Ena glavnih nalog, ki je bila rešena v procesu elektroakustičnega izračuna, opravljenega v začetni fazi načrtovanja požarnih opozorilnih sistemov - SOUE, je naloga izbire in namestitve glasovnih opozorilnikov (v nadaljevanju zvočniki). Zvočnike lahko namestite tako na odprtih površinah kot v zaprtih (zaščitenih) prostorih. Namen tega članka je predlagati in utemeljiti možnosti za optimalno namestitev zvočnih zvočnikov (v nadaljevanju zvočniki) v zaprtih (zaščitenih) prostorih.

V zaprtih prostorih je priporočljivo namestiti notranje zvočnike, ki so glede parametrov in kakovosti najbolj optimalni. Odvisno od konfiguracije prostora so to lahko stropne ali stenske vrste. Pravilna namestitev zvočnikov vam omogoča enakomerno porazdelitev zvoka v prostoru, s čimer dosežete dobro razumljivost. Če govorimo o kakovosti zvoka, jo bo določala predvsem kakovost izbranih zvočnikov. Tako je na primer pri uporabi stropnih zvočnikov treba upoštevati, da se zvočni val iz zvočnika širi pravokotno na tla, zato je zvočno območje v višini ušes poslušalcev krog, polmer za katero velja, da je enaka razliki v višini vgradnje (pritrditve) zvočnika in razdalji do 1,5 m od tal (v skladu z regulativnimi dokumenti). Pri večini težav pri izračunu stropne akustike se zvočni valovi identificirajo z geometrijskimi žarki, medtem ko smerni diagram (DP) zvočnika določa parametre (kote) pravokotnega trikotnika, zato za izračun polmera kroga (kraka trikotnika) zadošča pitagorejski izrek. Za enakomerno ozvočenje prostora je treba zvočnike namestiti tako, da se nastala območja dotikajo ali rahlo prekrivajo. V najpreprostejšem primeru dobimo zahtevano število zvočnikov iz razmerja med velikostmi zvočnega območja in območjem, ki ga zvoči en zvočnik.

Eden glavnih parametrov, ki ga je treba določiti pri izračunih, je razmik verige zvočnikov. Določena bo glede na velikost sobe, višino zvočnikov in njihov usmerjevalni vzorec (ROS).

Pri postavljanju stenskih zvočnikov na hodnike vzdolž ene stene je priporočen razmik:

brez odsevov od sten:

(Razmik, m) \u003d (Širina hodnika, m) x 2

• ob upoštevanju odsevov sten:

  (Razmik, m) \u003d (Širina hodnika, m) x 4

Ko postavite stenske zvočnike v pravokotne prostore vzdolž dveh sten v obliki šahovnice, korak postavitve:

V primeru nasprotne postavitve stenskih zvočnikov v pravokotnih prostorih na dveh stenah, korak postavitve:

Primarne zahteve

Tu je glavna zahteva regulativnih dokumentov (ND):

Število zvočnih in govornih (zvočnikov) požarnih alarmov, njihova razporeditev in moč morajo zagotavljati raven zvoka na vseh krajih stalnega ali začasnega bivanja ljudi v skladu z normami tega sklopa pravil.

Zasnovo opozorilnih sistemov spremlja izvedba elektroakustičnega izračuna (EAR). Posledica kompetentne EAR je optimizacija - zmanjšanje tehničnih sredstev in izboljšanje kakovosti zaznavanja. Za kakovost zaznavanja pa je značilno udobje zvoka za glasbo v ozadju in razumljivost govornih sporočil. Merilo za pravilnost EA so zahteve regulativnih dokumentov (ND), ki jih lahko pogojno razdelimo na:

• zahteve za glasovni opozorilnik (zvočnik);

  zahteve glede ravni avdio signalov;

  zahteve za namestitev glasovnih opozorilnikov (zvočnikov).

Upoštevati je treba, da ND vsebuje le potrebne (minimalne) zahteve, medtem ko zadostne (največje) zahteve zagotavlja razpoložljivost kompetentnih metod, v odsotnosti pa pismenost in odgovornost oblikovalca.

Zahteve za zvočnik

Naslednje zahteve so navedene v. Zvočniki morajo zagotavljati takšno raven zvočnega tlaka, da:

Zvočni signali SOUE so zagotavljali splošno raven zvoka (raven hrupa 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 zaščitena soba.

Ta odstavek vsebuje dve zahtevi - zahtevo po najmanjšem in največjem zvočnem tlaku.

Najnižji zvočni tlak

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

Najvišji zvočni tlak

Dajmo definicijo izračunane točke:

Projektna točka (RT) - kraj možnega (verjetnega) iskanja ljudi je najbolj kritičen glede na položaj in oddaljenost od vira zvoka (zvočnika). RT je izbran na konstrukcijski ravnini - (namišljeni) ravnini, narisani vzporedno s tlemi na višini 1,5 m.

Zahteva za ravni zvočnega signala

Glavna zahteva glede (potrebne) ravni zvočnega signala je določena v ND:

Zvočni signali SOUE morajo zagotavljati raven zvoka vsaj 15 dBA višjo od dovoljene konstantne ravni hrupa v zavarovanem prostoru. Meritev ravni hrupa je treba izvesti na razdalji 1,5 m od tal.

Zahteve glede umestitve

Glavna zahteva za postavitev zvočnikov je določena v ND:

Namestitev zvočnikov in drugih zvočnih opozorilnikov (zvočnikov) v zaščitene prostore mora izključevati koncentracijo in neenakomerno porazdelitev odsevnega zvoka.

Zvočni sistemi (zvočniki) morajo biti nameščeni tako, da je na kateri koli točki zaščitenega objekta, kjer je treba ljudi opozoriti na požar, zagotovljena razumljivost posredovanih glasovnih informacij.

Upoštevajoč osnovne značilnosti zvočnikov

V skladu s tem je postavitev zvočnikov del organizacijskih ukrepov, ki se izvajajo pri zasnovi SOUE in se imenuje elektroakustični izračun. Najustreznejša ni le postavitev, temveč optimalna postavitev zvočnikov, ki zmanjša količino ocenjenih virov (časa) in materialnih virov.

Načini namestitve zvočnika so tesno povezani z njihovimi oblikovnimi značilnostmi. Najbolj splošna je naslednja klasifikacija:

z izvršbo;

po oblikovnih značilnostih;

po značilnostih;

po metodi ujemanja z ojačevalnikom.

Upoštevanje vrste in oblikovnih značilnosti zvočnikov

Po zasnovi lahko zvočnike razdelimo na notranje in zunanje. Značilnost notranje zasnove je razred zaščite IP. Za notranje zvočnike zadostuje IP-41, za zunanje pa vsaj IP-54. Notranji zvočniki se uporabljajo predvsem zaradi varčnosti.

Glede na naloge, ki jih je treba rešiti, lahko uporabimo zvočnike različnih izvedb. Tako je na primer mogoče uporabiti stropne ali stenske zvočnike, odvisno od konfiguracije prostora. Zvočniki se uporabljajo za sondiranje odprtih površin zaradi svojih lastnosti, zaščitnega razreda, visoke stopnje usmerjenosti zvoka in visoke učinkovitosti.

Posebnost upoštevanja glavnih parametrov zvočnikov

Za pravilno namestitev zvočnikov potrebujemo naslednje značilnosti (osnovne parametre) zvočnika:

Izračun zvočnega tlaka zvočnika

Glasnosti zvočnika ni mogoče izmeriti neposredno, zato je v praksi izražena z ravnmi zvočnega tlaka, izmerjenimi v decibelih, dB.

Zvočni tlak zvočnika je odvisen od njegove občutljivosti in električne moči, ki se dovaja na njegov vhod:

Občutljivost zvočnika P 0, dB (občutljivost zvočnika včasih imenujemo SPL iz angleškega SPL - Sound Pressure Level) - raven zvočnega tlaka, izmerjena na delovni osi zvočnika, na razdalji 1 m od delovnega središča s frekvenco 1 kHz pri moči 1 W.

Moč zvočnika

Obstaja več glavnih vrst zmogljivosti:

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

Moč tipske ploščice zvočnika - je opredeljena kot največja električna moč, pri kateri lahko zvočnik dlje časa zadovoljivo deluje na resničnem zvočnem signalu brez toplotnih in mehanskih poškodb.

Sinusoidna moč - največja sinusna moč, pri kateri mora zvočnik delovati 1 uro z resničnim glasbenim signalom, ne da bi bil pri tem fizično poškodovan (prim. največja sinusna moč).

Na splošno je treba kot parameter moči uporabiti vrednost, ki jo je določil proizvajalec zvočnikov.

Priporočljivo je izračunati zvočni tlak zvočnika glede na preklopno moč zvočnika.

Osnovni izračuni

Zmanjšanje zvočnega tlaka glede na razdaljo

Za izračun ravni zvočnega tlaka na konstrukcijski točki je treba določiti še en pomemben parameter - velikost zmanjšanja zvočnega tlaka glede na razdaljo - divergenca, 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 PW, W in razdalje do RT, r, m, izračunamo raven zvočnega tlaka L 1, dB, ki jo je razvil v RT:

Zvočni tlak v RT s hkratnim delovanjem n zvočnikov:

Izračun efektivnega obsega

Učinkovito območje zvočnika je razdalja od zvočnika do točke, ko zvočni tlak ne presega (USH + 15) dB:

Izračuna se efektivni obseg zvoka (zvočnik) D, m:

Kochnov Oleg Vladimirovich
vodja oddelka za usposabljanje in proizvodnjo skupine ESCORT

Intenzivne gospodarske preobrazbe, ki se dogajajo v naši državi, izboljšani in okrepljeni regulativni okvir prispevajo k oživitvi industrije, rasti števila predelovalnih podjetij. V skladu z zveznim zakonom z dne 22.07.2008 - FZ št. 123-FZ "Tehnični predpisi o zahtevah za požarno varnost" je treba obstoječe industrijske prostore z ljudmi, ki delajo v njih, zaščititi s sistemi požarne varnosti. Najpomembnejši del zagotavljanja celostne varnosti stavb in objektov so organizacijski ukrepi, katerih element je elektroakustični izračun. Namen tega članka je bralca seznaniti z metodo elektroakustičnega izračuna (EAR), mu dati tako normativno kot dejansko utemeljitev - predstaviti posebnosti izračuna v pogojih visokega hrupa, značilnega za industrijska podjetja, prikazati računske primere .

V primeru požara (ali drugih nujnih primerov) v industrijskih prostorih (ali na ozemlju zaščitenega podjetja) se aktivira (samodejno vklopi) opozorilni sistem, ki oddaja posebej razvita besedila, potrebna za učinkovito evakuacijo ljudi na varno mesto.

Industrijska podjetja uporabljajo naslednje vrste opozorilnih sistemov:

■ sistemi za upravljanje opozoril in evakuacije (SOUE), zasnovani na osnovi;

■ sistem za opozarjanje (OSO) in lokalni (LSO) v izrednih razmerah, kot tudi zvočniški sistem, zasnovan na osnovi. Normativna podlaga za zasnovo centraliziranih lokalnih in opozorilnih sistemov je Zvezni zakon št. 68-FZ "O zaščiti prebivalstva in ozemelj pred naravnimi in tehnogenimi izrednimi razmerami" z dne 21.12.1994.

V posebej velikih objektih, kot so jedrske ali hidroelektrarne, se uporabljajo sistemi za iskanje ukazov (kompleksi).

Zanesljivost prenosa sporočila v sili določajo značilnosti, funkcionalnost in zanesljivost tehničnih sredstev opozorilnih sistemov, zanesljivost zaznavanja pa je mogoče potrditi le z izračuni.

Elektroakustični izračun omogoča z dovolj visoko natančnostjo določanje ravni zvočnega tlaka na tako imenovani izračunani točki (PT) - točki (kraju) možne lokacije ljudi. Takšne točke so izbrane na mestih, ki so najbolj kritična tako glede odstranjevanja kot hrupa v njih. 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 regulativnih dokumentov je treba zagotoviti pogoje, pod katerimi dosežena raven spada v določene meje.

Pri posebnostih industrijskih podjetij je najpomembnejša naloga določiti natančno vrednost ravni hrupa na delovnem mestu. Opozoriti je treba, da se merilni instrumenti pri tovrstnih nalogah lahko uporabljajo le kot pomožno sredstvo zaradi nenehno spreminjajočih se pogojev. Tako lahko pogoje za jasno zaznavanje dosežemo z reševanjem dveh problemov - učinkovite postavitve zvočnikov in zaščitnih zvočnih ukrepov.

Vsak od teh sistemov uporablja zvočnik kot končni pogon - napravo, ki pretvori električni signal na vhodu v zvočni (zvočni) signal na izhodu. Glede na zahteve glede narave poslanih (oddajanih) informacij so zvočniku naložene različne zahteve. Torej, v skladu z zahtevami, določenimi v, če število ljudi, ki delajo v proizvodnem obratu: v trgovini, skladišču, laboratoriju itd., Presega 100 ljudi, se za zaščito takih uporablja SOUE tipa 3 predmet - govorni opozorilni sistem, ki oddaja posebej razvita besedila. V tem primeru bi moral zvočnik učinkovito delovati v območju od 200 Hz do 5 kHz. Učinkovitost je treba razumeti tako kot vrednost zvočnega tlaka (glasnosti) kot učinkovitost zvočnika. Za povečanje stopnje vsebine informacij SOUE vključuje tudi svetlobno opozorilno metodo.

TEMELJI ELEKTRIČNEGA AKUSTIČNEGA IZRAČUNA

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

■ analizira se zavarovano območje;

■ izbrane so projektne točke (PT);

■ izračuna se zvočni tlak v RT;

■ določijo se ravni hrupa (ZDA) v Republiki Tatarstan, značilne za določeno sobo;

■ opredeljeni so dodatni viri hrupa;

■ preverjajo se robni pogoji izračuna;

■ izbrani so parametri zvočnikov in določene sheme njihove postavitve;

■ v primeru neizpolnjevanja mejnih pogojev se razvijejo organizacijski ukrepi za povečanje zanesljivosti prenosa informacij.

Zahteve za ERK najdete v Prilogi A, metodologija pa v Dodatku A, vendar je treba opozoriti, da je metodologija, ki je na voljo v tej prilogi, popolnoma neprimerna za kakršen koli resen izračun.

Ime izračuna - elektroakustično - je posledica upoštevanja električnih parametrov zvočne poti, ki so vhodni za zvočni izračun. Upoštevati je treba, da zahteve za izračun, navedene v, niso povsem zadostne, vendar so nujne, zato bo glavna pozornost v tem članku namenjena izpolnjevanju natančno teh zahtev. Glede posebnosti tega izračuna, zlasti visokega hrupa, se bomo zanašali na SNiP za Noise, ki dovolj podrobno določa izračunane in organizacijske ukrepe za izračun, obračunavanje in boj proti visokemu hrupu.

Oglejmo si osnovne koncepte, potrebne za izvajanje EAR.

OSNOVNI PARAMETRI ZVOČNIKA

V skladu z regulativnimi dokumenti morajo zvočniki predvajati zvočni ali govorni signal v območju: 200 Hz - 5 kHz.

Zvočni tlak zvočnika se meri v decibelih (dB) in ga določajo tako njegova občutljivost P 0, dB kot električna moč, P W, W, ki se dovaja na njegov vhod:

P db \u003d P približno + 10log (P w / P potem), (1)

R o - občutljivost zvočnika, dB; R W - moč zvočnika, W; P pora - prag moči, \u003d 1W.

Občutljivost zvočnika, dB - raven zvočnega tlaka, izmerjena na delovni osi zvočnika na razdalji 1 m od delovnega središča pri frekvenci 1 kHz pri moči 1 W. Moč zvočnika je prevzeta iz potnega lista proizvajalca ali dobavitelja, pri čemer je treba upoštevati naslednje okoliščine:

1) Če v potnem listu ni posebnih sklicev ali navodil, potem (v večini primerov) t.i. RMS moč merjena pri 1kHz.

2) Na ti. "Gradacija vključenosti".

Tukaj je potreben komentar. Dejstvo je, da so zvočniki, ki se uporabljajo v sistemih za obveščanje javnosti, transformatorski zvočniki. Primarni navit transformatorja ima praviloma več pip z različnimi impedancami in omogoča delovanje pri različnih močeh, zato je v formuli (1) treba navesti specifično vklopno moč.

Izvršitev. Pomemben parameter zvočnikov, značilen za industrijske prostore, je parameter, imenovan "zmogljivost". Za različne pogoje delovanja (temperatura, vlaga, prah, agresivno okolje) se lahko uporabljajo zvočniki z različnimi razredi učinkovitosti (zaščite). Hladno odporni zvočniki se uporabljajo pri nizkih temperaturah. S povečano koncentracijo vlage in prahu - zvočniki z različnimi stopnjami zaščite, določeni z indeksom IP:

■ IP-41 - zaprte sobe;

■ IP-54 - zunanja različica;

■ IP-67 - visoka stopnja zaščite pred prahom in vlago. Dodatni parametri zvočnika bodo obravnavani v nadaljevanju.

ZAČETNI PODATKI ZA ELEKTRIČNI AKUSTIČNI IZRAČUN

Začetni podatki za EAR (v proizvodnih podjetjih) so:

■ načrt in odsek prostorov z lokacijo tehnološke in inženirske opreme za izbiro projektnih točk;

■ določanje ravni hrupa na projektnih točkah;

■ informacije o značilnostih ovoja stavbe (absorpcijski koeficienti);

■ tehnične značilnosti in geometrijske mere virov hrupa.

Za izračun ravni zvočnega tlaka na konstrukcijski točki je treba upoštevati dva pomembna koncepta:

■ sam koncept "izračunane točke" (RT);

■ koncept "ravni hrupa" (ZDA) v Republiki Tatarstan.

TOČKA OBLIKOVANJA

Izračunana točka je kraj možnega (verjetnega) iskanja ljudi, najbolj kritičen glede položaja in oddaljenosti od vira zvoka (zvočnika). RT je izbran na konstrukcijski ravnini - (namišljena) ravnina, vzporedna s tlemi, na višini 1,5 m (1,2 m za sedežne položaje) v kraju z najslabšimi razmerami - točki, ki je najbolj oddaljena od zvočnika ali na točki z največji EOS.

Glede na ND so izbrani RT:

■ na področju neposrednega zvoka;

■ na področju odbitega zvoka;

■ sredi množice (kraj največje koncentracije ljudi).

Ta izbira (metoda) ni primerna za EAR, razen zadnje točke, in tukaj je razlog. Neposredno zvočno območje v kontekstu pomeni razdaljo, ki ne presega dvakratne velikosti vira zvoka. Viri zvoka (hrupa) pomenijo stroje, turbine, enote itd. Če se celo največji zvočnik uporablja kot vir zvoka, ta razdalja ne bo presegla 1 m, kar ni pomembno.

Na področju odbitega zvoka. Tu mislimo na točko, ki se nahaja najprej blizu odsevne površine in drugič najbolj oddaljena od vira zvoka. Izbira RT v bližini odsevne površine je razložena s posebnostmi zvočnega izračuna kot izračun posebej za vire hrupa, pri čemer se upoštevata tako neposredna zvočna energija kot tudi difuzijska energija. Ko je razdalja od vira hrupa na razdalji, ki je dvakrat večja od njega, začne učinek difuzijske komponente močno prevladovati, glej spodnjo formulo (7). Elektroakustični izračun je po svoji specifičnosti blizu akustičnemu izračunu, ki se izvaja za kinodvorane, koncertne dvorane, pri katerih sta značilna informacija glasba ali govor. Takšni izračuni za zagotovitev ustrezne razumljivosti se izvajajo s tako imenovano teorijo geometrijskih žarkov, ki omogoča upoštevanje odbojev in določanje ravni neposrednega zvoka, ki prihaja (prihaja) na RT. Po tej teoriji, ki so jo poznali že stari Grki, se zvočna energija identificira s subtilnim žarkom (svetlobe). Pri udarcu po predmetih se del zvočne energije absorbira, del pa se odbije pod enakim kotom.

V akustiki neposredni zvok pomeni tako neposreden zvok - zvok, ki se širi neposredno od vira do RT, kot primarne odseve - zvok, ki vstopi v RT, odbije se od površin (ploščadi) največ enkrat.

RAVNI HUPA

Za izvedbo EAR morate vedeti natančno vrednost ZDA. Z definicijo UH je povezanih več zapletov. Kakšno vrednost US je treba uporabiti, s kako pogostostjo ga izmeriti itd.

Vrednost USH lahko določite na več načinov:

■ neposredno merjenje;

■ iz regulativnih tabel;

■ dodatni izračuni.

Glede USH obstaja v obrazcu precej resna dokumentacija, vendar se na primer oblikovalci SOUE v svojih izračunih ne zanašajo na ta (podroben) SNiP. Pomanjkanje jasnih tehnik EAR ne omogoča opaziti nedvoumnega razmerja med dvema količinama - zahtevano stopnjo zvočnega tlaka v RT in ZDA, določeno na isti točki. To je prva stvar. Drugič, za določitev EOS se uporablja precej specifična, za povprečnega oblikovalca SOUE nenavadna računska naprava, povezana z nivoji oktav, izračun difuzijske energije. Takšne izračune praviloma izvajajo strokovnjaki za akustiko, medtem ko ni neposredne zahteve za izvedbo EAF in se izvajajo bodisi na zahtevo (v skladu s tehničnimi specifikacijami) kupca bodisi na zahtevo projektanta. Neposredno merjenje EOS je povezano s številnimi težavami. Prvič, za takšno meritev je potreben strokovnjak in kar je najpomembneje, preverjen merilnik USh (merilnik nivoja zvoka). Drugič, meritve je treba opraviti ne le na različnih frekvencah, temveč tudi v različnih časovnih intervalih (intervalih). Po navedbah proizvodnih podjetij je treba uporabiti obdobje izmene. Če takšnih meritev ni mogoče izvesti, je treba uporabiti že razpoložljive podatke iz projektne dokumentacije ali tehnične specifikacije kupca, če pa niso na voljo, se je treba sklicevati na tabele hrupa, na primer, SP 51.13330.2011. Zaščita pred hrupom.

POSEBNO DOLOČANJE RAVNI OKTAVNEGA ŠUMA

B prikazuje ravni za 9-oktavne pasove od 31,5 Hz do 8 kHz. Po odstavkih. 5.1 izračun se izvede za 8 oktavnih pasov od 63 Hz do 8 kHz. V skladu z istim frekvenčno območje 0,2-5 kHz vsebuje le 5 pasov s srednjimi geometrijskimi frekvencami -0,25 / 0,5 / 1/2/4 kHz. To neskladje premaga zahteva po izračunu v dBA - ravni zvočnega tlaka, popravljene na lestvici A. imamo pravico uporabiti enakovredne ravni nestalnega (občasno in nihajoče v času) zvočnega tlaka / L Aeq, dBA kot vrednost USH v EAR, dana v in v.

ZDA, povzeto iz tabel hrupa, so zgolj posploševalne, lahko jih imenujemo notranji hrup. Tako je na primer za prostore s stalnimi delovnimi mesti v industrijskih podjetjih / L Aeq \u003d 80 dBA. Vendar pa so za vsako določeno podjetje potrebni dodatni izračuni, ki upoštevajo dodatne, uvedene zvoke - zvoke, ki nastanejo pri delovanju katerega koli vira hrupa - enot, strojev ali zvokov, ki prodirajo skozi okna, vrata itd.

PRIMERI AKUSTIČNIH IZRAČUNOV V VISOKOHUMNIH POGOJIH

Oglejmo si primer. Vklopljeno slika 1prikazuje osnovno situacijo - produkcijsko sobo z dvema RT in dvema viroma zvoka: zvočnikom in virom hrupa.

Slika prikazuje dve izračunani točki PT 1 in PT 2. Predpostavimo, da v RT 1 - vpliv vira hrupa, prikazan v zgornjem desnem delu slike, zaradi odstranjevanja in zaščite z zvočno absorpcijsko strukturo ni pomemben.

Sl. eno.Primer, ki prikazuje posebnosti obračunavanja ravni hrupa

RAVEN ZVOKA TLAKA NA TOČKI OBLIKOVANJA

Izračunajmo raven zvočnega tlaka, dB, v RT, ki ga ustvarja zvočnik:

L\u003d P o + 10logР W - 20log ( r 1 - 1), (2)

r 1 - razdalja od vira zvoka (zvočnika) do RT, m. r o \u003d 1 m, r\u003e 2 m;

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

MERILA ZA IZRAČUN

Merilo za pravilnost izračuna bo izpolnjevanje naslednjih zahtev:

Zvočni signali SOUE morajo zagotavljati skupno raven zvoka (raven hrupa stalnega hrupa skupaj z vsemi signali, ki jih oddajajo opozorilniki) najmanj 75 dBAna razdalji 3 m od sirene, vendar ne več kot 120 dBA na kateri koli točki zavarovanega območja. Zvočni signali SOUE morajo zagotavljati raven zvoka, ki ni manjša od 15 dBA, višja od dovoljene konstantne ravni hrupa v zavarovanem prostoru.

Ta zahteva vsebuje 3 pogoje:

1. Zahteva za najnižjo raven. Raven zvočnega tlaka zvočnika mora biti najmanj 85 dB:

P dB\u003e 85 dB (3)

Če ta pogoj ni izpolnjen, izberite zvočnik z visokim zvočnim pritiskom.

2. Zahteva za najvišjo 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 EAF:

L\u003e USH + 15, (5)

USh - raven hrupa v sobi, dB;

15 - meja zvočnega tlaka v skladu z 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 zvočnika.

RAČUNOVODSTVO ZA DODATNI Hrup

V RT 2 je vpliv vira hrupa očiten. Če raven hrupa, ki ga ustvarja vir hrupa, UH in, dB v RT, presega UH, dB v sobi, UH in ≥ USh je treba upoštevati skupni učinek dveh šumov USh vsota, dB:

USh vsota \u003d 10log (10 0,1USh + 10 0,1UShi), (b)

in nato dobljeni rezultat nadomestimo s formulo (5), enačbo UŠ \u003d УШ vsota.

IZRAČUN ZVOČNEGA TLAKA NA OBLIKOVALNI TOČKI, KI JIH OBLIKUJE ZVUČNI VIR

Od slika 1se vidi, da je vir zvoka na neki razdalji, r 3 m od RT. Za izračun UH in dB bomo uporabili rezultate iz:

USh in \u003d R vir + 10log (ΧΦ n / Ω r 2 2 + 4Ψ / IN), (7)

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

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

Φ n - faktor usmerjenosti vira hrupa (za vire z enakomernim sevanjem Ф \u003d 1);

Ω - prostorski kot izvornega sevanja, rad. (vzemite v skladu s tabelo 3);

r 2 - razdalja od zvočnika do RT, m;

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

IN - zvočna konstanta prostora, m 2.

AKUSTIČNA SOBA STALNA

Izračun zvočne konstante prostora IN skupaj z opredelitvijo glavnega sklada absorpcije zvoka ali enakovrednega območja absorpcije zvoka, A, m 2, formula (3) ,.

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

Tab. eno.Koeficient, ki upošteva kršitev difuznosti zvočnega polja prostorov (Ψ)

Za grobo definicijo IN lahko uporabite naslednjo formulo: IN \u003d μ * V 1000,

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

Tab. 2.Frekvenčni faktor μ

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

IN 1000 \u003d V / 20 - za prostore brez pohištva z manjšim številom ljudi (kovinske delavnice, strojnice, preskusne mize itd.);

IN 1000 \u003d V / 10 - za sobe s trdim pohištvom ali z manjšim številom ljudi in oblazinjenim pohištvom (laboratoriji, pisarne itd.);

IN 1000 \u003d V / 6 - za sobe z velikim številom ljudi in oblazinjeno pohištvo (poslovne stavbe, dnevne sobe itd.);

IN 1000 \u003d V / 1,5 - za prostore z zvočno prevlečeno stropno in stensko oblogo.

Pojasnimo, zakaj USh določa natančnost izračunov. Za izbiro parametrov zvočnika ali njihove razporeditve se uporablja naslednji pristop (metoda):

1. Izberite RT.

2. Določite ZDA v RT.

3. Določite pričakovano raven zvočnega tlaka v RT.

4. Določite mesto namestitve in razdaljo do predvidenega zvočnika.

5. Izračunajte najnižjo potrebno raven zvočnega tlaka predvidenega zvočnika.

DODATNI ORGANIZACIJSKI UKREPI

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

Na zavarovanih območjih, kjer so ljudje v zaščitni opremi pred hrupom, pa tudi na zavarovanih območjih z ravnijo hrupa več kot 95 dBA, je treba sonde kombinirati s svetlobnimi zvočniki. Dovoljena je uporaba utripajočih opozorilnikov.

UČINKOVITO POZICIRANJE GOVORNIKA

Za izpolnitev polnopravnega EAF so zgolj regulativne zahteve izredno nezadostne, zato je treba uvesti dodatne značilnosti. Pokažimo nekaj izmed njih:

Usmerjena širina vzorca (WDN) - kot zaslonke, določen iz vzorca usmerjenosti (krožnega) zvočnika, pri katerem se raven zvočnega tlaka zmanjša za 6 dB glede na delovno (geometrijsko) os zvočnika.

Učinkovito območje D, m zvočenja zvočnika - razdalja od zvočnika do točke, zvočni tlak r, dB, pri kateremUSH za 15 dB.

Učinkovito območje lahko definiramo kot:

D \u003d 10 1/20 (Rdb - USh -15) + 1, (8) kjer

P 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, glede na vrste zvočnikov - strop, stena, hupa - zgraditi različne diagrame - konture zvočnih površin. Na primer, za stropni zvočnik je efektivno območje zvoka (kontura) območje kroga. Pri ШДН \u003d 90 ° je polmer takega kroga: R= H- 1,5 m, kjer H-visina stropa. Za stenske zvočnike ali zvočnike je ustrezen parameter efektivni obseg D, m.

PRIMER AKUSTIČNEGA IZRAČUNA SKLADIŠČNE SOBE

Vklopljeno slika 2prikazuje poenostavljeni diagram skladišča, za katerega se uporabljajo trije zvočniki.

Zvočniki imajo več prednosti pred drugimi vrstami:

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

■ visok zvočni tlak, ki vam omogoča delo v pogojih z visokim hrupom;

■ univerzalni nosilec, ki vam omogoča spreminjanje nastalega vzorca sevanja. Namestitev zvočnikov na eno steno (slika 2),

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

MOŽNI ALGORITMI IZRAČUNA

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

1. Projektna točka PT 1 je izbrana pravilno - na mestu, ki je čim dlje od drugega zvočnika GR 2.

2. Prepričajte se, da je RT 1 v območju pokritosti usmerjenega vzorca (SRD) drugega zvočnika (GR 2).

3. V RT definirajte USH 1.

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

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

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

7. Če pogoji (3), (4), (5) niso izpolnjeni, se izbere drug zvočnik, spremeni shema postavitve zvočnika in sprejmejo se dodatni organizacijski ukrepi.

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

■ določite efektivni domet D, m, za drugi zvočnik;

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

■ če D> r 1,EAR za RT 1 je končan.

Za RT 2 je algoritem EAA lahko naslednji:

1. Točka oblikovanja PT 2 je izbrana pravilno - na najbolj kritičnem mestu glede na postavitev zvočnikov.

2. Določite USH v RT 2.

3. Prepričajte se, da je RT 2 v območju pokritosti smernih diagramov drugega (GR 2) ali tretjega (GR 3) zvočnika.

4. Ker PT 2 ne spada v nobeno področje diagramov, se obrnimo na teorijo geometrijskih žarkov.

5. Od slika 2opazimo, da v RT 2 padeta 2 žarka zvočne energije, ki ju tvorita GR 2 in GR 3 in se odbijata od drugega stojala.

Sl. 2.Primer postavitve zvočnika za skladišče

b. Raven zvočnega tlaka L 2, dB, pri RT 2, lahko izračunamo na naslednji način:

■ izračunajte raven zvočnega tlaka v točki A, L A, dB po formuli (2);

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

L B \u003d L A - 20log r 3 + 10 log (1 - K absorber),

K absor je absorpcijski koeficient odsevne površine;

■ na enak način izračunamo raven zvočnega tlaka, ki ga ustvari tretji zvočnik (GR 3) na točkah B, L B, dB in G, L G, dB;

■ izračunajte raven zvočnega tlaka v RT 2, L 2, dB: L 2 \u003d 10log (10 0,1LB + 10 0,1Lg).

ORGANIZACIJSKI DOGODKI

Zagotoviti je treba zaščito pred hrupom z gradbeno-zvočnimi metodami:

■ racionalna z akustičnega vidika, rešitev splošnega načrta objekta, racionalna arhitekturno-načrtovalna rešitev stavb;

■ uporaba ovojev stavb z zahtevano zvočno izolacijo;

■ uporaba struktur, ki absorbirajo zvok (zvočno prevlečene obloge, krila, kosovni blažilniki);

■ uporaba zvočno izoliranih opazovalnih kabin in daljinskega upravljalnika;

■ uporaba zvočno izoliranih ohišij na hrupnih enotah;

■ uporaba zvočnih zaslonov;

■ uporaba dušilcev hrupa v prezračevalnih sistemih, klimatizaciji in aerodinamičnih instalacijah;

■ izolacija vibracij tehnološke opreme.

Projekti bi morali predvideti ukrepe za zaščito pred hrupom:

■ v razdelku "Tehnološke rešitve" (za industrijska podjetja) je treba pri izbiri tehnološke opreme dati prednost tihi opremi;

■ namestitev tehnološke opreme naj se izvede z upoštevanjem zmanjšanja hrupa na delovnih mestih, v zaprtih prostorih in na ozemlju z uporabo racionalnih arhitekturnih in načrtovalnih rešitev;

■ v razdelku „Gradbene rešitve“ (za industrijska podjetja), ki temelji na zvočnem izračunu pričakovanega hrupa na delovnih mestih, je treba po potrebi izračunati in načrtovati gradbene in zvočne ukrepe za zaščito pred hrupom;

■ značilnosti hrupa tehnološke in inženirske opreme morajo biti vsebovane v njeni tehnični dokumentaciji in priložene odseku projekta "Zaščita pred hrupom";

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

■ možne različice značilnosti hrupa morajo biti izražene v tehnični dokumentaciji opreme.

KOT SKLEP

Upoštevali smo le nekatera vprašanja, povezana z akustičnimi izračuni. Ločen premislek je potreben glede vprašanj glede namestitve zvočnika, določitve časa odmeva prostora in izračunavanja razumljivosti. Tu je nekaj smernic za izboljšanje splošne razumljivosti govora.

1. Naravni zvoki imajo največji vpliv na razumljivost govora.

2. Odmevni hrup pomembno vpliva na razumljivost govora, ki ga lahko zmanjšamo z dodatnimi (posebnimi) ukrepi.

3. Dobra razumljivost v odmevnih prostorih z omejeno zvočno potjo je mogoče doseči, če razlika med zvočnim tlakom v RT in ravnijo hrupa ni manjša od 6 dB.

4. Na razumljivost bistveno vpliva kakovost izbranih zvočnikov. Ko se neenakomernost frekvenčnega odziva zvočnika približa 10%, se razumljivost poslabša za 7%.

5. Znatno povečanje razumljivosti govora je mogoče doseči s povečanjem deleža neposrednega zvoka v celotni zvočni energiji v prostoru zaradi:

■ povečanje lokalizacije virov zvoka;

■ kompetentna namestitev virov zvoka (zvočnikov), ob upoštevanju njihove usmerjenosti in lokacije, pri čemer točka PT ni zelo oddaljena od vira in ni v senci.

LITERATURA

1. ФЗ № 123, sklop pravil SP 3.13130.2009. Zahteve požarne varnosti za zvočno in glasovno obveščanje ter upravljanje evakuacije.

2. FZ št. 123, sklop pravil SP 133.13330.2012. (Dodatek A. Poenostavljeni izračun števila zvočnikov v sistemih za obveščanje javnosti).

3. Kochnov OV Elektroakustični izračun, izveden pri oblikovanju SOUE // Materiali XV znanstveno-praktične konference "Integracija znanosti in prakse kot mehanizem za razvoj sodobne družbe." 8. – 9. Aprila 2015.

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

5. SNiP 23-03-2003. Zvočna zaščita od 01.01.2004.

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

So najpomembnejša sestavina protipožarnih sistemov. V procesu načrtovanja opozorilnih sistemov se izvede elektroakustični izračun. Osnova za elektroakustični izračun je sklop pravil, razvit v skladu s 84. členom zveznega zakona FZ-123 SP 3.13130.2009 z dne 22. julija 2008. Ta člen temelji na naslednjih glavnih točkah sklopa pravil.

• 4.1. Zvočni signali SOUE morajo zagotavljati splošno raven zvoka (raven hrupa 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 točka v zaščiteni sobi
• 4.2. Zvočni signali SOUE morajo zagotavljati raven zvoka vsaj 15 dBA višjo od dovoljene konstantne ravni hrupa v zaščiteni sobi. Merjenje ravni hrupa je treba izvesti na razdalji 1,5 m od nivoja tal
• 4.7. Namestitev zvočnikov in drugih zvočnih opozorilnikov v zaščitene prostore mora izključevati koncentracijo in neenakomerno porazdelitev odsevnega zvoka
• 4.8. Število zvočnih in glasovnih požarnih alarmov, njihova razporeditev in moč morajo zagotavljati raven zvoka na vseh krajih stalnega ali začasnega bivanja ljudi v skladu z normami tega sklopa pravil.

Pomen elektroakustičnega izračuna se zmanjša na določanje ravni zvočnega tlaka na projektnih točkah - v krajih stalnega ali začasnega (verjetnega) bivanja ljudi in primerjavo te ravni s priporočenimi (normativnimi) vrednostmi.

V zvočni sobi je hrup različnih vrst. Odvisno od namena in značilnosti prostora, pa tudi od dneva, se raven hrupa spreminja. Najpomembnejši parameter pri izračunu je vrednost povprečnega statističnega šuma. Hrup je mogoče izmeriti, vendar je pravilneje in bolj priročno, da ga vzamemo iz že pripravljenih tabel hrupa:

Preglednica 1

Če želite slišati zvočne ali govorne informacije, mora biti 3dB glasnejši od hrupa, tj. 2-krat. Vrednost 2 se imenuje meja zvočnega tlaka. V resničnih pogojih se hrup spremeni, zato mora biti meja tlaka za jasno zaznavanje koristnih informacij v ozadju hrupa vsaj 4-krat - 6 dB, v skladu s standardi - 15 dB.

Izpolnjevanje pogojev iz oddelkov 4.6, 4.7 sklopa pravil dosežemo z organizacijskimi ukrepi - pravilno postavitvijo zvočnikov, predhodni izračun:

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

Merilo za pravilnost elektroakustičnega izračuna je izpolnjevanje naslednjih pogojev:

1. Zvočni tlak izbranega zvočnika naj bo "najmanj 75 dBA na razdalji 3 m od sirene", kar ustreza zvočnemu tlaku zvočnika, ki ni nižji od 85 dB.
2. Zvočni tlak na konstrukcijski točki d.b. nad povprečno raven hrupa v sobi za 15 dB.
3. Pri stropnih zvočnikih upoštevajte višino namestitve (višina stropa).

Če so izpolnjeni vsi 3 pogoji - izvede se elektroakustični izračun, v nasprotnem primeru pa so možne naslednje možnosti:

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

2. Vhodni parametri za izračun

Vhodni parametri za izračune so vzeti iz tehničnih specifikacij (TOR) (ki jih zagotovi kupec) in tehničnih lastnosti za načrtovano opremo. Seznam in število parametrov se lahko razlikujeta glede na situacijo. Vzorčni vhodi so prikazani spodaj.

Parametri zvočnika:

• Pgr - moč zvočnika, W,
• SND - širina usmerjenega vzorca, stopinj.

Parametri sobe:

• N - raven hrupa v sobi, dB,
• H - višina stropa, m,
• a - dolžina sobe, m,
• b - Širina sobe, m,
• Sп - Površina sobe, m2.

Dodatne informacije:

• ZD - meja zvočnega tlaka, dB
• r - Oddaljenost od zvočnika do točke načrtovanja.

Zvočni prostor:

Sп \u003d a * b

3. Izračun zvočnega tlaka zvočnika

Poznavanje nazivne moči zvočnika (PWT) in njegove občutljivosti SPL (SPL iz angleškega Sound Pressure Level - nivo zvočnega tlaka zvočnika, izmerjen pri moči 1W, na razdalji 1m), je mogoče izračunati zvočni tlak zvočnika, razvit na razdalji 1 m od radiatorja.

• SPL - občutljivost zvočnika, dB,
• Rvt - moč zvočnika, W.

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

Slika 1. Zvočni tlak v primerjavi z močjo

4. Izračun zvočnega tlaka

Za izračun zvočnega tlaka na kritični (izračunani) točki morate:

1. Izberite oblikovalsko točko
2. Ocenite razdaljo od zvočnika do konstrukcijske točke
3. Izračunajte raven zvočnega tlaka na konstrukcijski točki

Kot izračunano točko bomo izbrali kraj možnega (verjetnega) iskanja ljudi, najbolj kritičen z vidika položaja ali oddaljenosti. Oddaljenost od zvočnika do izračunane točke (r) je mogoče izračunati ali izmeriti z instrumentom (daljinomer).

Izračunajmo odvisnost zvočnega tlaka od razdalje:

• r - razdalja od zvočnika do konstrukcijske točke, m;

POZOR: formula (2) velja, kadar r\u003e 1.

Odvisnost (2) se imenuje pravilo "inverzni kvadrat" ali pravilo "šest decibelov". Fizična razlaga tega pravila je, da se z vsakim podvojitvijo razdalje od vira raven zvoka zmanjša za 6 dB. Ta odvisnost je lahko predstavljeno tabelarno in grafično, slika 2:

Slika 2. Zvočni tlak glede na razdaljo

Raven zvočnega tlaka na konstrukcijski točki:

• N - raven hrupa v prostoru, dB (N iz angleščine Noise - šum),
• ZD - meja zvočnega tlaka, dB.

Pri ZD \u003d 15dB:

Če je zvočni tlak na konstrukcijski točki za 15 dB višji od povprečne ravni hrupa v prostoru, je izračun pravilen.

5. Izračun efektivnega obsega

Učinkovito območje zvoka (L) - razdalja od vira zvoka (zvočnika) do geometrijske lokacije izračunanih točk znotraj SNR, pri čemer zvočni tlak ostane znotraj (N + 15dB). V tehničnem slengu - "razdalja, ki jo prekine zvočnik".

V angleški literaturi je efektivna zvočna razdalja (EAD) razdalja, na kateri se ohranjata jasnost in razumljivost govora (1).

Izračunajmo razliko med zvočnim tlakom zvočnika, nivojem hrupa in tlačno višino.

• str - razlika med zvočnim tlakom zvočnika, stopnjo hrupa in mejo tlaka, dB.
• 1 - koeficient, ki upošteva, da se občutljivost zvočnika meri na 1 m.

6. Izračun površine, ki jo zasliši en zvočnik

Osnova za oceno velikosti zvočnega območja je naslednja nastavitev:

Izračun bo izveden na podlagi naslednjih predpostavk: Vzorec usmerjenosti (sevanja) zvočnika lahko predstavimo kot stožec (zvočno polje, koncentrirano v stožcu) s trdnim kotom na vrhu stožca, ki je enak širina vzorca usmerjenosti.

Prostor, ki ga oddaja zvočnik, je projekcija zvočnega polja, omejenega z odpiralnim kotom, na ravnino, vzporedno s tlemi, na višini 1,5 m. Po analogiji z efektivnim obsegom: efektivno območje, ki ga zasliši zvočnik, je območje zvočnega tlaka, znotraj katerega ne presega vrednosti N + 15 dB (f-la 5).

OPOMBA: Zvočnik oddaja v vseh smereh, vendar se bomo zanašali na vhodne podatke - ravni zvočnega tlaka v vzorcu sevanja. Pravilnost tega pristopa potrjuje statistična teorija.

Zvočnike razdelimo na 3 razrede (vrste):

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

8. Izračun efektivne površine, ki jo zasliši stenski zvočnik

9. Izračun efektivne površine, ki jo zasliši zvočnik

10. Izračun števila zvočnikov, potrebnih za zvok določenega območja

Po izračunu efektivne površine, ki jo zasliši en zvočnik, ob poznavanju splošnih dimenzij zvočne površine bomo izračunali skupno število zvočnikov:

• Sп - ozvočena površina, m2,
• Sgr - efektivna površina, ki jo zasliši 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 - zgoraj opisani algoritem elektroakustičnega izračuna. ...

Slika 7. Elektroakustični kalkulator v Microsoft Excelu

Na podlagi razvitega algoritma za izračun in deluje.

DODATEK 1. Seznam in kratke značilnosti zvočnikov ROXTON

Splošne določbe.

Izračun zvočnih parametrov naprav za reprodukcijo zvoka vključuje izbiro potrebnih zvočnikov, odvisno od trenutne ravni hrupa v ozadju in izbrane zvočne sheme. Dejanska raven hrupa v ozadju je odvisna od namena prostora. Predpostavlja se, da mora biti pri visokokakovostnem zaznavanju govora (dispečerski prenosi) raven zvočnega tlaka zvočnika za 10-15 dB višja od ravni hrupa v ozadju v najbolj oddaljeni točki prostora.

Pri sorazmerno nizkem hrupu v ozadju (manj kot 75 dB) je treba zagotoviti presežek uporabnega signala 15 dB, pri visokem (več kot 75 dB) pa je dovolj že 10 dB.

Tisti. zahtevana raven zvočnega tlaka:

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

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

kje - efektivna raven hrupa v ozadju v sobi

Za primerjavo lahko navedemo značilne ravni prostorov za različne namene:

normalna tišina v sobi - 45 - 55dB;

pridušeni pogovori v sobi - 55 dB;

študentski pogovori med poukom - 60 dB;

hrup v povprečni trgovini - 63 dB;

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

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

hrupi v nadzornih sobah itd. sobe z velikim številom delovnih ljudi in mehanizmov - 75 - 80 dB;

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

Značilnosti zvočnikov.

Glavne značilnosti zvočnikov vključujejo njihovo usmerjenost, frekvenčno območje in raven zvočnega tlaka, razvite na en meter od radiatorja.

Vsesmerni zvočniki razmislite o zvočnikih, stropnih zvočnikih, pa tudi o vseh vrstah zvočniških zvočnikov (čeprav, če strožje računate, zvočniki zavzamejo vmesni položaj med usmerjenimi in neusmerjenimi sistemi). Razpon širjenja zvoka neusmerjenih zvočnikov (sevalni vzorec) je precej širok (približno 60), raven zvočnega tlaka pa je razmeroma nizka.

Za usmerjene zvočnike na prvem mestu so oddajalci rogov tako imenovanih. Zvonovi. V zvočnikih z zvočniki je akustična energija koncentrirana zaradi konstrukcijskih značilnosti samega hupe; razlikujejo se po ozkem usmerjenem vzorcu (približno 30 и) in visoki ravni zvočnega tlaka. Zvočniki z zvokom delujejo v ozkem frekvenčnem pasu in so zato slabo primerni za kakovostno reprodukcijo glasbenih programov, čeprav so zaradi visoke stopnje zvočnega tlaka zelo primerni za sondiranje velikih površin, vključno z odprtimi prostori.

Izbira zvočnikov po frekvenčnem območju odvisno od namena sistema. Za dispečerske prenose in ustvarjanje glasbenega ozadja povsem zadostuje razpon od 200Hz - 5kHz, zagotavlja ga skoraj vsaka akustična naprava (hupasti radiatorji imajo nekoliko manjši domet, za govorne prenose pa je povsem dovolj). Za kakovostno reprodukcijo zvoka so potrebni zvočniki s frekvenčnim območjem vsaj 100 Hz - 10 kHz.

Zahtevana raven zvočnega tlaka je edina izračunana lastnost zvočnika. Prav s to značilnostjo se pojavi največ težav, ki so najpogosteje povezane z zmedo med električno močjo in zvočnim tlakom. Med temi vrednostmi obstaja posredno razmerje, saj glasnost zvoka določa zvočni tlak, moč pa zagotavlja delovanje zvočnika, le del vhodne moči se pretvori v zvok in je vrednost tega dela odvisna od učinkovitost. določen zvočnik. Večina proizvajalcev zvočnikov navaja bodisi zvočni tlak v Pascalih (Pa) bodisi raven zvočnega tlaka v dB na razdalji 1 m od radiatorja. Če je zvočni tlak podan v Pa in je treba doseči raven zvočnega tlaka v dB, se pretvorba iz ene vrednosti v drugo izvede po formuli:

Za tipičen vsesmerni zvočnik lahko domnevamo, da 1 W električne moči ustreza ravni zvočnega tlaka približno 95 dB. Vsako povečanje (zmanjšanje) moči za polovico vodi do povečanja (zmanjšanja) ravni zvočnega tlaka za 3dB. Tisti. 2 W - 98 dB, 4 W - 101 dB, 0,5 W - 92 dB, 0,25 W - 89 dB itd. Obstajajo zvočniki z zvočnim tlakom na 1W moči manj kot 95dB in zvočniki, ki zagotavljajo 97 in celo 100dB pri 1W, medtem ko en vatni zvočnik z nivojem zvočnega tlaka 100dB nadomesti 4W zvočnik s stopnjo 95dB / W ( 95dB - 1W, 98dB - 2W, 101dB - 4W), je očitno, da je uporaba takega zvočnika bolj ekonomična. Dodamo lahko, da je pri enaki električni moči raven zvočnega tlaka stropnih zvočnikov za 2 - 3 dB nižja od ravni stenskih zvočnikov. To je zato, ker je stenski zvočnik nameščen bodisi v ločenem ohišju bodisi ob močno odsevni zadnji površini, zato se zvok, ki ga oddaja nazaj, skoraj v celoti odbija naprej. Stropni zvočniki so običajno nameščeni na stropnih stropih ali obešalnikih, zato se zvok, ki ga oddaja nazaj, ne odraža in

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

Na koncu še enkrat opozarjamo na dejstvo, da je pri izračunu zvočnikov treba plačati pozornost na zvočni tlak, ki ga razvije, in ne na električno energijo , in le, če te lastnosti v opisu ni, se vodite po tipični odvisnosti - 95dB / W.

Izračun moči zvočnika za sisteme v strnjeni obliki.

Izračun moči zvočnika za strnjene sisteme se izvede v naslednjem vrstnem redu:

določi se potrebna raven zvoka na oddaljeni točki sonde:

, dB, kjer - efektivna raven hrupa v ozadju v sobi, 10 - presežek zahtevane ravni zvočnega tlaka nad ozadjem.

, Očka

kje - razdalja od zvočnika do skrajne točke.

Če se v strnjenem sistemu uporablja več zvočnikov, potem

kje - število zvočnikov v strnjenem sistemu.

Primer:

Začetni podatki:-- 15 m;

- 65 dB.

\u003d 65 + 10 \u003d 75dB;

=

\u003d 0,112Pa;

\u003d 0,112 * 15 \u003d 1,68Pa;

=

\u003d 98,5 dB.

Tipičen zvočnik z močjo 1 W zagotavlja raven zvočnega tlaka približno 95 dB, z močjo 2 W - 98 dB. Zahtevana načrtovana raven zvočnega tlaka 98,5 dB je malo večja od 2 W, zato je mogoče uporabiti dvo vatni zvočnik.

Začetni podatki: - 15 m;

raven hrupa v ozadju - - 75dB.

Zahtevana raven zvoka na oddaljeni točki -

\u003d 75 + 10 \u003d 85dB;

=

\u003d 0,35 Pa;

\u003d 0,35 * 15 / 2 \u003d 3,6Pa;

=

\u003d 105dB.

Tipičen zvočnik z močjo 1 W zagotavlja raven zvočnega tlaka približno 95 dB, moč 2 W - 97 dB, 4 W - 101 dB, 8 W - 104 dB. Zato bi moral imeti vsak od dveh zvočnikov moč približno 8 W.

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

raven hrupa v ozadju - - 70 dB.

Zahtevana raven zvoka na oddaljeni točki -

\u003d 70 + 10 \u003d 80dB;

Zahtevani zvočni tlak na oddaljeni točki:

=

\u003d 0,19 Pa;

Zahtevani zvočni tlak na razdalji 1 m od zvočnika:

\u003d 0,19 * 80 \u003d 15,96Pa;

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

=

\u003d 117,6 dB.

Zvočnik tipa 50GRD-3 z močjo 50W, ima raven zvočnega tlaka 118dB, tj. dovolj za točkovanje mesta na določeni razdalji.

Za poenostavitev izračunov moči tipičnih zvočnikov za majhne prostore (običajno s strnjenim sistemom) lahko uporabite spodnje grafe (slika 4.9). Grafi so pridobljeni za prostore na podlagi razmerja med širino in dolžino (b / L) \u003d 0,5 in stropi z višino 3 - 4,5 m. Uporabljena odvisnost je nekoliko večja od tipične - 97 dB / W. Nad vsako krivuljo je raven hrupa v ozadju in v oklepajih zahtevana raven zvočnega tlaka. Na primer prostor s površino 80 kvadratnih metrov. Raven hrupa v ozadju je 72 dB, zahtevana raven zvočnega tlaka je 82 dB, v skladu z urnikom je potrebna električna moč običajnega zvočnika 4 W .

Izračun moči zvočnika za porazdeljene sisteme

Izračun moči zvočnika za enojno in dvostensko verigo:

določi se potrebna raven zvoka v prostoru:

, dB, kjer - efektivna raven hrupa v ozadju v sobi.

izračuna se zvočni tlak, ki bi ga moral zvočnik razviti na oddaljeni točki:

, Očka

določi se zvočni tlak, ki ga mora zvočnik razviti na razdalji 1 m:

za enojno ali zamaknjeno verigo

, Pa,

za dvojno verigo:

, Očka

kje b – premer prostori, D- razdalja med zvočniki v verigi. Namesto tega Dlahko nadomestite izraz: D=L/ N, kje L - dolžina sobe , N je število zvočnikov vzdolž ene stene.

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

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

Če je v prostoru več virov hrupa z različnimi stopnjami sevanega hrupa, je treba določiti ravni zvočnega tlaka za geometrijske srednje frekvence 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 in 8000 Hz ter izračunano točko po formuli:

L - pričakovane ravni oktavnega tlaka na konstrukcijski točki, dB; χ je empirični korekcijski faktor, odvzet glede na razmerje med razdaljo r od konstrukcijske točke do akustičnega središča do 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 vzeli in

določena s tabelo. 1 (smernice). Lpi - oktavna raven zvočne moči vira hrupa, dB;

Ф - smerni faktor; za vire z enakomernim sevanjem se vzame F \u003d 1; S je površina namišljene površine pravilne geometrijske oblike, ki obdaja vir in gre skozi izračunano točko. Pri izračunih vzemite, kjer je r razdalja od izračunane točke do vira hrupa; S \u003d 2πr 2

ψ- koeficient, ki upošteva kršitev difuznosti zvočnega polja v prostoru, vzet v skladu z grafom na sliki 3 (smernice), odvisno od razmerja konstantne sobe B do površine zaprtih površin sobe

B je sobna konstanta v oktavnih frekvenčnih pasovih, določena s formulo, kjer je po tabeli. 2 (smernice); m - faktor frekvence, določen iz tabele. 3 (smernice).

Za 250 Hz: μ \u003d 0,55; m 3

Za 250 Hz: μ \u003d 0,7; m 3

Za 250 Hz: ψ \u003d 0,93

Za 250 Hz: ψ \u003d 0,85

t število virov hrupa, ki je najbližji točki načrtovanja, za katero (*). V tem primeru je pogoj izpolnjen za vseh 5 virov, torej je m \u003d 5.

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

istočasnost njihovega dela.

Poiščite pričakovane oktavne ravni zvočnega tlaka za 250 Hz:

L \u003d 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) \u003d 93,37dB

Poiščite pričakovane oktavne ravni zvočnega tlaka za 500 Hz:

L \u003d 10 lg (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) \u003d 95,12 dB

Zahtevano zmanjšanje ravni zvočnega tlaka na konstrukcijski točki za osem

oktavni pasovi po formuli:

kje

Zahtevano zmanjšanje ravni zvočnega tlaka, dB;

Izračunane ravni oktavnega zvočnega tlaka, dB;

L add - dovoljena oktavna raven zvočnega tlaka, izolirana pred hrupom

prostori, dB, zavihek. 4 (smernice).

Za 250 Hz: ΔL \u003d 93,37 - 77 \u003d 16,37 dB Za 500 Hz: ΔL \u003d 95,12 - 73 \u003d 22,12 dB

2. Izračun zvočno izoliranih pregrad, predelnih sten.

Zvočno izolirane ograje, predelne stene se uporabljajo za ločevanje "tihih" prostorov od sosednjih "hrupnih" prostorov; so narejeni iz gostih, drugih materialov. V njih je mogoče urediti vrata in okna. Izbira gradbenega materiala se izvede glede na zahtevano zvočno izolacijsko sposobnost, katere vrednost se določi s formulo:

- skupna raven zvočne moči oktave

oddajajo vsi viri, določeni s pomočjo tabele. 1 (smernice).

Za 250 Hz: dB

Za 500 Hz:

B in - konstanta izolirane sobe

B 1000 \u003d V / 10 \u003d (8x20x9) / 10 \u003d 144 m 2

Za 250 Hz: μ \u003d 0,55 V In \u003d V 1000 μ \u003d 144 0,55 \u003d 79,2 m 2

Za 500 Hz: μ \u003d 0,7 V In \u003d V 1000 μ \u003d 144 0,7 \u003d 100,8 m 2

t - število elementov v ograji (predelna stena z vrati t \u003d 2) S i - površina ograjnega elementa

S stene \u003d BxH - S vrata \u003d 20 9 - 2,5 \u003d 177,5 m 2

Za 250 Hz:

R potrebna stena \u003d 112,4 - 77 - 10 lg 79,2 + 10 lg 177,5 + 10 lg2 \u003d 41,9 dB

R potrebna vrata \u003d 112,4 - 77 - 10lg79,2 + 10lg2,5 + 10lg2 \u003d 23,4dB

Za 500 Hz:

R potrebna stena \u003d 115,33 - 73 - 10 lg 100,8 + 10 lg 177,5 + 10 lg2 \u003d 47,8 dB

R potrebna vrata \u003d 112,4 - 73 - 10lg100,8 + 10lg2,5 + 10lg2 \u003d 29,3dB

Zvočno izolirana ograja je sestavljena iz vrat in stene, izbrali bomo material

strukture po tabeli. 6 (smernice).

Vrata - vrata slepe plošče debeline 40 mm, na obeh straneh obložena s 4 mm vezanega lesa s tesnilnimi tesnili. Stena - opeka 1 opeka na obeh straneh.

3.3 obloge, ki absorbirajo zvok

Uporabljajo se za zmanjšanje intenzivnosti odsevnih zvočnih valov.

Zvočno absorpcijske obloge (material, zasnova za absorpcijo zvoka itd.) Je treba izdelati v skladu s podatki v tabeli. 8, odvisno od zahtevanega zmanjšanja hrupa.

Vrednost možnega največjega zmanjšanja ravni zvočnega tlaka na konstrukcijski točki pri uporabi izbranih struktur, ki absorbirajo zvok, se določi po formuli:

В - stalni prostori pred vgradnjo zvočno absorpcijske obloge.

B 1 je konstanta prostora po namestitvi zvočno absorpcijske strukture v njem in se določi po formuli:

A \u003d α (S ogr - S obl)) - enakovredno območje absorpcije zvoka površin, ki niso zasedene s prevleko, ki absorbira zvok;

α je povprečni koeficient absorpcije zvoka površin, ki niso zasedene s prevleko, ki absorbira zvok, in se določi po formuli

Za 250 Hz: α \u003d 346,5 / (346,5 + 2390) \u003d 0,1266

Za 500 Hz: α \u003d 441 / (441 + 2390) \u003d 0,1558

Sobl - območje, ki absorbira zvok

Sobl \u003d 0,6 S meja \u003d 0,6 x 2390 \u003d 1434 m 2 Za 250 Hz: A 1 \u003d 0,1266 (2390 - 1434) \u003d 121,03 m 2 Za 500 Hz: A 1 \u003d 0,1558 (2390 - 1434) \u003d 148,945 m 2

ΔА je vrednost dodatne absorpcije zvoka, ki jo vnese struktura zvočno absorpcijske obloge, m 2 se določi po formuli:

Koeficient absorpcije zvoka za izbrani dizajn obloge v oktavnem frekvenčnem pasu, določen v skladu s tabelo 8 (smernice). Izbira super tankih vlaken

ΔА \u003d 1 x 1434 \u003d 1434 m 2

strukture, določene s formulo:

Za 250 Hz: \u003d (121,03 + 1434) / 2390 \u003d 0,6506;

B 1 \u003d (121,03 + 1434) / (1 - 0,6506) \u003d 4450,57 m 2

ΔL \u003d 10 lg (4450,57 x 0,93 / 346,5 x 0,36) \u003d 15,21 dB. "

Za 500 Hz: \u003d (148,945 + 1434) / 2390 \u003d 0,6623;

B 1 \u003d (148,945 + 1434) / (1 - 0,6623) \u003d 4687,43 m 2

ΔL \u003d 10 lg (4687,43 x 0,85 / 441 x 0,35) \u003d 14,12 dB.

Za 250 Hz in 500 Hz izbrana obloga, ki absorbira zvok, ne bo zagotovila zahtevanega zmanjšanja hrupa v oktavnih pasovih, ker:

Glede na: V delovni sobi z dolžino A m, širino B m in višino N m
postavljeni viri hrupa - ISH1, ISH2, ISH3, ISH4 in ISH5 z nivoji zvočne moči. Vir hrupa ISh1 je zaprt v ohišju. Na koncu delavnice je pomožna servisna soba, ki je od glavne delavnice ločena s pregradno steno s površinskimi vrati. Izračunana točka je na razdalji r od virov hrupa.

4. Ravni zvočnega tlaka na konstrukcijski točki - PT, primerjajte z dovoljenimi standardi, določite zahtevano zmanjšanje hrupa na delovnih mestih.

5. Zvočno izolacijska sposobnost predelne stene in vrat v njej, izberite material za predelno steno in vrata.

6. Zvočno izolacijska sposobnost ohišja za vir IS1. Vir hrupa je nameščen na tleh, njegove dimenzije v načrtu so (a x b) m, njegova višina pa h m.

4. Zmanjšanje hrupa pri nameščanju prevleke, ki absorbira zvok, na mestu delavnice. Akustični izračuni se izvajajo v dveh oktavnih pasovih pri srednjih geometrijskih frekvencah 250 in 500 Hz.

Začetni podatki:

Odoločanje zahtevane ravni moči in zvočnega tlaka zvočnih naprav v sistemih za obveščanje javnosti je bilo vedno velik problem za oblikovalce. Nekateri proizvajalci opozorilnih sistemov, ki poskušajo olajšati svoje delo, ponujajo vse vrste grafov, tabel ali programov za izračun teh parametrov. Pogosteje poskus praktične uporabe takšnih priporočil ali programov odpira več vprašanj kot odgovorov ali pa zmede nesmiselnost dobljenih rešitev.

Večina oblikovalcev preprosto nima časa za samostojno preučevanje težav z akustiko, zato je tukaj smiselno predstaviti osnovna načela akustičnih izračunov in izbiro naprav za reprodukcijo zvoka.

Izračun zvočnih parametrov naprav za reprodukcijo zvoka vključuje izbiro potrebnih zvočnikov, odvisno od trenutne ravni hrupa v ozadju in izbrane zvočne sheme. Dejanska raven hrupa v ozadju je odvisna od namena prostora. Predpostavlja se, da mora biti pri visokokakovostnem zaznavanju govora (dispečerski prenosi) raven zvočnega tlaka zvočnika za 10-15 dB višja od ravni hrupa v ozadju v najbolj oddaljeni točki prostora.

Pri sorazmerno nizkem hrupu v ozadju (manj kot 75 dB) je treba zagotoviti presežek uporabnega signala 15 dB, pri visokem (več kot 75 dB) pa je dovolj že 10 dB. To pomeni, da je zahtevana raven zvočnega tlaka: Lmax \u003d La + 15,dB - za sobo z razmeroma nizko stopnjo hrupa v ozadju; Lmax \u003d La + 10,dB - za sobo z visoko stopnjo hrupa v ozadju, kjer La- efektivna raven hrupa v ozadju v sobi.

SPECIFIKACIJE GOVORCEV

Glavne značilnosti zvočnikov so usmerjenost, frekvenčno območje in raven zvočnega tlaka,

razvili na razdalji 1 m od sevalnika.

Vsesmerni zvočnikizvočniki, stropni zvočniki in vse vrste zvočnikov (čeprav je treba opozoriti, da so zvočniki vmesni med usmerjenimi in neusmerjenimi sistemi). Razpon širjenja zvoka vsesmernih zvočnikov (sevalni vzorec) je precej širok (približno 60 °), raven zvočnega tlaka pa je razmeroma nizka.

Na usmerjene zvočnikena prvem mestu so radiatorski radiatorji, tako imenovani "zvonovi". Zvočniki zvokov koncentrirajo zvočno energijo zaradi konstrukcijskih značilnosti same hupe; razlikujejo se po ozkem usmerjenem vzorcu (približno 30 °) in visoki ravni zvočnega tlaka. Zvočniki z zvokom delujejo v ozkem frekvenčnem pasu in so zato slabo primerni za kakovostno reprodukcijo glasbenih programov, čeprav so zaradi visoke stopnje zvočnega tlaka zelo primerni za sondiranje velikih površin, vključno z odprtimi prostori.

Izbira zvočnikov po frekvenčnem območjuodvisno od namena sistema. Za odpošiljanje oddaj in ustvarjanje glasbenega ozadja povsem zadostuje razpon od 200 Hz - 5 kHz, ki ga zagotavlja skoraj vsaka akustična naprava (rogovi radiatorji imajo nekoliko manjši domet, vendar je za prenose govora povsem dovolj). Za visokokakovostno reprodukcijo zvoka uporabite zvočnike s frekvenčnim območjem vsaj 100 Hz - 10 kHz.

Zahtevana raven zvočnega tlakaje edina izračunana lastnost zvočnika. S to značilnostjo se pojavi največ težav, ki so najpogosteje povezane z zmedo med električno močjo in zvočnim tlakom. Med temi vrednostmi obstaja posredna povezava, saj glasnost zvoka določa zvočni tlak, moč pa zagotavlja delovanje zvočnika. Od vhodne moči se le del pretvori v zvok, količina tega dela pa je odvisna od učinkovitosti določenega zvočnika. Večina proizvajalcev zvočnikov v svoji tehnični dokumentaciji navaja zvočni tlak v Pascalih ali raven zvočnega tlaka v decibelih na razdalji 1 m od sevalnika. Če je zvočni tlak določen v Pascalih, medtem ko je treba raven zvočnega tlaka določiti v decibelih, se pretvorba iz ene vrednosti v drugo izvede po naslednji formuli:

Za tipičen vsesmerni zvočnik lahko domnevamo, da 1 W električne moči ustreza ravni zvočnega tlaka približno 95 dB. Vsako povečanje (zmanjšanje) moči za polovico vodi do povečanja (zmanjšanja) ravni zvočnega tlaka za 3 dB. Se pravi, 2 W - 98 dB, 4 W - 101 dB, 0,5 W - 92 dB, 0,25 W - 89 dB itd. Na voljo so zvočniki z zvočnim pritiskom 1 W moči manj kot 95 dB, zvočniki z močjo 1 W 97 in celo 100 dB, zvočniki z močjo 1 W z nivojem zvočnega tlaka

100 dB nadomesti 4 W zvočnik s stopnjo 95 dB / W (95 dB - 1 W, 98 dB - 2 W, 101 dB - 4 W), očitno je, da je uporaba takega zvočnika bolj ekonomična. Dodamo lahko, da je pri enaki električni moči raven zvočnega tlaka stropnih zvočnikov za 2-3 dB nižja kot pri stenskih zvočnikih. To je zato, ker je stenski zvočnik nameščen bodisi v ločenem ohišju bodisi ob močno odsevni zadnji površini, zato se zvok, ki ga oddaja nazaj, skoraj v celoti odbija naprej. Stropni zvočniki so običajno nameščeni na stropnih ali spuščenih stropih, zato se zvok nazaj ne odraža in ne poveča čelnega zvočnega tlaka. Zvočniki z močjo 10-30 W zagotavljajo zvočni tlak 12-16 Pa (115-118 dB) ali več, kar ima najvišje razmerje med decibeli in vati.

Na koncu je treba opozoriti, da je treba pri izračunu zvočnikov biti pozoren na zvočni tlak, ki so ga razvili, in ne na električno moč, in le, če te lastnosti v opisu ni, se vodite po odvisnost - 95 dB / W.

IZRAČUN MOČI ZVOČNIKA ZA KONCENTRIRANE SISTEME

Izračun moči zvočnika za strnjene sisteme se izvede v naslednjem vrstnem redu:

1) zahtevana raven zvoka se določi na oddaljeni točki sonde:

kje La -efektivna raven hrupa v ozadju v sobi, 10 - presežek zahtevane ravni zvočnega tlaka nad ozadjem;

kje L -razdalja od zvočnika do skrajne točke.

Če se v strnjenem sistemu uporablja več zvočnikov, potem:

kjer je n število zvočnikov v strnjenem sistemu;

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

5) po vrednosti Lgpali r1 izbran je potrebni zvočnik ali najdena njegova običajna moč.

Tipična izbira moči uporablja razmerje 95 dB / W.

Primer 1:

Izračunati je treba moč zvočnika v strnjenem sistemu z dvema zvočnikoma.
Začetni podatki:
Oddaljenost od zvočnika do oddaljene točke L-15 m, raven hrupa v ozadju v zaprtih prostorih - La- 75 dB.
Zahtevana raven zvokana oddaljeni točki -
Zahtevani zvočni tlakna oddaljeni točki:
Zahtevani zvočni tlak na razdalji 1 m od zvočnika:

Tipičen zvočnik z močjo 1 W zagotavlja raven zvočnega tlaka približno 95 dB, z močjo 2 W -
97 dB, 4 W - 101 dB, 8 W - 104 dB. Zato bi moral imeti vsak od dveh zvočnikov moč približno 8 vatov.

2. primer:

Izračunajte moč zvočnika v strnjenem 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 -

Zahtevani zvočni tlak na oddaljeni točki:

Zahtevani zvočni tlak na razdalji 1 m od zvočnika:

Raven zvočnega tlaka, ki naj ga zvočnik razvije na razdalji 1 m:

Zvočnik tipa 50GRD-3 z močjo 50 W ima raven zvočnega tlaka 118 dB, t.j. dovolj za točkovanje mesta na določeni razdalji.

IZRAČUN MOČI ZVOČNIKA ZA DISTRIBUCIRANE SISTEME

Izračun moči zvočnika za enojno in dvojno zidverige:

kje La -učinkovita raven hrupa v ozadju v sobi

2) izračuna se zvočni tlak, ki bi ga moral zvočnik razviti na oddaljeni točki:

3) se določi

- za enojno ali zamaknjeno verigo:

- za dvojno verigo:

Kje b -širina sobe, D -razdalja med zvočniki v verigi.

Namesto tega Dlahko nadomestite izraz:

Kje L- dolžina sobe, N- število zvočnikov vzdolž ene stene;

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

5) po vrednosti L2pizbran je potrebni zvočnik ali najdena njegova običajna moč. Ko izberemo s tipično močjo, uporabimo razmerje -95 dB / W.

3. primer

Bančna operacijska soba:
Dolžina sobe je 18 m, širina 7,5 m in višina 4,5 m.
Priporočamo uporabo dveh zvočnikov, po enega za vsako stran.
Visina zvočnika: D \u003d6 m.
Za namene prostorov je pričakovana raven hrupa v ozadju 60-63 dB;

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

raven zvočnega tlaka zvočnika:

Ta SPL je v skladu s tipičnimi zvočniki precej pod 0,5 W.

Prodajni prostor trgovine:
dolžina sobe: L-25 m, širina: b -18 m, višina: h -5 m, ljudje večinoma stojijo - dodatna višina: hd — 1,5 m. Priporočena dvojna stenska veriga, trije zvočniki na stran, korak verige D -8 m.
Glede na namen in površino predmeta je treba pričakovati približno raven hrupa v ozadju v območju od 65 do 70 dB;
zahtevana raven zvoka v sobi:

zvočni tlak, ki ga morajo razviti zvočniki:

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

raven zvočnega tlaka zvočnika:

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

zato lahko uporabljate zvočnike po 1 W.

IZRAČUN MOČI ZVOČNIKA ZA ENO IN DVOJNO STROPNO VERIGO IN STROPNO MREŽO:

1) določi se potrebna raven zvoka v prostoru:

kje La- efektivna raven hrupa v ozadju v prostoru (pri ravni hrupa v ozadju več kot 75 dB - Lmax \u003d La + 7,dB);

2) izračuna se zvočni tlak, ki bi ga moral zvočnik razviti na oddaljeni točki:

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

- za eno verigo, ki se nahaja v srednji črti sobe:

- za dvojno verigo:

- za stropno rešetko:

kje b- širina sobe, D -razdalja med zvočniki v verigi;

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

5) po vrednosti se izbere zahtevani zvočnik ali najde njegova potrebna tipična moč. Če je izbrana za običajno moč, se uporabi razmerje 95 dB / W.

Kljub navidezni zapletenosti podane formule ne predstavljajo pomembnega dela pri izračunih in ne zahtevajo posebnega matematičnega usposabljanja. Poleg tega bo po več izračunih oblikovalec brez dodatnih izračunov intuitivno določil zahtevane značilnosti zvočnih naprav.

Na koncu lahko opozorite na razlog za večino odločitev, ki so v nasprotju s praktičnimi izkušnjami, pridobljenimi kot rezultat specializiranih programov za akustiko ali z uporabo zgornjih formul. Praviloma je v napačni nastavitvi trenutne ravni hrupa v ozadju. Številne referenčne in tehnične publikacije zagotavljajo približne ravni hrupa v ozadju za različne prostore. Te podatke je treba obravnavati previdno, saj se lahko v različnih virih za iste prostore razlikujejo za 5-10 dB (kar daje zelo velik razpon zvočnega tlaka), poleg tega pa je treba upoštevati, da v primeru zaradi požara zaradi panike ali strukturnega kolapsa je treba raven hrupa v ozadju povečati kot pri običajnih odpremnih prenosih.

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

Predvidena stavba mora biti opremljena z napravami za požarno opozarjanje tipa 2.

Za obveščanje ljudi o požaru bodo uporabljeni alarmi tipa "Mayak-12-3M" (LLC "Electrotechnika in Avtomatika", Rusija, Omsk) in svetlobni javljalniki "TS-2 SVT1048.11.110" (tabla "Exit"). priključen na napravo S2000-4 (CJSC NVP "Bolid").

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

Za e-pošto napajanje opreme pri napetosti U \u003d 12 V se uporablja odvečno napajanje. napajalnik "RIP-12" isp.01 s pokrovčkom akumulatorja. 7 Ah, polnilne baterije iz napajalnika. napajalniki zagotavljajo delovanje opreme najmanj 24 ur v stanju pripravljenosti in 1 uro v načinu "Ogenj", ko je glavni vir napajanja odklopljen.

Osnovne zahteve za SOUE so določeni v NPB 104-03 "Opozorilni in evakuacijski sistemi za ljudi ob požarih v stavbah in objektih":

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

• "Koridor" - dolžina presega širino dvakrat ali več;
• "Dvorana" - površina več kot 40 kvadratnih metrov M. (se v tem izračunu ne uporablja).

Postavite eno sireno v sobo tipa "Soba".

V zraku se zvočni valovi oslabijo zaradi viskoznosti zraka in molekularne oslabitve. Zvočni tlak se zmanjša sorazmerno z logaritmom razdalje (R) od sirene: F (R) \u003d 20 lg (1 / R). Slika 1 prikazuje graf slabljenja zvočnega tlaka glede na razdaljo do vira zvoka F (R) \u003d 20 lg (1 / R).

Sl. 1 - Graf slabljenja zvočnega tlaka glede na razdaljo do vira zvoka F (R) \u003d 20 lg (1 / R)

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

Tabela - Zvočni tlak, ki ga ustvari ena sirena, ko je vklopljena pri 12 V na različnih razdaljah od sirene.

Tlorisi kažejo 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 je 2 ali večkrat večja od širine.

V prostor tipa "Soba" je dovoljeno postaviti eno sireno.

V sobi tipa "koridor" bo nameščenih več siren, ki bodo enakomerno nameščene po celotni sobi.

Posledično se določi število siren v določeni sobi.

Izbira "izračunane točke" - točke na sondirni ravnini v določenem prostoru, kolikor je to mogoče od sirene, pri kateri je treba zagotoviti, da je raven zvoka vsaj 15 dBA višja od dovoljene konstantne ravni hrupa.

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

Projektna točka - točka na sondirni ravnini v določenem prostoru, kolikor je mogoče od sirene, v kateri je treba zagotoviti raven zvoka vsaj 15 dBA višjo od dovoljene konstantne ravni hrupa v skladu z NPB 104 -03, klavzula 3.15.

Na podlagi določb SNIP 23-03-2003, oddelka 6 "Norme dovoljenega hrupa" in "Tabela 1", podanih na istem mestu, izračunamo vrednosti dovoljene ravni hrupa v hostlu delovnih specialistov, ki so enake 60 dB.

Izračuni morajo upoštevati slabljenje signala pri prehodu skozi vrata:

• ognjevarno -30 dB (A);
• standard -20 dB (A)



Simboli

Sprejeli bomo naslednje konvencije:

• H pod. - višina sirene od tal;
• 1,5 m - nivo 1,5 metra od tal, na tej ravni je zvočna ravnina;
• h1 - presežek nad nivojem 1,5 m do točke vzmetenja;
• W je širina sobe;
• D - dolžina sobe;
• R je razdalja od sirene do "izračunane točke";
• L - projekcija R (oddaljenost od sirene do nivoja 1,5 m na nasprotni steni);
• S - območje točkovanja.

5.1 Izračun za sobo tipa "Soba"

Določimo "izračunano točko" - točko, ki je maksimalno oddaljena od sirene.

Za vzmetenje izberite "manjše" stene, ki nasprotujejo dolžini prostora, v skladu z NPB 104-03 v oddelku 3.17.



Sl. 2 - Navpična projekcija pritrditve stenskega zvočnika na zračno blazino

Postavite sireno na sredino "Sobe" - na sredino kratke strani, kot je prikazano na sliki 3



Sl. 3 - Lokacija sirene na sredini sobe

Za izračun velikosti R je treba uporabiti Pitagorin izrek:

• D - dolžina sobe je v skladu z načrtom 6.055 m;
• W - širina prostora je po načrtu 2,435 m;
• Če bo sirena nameščena nad 2,3 m, potem morate namesto 0,8 m vzeti dimenzijo h1, ki presega višino vzmetenja nad nivojem 1,5 m.

5.1.1 Določite raven zvočnega tlaka na konstrukcijski točki:

P \u003d Rdb + F (R) \u003d 105 + (- 15,8) \u003d 89,2 (dB)

• Pdb je po njihovem zvočni tlak zvočnika. informacije o sireni Mayak-12-3M so 105 dB;
• F (R) - odvisnost zvočnega tlaka od razdalje, enaka -15,8 dB v skladu s sliko 1, kadar je R \u003d 6,22 m.

5.1.2 Določite vrednost zvočnega tlaka v skladu z oddelkom 3.15 NPB 104-03:

5.1.3 Preverjanje pravilnosti izračuna:

P \u003d 89,2\u003e P r.t. \u003d 75 (pogoj je izpolnjen)

SOUE na zavarovanem območju.


5.2 Izračun za sobo tipa "koridor"

Sirene so nameščene na eni steni hodnika v intervalih 4 širine. Prvi so postavljeni na razdalji širine od vhoda. Skupno število zvočnikov se izračuna po formuli:

N \u003d 1 + (L - 2 * W) / 3 * W \u003d 1+ (26,78-2 * 2,435) / 3 * 2,435 \u003d 4 (kosov)

• D - dolžina hodnika je v skladu z načrtom enaka 26,78 m;
• Ш - širina hodnika je po načrtu 2,435 m.

Količina se zaokroži na najbližje celo število. Namestitev siren je prikazana na sl. štiri.



Slika 4 - Namestitev siren v prostor tipa "koridor" s širino manj kot 3 metre in razdaljo "do izračunane točke"

5.2.1 Določite konstrukcijske točke:

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

5.2.2 Določite raven zvočnega tlaka na konstrukcijski točki:

P \u003d Rdb + F (R) \u003d 105 + (- 14,8) \u003d 90,2 (dB)

• Pdb je po njihovem zvočni tlak zvočnika. informacije o sireni Mayak-12-3M so 105 dB;
• F (R) - odvisnost zvočnega tlaka od razdalje, enaka -14,8 dB v skladu s sliko 1, kadar je R \u003d 5,5 m.

5.2.3 Določite vrednost zvočnega tlaka v skladu z oddelkom 3.15 NPB 104-03:

R r.t. \u003d N + ZD \u003d 60 + 15 \u003d 75 (dB)

• N - dovoljena stalna raven hrupa hrupa, za spalnice je 75 dB;
• ЗД - meja zvočnega tlaka, enaka 15 dB.

5.2.4 Preverjanje pravilnosti izračuna:

P \u003d 90,2\u003e P p.t \u003d 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 na zavarovanem območju.

V skladu z izračunom bomo izvedli postavitev zvočnih opozoril, glej sliko 5.



Slika 5 - Postavitev siren na višini 0,000