oddaja zvočnik, je projekcija zvočnega polja, omejenega z odprtim kotom, na ravnino, ki je vzporedna s tlemi na višini 1,5 m. Po analogiji z efektivnim območjem: Učinkovito območje, ki ga zvoka zvočnik, je območje zvočnega tlaka, znotraj katerega ne presega vrednosti N+15dB (formula 5).

OPOMBA: Zvočnik seva v vse smeri, vendar se bomo zanašali na vhodne podatke - nivoje zvočnega tlaka znotraj vzorca sevanja. Pravilnost tega pristopa potrjuje statistična teorija.

Razdelimo zvočnike v 3 razrede (vrste):

1. strop,
2. zid,
3. rog.

8. Izračun efektivne površine zvoka stenskega zvočnika

9. Izračun efektivne površine, ki jo oglaša trobni zvočnik

10. Izračun števila potrebnih zvočnikov za ozvočenje določenega prostora

Po izračunu efektivne površine, ki jo ozvoči en zvočnik, ob poznavanju splošnih dimenzij ozvočene površine izračunamo skupno število zvočnikov:

• Sp– zvočna površina, m2,
• Sgr– učinkovita površina, ki jo glasi en zvočnik, m2,
• Int– rezultat zaokroževanja na celo število.

11. Elektroakustični kalkulator

Skupni rezultat, dobljen v obliki blokovnega diagrama:

Slika 6. Blok diagram elektroakustičnega kalkulatorja

Primer programiranja

Ta kalkulator (napisan v Microsoft Excelu) izvaja osnovno kratko tehniko - elektroakustični algoritem za izračun, opisan zgoraj. .

Slika 7. Elektroakustični kalkulator v Microsoft Excelu

Na podlagi razvitega algoritma izračuna deluje.

PRILOGA 1. Seznam in kratke karakteristike zvočnikov ROXTON

Splošne določbe.

Izračun akustičnih parametrov naprav za reprodukcijo zvoka vključuje izbiro potrebnih zvočnikov glede na trenutno raven hrupa v ozadju in izbrano zvočno vezje. Dejanska raven hrupa v ozadju je odvisna od namembnosti prostora. Menijo, da mora biti za visokokakovostno zaznavanje govora (dispečerske oddaje) raven zvočnega tlaka zvočnika 10-15 dB višja od ravni hrupa v ozadju na najbolj oddaljeni točki prostora.

Pri relativno nizkem hrupu v ozadju (manj kot 75 dB) je potrebno zagotoviti presežek koristnega signala 15 dB, pri visokem (več kot 75 dB) - zadostuje 10 dB.

Tisti. zahtevana raven zvočnega tlaka:

DB - za sobo z relativno nizko stopnjo hrupa v ozadju;

, dB - za prostor z visoko stopnjo hrupa v ozadju;

Kje - trenutna raven hrupa v ozadju v prostoru

Za primerjavo lahko navedemo značilne stopnje za prostore za različne namene:

normalna tišina v prostoru – 45 – 55 dB;

pridušeni pogovori v zaprtih prostorih – 55 dB;

pogovori študentov med poukom - 60 dB;

hrup v povprečni trgovini - 63 dB;

hrup med odmori v izobraževalnih ustanovah, v velikih trgovinah - 65 - 70 dB;

hrup v čakalnicah železniških postaj, zelo velikih trgovinah itd. sobe z velikim številom ljudi, ki se pogovarjajo - 70 - 75 dB;

hrup v prostorih z opremo itd. prostori z velikim številom delovnih ljudi in mehanizmov - 75 - 80 dB;

hrup v delavnicah kovinskih in lesnopredelovalnih podjetij, v velikih tovarnah - 85 - 90 dB.

Lastnosti zvočnikov.

Glavne značilnosti zvočnikov vključujejo njihovo usmerjenost, frekvenčno območje in raven zvočnega tlaka, ki se razvije na enem metru od oddajnika.

Vsesmerni zvočniki Štejejo zvočnike, stropne zvočnike, pa tudi vse vrste avdio zvočnikov (čeprav, če strožje štejemo, zvočniki zavzemajo vmesno mesto med usmerjenimi in neusmerjenimi sistemi). Območje širjenja zvoka vsesmernih zvočnikov (smerni vzorec) je precej široko (približno 60), raven zvočnega tlaka pa je relativno nizka.

Na usmerjene zvočnike Najprej so tu oddajniki rogov, tako imenovani. "zvonovi" V zvočnikih hupa je zvočna energija koncentrirana zaradi konstrukcijskih značilnosti hupe; odlikuje jih ozek vzorec usmerjenosti (približno 30) in visok nivo zvočnega tlaka. Rogovi zvočniki delujejo v ozkem frekvenčnem pasu in so zato premalo primerni za kakovostno predvajanje glasbenih programov, čeprav zaradi visoka stopnja zvočni tlak so zelo primerni za ozvočenje velikih površin, vključno z odprtimi prostori.

Izbira zvočnikov po frekvenčnem območju odvisno od namena sistema. Za dispečerske prenose in ustvarjanje glasbenega ozadja je razpon 200 Hz - 5 kHz povsem zadosten za skoraj vse akustične naprave (oddajniki hupcev imajo nekoliko manjši domet, vendar je za prenos govora povsem dovolj). Za kakovosten zvok so potrebni zvočniki s frekvenčnim razponom vsaj 100Hz - 10kHz.

Zahtevana raven zvočnega tlaka je edina lastnost zvočnika, ki se določi iz rezultatov izračunov. Prav s to lastnostjo nastane največ težav, največkrat pa so povezane z zamenjavo električne moči in zvočnega tlaka. Med temi količinami obstaja posredna povezava, saj je glasnost zvoka določena z zvočnim tlakom, moč pa zagotavlja delovanje zvočnika, le del pa se pretvori v zvok in vrednost tega dela je odvisna od učinkovitost. poseben zvočnik. Večina proizvajalcev zvočniški sistemi Podajo zvočni tlak v Pascalih (Pa) ali raven zvočnega tlaka v dB na razdalji 1 m od oddajnika. Če je zvočni tlak podan v Pa in je potrebno pridobiti raven zvočnega tlaka v dB, se pretvorba ene vrednosti v drugo izvede po formuli:

Za tipičen vsesmerni zvočnik se lahko domneva, da 1 W električne moči ustreza ravni zvočnega tlaka približno 95 dB. Vsako povečanje (zmanjšanje) moči za polovico povzroči povečanje (zmanjšanje) ravni zvočnega tlaka za 3 dB. Tisti. 2W – 98dB, 4W – 101dB, 0,5W – 92dB, 0,25W – 89dB itd. Obstajajo zvočniki, ki imajo raven zvočnega tlaka manj kot 95 dB na 1 W in zvočniki, ki zagotavljajo 97 in celo 100 dB na 1 W, medtem ko enovatni zvočnik s stopnjo zvočnega tlaka 100 dB nadomesti zvočnik 4 W z ravni 95 dB / W (95 dB - 1 W, 98 dB - 2 W, 101 dB - 4 W), je očitno, da je uporaba takšnega zvočnika bolj ekonomična. Dodamo lahko, da je pri enaki električni moči raven zvočnega tlaka stropnih zvočnikov za 2 - 3 dB nižja kot pri stenskih. To je zato, ker je stenski zvočnik nameščen bodisi v ločeni omarici bodisi ob močno odsevni zadnji površini, tako da se zvok, ki seva nazaj, skoraj v celoti odbija naprej. Stropni zvočniki so običajno nameščeni na lažnih stropih ali obeskih, tako da se zvok, ki seva nazaj, ne odbija in

ne vpliva na povečanje čelnega zvočnega tlaka. Trobeni zvočniki z močjo 10 - 30 W zagotavljajo zvočni tlak 12-16 Pa (115-118 dB) ali več, s čimer imajo najvišje razmerje dB/W.

Na koncu še enkrat opozarjamo na dejstvo, da je treba pri izračunu zvočnikov paziti na bodite pozorni na zvočni tlak, ki ga razvije, in ne na električno moč , in le v odsotnosti te značilnosti v opisu, vodite tipično odvisnost - 95 dB / W.

Izračun moči zvočnikov za koncentrirane sisteme.

Izračun moči zvočnikov za koncentrirane sisteme se izvede v naslednjem vrstnem redu:

Zahtevana raven zvoka na oddaljeni točki v ozvočenem prostoru se določi:

,dB, kje - trenutna raven hrupa ozadja v prostoru, 10 – presežek zahtevane ravni zvočnega tlaka nad ozadjem.

, oče

, Kje - razdalja od zvočnika do skrajne točke.

Če koncentrirani sistem uporablja več zvočnikov, potem

, Kje -število zvočnikov v koncentriranem sistemu.

primer:

Začetni podatki:-- 15m;

- 65 dB.

= 65 + 10 = 75 dB;

=

= 0,112 Pa;

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

=

= 98,5 dB.

Tipičen zvočnik z močjo 1 W zagotavlja raven zvočnega tlaka približno 95 dB, zvočnik z močjo 2 W pa raven zvočnega tlaka približno 98 dB. Zahtevana izračunana raven zvočnega tlaka 98,5 dB je nekaj več kot 2 W, zato lahko uporabite dvovatni zvočnik.

Začetni podatki: - 15m;

raven hrupa v ozadju v prostoru - - 75 dB.

Zahtevana raven zvoka na oddaljeni točki -

= 75 + 10 = 85 dB;

=

= 0,35 Pa;

= 0,35 *15/2=3,6Pa;

=

= 105 dB.

Tipičen zvočnik z močjo 1 W proizvaja raven zvočnega tlaka približno 95 dB, zvočnik z močjo 2 W proizvaja zvočnik z močjo 97 dB, zvočnik z močjo 4 W proizvaja zvočnik z močjo 101 dB in zvočnik z močjo 8 W zagotavlja raven zvočnega tlaka približno 8 W.

Začetni podatki: razdalja od zvočnika do oddaljene točke - 80m;

raven hrupa v ozadju - - 70 dB.

Zahtevana raven zvoka na oddaljeni točki -

= 70 + 10 = 80 dB;

Potreben zvočni tlak na oddaljeni točki:

=

= 0,19 Pa;

Potreben zvočni tlak na razdalji 1 m od zvočnika:

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

Nivo zvočnega tlaka, ki naj bi ga razvil zvočnik na razdalji 1 m:

=

= 117,6 dB.

Zvočnik tipa 50GRD-3 z močjo 50 W ima nivo zvočnega tlaka 118 dB, tj. dovolj za ozvočenje območja na določeni razdalji.

Za poenostavitev izračunov moči tipičnih zvočnikov za majhne prostore (običajno s koncentriranim sistemom) lahko uporabite spodnje grafe (slika 4.9). Grafi so bili pridobljeni za prostore na podlagi razmerja širine in dolžine (b/L) = 0,5 in strope višine 3 - 4,5 m. Uporabljena odvisnost je nekoliko večja od tipične - 97 dB/W. Nad vsako krivuljo je raven hrupa v ozadju, v oklepaju pa zahtevana raven zvočnega tlaka. Na primer, soba s površino 80 kvadratnih metrov, raven hrupa v ozadju je 72 dB, zahtevana raven zvočnega tlaka je 82 dB, po urniku - zahtevana električna moč tipičnega zvočnika je 4 W.

Izračun moči zvočnikov za porazdeljene sisteme

Izračun moči zvočnikov za eno- in dvostensko verigo:

Zahtevana raven hrupa v prostoru se določi:

, dB, kjer - trenutna raven hrupa v ozadju v prostoru.

Zvočni tlak, ki naj bi ga razvil zvočnik na oddaljeni točki, se izračuna:

, oče

Določimo zvočni tlak, ki naj bi ga razvil zvočnik na razdalji 1 m:

za enojno ali zamaknjeno verigo

, oče,

za dvojno verigo:

, oče

Kje b – premer prostori, D- razdalja med zvočniki v verigi. Namesto D lahko nadomestite izraz: D=L/ N, Kje L - dolžina sobe , N – število zvočnikov ob eni steni.

Raven zvočnega tlaka, ki jo mora zagotavljati vsak zvočnik, je določena:

1. Izračun pričakovanih ravni zvočnega tlaka na projektni točki in zahtevanega zmanjšanja ravni hrupa.

Če je v prostoru več virov hrupa z na različnih ravneh oddajajo, potem je treba ravni zvočnega tlaka za geometrične srednje frekvence 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 in 8000 Hz ter konstrukcijsko točko določiti po formuli:

L - pričakovani oktavni nivoji tlaka na projektni točki, dB; χ je empirični korekcijski faktor, sprejet glede na razmerje med razdaljo r od izračunane točke do akustičnega središča in največje skupne velikosti vira 1max, slika 2 (smernice). Akustično središče vira hrupa, ki se nahaja na tleh, je projekcija njegovega geometrijskega središča na vodoravno ravnino. Ker je razmerje r/lmax v vseh primerih, bomo sprejeli

določeno po tabeli. 1 ( smernice). Lpi - oktavna raven zvočne moči vira hrupa, dB;

F - smerni faktor; za vire z enakomernim sevanjem se predpostavlja, da je Ф=1; S je območje namišljene površine pravilne geometrijske oblike, ki obdaja izvor in poteka skozi izračunano točko. Pri izračunih vzemite, kjer je r razdalja od izračunane točke do vira hrupa; S = 2πr 2

ψ - koeficient, ki upošteva kršitev razpršenosti zvočnega polja v prostoru, vzet po razporedu na sliki 3 (metodološka navodila), odvisno od razmerja konstante prostora B do površine obdajajočih površin sobe

B je sobna konstanta v oktavnih frekvenčnih pasovih, določena s formulo, kjer je v skladu s tabelo. 2 (metodična navodila); m - množitelj frekvence, določen iz tabele. 3 (metodična navodila).

Za 250 Hz: μ=0,55 ; m 3

Za 250 Hz: μ=0,7 ; m 3

Za 250 Hz: ψ=0,93

Za 250 Hz: ψ=0,85

t - število virov hrupa, ki so najbližji projektni točki, za katero (*). IN v tem primeru pogoj je izpolnjen za vseh 5 virov, torej m =5.

n je skupno število virov hrupa v prostoru, ob upoštevanju koeficienta

sočasnost njihovega dela.

Poiščimo pričakovane oktavne ravni zvočnega tlaka za 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

Poiščimo pričakovane oktavne ravni zvočnega tlaka za 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

Zahtevano zmanjšanje ravni zvočnega tlaka na projektni točki za osem

oktavni pasovi po formuli:

, Kje

Zahtevano zmanjšanje ravni zvočnega tlaka, dB;

Izračunane oktavne ravni zvočnega tlaka, dB;

L ekstra - dovoljena oktavna raven zvočnega tlaka v zvočno izolirani

prostori, dB, tab. 4 (metodična navodila).

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

2. Izračun zvočne izolacije ograj in predelnih sten.

Zvočno izolirane ograje in predelne stene se uporabljajo za ločevanje "tihih" prostorov od sosednjih "hrupnih" prostorov; iz gostih, drugih materialov. V njih je možno vgraditi vrata in okna. Izbira gradbenega materiala poteka glede na zahtevano zvočno izolativnost, katere vrednost se določi po formuli:

- skupna oktavna raven zvočne moči

oddajajo vsi viri, določeni s tabelo. 1 (metodična navodila).

Za 250Hz: dB

Za 500 Hz:

B in – konstanta izolirane sobe

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

Za 250 Hz: μ=0,55 V IN =V 1000 μ=144 0,55=79,2 m 2

Za 500 Hz: μ=0,7 V IN =V 1000 μ=144 0,7=100,8 m 2

t - število elementov v ograji (pregrada z vrati t=2) S i - površina ograjnega elementa

S stene = VxV - S vrata = 20 9 - 2,5 = 177,5 m 2

Za 250 Hz:

R zahtevana stena = 112,4 - 77 – 10lg79,2 + 10lg177,5 + 10lg2 = 41,9 dB

R zahtevana vrata = 112,4 - 77 – 10lg79,2 + 10lg2,5 + 10lg2 = 23,4 dB

Za 500 Hz:

R zahtevana stena = 115,33 - 73 – 10lg100,8 + 10lg177,5 + 10lg2 = 47,8 dB

R zahtevana vrata = 112,4 - 73 – 10lg100,8 + 10lg2,5 + 10lg2 = 29,3 dB

Zvočno izolirana ograja je sestavljena iz vrat in stene, material izberemo mi

izvedbe po tabeli. 6 (metodična navodila).

Vrata so masivna panelna vrata debeline 40 mm, obojestransko obložena s 4 mm debelo vezano ploščo s tesnilnimi stenami. zidanje 1 opeka debela na obeh straneh.

3.3 podloge za absorpcijo zvoka

Uporablja se za zmanjšanje intenzivnosti odbitih zvočnih valov.

Zvočne obloge (material, zasnova za absorpcijo zvoka itd.) morajo biti izdelane v skladu s podatki v tabeli. 8 glede na zahtevano zmanjšanje hrupa.

Velikost možnega največjega zmanjšanja ravni zvočnega tlaka na projektni točki pri uporabi izbranih struktur za absorpcijo zvoka se določi s formulo:

B - stalni prostor pred namestitvijo zvočno absorbirajoče obloge.

B 1 je konstanta prostora po namestitvi zvočno absorbirajoče strukture vanj in je določena s formulo:

A = α (meja S - območje S)) - enakovredna površina absorpcije zvoka površin, ki niso zasedene z oblogo, ki absorbira zvok;

α je povprečni koeficient absorpcije zvoka površin, ki niso zasedene z oblogo, ki absorbira zvok, in se določi po formuli:

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

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

Sobl - območje oblog, ki absorbirajo zvok

Sreg = 0,6 S meja = 0,6 x 2390 = 1434 m 2 Za 250 Hz: A 1 = 0,1266 (2390 - 1434) = 121,03 m 2 Za 500 Hz: A 1 = 0,1558 (2390 - 1434) = 148,945 m2

ΔA - količina dodatne absorpcije zvoka, ki jo vnese struktura zvočno absorbirajoče obloge, m 2, se določi s formulo:

Koeficient absorpcije odmevnega zvoka izbrane izvedbe obloge v oktavnem frekvenčnem pasu, določen po tabeli 8 (smernice). Izberemo superfina vlakna,

ΔA = 1 x 1434 =1434 m2

strukture, določene s formulo:

Za 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".

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

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

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

Za 250 Hz in 500 Hz izbrana obloga za absorpcijo zvoka ne bo zagotovila potrebnega zmanjšanja hrupa v oktavnih frekvenčnih pasovih, ker:

Dano: V delovni sobi z dolžino A m, širino B m in višino H m
postavljeni so viri hrupa - ISh1, ISh2, ISh3, ISh4 in ISh5 s stopnjami zvočne moči. Vir hrupa ISH1 je zaprt v ohišju. Na koncu delavnice je prostor za pomožne storitve, ki je od glavne delavnice ločen s pregrado s prostorskimi vrati. Izračunana točka se nahaja na razdalji r od virov hrupa.

4. Ravni zvočnega tlaka na konstrukcijski točki - RT, primerjajte s tistimi, ki jih dovoljujejo standardi, določite potrebno zmanjšanje hrupa na delovnem mestu.

5. Zvočna izolacija predelne stene in vrat v njej, izberite material za predelno steno in vrata.

6. Zvočnoizolacijska sposobnost ohišja vira ISH1. Vir hrupa je nameščen na tleh, tlorisne dimenzije so (a x b) m, višina - h m.

4. Zmanjšanje hrupa pri namestitvi zvočno absorbirajočih oblog na delovišču delavnice. Akustični izračuni se izvajajo v dveh oktavnih pasovih pri geometričnih srednjih frekvencah 250 in 500 Hz.

Začetni podatki:

O Določanje zahtevane moči in ravni zvočnega tlaka akustičnih naprav v sistemih za obveščanje je vedno predstavljalo velik izziv za projektante. Nekateri proizvajalci opozorilnih sistemov, ki poskušajo olajšati svoje delo, ponujajo vse vrste grafov, tabel ali programov za izračun teh parametrov. Najpogosteje poskus praktične uporabe takšnih priporočil ali programov odpira več vprašanj kot odgovorov ali pa nas zmede absurdnost dobljenih rešitev.

Večina projektantov preprosto nima časa za samostojno preučevanje akustičnih problemov, zato je smiselno tukaj predstaviti osnovne principe akustičnih izračunov in izbiro naprav za reprodukcijo zvoka.

Izračun akustičnih parametrov naprav za reprodukcijo zvoka vključuje izbiro potrebnih zvočnikov glede na trenutno raven hrupa v ozadju in izbrano zvočno vezje. Dejanska raven hrupa v ozadju je odvisna od namena prostora. Menijo, da mora biti za visokokakovostno zaznavanje govora (dispečerske oddaje) raven zvočnega tlaka zvočnika 10-15 dB višja od ravni hrupa v ozadju na najbolj oddaljeni točki prostora.

Pri sorazmerno nizkem hrupu v ozadju (manj kot 75 dB) je treba zagotoviti presežek koristnega signala 15 dB; pri visokem hrupu v ozadju (več kot 75 dB) zadostuje 10 dB. To pomeni, da je zahtevana raven zvočnega tlaka: Lmax=La+15, dB - za sobo z relativno nizko stopnjo hrupa v ozadju; Lmax=La+10, dB - za prostor z visoko stopnjo hrupa v ozadju, kjer La— trenutna raven hrupa v ozadju v prostoru.

KARAKTERISTIKE ZVOČNIKA

Glavne značilnosti zvočnikov vključujejo njihovo usmerjenost, frekvenčno območje in raven zvočnega tlaka,

ki se razvije na razdalji 1 m od sevalca.

Vsesmerni zvočniki so zvočniki, stropni zvočniki, pa tudi vse vrste avdio zvočnikov (čeprav je treba opozoriti, da zvočniki zasedajo vmesni položaj med usmerjenimi in neusmerjenimi sistemi). Območje porazdelitve zvoka vsesmernih zvočnikov (smerni vzorec) je precej široko (približno 60 °), raven zvočnega tlaka pa je relativno nizka.

Na usmerjene zvočnike Najprej so tu oddajniki rogov, tako imenovani "zvonovi". V zvočnikih hupa je zvočna energija koncentrirana zaradi konstrukcijskih značilnosti hupe; odlikujeta jih ozek vzorec usmerjenosti (približno 30°) in visok nivo zvočnega tlaka. Rogovi zvočniki delujejo v ozkem frekvenčnem pasu in so zato premalo primerni za kakovostno predvajanje glasbenih programov, vendar so zaradi visoke ravni zvočnega pritiska zelo primerni za ozvočenje velikih površin, tudi odprtih prostorov.

Izbira zvočnikov po frekvenčnem območju odvisno od namena sistema. Za dispečerske prenose in ustvarjanje glasbene podlage povsem zadostuje razpon 200 Hz - 5 kHz, ki ga zagotavljajo skoraj vse akustične naprave (oddajniki hup imajo nekoliko manjši domet, za prenos govora pa povsem dovolj). Za kakovosten zvok uporabite zvočnike s frekvenčnim razponom najmanj 100 Hz - 10 kHz.

Zahtevana raven zvočnega tlaka je edina lastnost zvočnika, ki se določi iz rezultatov izračunov. Ta lastnost povzroča največ težav, ki so največkrat povezane z zamenjavo električne moči in zvočnega tlaka. Med temi količinami obstaja posredna povezava, saj glasnost zvoka določa zvočni tlak, moč pa zagotavlja delovanje zvočnika. Od dovedene moči se le delno pretvori v zvok, velikost tega dela pa je odvisna od učinkovitosti posameznega zvočnika. Večina proizvajalcev akustičnih sistemov v tehnični dokumentaciji navede zvočni tlak v Pascalih ali raven zvočnega tlaka v decibelih na razdalji 1 m od radiatorja. Če je zvočni tlak naveden v Pascalih, medtem ko je potrebno pridobiti raven zvočnega tlaka v decibelih, se pretvorba ene vrednosti v drugo izvede po naslednji formuli:

Za tipičen vsesmerni zvočnik se lahko domneva, da 1 W električne moči ustreza ravni zvočnega tlaka približno 95 dB. Vsako povečanje (zmanjšanje) moči za polovico povzroči povečanje (zmanjšanje) ravni zvočnega tlaka za 3 dB. To je 2 W - 98 dB, 4 W - 101 dB, 0,5 W - 92 dB, 0,25 W - 89 dB itd. Obstajajo zvočniki, ki imajo raven zvočnega tlaka manj kot 95 dB na 1 W, in zvočniki, ki zagotavljajo 97 in celo 100 dB na 1 W, medtem ko 1 W zvočnik z ravnijo zvočnega tlaka

100 dB nadomesti 4 W zvočnik z nivojem 95 dB/W (95 dB - 1 W, 98 dB - 2 W, 101 dB - 4 W), očitno je uporaba takšnega zvočnika bolj ekonomična. Dodamo lahko, da je pri enaki električni moči raven zvočnega tlaka stropnih zvočnikov za 2-3 dB nižja kot pri stenskih. To je zato, ker je stenski zvočnik nameščen bodisi v ločeni omarici bodisi ob močno odsevni zadnji površini, tako da se zvok, ki seva nazaj, skoraj v celoti odbija naprej. Stropni zvočniki so običajno nameščeni na spuščene strope ali obeske, tako da se zvok, ki seva od zadaj, ne odbija in ne prispeva k povečanju sprednjega zvočnega tlaka. Trobeni zvočniki z močjo 10-30 W zagotavljajo zvočni tlak 12-16 Pa (115-118 dB) ali več, s čimer imajo najvišje razmerje med decibeli in vati.

Na koncu je treba opozoriti, da je treba pri izračunu zvočnikov paziti na zvočni tlak, ki ga razvijejo, in ne na električno moč, in le v odsotnosti te značilnosti v opisu, voditi tipično odvisnost - 95 dB/W.

IZRAČUN MOČI ZVOČNIKA ZA KONCENTRIRANE SISTEME

Izračun moči zvočnikov za koncentrirane sisteme se izvede v naslednjem vrstnem redu:

1) zahtevana raven hrupa na oddaljeni točki v ozvočenem prostoru se določi:

Kje La- trenutna raven hrupa v ozadju v prostoru, 10 - presežek zahtevane ravni zvočnega tlaka nad ozadjem;

Kje L— razdalja od zvočnika do skrajne točke.

Če koncentrirani sistem uporablja več zvočnikov, potem:

kjer je n število zvočnikov v koncentriranem sistemu;

vrednost 2 x 10-5 v imenovalcu ustreza stopnji absolutne tišine v Pascalih;

5) po vrednosti Lgp oz R1 je izbran zahtevani zvočnik ali najdena njegova zahtevana tipična moč.

Pri izbiri tipične moči se uporablja razmerje 95 dB/W.

Primer 1:

Izračunati je treba moč zvočnika v enotnem sistemu z dvema zvočnikoma.
Začetni podatki:
Razdalja od zvočnika do oddaljene točke L-15 m, raven hrupa v ozadju v prostoru - La- 75 dB.
Zahtevana raven zvoka na oddaljeni točki -
Potreben zvočni tlak na oddaljeni točki:
Potreben zvočni tlak na razdalji 1 m od zvočnika:

Tipičen 1 W zvočnik proizvede približno 95 dB SPL, 2 W -
97 dB, 4 W - 101 dB, 8 W - 104 dB. Zato naj ima vsak od obeh zvočnikov moč približno 8 vatov.

Primer 2:

Izračunajte moč zvočnika v enotnem sistemu z usmerjenim zvočnikom.
Začetni podatki:
razdalja od zvočnika do oddaljene točke L— 80 m,
raven hrupa v ozadju - La- 70 dB.

Zahtevana raven zvoka na oddaljeni točki –

Potreben zvočni tlak na oddaljeni točki:

Potreben zvočni tlak na razdalji 1 m od zvočnika:

Nivo zvočnega tlaka, ki naj bi ga razvil zvočnik na razdalji 1 m:

Zvočnik tipa 50GRD-3 z močjo 50 W ima nivo zvočnega tlaka 118 dB, tj. dovolj za ozvočenje območja na določeni razdalji.

IZRAČUN MOČI ZVOČNIKA ZA RAZPODJELJENE SISTEME

Izračun moči zvočnikov za enojne in dvojne stenski verige:

Kje La- efektivna raven hrupa v ozadju v prostoru

2) izračunajte zvočni tlak, ki naj bi ga razvil zvočnik na oddaljeni točki:

3) odločen

- za enojno verigo ali zamaknjeno verigo:

- za dvojno verigo:

Kje b —širina prostora, D— razdalja med zvočniki v verigi.

Namesto D lahko nadomestite izraz:

Kje L- dolžina sobe, N— število zvočnikov ob eni steni;

4) določi se raven zvočnega tlaka, ki jo mora zagotavljati vsak zvočnik:

5) po vrednosti L2p je izbran zahtevani zvočnik ali najdena njegova zahtevana tipična moč. Pri izbiri po tipični moči je uporabljeno razmerje 95 dB/W.

Primer 3.

Operativna soba banke:
Dolžina sobe je 18 m, širina 7,5 m, višina 4,5 m.
Priporočljiva je uporaba dveh zvočnikov, enega na vsaki strani.
Višina zvočnika: D= 6 m.
Glede na namembnost prostora je pričakovana raven hrupa v ozadju 60-63 dB;

zvočni tlak, ki naj bi ga razvil zvočnik na razdalji 1 m:

Raven zvočnega tlaka zvočnika:

Ta raven zvočnega tlaka ustreza tipičnim zvočnikom z močjo veliko manjšo od 0,5 W.

Prodajni prostor trgovine:
dolžina prostora: L-25 m, širina: b — 18 m, višina: h - 5 m, ljudje večinoma stojijo - dodatna višina: hd — 1,5 m priporočena veriga z dvojno steno, trije zvočniki na stran, korak verige D— 8 m.
Glede na namembnost in površino objekta je treba predvideti ocenjeno raven hrupa v ozadju v območju 65-70 dB;
zahtevana raven hrupa v prostoru:

zvočni tlak, ki ga morajo razviti zvočniki:

zvočni tlak, ki naj bi ga razvil zvočnik na razdalji 1 m:

Raven zvočnega tlaka zvočnika:

Ta raven zvočnega tlaka ustreza tipičnemu zvočniku z močjo nekaj manj kot 1 W,

zato je mogoče uporabiti zvočnike po 1 W.

IZRAČUNI MOČI ZVOČNIKOV ZA ENOJNI IN DVOJNI STROPNI DEŽ IN STROPNO ŽARO:

1) zahtevana raven hrupa v prostoru se določi:

Kje La- trenutna raven hrupa v ozadju v prostoru (pri ravni hrupa v ozadju nad 75 dB - Lmax = La + 7, dB);

2) izračunajte zvočni tlak, ki naj bi ga razvil zvočnik na oddaljeni točki:

3) določi se zvočni tlak, ki naj bi ga razvil zvočnik na razdalji 1 m:

- za eno verigo, ki se nahaja vzdolž središčne črte prostora:

- za dvojno verigo:

- za stropno mrežo:

Kje b- širina prostora, D— razdalja med zvočniki v verigi;

4) določi se raven zvočnega tlaka, ki jo mora zagotavljati vsak zvočnik:

5) na podlagi vrednosti se izbere zahtevani zvočnik ali se najde njegova zahtevana tipična moč. Pri izbiri po tipični moči se uporablja razmerje 95 dB/W.

Kljub navidezni zapletenosti podane formule ne predstavljajo večjih težav pri izračunih in ne zahtevajo posebnega matematičnega usposabljanja. Poleg tega bo projektant po več izračunih brez dodatnih izračunov intuitivno določil potrebne lastnosti akustičnih naprav.

Na koncu lahko navedemo razlog za večino rešitev, ki so v nasprotju s praktičnimi izkušnjami, pridobljenimi kot rezultat specializiranih akustičnih programov ali pri uporabi zgornjih formul. Praviloma se skriva v nepravilni nastavitvi trenutne ravni hrupa v ozadju. Številne referenčne in tehnične publikacije zagotavljajo približne ravni hrupa v ozadju za različne prostore funkcionalni namen. S temi podatki je treba ravnati zelo previdno, saj različnih virov za iste prostore se lahko razlikujejo za 5-10 dB (kar daje zelo velik razpon zvočnega tlaka), poleg tega je treba upoštevati, da je v primeru požara zaradi panike ali zrušitve konstrukcij zahtevana raven hrupa v ozadju naj bo višja kot pri običajnih dispečerskih prenosih.

dr. A. Pinaev,
M. Alševskega višji raziskovalec Raziskovalni inštitut za varnost in izredne razmere Ministrstva za izredne razmere Republike Belorusije

Projektirani objekt mora biti opremljen z javljalniki požara tipa 2.

Za obveščanje ljudi o požaru se uporabljajo sirene tipa Mayak-12-3M (Electrotechnics and Automation LLC, Rusija, Omsk) in opozorilne lučke"TS-2 SVT1048.11.110" (zaslon "Izhod"), povezan z napravo S2000-4 (ZAO NVP "Bolid").

Za požarno opozorilno omrežje se uporablja ognjevarni kabel KPSEng(A)-FRLS-1x2x0,5.

Za e-pošto Za napajanje opreme z napetostjo U=12 V se uporablja redundantni električni vir. napajalnik "RIP-12" različica 01 s kapaciteto polnilne baterije. 7 Ah akumulatorske baterije električnega vira. napajalniki zagotavljajo delovanje opreme najmanj 24 ur v stanju pripravljenosti in 1 uro v načinu požara, ko je glavni vir napajanja izklopljen.

Osnovne zahteve za SOUE so določeni v NPB 104-03 "Sistemi opozarjanja in upravljanja za evakuacijo ljudi med požari v zgradbah in objektih":

Glede na geometrijske dimenzije prostorov so vsi prostori razdeljeni na samo tri vrste:

• "Koridor" - dolžina presega širino za 2 ali večkrat;
• "Hall" - površina več kot 40 kvadratnih metrov. (ne velja za ta izračun).

Eno sireno postavimo v prostor tipa “Soba”.

V zraku so zvočni valovi oslabljeni zaradi viskoznosti zraka in molekularne slabitve. Zvočni tlak slabi sorazmerno z logaritmom razdalje (R) od sirene: F (R) = 20 lg (1/R). Slika 1 prikazuje graf slabljenja zvočnega tlaka v odvisnosti od razdalje do vira zvoka F (R) = 20 lg (1/R).

riž. 1 - Graf dušenja zvočnega tlaka v odvisnosti od razdalje do vira zvoka F (R) = 20 lg (1/R)

Za poenostavitev izračunov je spodaj tabela dejanskih vrednosti ravni zvočnega tlaka sirene Mayak-12-3M na različnih razdaljah.

Tabela - Zvočni tlak, ki ga ustvari posamezna sirena, ko je vklopljena na 12 V različne razdalje od sirene.

Tlorisi prikazujejo geometrijske dimenzije in površino vsake sobe.

V skladu s prej sprejeto predpostavko jih delimo na dve vrsti:

• "Soba" - površina do 40 kvadratnih metrov;
• "Koridor" - dolžina presega širino za 2 ali večkrat.

Ena sirena se lahko namesti v prostor tipa "Soba".

V prostoru tipa "koridor" bo nameščenih več siren, enakomerno porazdeljenih po prostoru.

Posledično se določi število siren v določenem prostoru.

Izbira »računske točke« - točke na zvočni ravnini v danem prostoru, maksimalno oddaljene od sirene, na kateri je treba zagotoviti raven zvoka najmanj 15 dBA nad dovoljeno raven zvoka stalnega hrupa.

Kot rezultat se določi dolžina ravne črte, ki povezuje točko pritrditve sirene z "izračunsko točko".

Projektna točka - točka na zvočni ravnini v določenem prostoru, čim bolj oddaljena od sirene, na kateri je treba zagotoviti raven zvoka najmanj 15 dBA nad dovoljeno raven zvoka stalnega hrupa po NPB 104. -03 klavzula 3.15.

Na podlagi SNIP 23-03-2003, odstavek 6 "Norme dovoljen hrup« in tam podano »Tabelo 1« izpeljemo vrednosti dovoljene ravni hrupa za spalnico za delovne strokovnjake, ki je enaka 60 dB.

Pri izračunu je treba upoštevati slabljenje signala pri prehodu skozi vrata:

• požar -30 dB(A);
• standardno -20 dB(A)



Legenda

Sprejmimo naslednje konvencije:

• N pod. – višina obešanja sirene od tal;
• 1,5 m - raven 1,5 metra od tal, na tej ravni je zvočna ravnina;
• h1 - višina nad nivojem 1,5 m do točke obešenja;
• W je širina prostora;
• D je dolžina sobe;
• R je razdalja od sirene do "izračunske točke";
• L — projekcija R (razdalja od sirene do nivoja 1,5 m na nasprotni steni);
• S—območje sondiranja.

5.1 Izračun za sobo tipa "Soba".

Določimo "izračunsko točko" - točko, ki je čim dlje od sirene.

Za obešanje so izbrane "manjše" stene, ki so nasprotne po dolžini prostora, v skladu z NPB 104-03 v točki 3.17.



riž. 2 — Navpična projekcija namestitve stenske sirene na zračno blazino

Sireno postavimo na sredino "Sobe" - na sredino krajše stranice, kot je prikazano na sliki 3



riž. 3 — Lokacija sirene na sredini "Sobe"

Za izračun velikosti R je potrebno uporabiti Pitagorov izrek:

• D – dolžina prostora po načrtu je 6,055 m;
• Š – širina prostora po načrtu je 2,435 m;
• Če bo sirena nameščena nad 2,3 m, potem morate namesto 0,8 m vzeti velikost h1, ki presega višino vzmetenja nad nivojem 1,5 m.

5.1.1 Določite raven zvočnega tlaka na projektni točki:

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

• Pdb – zvočni tlak zvočnika, po tehničnih specifikacijah. informacija za sireno Mayak-12-3M je 105 dB;
• F (R) - odvisnost zvočnega tlaka od razdalje, enaka -15,8 dB v skladu s sliko 1 pri R = 6,22 m.

5.1.2 Določite vrednost zvočnega tlaka v skladu s klavzulo 3.15 NPB 104-03:

5.1.3 Preverjanje pravilnosti izračuna:

Р =89,2 > Р р.т.=75 (pogoj je izpolnjen)

SOUE v zavarovanem območju.


5.2 Izračun za sobo tipa "koridor".

Označevalci so nameščeni na eni steni hodnika v razmaku 4 širin. Prvi je nameščen na razdalji širine od vhoda. Skupno število siren se izračuna po formuli:

N = 1 + (D – 2*Š) / 3*Š= 1+(26,78-2*2,435)/3*2,435=4 (kos.)

• D – dolžina hodnika po načrtu je 26,78 m;
• Š – širina koridorja po načrtu je 2,435 m.

Količina se zaokroži na najbližje celo število. Lokacija siren je prikazana na sl. 4.



Sl. 4 - Postavitev siren v prostoru tipa "koridor" s širino manj kot 3 metre in razdaljo "do projektne točke"

5.2.1 Določite konstrukcijske točke:

"Izračunska točka" se nahaja na nasprotni steni na razdalji dveh širin od osi sirene.

5.2.2 Določite raven zvočnega tlaka na konstrukcijski točki:

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

• Pdb – zvočni tlak zvočnika, po tehničnih specifikacijah. informacija za sireno Mayak-12-3M je 105 dB;
• F (R) - odvisnost zvočnega tlaka od razdalje, enaka -14,8 dB v skladu s sliko 1 pri R = 5,5 m.

5.2.3 Določite vrednost zvočnega tlaka v skladu s klavzulo 3.15 NPB 104-03:

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

• N – dovoljeno raven zvok stalnega hrupa, za spalnice je 75 dB;
• ZD – meja zvočnega tlaka 15 dB.

5.2.4 Preverjanje pravilnosti izračuna:

Р=90,2 > Р р.т=75 (pogoj je izpolnjen)

Tako kot rezultat izračunov izbrana vrsta sirene "Mayak-12-3M" zagotavlja in presega vrednost zvočnega tlaka, s čimer zagotavlja jasno slišnost zvočnih signalov SOUE v zavarovanem območju.

V skladu z izračunom bomo uredili zvočne alarme, glej sliko 5.



Slika 5 - Načrt za postavitev siren na nadmorski višini. 0,000