Звуковое давление в оповещении - выбор акустических систем

Звуковое давление в оповещении - выбор акустических систем

Звуковое давление в оповещении - выбор акустических систем

Пожарная безопасность \\ 01.07.2010 17:33 \\ Арсенал Безопасности \\ Москва

Для самостоятельного изучения проблем акустики у большинства проектировщиков просто нет времени, поэтому в данной статье имеет смысл изложить базовые принципы акустических расчетов и выбора звуковоспроизводящих устройств.


Определение необходимой мощности и уровня звукового давления акустических устройств в системах оповещения всегда представляло значительную проблему для проектировщиков. Некоторые производители систем оповещения, стараясь облегчить их труд, приводят всевозможные графики, таблицы или программы для расчета этих параметров. Чаще всего попытка практического применения подобных рекомендаций или программ порождает больше вопросов, чем ответов, или ставит в тупик абсурдностью полученных решений.

Для самостоятельного изучения проблем акустики у большинства проектировщиков просто нет времени, поэтому в данной статье имеет смысл изложить базовые принципы акустических расчетов и выбора звуковоспроизводящих устройств.
 
Основной трудностью при проектировании систем оповещения является правильный подбор количества, мощности включения и оптимальное расположение оповещателей в помещениях.


Места установки оповещателей должны выбираться не из расчета удобства монтажа или дизайнерских соображений, а из расчета достижения максимальной слышимости и разборчивости передаваемой информации. Не будем вдаваться в теорию распространения звука и устройства человеческого уха. Скажем лишь, что наиболее воспринимаемый человеческим ухом частотный диапазон речи находится в пределах от 400 Гц до 4 кГц. Любое расширение этого диапазона, особенно в области низких частот, реально ухудшает разборчивость передаваемой информации.
 
Выбор количества и мощности включения оповещателей в конкретном помещении напрямую зависит от таких основных параметров как: уровень шума в помещении, размеры помещения и звуковое давление устанавливаемых оповещателей. Очень часто уровень громкости звука, излучаемого оповещателем, ассоциируется с электрической мощностью его включения в трансляционную линию — это совсем не так. Громкость звука зависит от уровня звукового давления, которое может обеспечить оповещатель (часто используется обозначение SPL — аббревиатура от англоязычного «sound pressure level»). Единицей измерения этого параметра является децибел (дБ). Характеристикой каждого оповещателя является уровень звукового давления, измеренный на расстоянии 1м по оси излучения.
Энергетической характеристикой оповещателя является мощность, которую он потребляет от трансляционной линии (мощность включения). Вот она то и измеряется в Ваттах (Вт). Этот параметр используется, в первую очередь, для того, чтобы рассчитать необходимую мощность усилителя.
 
Между этими величинами существует косвенная зависимость, поскольку громкость звучания определяется звуковым давлением, а мощность обеспечивает работу громкоговорителя. Из подводимой мощности только часть преобразуется в звук и величина этой части зависит от коэффициента полезного действия конкретного громкоговорителя. Большинство производителей акустических систем указывает в технической документации звуковое давление в Паскалях или уровень звукового давления в децибелах на расстоянии 1 м от излучателя.

Если указано звуковое давление в Паскалях, в то время как необходимо получить уровень звукового давления в децибелах, перевод одной величины в другую осуществляется по следующей формуле:



Для типичного ненаправленного громкоговорителя можно принять, что 1 Вт электрической мощности соответствует уровню звукового давления примерно 95 дБ. Каждое увеличение (уменьшение) мощности вдвое приводит к увеличению (уменьшению) уровня звукового давления на 3 дБ. То есть 2 Вт — 98 дБ, 4 Вт — 101 дБ, 0,5 Вт — 92 дБ, 0,25 Вт — 89 дБ и т.д.

Существуют громкоговорители, имеющие звуковое давление на 1 Вт мощности менее 95 дБ, и громкоговорители, обеспечивающие на 1 Вт 97 и даже 100 дБ, при этом громкоговоритель мощностью 1 Вт с уровнем звукового давления 100 дБ заменяет громкоговоритель мощностью 4 Вт с уровнем 95 дБ/Вт (95 дБ — 1 Вт, 98 дБ — 2 Вт, 101 дБ — 4 Вт), очевидно, что применение такого громкоговорителя более экономично. Можно добавить, что при одной и той же электрической мощности уровень звукового давления потолочных громкоговорителей на 2?3 дБ ниже, чем настенных. Это связано с тем, что настенный громкоговоритель расположен либо в отдельном корпусе, либо у хорошо отражающей задней поверхности, поэтому звук, излучаемый назад, практически полностью отражается вперед. Потолочные громкоговорители, как правило, крепятся на фальшпотолках или подвесах, поэтому звук, излучаемый назад, не отражается и не влияет на повышение фронтального звукового давления. Рупорные громкоговорители при мощности 10?30 Вт обеспечивают звуковое давление 12?16 Па (115?118 дБ) и более, имея, тем самым, наиболее высокое соотношение децибел к ваттам.
 
Сегодня на рынке существует большой выбор оповещателей, и все они имеют различные, присущие только им характеристики. Как правило, фирма-производитель указывает эти характеристики. Иногда производители не предоставляют эти данные или указывают их не в полном объеме. Остается надеяться, что хотя бы то, что они дают, соответствует действительности.
Итак, существуют направленные и ненаправленные громкоговорители.
Ненаправленными громкоговорителями являются динамики, потолочные громкоговорители, а также всевозможные звуковые колонки (хотя необходимо отметить, что колонки занимают промежуточное положение между направленными и ненаправленными системами). Область распространения звука ненаправленных громкоговорителей (диаграмма направленности) достаточно широка (около 60°), а уровень звукового давления относительно невелик.
 
К направленным громкоговорителям в первую очередь относятся рупорные излучатели, так называемые «колокольчики». В рупорных громкоговорителях происходит концентрация акустической энергии за счет особенностей конструкции самого рупора, они отличаются узкой диаграммой направленности (около 30°) и высоким уровнем звукового давления. Работают рупорные громкоговорители в узкой полосе частот и потому плохо подходят для качественного воспроизведения музыкальных программ, хотя за счет высокого уровня звукового давления хорошо подходят для озвучивания больших площадей, в том числе открытых пространств.
Выбор громкоговорителей по диапазону частотзависит от назначения системы.
Надо заметить, что звуковой уровень сигнала для нормальной работы системы оповещения должен быть достаточно громким, чтобы быть сразу же услышанным и идентифицированным, однако не должен быть слишком громким, потому что это может стать причиной негативного воздействия как на здоровье, так и на психику людей. Согласно Техническому Регламенту уровень звука в любой точке защищаемого помещения не должен быть выше 120 дБ. Для того, чтобы обеспечить чёткую слышимость звуковых сигналов согласно СП 6.13130.2009 «Системы проти­вопожарной защиты. Электрооборудование. Тре­бования пожарной безопасности» система оповещения должна обеспечить превышение уровня звука сигнала над постоянным уровнем шума в помещении на 15 дБ.

Измерения допустимого уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении необходимо проводить на уровне 1.5 м от уровня пола. Если же люди находятся в защищаемом помещении находятся в шумозащитном снаряжении, а также если уровень звука больше 95 дБ, чтобы избежать превышения нормы звука (120 дБ), необходимо использовать совместно со звуковыми ещё и световые оповещатели, а также допустимо использование световых мигающих оповещателей. (Примечание 3 к п.6 СП 3.13130.2009: «В зданиях с постоянным пребыванием людей с ограниченными возможностями по слуху и зрению должны применяться световые мигающие оповещатели или специализированные оповещатели»).
В ассортименте продукции Арсенала безопасности имеется вариант и для такого случая: комбинированный внутренний оповещатель «Гром-12-КПС IP55», который по своим техническим характеристикам является полным аналогом комбинированного оповещателя Гром-12КП IP55, плюс дополнительно оснащенным стробовспышкой.




Для спальных помещений установлен лимит уровня звука в 70 дБ (при этом он должен также превышать постоянный шум на 15 дБ), а измерения следует проводить на уровне головы спящего в этом помещении человека. Подбирать типы, мощность и месторасположение извещателей необходимо таким образом, чтобы обеспечивался достаточный уровень звука во всех местах, где находятся, либо могут находиться временно люди.
В состав системы оповещения входят оповещатели (расставленные определённым образом по помещениям), линии связи, исполняющие функции питания, а также устройства, которые контролируют работоспособность в автоматическом режиме. Требуемые уровни сигналов оповещения должны обеспечиваться системой постоянно – не только во время отсутствия чрезвычайной ситуации, но и во время пожаров, то есть необходимо учитывать воздействие экстремальных условий при выборе оборудования. Такими условиями может быть перегрев проводников на линии связи, разрыв и короткое замыкание, что может привести к невозможности контроля её работоспособности и отказу системы оповещения.
Оборудование ГК «Арсенал безопасности» проектируется таким образом, чтобы максимально соответствовать требованиям Технического Регламента. В частности система речевого оповещения Соната кроме всех прочих возможностей имеет в своем функционале способность осуществлять контроль линии на разрыв и короткое замыкание. Таким образом, в чрезвычайной ситуации Соната гарантировано уведомит о неисправности на линии.




Комментарии:

Статьи Пожарная безопасность

Применение систем пожаротушения тонкорсапыленной водой для защиты гостиничных комплексов

Применение систем пожаротушения тонкорсапыленной водой для защиты гостиничных комплексов

Пожарная безопасность \\ 25.08.2016 19:11 \\ ТЕХНОС-М+ \\ Комментарии()

В статье описаны основные особенности возникновения и развития пожаров в отелях, изложены преимущества применения установок ТРВ для защиты помещений такого рода, приведены некоторые типовые решения по защите системами пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления помещений гостиничного фонд

ЗАЧЕМ И КАК ОБСЛУЖИВАТЬ ПОЖАРНУЮ СИГНАЛИЗАЦИЮ?

ЗАЧЕМ И КАК ОБСЛУЖИВАТЬ ПОЖАРНУЮ СИГНАЛИЗАЦИЮ?

Пожарная безопасность \\ 27.01.2016 12:09 \\ ЗАО НВП "Болид" \\ Комментарии()

Далеко не все руководители организаций могут правильно ответить на вопросы, зачем и как обслуживать автоматическую пожарную сигнализацию (АПС). Поэтому важно знать и понимать некоторые аспекты этой проблемной темы.

Схема разводки электрики в квартире

Пожарная безопасность \\ 02.10.2015 10:21 \\ Комментарии()

Еще два столетия назад об электричестве знали очень немногие. Сегодня, благодаря неимоверным темпам развития цивилизации, свет есть везде.

Современные воздушные спринклерные установки

Современные воздушные спринклерные установки

Пожарная безопасность \\ 26.12.2013 13:32 \\ ЗАО"ПО"Спецавтоматика" \\ Комментарии()

Спринклерные установки пожаротушения существуют уже более ста лет и прошли значительную эволюцию от простых устройств для подачи воды при пожаре до современных автоматических комплексов. Они зарекомендовали себя как надежная и эффективная технология защиты от пожара.

Защита пожаровзрывоопасных объектов нефтяной и газовой промышленности лафетными стволами и пожарными роботами

Пожарная безопасность \\ 13.12.2013 16:00 \\ Всероссийский журнал «Безопасность» \\ Комментарии()

Объекты нефтяной и газовой промышленности в большинстве своем относятся к наружным установкам, и для их защиты используется наружное пожаротушение.

Роботизированные пожарные комплексы на защите ТЭС, ГЭС и АЭС

Пожарная безопасность \\ 13.12.2013 15:20 \\ Всероссийский журнал «Безопасность» \\ Комментарии()

В 2013 -2016 годах планируется ввод мощностей (ТЭС, ГЭС, АЭС) в соответствии с Государственной программой Российской Федерации «Энергоэффективность и развитие энергетики». Суммарные инвестиции по этим объектам прогнозируются в размере более 4 трлн. руб. Одними из основных приоритетов государственной политики в области энергетики являются: повышение надежности электроснабжения потребителей, снижение общего числа отказов, предотвращение возникновения техногенных катастроф.

Измерение сопротивления изоляции и сопротивления шлейфа сигнализации при проведении технического обслуживания охранно-пожарной сигнализации

Измерение сопротивления изоляции и сопротивления шлейфа сигнализации при проведении технического обслуживания охранно-пожарной сигнализации

Пожарная безопасность \\ 24.10.2013 16:33 \\ ООО ГК "Урал" \\ Комментарии()

Уважаемые коллеги, все те, кто по роду своей служебной деятельности сталкивается с техническим обслуживанием систем охранно-пожарной сигнализации. Хотел бы поде-литься своими мыслями по одному из видов работ входящих в перечень дополнительных, по техническому обслуживанию систем безопасности (РД 25.964-90).

Система оповещения нового поколения для административных зданий

Пожарная безопасность \\ 14.08.2013 17:32 \\ ООО "ЭМСОК" \\ Комментарии()

Для кого-то вопрос безопасности кажется не столь серьёзным, дескать: «Да что случится? Никаких пожаров у нас не бывает!». Но такое халатное отношение может привести к трагическим последствиям, ведь на кону - множество человеческих жизней.

Ороситель тонкораспыленной воды «Бриз®» - рациональное решение.

Ороситель тонкораспыленной воды «Бриз®» - рациональное решение.

Пожарная безопасность \\ 15.05.2013 12:42 \\ ЗАО"ПО"Спецавтоматика" \\ Комментарии()

Пожаротушение с помощью тонкораспыленной воды имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с обычными спринклерными, газовыми и порошковыми системами пожаротушения– высокую эффективность при минимальном расходе воды, безопасность для людей, материальных ценностей и для окружающей среды.

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМ ОПС, ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ И СКУД

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМ ОПС, ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ И СКУД

Пожарная безопасность \\ 30.04.2013 13:30 \\ ООО "Электротехника и Автоматика" \\ Комментарии()

Сердцем любой системы ОПС, видеонаблюдения или СКУД является источник питания. Поэтому следует очень тщательно подходить к выбору этого компонента, ведь именно от него зависит работоспособность всей системы в целом.

Книги

Системы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации

ISBN: 978-5-7695-6218-1
Год: 2010 (май)
Страниц: 512

 

 

Учебное пособие представляет собой 5-е издание, дополненное и переработанное. Книга незаменима при обучении специалистов по монтажу любых видов сигнализаций: пожарных, охранных и охранно-пожарных. Представлены также общие сведения об организации охраны на объекте.

Технические средства охраны

Системы охранной сигнализации: основы теории и принципы построения

ISBN: 978-5-9912-0025-7
Год: 2008
Страниц: 496

 

Учебное пособие поможет при прохождении теоретических курсов специалистами в области охраны. Здесь есть всё об эксплуатации технических средств охраны. Это второе, дополненное издание, созданное на основе лекций.

Технические средства охраны

Системы контроля и управления доступом

Год: 2010
Страниц: 272

 

Книга адресована широкому кругу лиц, занятых в области службы безопасности на различного уровня объектах. Прилагается перечень нормативных материалов.

 

Технические средства охраны

вверх