Beregning av talebistener. Utvalg og beregning av akustiske varslingssystemer. Krav til arrangementet

Avsetninger er gitt av nærvær av lysende og advarselssystemer i systemer. brannalarm. Og hvis plasseringsstedene, er de generelle dimensjonene til instrumentene deres lysstyrke og farge for det lysende advarselssystemet er strengt stavet ut. Den lydsignalering indikerer bare kildedataene som det er nødvendig å hvile i prosessen med selvberegning av mengden, strømmen og plasseringen av varselinnretningene.

Inngangsdata (standarder)

Ifølge Joint Venture 6.13130.2009 og NPB 104-03 (NWS) for systemet for varsel og styring av evakuering (SOUE) må oppfylle følgende parametere:

• CZP i en avstand på 3 m fra batchen skal være minst 75 dB;
• CWC skal ikke overstige 120 dB på et hvilket som helst punkt på rommet;
• BPC skal være 15 dB høyere enn det maksimale tillatte støynivået, som kan opprettes i samtidig inkludering av alle enheter;
• Soverommet i soverommet skal være 15 dB over støynivået i rommet, men ikke lavere enn 70 dB.

Ved bestemmelse av maksimal støyforurensning i rommet med en empirisk måte, må måling gjøres i en høyde på 1,5 fra gulvnivået. I soverommene produseres målinger på nivået på hvilemodus.

Litt teori

Når du utfører systemberegninger talevarsel Kan tilfredsstille terminologien lydtrykk av enheten. Begrepet har skjedd fra SPL "lydtrykksnivå". Det karakteriserer faktisk ytelsen og effektiviteten til hver enhet (infrasator). Bestemt fra avstand på 1m i retning av stråleaksen, måles i dB. Imidlertid er kraften i lydutslippsutstyret gitt i Watts (W). Disse to parametrene har en korrespondanse som uttrykkes i formelen. Men i ingeniørmiljøet ble det imidlertid gjort forenklinger, og det ble besluttet at for en ubrettet standard detektor vil dette forholdet være 95 dB lydtrykk på 1 W-utstyrskraft.

Hver endring i strømmen til enheten er to ganger (uansett, økning eller reduksjon) endrer trykknivået på bare 3 dB. Et eksempel kan tjene som en kapasitet på 2 W, som har et volum på 98 dB, med en økning i strømmen opptil 4 W, vil lydtrykket være 101 dB, etc.

Ved beregning av lydtrykk av varslingssystemet, bør faktorene som påvirker valget av akustiske strålingsinnstillinger vurderes:

Naturligvis, i rommet er det mer enn ett arrangement, men størrelsen på støy er ikke konsekvente, men absorbert. Overlappende SIMPHASE, som gir en liten økning i totalnivået med 1-3 dB.

Metodikk for oppgjør

Metoden for å beregne lydtrykk for varslingssystemene utføres i 5 trinn:

1. Fjern den primære informasjonen om rommet der varslingssystemet er planlagt:
   • Dimensjoner;
   • Oppsett;
   • Typisk støy;
2. Bestemme det tillatte nivået av støytrykk;
3. Basert på parametrene, beregne nivået på signalfallet fra punktet for den estimerte installasjonen, til de fjerneste områdene i rommet;
4. Velg mer passende parametere av en bestemt type fibriller og bestem nivåene av signalet i et utstyrt rom, ta hensyn til orienteringsdiagrammet;
5. Bestem forbruket av elektrisitet i maksimal funksjonsmodus (angst, brann, etc.).

Du må være forberedt på at elementer 3 og 4 må gjenta flere ganger. Handlingene som må tas hvis signalnivået i fjernkontrollen på rommet er under den angitte verdien.

Oppgave for design (kildedata)

På TK er det et rom med dimensjoner på 12,5 x 25 m. Det er nødvendig å etablere lydemittere i samsvar med alle de ovennevnte standardene.

Til å begynne med definerer vi tilgjengelig utstyr:

Detektor av EMA-serien med lavprofilen av ELPB, så vel som den full analogMen med en stroboskopisk lysblits. Begge enhetene har lydtrykk i en avstand på 1 m i 100 dB:

I utgangspunktet er det klart at ved å sette en lyddetektor i begynnelsen av rommet, vil en lang 25 m på slutten få lydtrykket oppnås mye mindre nødvendig i henhold til standardene på minimum 70 dB. Derfor, å lage en omtrentlig beregning av antall talalarmer, vil vi ta en fungerende versjon av behovet for å installere 2 enheter en per hver side av rommet.

Som det fremgår av beregningene, i en avstand til midten av et rom, tilsvarende 12,5 m, var dråpen i lydtrykket i samsvar med tabellen 22 dB, og til midten av veggen 14 m - 23 dB. Avstanden fra enheten til nært hjørne er bare 6 m som reduserte kraften til lyden med 16 dB.

Følgelig, til midten av rommet med en lyd-emitter dekker helt hele behovet for volum. I midten av rommet er det en overlapping av to like sypasignaler, som til slutt vil gi en økning i lydtrykket på bare 3dB.

Å ta det enkleste eksemplet, rektangulære lokaler, mottok vi ønsket resultat i bare én løp av algoritmen. Antall lydsignaler med en kapasitet på 100 dB - 2 stk. Det skal bemerkes at det maksimale tillatte lydvolumet på 120 dB ikke overskrides. Og lydene på kontoret er: en datamaskin, air condition, rustle sider selv plassert i midten av rommet, overlapper med nødvendig overskudd 15 db.

OMgrensen for det nødvendige kraft- og lydtrykknivået for akustiske enheter i varslingssystemene har alltid presentert et betydelig problem for designere. Noen produsenter av varslingssystemer, som prøver å legge til rette for sitt arbeid, lede alle slags grafer, tabeller eller programmer for å beregne disse parametrene. Oftest gir et forsøk på å praktisere slike anbefalinger eller programmer, anledning til flere spørsmål enn svar, eller setter absurditeten til løsningene på absurditeten.

For selvstudentproblemer med akustikk har de fleste designere rett og slett ikke tid, derfor er det fornuftig å presentere her de grunnleggende prinsippene for akustiske beregninger og velge lydgjennomføringsenheter.

Beregning av akustiske parametere for lydgjengivende enheter innebærer valg av de nødvendige høyttalere, avhengig av det nåværende nivået på bakgrunnsstøy og den valgte talekretsen. Nåværende nivå av bakgrunnsstøy avhenger av formålet med lokalene. Det antas at for høy kvalitet taleoppfattelse (forsendelsesutstyr), bør lydtrykksnivået på høyttaleren være 10-15 dB for å overskride nivået på bakgrunnsstøy i det fjerneste rompunktet.

Med relativt lav bakgrunnsstøy (mindre enn 75 dB), er det nødvendig å gi et overvektig nivå på 15 dB, med høyt (mer enn 75 dB) - 10 dB er nok. Det vil si det nødvendige lydtrykksnivået er: Lmax \u003d LA + 15,db - for lokaler med relativt lavt nivå av bakgrunnsstøy; Lmax \u003d LA + 10,db - for rom med høye nivåer av bakgrunnsstøy, hvor LAN.- Nåværende nivå av bakgrunnsstøy innendørs.

Egenskaper av høyttalere

Hovedegenskapene til høyttalere inkluderer deres fokus, frekvensområde og lydtrykksnivå,

utviklet i en avstand på 1 m fra emitteren.

Ikke-retningslige høyttalereer høyttalere, takhøyttalere, samt alle slags lydkolonner (selv om det skal bemerkes at kolonnene opptar en mellomliggende posisjon mellom retnings- og ikke-retningssystemer). Området av forplantning av lyden av ikke-retningslige høyttalere (strålingsdiagram) er ganske bredt (ca. 60 °), og lydtrykknivået er relativt lite.

Til retningslige høyttalereførst av alt, croutout emitters, de såkalte "bells". I hornhøyttalere er det en konsentrasjon av akustisk energi på grunn av egenskapene til utformingen av sporet selv, de varierer i et smalt mønster av strålingen (ca. 30 °) og et høyt nivå av lydtrykk. Time høyttalere jobber i et smalt frekvensbånd og er derfor dårlig egnet for avspilling av musikkprogrammer av høy kvalitet, men på grunn av høy level Lydtrykk er godt egnet for å studere store områder, inkludert åpne områder.

Utvalg av høyttalere etter frekvensområdeavhenger av formålet med systemet. For å sende gir og skape en musikalsk bakgrunn, er et område på 200 Hz 5 kHz, som er forsynt med praktisk talt noen høyttalere (de rippede emittere har et litt mindre område, men det er nok for taleutstyr). For lydhør av høy kvalitet, er det nødvendig å bruke høyttalere med et frekvensområde på minst 100 Hz - 10 kHz.

Nødvendig nivå av lydtrykkdet er den eneste egenskapen til høyttaleren, som bestemmes av resultatene av beregningene. Kalt karakteristikk oppstår det største nummeret Problemer som oftest er forbundet med forvirring mellom elektrisk kraft og lydtrykk. Det er en indirekte avhengighet mellom disse verdiene, siden lyden av lyden bestemmes av lydtrykk, og strømmen sikrer driften av høyttaleren. Fra utgangseffekten konverteres bare en del til lyden, og verdien av denne delen avhenger av effektiviteten til en bestemt høyttaler. De fleste produsenter akustiske systemer Indikerer teknisk dokumentasjon lydtrykk i Pascals eller lydtrykknivåer i desibel i en avstand på 1 m fra emitteren. Hvis lydtrykket i Pascals er indikert, mens det er nødvendig å oppnå nivået av lydtrykk i desibel, utføres oversettelsen av en verdi til en annen i henhold til følgende formel:

For en typisk ikke-directional høyttaler, kan det antas at 1 W-elektrisk kraft tilsvarer et lydtrykksnivå på ca. 95 dB. Hver økning (reduksjon) av strømmen er dobbelt så stor som en økning i (avtagende) av lydtrykksnivået med 3 dB. Det vil si 2 W - 98 dB, 4 W - 101 dB, 0,5 W - 92 dB, 0,25 W - 89 dB, etc. Det er høyttalere som har et lydtrykk på 1 w kraft på mindre enn 95 dB, og høyttalere som gir 1 W 97 og til og med 100 dB, med høyttaler med en kapasitet på 1 W med lydtrykksnivå

100 dB erstatter en 4-W høyttaler med et nivå 95 dB / W (95 dB - 1 W, 98 dB - 2 W, 101 dB - 4 W), det er åpenbart at bruken av en slik høyttaler er mer økonomisk. Det kan legges til at med samme elektriske kraft er lydtrykksnivået for takhøyttalere for 2-3 dB lavere enn veggene. Dette skyldes det faktum at vegghøyttaleren ligger enten i en egen bygning, eller i brønn reflekterende bakoverflateDerfor er lyden som sendes tilbake, er nesten helt reflektert fremover. Takhøyttalere er vanligvis festet på falske volt eller suspensjoner, slik at lyden som sendes ut, ikke reflekteres, og påvirker ikke økningen i forsiden av lydtrykket. Rippede høyttalere med kraft 10-30 W gir lydtrykk på 12-16 Pa (115-118 dB) og mer, og dermed det høyeste forholdet mellom decibel til watt.

Til slutt bør det bemerkes at når det beregner høyttalere, er det nødvendig å være oppmerksom på lydtrykket som utvikler seg av dem, og ikke på elektrisk kraft, og bare i fravær av denne egenskapen i beskrivelsen, styres den av en typisk Avhengighet av 95 dB / W.

Beregning av kraften til høyttalere for fokuserte systemer

Beregningen av kraften til høyttalere for konsentrerte systemer utføres i følgende rekkefølge:

1) Det nødvendige lydnivået bestemmes i det eksterne punktet på søppelrommet:

hvor La -nåværende nivå av bakgrunnsstøy innendørs, 10 - Overskridende det nødvendige lydtrykksnivået over bakgrunnen;

hvor L -avstand fra høyttaler til ekstremt punkt.

Hvis flere høyttalere brukes i det konsentrerte systemet, så:

hvor n er antall høyttalere i det konsentrerte systemet;

verdien på 2 x 10-5, som står i nevneren, tilsvarer nivået av absolutt stillhet i Pascals;

5) etter mening Lgp.eller r.1 den nødvendige høyttaleren er valgt, eller den nødvendige typiske strømmen er plassert.

Når du velger en typisk strøm, brukes et 95 dB / w forhold.

Eksempel 1:

Det er nødvendig å beregne høyttalerenes kraft i det konsentrerte systemet med to høyttalere.
Innledende data:
Avstand fra høyttaler til eksternt punkt L.-15 m, nivå av bakgrunnsstøy innendørs - LA.- 75 dB.
Nødvendig lydnivåpå fjernpunktet -
Kreves lydtrykkfjernpunkt:
Kreves lydtrykk i en avstand på 1 m fra høyttaleren:

En typisk høyttaler med en kapasitet på 1 W gir lydtrykksnivå på ca 95 dB, 2 w -
97 dB, 4 W - 101 dB, 8 W - 104 dB. Følgelig må hver av to høyttalere ha en kraft på ca 8 W.

Eksempel 2:

Beregn kraften i høyttaleren i et konsentrert system med en rettet høyttaler.
Innledende data:
avstand fra høyttaler til eksternt punkt L.- 80 m,
Bakgrunnsstøynivå - LA.- 70 dB.

Nødvendig lydnivå på eksternt punkt -

Nødvendig lydtrykk på fjernpunktet:

Kreves lydtrykk i en avstand på 1 m fra høyttaleren:

Nivået på lydtrykk som skal utvikle høyttaleren i en avstand på 1 m:

En 50grd-3 høyttaler med en kapasitet på 50 W har et lydtrykksnivå på 118 dB, dvs. En tilstrekkelig kopiering av stedet med en forutbestemt avstand.

Beregning av kraften i høyttalere for distribuerte systemer

Beregning av kraften til høyttalere for enkelt og dobbelt ekkelkjeder:

hvor La -nåværende nivå av bakgrunnsstøy innendørs

2) Lydtrykket beregnes, som skal utvikle en høyttaler på et fjerntliggende punkt:

3) bestemt

- For en enkelt kjede eller kjede, forskjøvet:

- For dobbeltkjede:

Hvor b -rombredde, D -avstand mellom høyttalere i kjeden.

I stedet D.du kan erstatte uttrykket:

Hvor L.- Lengden på rommet, N.- Antall høyttalere langs en vegg;

4) Lydtrykknivået bestemmes, som skal gi hver høyttaler:

5) etter mening L2P.den nødvendige høyttaleren er valgt, eller den nødvendige typiske strømmen er plassert. Når en typisk strøm er valgt, er et forhold 95 dB / W.

Eksempel 3.

Bank operasjonsrom:
Lengden på rommet er 18 m, bredden er 7,5 m, høyden er 4,5 m.
Det anbefales å bruke to høyttalere - en for hver side.
Staging høyttalere: D \u003d6 m.
Ved destinasjon av rommet er det forventede nivået av bakgrunnsstøy 60-63 dB;

lydtrykk som skal utvikle en høyttaler i en avstand på 1 m:

Høyttaler lydtrykknivå:

Dette lydtrykknivået tilsvarer standard høyttalere med en kraft, mye mindre enn 0,5 W.

Shopping Hall:
Lokaler Lengde: L-25 M, Bredde: b -18 m, høyde: h -5 m, folk er fortrinnsvis verdt - en ekstra høyde: HD — 1,5 m. En dobbel veggkjede anbefales, tre høyttalere for hver side, kjede trinn D -8 m.
For formålet og området av objektet bør det estimerte nivået av bakgrunnsstøy forventes i området 65-70 dB;
Det nødvendige lydnivået innendørs:

lydtrykk for å utvikle høyttalere:

lydtrykk som skal utvikle en høyttaler i en avstand på 1 m:

høyttaler lydtrykknivå:

Et slikt nivå av lydtrykk tilsvarer en modell høyttaler litt mindre enn 1 W,

derfor kan du bruke høyttalere for 1 w hver.

Beregning av høyttalerkraft for en enkelt og dobbel takkjede og takgitter:

1) Det nødvendige lydnivået i rommet er bestemt:

hvor LAN.- Nåværende nivå av bakgrunnsstøy i rommet (på nivået på bakgrunnsstøy på mer enn 75 dB - Lmax \u003d la + 7,db);

2) Lydtrykket beregnes, som skal utvikle en høyttaler på et fjerntliggende punkt:

3) Lydtrykket bestemmes, som skal utvikle en høyttaler i en avstand på 1 m:

- For en enkelt kjede som ligger i midtlinjen i rommet:

- For dobbeltkjede:

- For takgitter:

hvor b.- Bredden på rommet, D -avstanden mellom høyttalere i kjeden;

4) Lydtrykknivået bestemmes, som skal gi hver høyttaler:

5) Verdien er valgt den nødvendige høyttaleren eller dens nødvendige typiske strøm er plassert. Når du velger en typisk kraft, brukes et forhold på 95 dB / w.

Til tross for den tilsynelatende kompleksiteten, utgjør de ovennevnte formlene ikke betydelig arbeid i beregningene og krever ikke spesiell matematisk trening. Dessuten, etter flere beregninger, bestemmer designeren nødvendige egenskaper Akustiske enheter uten ekstra databehandling, intuitiv.

Til slutt kan du spesifisere årsaken til de fleste løsninger i motsetning til praktisk erfaringavledet fra spesialiserte akustikkprogrammer eller ved bruk av de ovennevnte formlene. Som regel ligger det i feil oppgave av det nåværende nivået på bakgrunnsstøy. I en rekke referanse og tekniske publikasjoner blir eksempler på bakgrunnsstøy for lokaler av ulike funksjonelle formål gitt. Referer til disse dataene, bør være ekstremt forsiktige fordi i forskjellige kilder for de samme lokaler kan de avvike med 5-10 dB (som gir en meget signifikant scatter på lydtrykk), i tillegg er det nødvendig å ta hensyn til det i tilfelle På grunn av den resulterende panikk eller strukturer kollaps, bør det nødvendige nivået av bakgrunnsstøy tas i stor grad enn for regelmessig forsendelse.

A. Pinaev K.t.n.,
M. Alshevsky. s.N.S. Forskningsinstitutt for PB og nødsituasjoner Departementet for nødsituasjoner RB

Fraværet av generelt aksepterte teknikker for å beregne lydtrykk når du designer varslingssystemer, fører ofte til designfeil (utilstrekkelig lydtrykk), fordi Antallet og plasseringen av enhetene bestemmes av designeren "på øynene". Følgelig må du i tilfelle et utilstrekkelig nivå av lydsignalet, for å gjenta det allerede monterte systemet.

Vi prøvde å forenkle oppgaven til designere og installatører - utviklet programvare for beregning av det nødvendige antall lydalarmer i et rom som er tilgjengelig for nedlasting. Programmet beregner automatisk minimum nødvendig antall bister og plasseringen av installasjonen for veggen og takalternativer Feste.

I tillegg til fraværet av teknikker, representerer kompleksiteten i beregninger fraværet av tekniske parametere - amplitudefrekvens Childrasters og det retningsdiagrammet fra det overveldende flertallet av lyd- og taleforgrener. Derfor er denne programvaren kun ment for lyddetektorer, siden i de fleste av dem nivået av lydtrykk når 90 ° avviker fra aksen er kjent og mengder til -5 ÷ -10 dB (kan endres i programmet).

Metoder for beregning

Å kjenne lydtrykk av lydkilden i en forutbestemt retning P 0, kan man bestemme lydtrykket i denne retningen ved beregningspunktet P 1, som er plassert i en avstand på L\u003e 1 m fra denne kilden med formelen:

Sue lydsignaler må gi et lydnivå på minst 15 dB over det tillatte lydnivået av konstant støy (n) i beskyttelsesrommet. Måling av lydnivået skal utføres i en avstand på 1,5 m fra gulvnivået.

hvor P 0 og P 90 er lydtrykket av alarmen i en avstand på henholdsvis 1 M ved henholdsvis 0 ° og 90 °.
I samsvar med (1) og (2) får vi ulikhet:

Vurder tilsvarende ulikhet

Funksjonen vender mot den venstre delen av ulikhet (6) på intervallet på φ °