Классификация систем оповещения

Системы оповещения (озвучивания) классифицируют в зависимости от способа размещения громкоговорителей. На сегодняшний день наиболее распространенными являются системы следующих типов:

• сосредоточенные или централизованные;
• зональные или децентрализованные;
• распределенные.

Каждая из них имеет свои особенности, эффективность и сферу применения.

Эффективность системы оповещения

Для того чтобы система оповещения (озвучивания) имела высокую эффективность, при ее проектировании стоит учитывать:

• Максимальный и минимальный уровень постоянного шума

Уровень шума, который есть в озвучиваемой зоне на протяжении длительного времени. Измерение постоянного шума производится на уровне 1.5 м от пола для стоячего человека и 1 м от пола для сидячего человека. В зависимости он назначения озвучиваемого помещения, данный показатель может меняться, но в большинстве случаев он составляет порядка 50 – 70 дБ. Более точные показатели нормированы и изложены в санитарных нормах, которые устанавливают допустимый уровень шума для конкретного помещения или здания в целом. Таким образом, эффективность системы оповещения будет зависеть от того, на сколько уровень ее звукового поля превышает максимальный уровень постоянного шума в помещении. Минимально допустимое значение должно быть на 15 дБ больше, от максимального значения постоянного шума. Из этого следует, что в большинстве случаев достаточно системы с уровнем звукового поля 65 – 85 дБ.

• Равномерность озвучивания

Показатель, который показывает разницу уровней звукового давления в разных точках озвучиваемого помещения. Максимально эффективными считаются система в которых данный показатель лежит в пределах 2 – 3 дБ. Такие системы используют для трансляции музыкальных сообщений в торговых центрах, магазинах, на выставках и т.п. В случае трансляции голосовых сообщений допускается увеличения данного показателя до пределов 3 – 4 дБ (системы аварийного голосового оповещения).

• Акустические шумы

Шумы, которые могут повлиять на разборчивость речи системы оповещения. В большинстве случаев это шумы от различных агрегатов или транспорта, которые могут доносится из вне озвучиваемого помещения. Частота такого шума в основном лежит в пределах 1 кГц, а это значит, что для эффективной системы оповещения стоит подбирать громкоговорители с диапазоном воспроизводимых частот выше 1 кГц.

Таким образом, соблюдение этих простых правил позволит построить максимально эффективную систему под Ваши нужды.

Централизованные системы оповещения

Сосредоточенной или централизованной называется система, в которой громкоговорители расположены в одном месте. Как правило это мощные рупорные громкоговорители с узкой направленностью и большим звуковым давлением. Такие системы идеальны для озвучивания небольших открытых площадей, где все громкоговорители устанавливают в центре площади на опоре. В зависимости от формы площади, громкоговорители могут устанавливаться по кругу опоры (веером), что позволит охватить звуком большую территорию, или могут быть размещены один над другим, в случае если нужно озвучивать дальние участки.

Минусом такой системы является гибкость, так как рупорные громкоговорители имеют узкий диапазон воспроизводимых частот, а это позволит транслировать только речевые программы или голосовые объявления. При трансляции музыкальных программ будут слышны искажения, что является неприемлемым для эффективной системы озвучивания.

При проектировании такой системы, стоит проводить расчет уровня звукового давления в озвучиваемой зоне. В зависимости от технических характеристик, каждый громкоговоритель имеет свою диаграмму звуковой направленности, которая представляет собой эллипс, площадь которого будет зависеть от высоты установки и уровня наклона громкоговорителя.

Максимально возможное звуковое давление по периметру эллипса рассчитывается по формуле:

L_min =20 lg p_min + 94;

где L_min – максимальное звуковое давления на краях;

p_min – звуковое давление которое имеет громкоговоритель в удаленной точке;

p_min = p₁ / a;

где p₁ – номинальное (паспортное) звуковое давление громкоговорителя;

а – максимальное расстояние от громкоговорителя до крайней точки озвучивания;

a²=l²+h_г.с.²;

где l – проекция расстояния (а) на горизонтальную ось;

h_г.с. – высота подвеса громкоговорителя над озвучиваемой плоскостью;

h_г.с. =h_гр.-h₀;

где h_гр – высота подвеса;

h₀ – высота озвучиваемой плоскости.

В итоге получим величину звукового давления, которая должна превышать уровень постоянного шума минимум на 15 дБ. При удовлетворении данного требования, расчеты можно закончить, в ином случае, подбираются более мощные громкоговорители или уменьшается высота установки.

Таким образом видим, что система достаточно проста в реализации и довольно дешевая. Из минусов можно выделить низкое качество звука и гибкость. Она идеально подойдет для голосового озвучивания небольших площадей, пиронов на вокзалах или автобусных станциях.

Зональные системы оповещения

Зональной или децентрализованной называется система, которая сочетает в себе несколько централизованных систем, работающих синхронно (от одного источника звука). В зависимости от применения, зональные системы разделяются на: зональные линейного типа и зональные пространственного типа.

Зональные системы линейного типа применяют для озвучивания протяженных участков небольшой ширины, например, улиц. В этом случае громкоговорители размещают вдоль всей озвучиваемой площади и подключают к одному источнику звука. Таким образом каждый громкоговоритель будет озвучивать определенный участок (площадь), что в свою очередь довольно эффективно и экономно в плане количества громкоговорителей. 

В случае с улицей, для озвучивания можно использовать два типа громкоговорителей: рупорные или громкоговорители колонного типа.

Плюсом использования рупорных громкоговорителей, является существенная экономия на количестве оборудования, так как каждый рупорный громкоговоритель обладает хорошей направленностью звука и высокой мощностью, что позволит размещать их на большом расстоянии друг от друга. С минусов можно выделить узкий диапазон воспроизводимых частот, что ограничит трансляцию музыкальных сообщений и возможность возникновения эффекта эхо. Такой эффект получается в следствии накладывания звуковых волн от двух разных громкоговорителей. Эффект эхо хорошо слышно находясь под громкоговорителем, так как в данном месте разная скорость распространения волн. Звуковые волны громкоговорителя, под которым находится слушатель, распространяются быстрее волн предыдущего громкоговорителя, чем и вызывается так называемый эффект эхо. Для его избегания, громкоговорители следует размещать таким образом, чтобы звуковые волны предыдущего громкоговорителя не пересекались со звуковыми волнами последующего громкоговорителя. Это решит проблему возникновения эхо, но может стать следствием наличия мертвых зон в системе (где не будет слышно ни один из громкоговорителей).

Использование громкоговорителей колонного типа позволяет решить все эти проблемы, но значительно удорожает систему, так как нужно использовать в два раза больше громкоговорителей. Звуковые колонны имеют значительно меньше звуковое давление, что позволит изменить направление их озвучивания таким образом, чтобы звуковые волны не пересекались. 

Исходя из этого получим систему с более равномерным звуковым давлением по всей площади, которая может транслировать как голосовые, так и музыкальные сообщения.

Пространственные системы зонального типа применяются для озвучивания больших площадей, которые невозможно озвучить сосредоточенной системой. Как и в предыдущем варианте, в системе можно использовать как рупорные громкоговорители, так и громкоговорители колонного типа, при этом размещать их необходимо веером, на колонах или столбах. 

Такое размещение громкоговорителей обеспечит равномерное звуковое покрытие всей озвучиваемой площади и гарантированное отсутствие мертвых зон. При этом, звукового давления на стыках озвучиваемых зон будет находится в приделах нормы +6дБ (зона стыка четырех соседних громкоговорителей). Для повышения эффективности системы, при проектировании нужно проводить расчеты звукового давления громкоговорителей, для того чтобы максимально эффективно разместить оборудование. Поскольку зональная система оповещения довольно схожа с централизованной, то все расчеты будут идентичны.

Такие системы широко применяются для озвучивания огромных открытых площадей или больших закрытых пространств (склады, выставочные залы и т.п.).

Распределенные системы оповещения

Основная сфера применения распределенных систем – это озвучивание помещений (аварийное или трансляционное оповещение). По способу размещения громкоговорителей распределенные системы делятся на: линейные и поверхностные.

При линейном размещении, громкоговорители устанавливаются цепочкой (друг за другом), что позволяет эффективно оповещать длинные помещения, например, коридоры. В зависимости от ширины таких помещений, можно использовать одну или две цепочки громкоговорителей, при этом тип используемых громкоговорителей выбирается по ситуации (потолочные или настенные).

Линейное размещение настенных громкоговорителей

Линейное размещение потолочных громкоговорителей

Исходя из этого возникает вопрос, как рассчитать такую систему, чтобы получить максимально эффективное и равномерное озвучивание всей площади? Для этого необходимо узнать высоту подвеса громкоговорителей и расстояние между ними. В данном случае эффективной будет считаться система, в которой равномерность озвучивания находится в пределах 2 – 4 дБ. В системах в одной цепочкой громкоговорителей для обеспечения данного условия, необходимо выполнения равенства:

h_г.с. / b ≈ 0.4÷0.8;

где h_г.с - высота установки громкоговорителя над озвучиваемой плоскостью;

b – ширина озвучиваемого помещения.

При этом стоит помнить, что расстояние между громкоговорителями при ширине помещения от 6 до 8 м рассчитывается по формулу:

d ≈ 3 h_г.с;

или:

d ≈ 4 h_г.с.;

в случае, когда ширина помещения менее 6 м, а стены имеют большой коэффициент звукового отражения.

Также допускается увеличение расстояния между громкоговорителями до 12h_г.с. в тех случаях, когда высота и ширина озвучиваемого помещения не превышает 3 м.

В распределенных системах с двумя цепочками громкоговорителей, расчеты высоты установки и расстояния между громкоговорителями ведутся по следующим формулам:

h_г.с. / b ≈ 0.1÷0.3;

d ≈ 4 h_г.с..

При чем стоит помнить, что в некоторых случаях громкоговорители лучше размещать в шахматном порядке, это обеспечит более равномерное распространение звука и избавит систему от эффекта эхо.

Для озвучивания больших по площади помещений, используют системы с поверхностным размещением громкоговорителей или как его еще называют – размещение громкоговорителей решеткой.

В данном случае эффективной будет считаться система, в которой равномерность озвучивания находится в пределах 1 дБ и выполняются следующие условия:

h_г.с. / b ≈ 0.3÷0.6;

d ≈ 2h_г.с..

При этом звуковое давление, которое создается при таком размещении громкоговорителей определяется по формуле:

p = √(2 π n p₁²/S);

где р1 – паспортное значение звукового давления одного громкоговорителя;

n – количество громкоговорителей;

S – озвучиваемая площадь;

При равенстве расстояний между громкоговорителями площадь озвучивания будет равна:

S = n d²;

где n – количество громкоговорителей;

d – расстояние между громкоговорителями.

В ином случае, когда расстояний между громкоговорителями разнится, используют формулу:

S = n d₁ d₂;

где n – количество громкоговорителей

d₁ – расстояние между громкоговорителями по оси Х;

d₂ – расстояние между громкоговорителями по оси Y.

При этом следует помнить, что эффективность оповещения (озвучивания) напрямую будет зависеть от правильности выбора типа системы, расстановки громкоговорителей, правильности проведения расчетов и выбора оборудования. Эффективной может считаться только та система, тревожные сообщения которой слышны разборчиво, громко, четко и без искажений, в независимости от положения человека в озвучиваемой зоне. Поскольку от этого может зависеть жизнь людей, то проектирование и строительство систем оповещения (озвучивания) стоит поручать только профессионалам.

Специалисты компании «Сектор-СБ» имеют большой опыт в установке и обслуживании систем оповещения и обеспечат Вам полный спектр услуг по доступным ценам и с ГАРАНТИЕЙ на выполненные работы. Обращаясь к нам, Вы существенно сэкономите свое время и финансовые средства.