Часть 6. Слышимость и разборчивость: какое условие определяет решение

2.8. Слышимость и разборчивость: переходный коэффициент

Напомним различие кванторов, разобранное в главе 1: слышимость (п. 6.8.2) требуется «в любой точке» расчётной плоскости — допуска нет; разборчивость (п. 6.11.1) — «не менее чем на 90 % площади». Отсюда порядок проверки: сначала слышимость по всей площади без исключений, затем разборчивость выбранным способом с допуском в десять процентов.

Прочувствовать цену вопроса помогает простой пересчёт: три десятых процента площади зала размером 30 на 20 метров — это почти два квадратных метра, на которых человек сигнала не услышит.

При проверке разборчивости по п. 6.11.3 возникает неопределённость, которую норма оставляет проектировщику. Слышимость нормируется через максимальный уровень LAFmax, разборчивость — через эквивалентный LAeq,T. Переходного коэффициента между ними норма не устанавливает. Обозначим его

Δ = LAFmax − LAeq,T

Величина определяется пик-фактором речевого сигнала. Для естественной речи и дикторских записей превышение максимального уровня над эквивалентным составляет порядка 6–10 дБ, для сигналов, прошедших компрессию в тракте оповещения, — 4–6 дБ.

Заметим: величина эта — свойство записанного сообщения и тракта прибора управления (компрессии в нём), а не громкоговорителя, поэтому искать её в паспортах громкоговорителей бессмысленно. Корректный порядок действий: если техническая документация на прибор управления или записанные сообщения содержит это соотношение, применяется оно; при отсутствии данных принимается инженерное допущение, которое фиксируется в проекте. В расчётах этой книги принято Δ = 6 дБ, откуда условие разборчивости в терминах LAFmax принимает вид LAFmax ≥ L_ш + 16.

Какое условие определяющее

Сравним пороги. Слышимость требует LAFmax ≥ max(65; L_ш + 15), разборчивость в принятой форме — LAFmax ≥ L_ш + 10 + Δ.

При L_ш ≥ 50 дБА определяющим является условие разборчивости тогда и только тогда, когда Δ > 5 дБ. Проверяется это в одну строку: при L_ш ≥ 50 дБА выражение max(65; L_ш + 15) равно L_ш + 15, а неравенство L_ш + 10 + Δ > L_ш + 15 равносильно Δ > 5. При шуме ниже 50 дБА действует абсолютный минимум 65 дБА, и результат зависит от конкретного значения шума.

Порог Δ = 5 дБ попадает в самую гущу реальных значений пик-фактора: тракты с компрессией (4–6 дБ) он делит примерно пополам, а некомпрессированные (6–10 дБ) целиком лежат выше него. Системы с выраженной компрессией динамического диапазона попадают в область, где определяющей остаётся слышимость; системы без компрессии — в область, где определяющей становится разборчивость, и требуемый уровень оказывается выше на величину Δ − 5.

Практический вывод: значение Δ следует запрашивать у поставщика прибора управления и фонограмм, поскольку от него напрямую зависит расчётный результат, а разница между крайними случаями достигает пяти децибел. Добавим из опыта: в технической документации эта величина почти никогда не встречается, поэтому чаще всего дело закончится консервативным допущением — но допущением осознанным и зафиксированным, а не молчаливым.

И ещё одна кванторная тонкость, важная для честной проверки. Внутри критерия п. 6.11.3 условие «сигнал минус шум не менее 10 дБ» сформулировано «по всей площади» — подтверждая разборчивость именно этим способом, выполнить его нужно в ста процентах точек; площадной допуск п. 6.11.1 (90 %) относится к самой разборчивости и остаётся в силе для других способов её подтверждения — по приложению В или по данным изготовителя. В наших таблицах колонка разборчивости показывает долю площади, где уровневое условие выполнено: 100 % закрывает критерий п. 6.11.3 целиком, а значение между 90 и 100 означает, что этим способом критерий не закрыт и разборчивость придётся подтверждать иначе.

2.9. Когда критерий п. 6.11.3 неприменим

Как мы уже отмечали в разделе 1.7, критерий представляет собой конъюнкцию, и первое из трёх условий — уровень шума не выше 65 дБА — отсекает целые классы помещений. Приведём обещанный там полный перечень.

По справочной таблице В.1 за эту границу выходят: музыкальные классы, кинотеатры, выставочные и многоцелевые залы, автостоянки, кухни ресторанов, диспетчерские, кабины наблюдения и дистанционного управления с речевой связью, участки точной сборки, телефонные и телеграфные станции (70 дБА), лаборатории (75 дБА), помещения с постоянными рабочими местами, венткамеры, компрессорные, насосные, стадионы (80 дБА), машинные залы центров обработки данных (95 дБА).

Для них разборчивость подтверждается иным способом — по данным изготовителя или расчётом по приложению В (п. 6.11.2). Наиболее употребительный инструмент — индекс передачи речи STI по методикам ГОСТ Р ИСО 9921 (п. В.7.1), учитывающий одновременно отношение сигнала к шуму и разрушение огибающей речи реверберацией.

Существенное обстоятельство, о котором стоит знать до того, как рисовать план: увеличение числа громкоговорителей в гулком помещении почти не повышает индекс передачи речи. Каждый дополнительный источник добавляет и прямой звук, и отражённый, отношение между ними меняется слабо. Действенны другие меры: приближение оповещателя к слушателю, применение более направленного излучателя, акустическая обработка помещения.

Для помещений, где разборчивость недостижима в принципе, норма предусматривает обходной путь: пункт 7.2.8 разрешает передавать дополнительную информацию текстом или пиктограммами, в том числе бегущей строкой, — в частности, «в случаях, когда разборчивость передаваемой речевой информации не может быть обеспечена». Тогда звук работает на привлечение внимания, а информативную функцию принимают текстовые оповещатели.

2.10. Что определяет решение на практике

Сведём сказанное к расчёту по сетке точек для характерных помещений. Потолочные громкоговорители с чувствительностью 90 дБ, угол раскрыва 120 градусов; уровни шума — 50 дБА в офисе, 60 в классе и торговом зале, 70 в большом зале; режимы мощности — 6 Вт (офис и класс), 10 Вт (торговый зал), 20 Вт (зал). Слышимость проверяется в 100 процентах точек, разборчивость — на 90 процентах площади при Δ = 6 дБ; в колонке шага указано расстояние до ближайшего соседнего оповещателя.

Два примечания к таблице. Первое: для прямоугольных сеток шаг во втором направлении больше указанного — у схемы 4 × 3 в зале это 7,5 метра, у схемы 5 × 4 — ровно 6,0. Второе: в зале с шумом 70 дБА простой критерий разборчивости неприменим целиком (раздел 2.9), поэтому его колонка разборчивости показывает выполнение условия «сигнал минус шум не менее 10 дБ» справочно, а подтверждать разборчивость там пришлось бы расчётом индекса передачи речи; «проходит» для зала означает выполнение уровневых и геометрических условий.

Строка с двенадцатью оповещателями в зале 30 на 20 метров заслуживает отдельного разбора — мы считаем её самым поучительным местом главы. Условие по уровню выполнено в 99,7 процента точек, условие разборчивости — на 99,0 процента площади; обе доли выше девяноста. Тем не менее решение не проходит, и по двум независимым причинам.

Первая: требование слышимости действует во всех точках, а 99,7 процента — это не все. Вторая: шаги сетки — 6,7 и 7,5 метра — нарушают ограничение п. 6.11.3 для однонаправленных оповещателей.

Это типичная ситуация, в которой проектировщик, привыкший мерить покрытие процентами, получает замечание экспертизы при безупречной арифметике.

Общая закономерность. Во всех строках этой таблицы, где шаг укладывается в нормативные 6 метров, оба условия выполняются — но запас очень разный: около двадцати децибел в малых помещениях с плотной сеткой и всего два децибела в зале со схемой 5 × 4, живущей на пределе. Подчеркнём: это свойство рассмотренных примеров с умеренным шумом, а не правило — в шумных помещениях геометрия упирается в коридор раньше шести метров (раздел 2.7), а на автостоянке из приложения 8 сетка, формально выдержавшая шаг, проваливает углы. Иными словами, при умеренном шуме ограничение по шагу оказывается жёстче ограничения по уровню, и определяет решение именно оно. Обратное неверно: выполнение условий по уровню не гарантирует соблюдения шага.

← Часть 5. Разрешимость задачи и предельный шаг размещения · Оглавление руководства · Часть 7. Размещение громкоговорителей: сетки, краевой эффект, потолок и стены →