CC BY
21
УДК 699.844
Смирнов В.В., Крийт В.Е., Сладкова Ю.Н.
К ВОПРОСУ О ЗВУКОУСИЛИТЕЛЬНОЙ И ЗВУКОВОСПРОИЗВОДЯЩЕЙ АППАРАТУРЕ
ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья»,
Санкт-Петербург, Россия
Резюме: В работе представлены лабораторно-инструментальные измерения уровней звука на крыше отеля, оборудованной под панорамную площадку, при работе акустических систем в различных режимах настройки уровня громкости. Получены результаты зависимостей режима воспроизведения от частотной калибровки аппаратуры. Установлено, что для снижения звуковой нагрузки на организм человека необходимо предусмотреть нормирование не только по максимальным и эквивалентным, но средним и низким частотным уровням. Точки измерения должны располагаться равномерно по всему помещению и не иметь привязки к звуковоспроизводящему и звукоусилительному оборудованию. Ключевые слова: защита населения от шума, нормирование звуковоспроизводящего и звукоусилительного оборудования, методы проведения измерений.
Abstract.
Kriyt V.E., Sladkova Yu.N., Smirnov V.V. To the issue of sound amplifying and sound-reproducing equipment.
The work presents laboratory and instrumental measurements of sound levels on the roof of a hotel, equipped with a panoramic platform, when acoustic systems operate in various volume adjustment modes. The results of the dependence of the playback mode on the frequency calibration of the equipment were obtained. It was revealed that in order to reduce the sound load on the human body, it is necessary to provide regulation for medium and low frequency levels as well as for maximum and equivalent ones. Measurement points should be located evenly throughout the room and not be tied to the reproducing and sound-amplifying equipment.
Key words: protection of population against noise, standardization of sound reproducing and sound amplifying equipment, measurement methods.
Введение
В современном мире развитие науки и техники является важным атрибутом развития государства. Приобретение новых технологий расширяет горизонты наших возможностей, многое из того, что в конце 80-тых годов казалось невозможным, в настоящее время реализовано.
На сегодняшний день российская экономика глубоко интегрирована в мировую финансовую систему. Интернет позволяет приобретать услуги в различных уголках нашей планеты. Обществу доступны технологии не только своего региона, но и таких мировых «гигантов» как Япония, США или Китай. Наши представления об окружающей действительности, о возможностях hi-tech технологий меняются с каждым днем.
В настоящее время на рынке звуковоспроизводящих и звукоусилительных устройств представлен широкий выбор аппаратуры, обладающей самыми различными характеристиками.
Качество звука - один из главных показателей выбора используемого оборудования, этот показатель связан с такими характеристиками как:
1. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) - это параметр указывающий на равномерность по амплитуде, воспроизведение различных частот сигнала. Идеальной АЧХ является прямая линия, но на практике она имеет много пиков и провалов, которые связаны с неидеальностью электрических компонентов, таких как динамики, фильтры в акустической системе, наличие обратной связи и т. д., а также неидеальностью акустических свойств корпуса акустических систем (вибрация, резонансы, взаимодействие диффузоров динамиков с воздушной средой и др.);
2. Характеристика направленности позволяет оценить уровень звукового давления в зависимости от угла поворота акустической системы вокруг своей рабочей оси. Представляется в виде диаграммы направленности, что позволяет выбрать направление более эффективного озвучивания. Именно поэтому, для увеличения уровня громкости, сателлиты (СЧ/ВЧ акустические системы) устанавливаются на штативах;
3. Чувствительностью называется уровень звукового давления, который развивается громкоговорителем на расстоянии 1 метра от акустической системы при подаче на нее электрического сигнала частотой 1000 Гц и мощностью 1 Вт. Чем выше чувствительность акустической системы, тем большую громкость можно получить при одинаковом уровне подводимой мощности. От значения чувствительности зависит динамический диапазон акустической системы, или
другими словами, ее способность воспроизводить звуки разной громкости. 4. Мощность акустической системы — это параметр, определяющий уровень звукового давления и динамический диапазон. Небольшой динамический диапазон уменьшает разницу между различными уровнями громкости, которые часто встречаются, к примеру, в симфонической и тяжелой музыке (резкая смена громких и тихих звуков), поэтому эффект воспроизведения этих звуков будет потерян. При воспроизведении популярной и электронной музыки чаще всего работают с мощностью и уровнем звукового давления, чем с уровнем громкости, который в основном находится в определенном небольшом диапазоне. Часто понятия мощности и громкости акустической системы отождествляют. Однако, мощность — это параметр электрический, который определяет, какую подводимую мощность может выдержать данная акустическая система, в то время как громкость — это акустический параметр, который воспринимается органами слуха человека и определяется чувствительностью акустической системы.
Значительная часть приобретаемого звуковоспроизводящего и звукоусилительного оборудования используется в домашних условиях. Однако большую угрозу для здоровья населения несет профессиональное оборудование и безнадзорность его использования во встроенных и встроенно-пристроенных помещениях.
В настоящее время документа, регламентирующего санитарные нормы допустимой громкости звучания звуковоспроизводящих и звукоусилительных устройств в закрытых помещениях и на открытых площадках, нет (СН 42-1284396-87 «Санитарные нормы допустимой громкости звучания звуковоспроизводящих и звукоусилительных устройств в закрытых помещениях и на открытых площадках» отменен 01.01.2017 года).
В отмененном документе были разработаны основные подходы к проведению измерений и оценке полученных значений, определен перечень учреждений, на которые распространяется данный документ, а также объекты исключения.
В качестве нормируемых параметров непостоянного звука были утверждены эквивалентный (по энергии) уровень звук и максимальный. Предложен подход измерений и ранжирования заведений.
При этом отдельно отмечено, что в жилых помещениях и на территории жилой застройки, прилегающих к указанным выше учреждениям, во время исполнения музыкальных произведений эквивалентные и максимальные уровни звука LAэкв и LAmax должны соответствовать требованиям «Санитарных норм
допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки» № 3077-84.
Материалы и методы
В качестве методики проведения измерений было предложено следующее: «Для оценки уровней звука, создаваемых музыкальными инструментами, вокалистами, звуковоспроизводящей и звукоусилительной аппаратурой, измерения следует проводить согласно ГОСТ 23337-78* «Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий» при заполнении залов не менее чем на 2/3» и «Измерительный микрофон устанавливается на высоте 1,2 - 1,5 м от пола и ориентируется в сторону источника звука. Точки измерения выбираются около зрительских кресел первых пяти рядов партера, в ресторанах, кафе, барах - около ближних к источнику звука столиков, в дискотеках - на расстоянии 2 м от источников звука и не ближе 1 м от ограждающих конструкций помещений».
Результаты
Современная звукоусилительная и звуковоспроизводящая аппаратура позволяет подбирать для каждой используемой композиции свой акустический режим, что позволяет видоизменять композицию по частотному диапазону.
Сотрудниками ФБУН «СЗНЦ гигиены и общественного здоровья» были проведены измерения на крыше отеля, оборудованной под панорамную площадку, при работе акустических систем в различных режимах настройки уровня громкости (6 видов) при исполнении музыкальных произведений по программе «дискотека».
Измерения проводились:
- в контрольных точках № 1 и № 2 на расстоянии 1,0 м от колонок акустических систем на панорамной площадке 9-го этажа;
- в контрольной точке № 3 на кровле девятиэтажного здания на высоте 1,5 м от уровня поверхности;
- в контрольной точке № 4 в номере отеля на высоте 1,5 м от уровня пола и на расстоянии 1,5 м от стен и окон при открытой в режиме проветривания створке окна;
- в контрольных точках № 5, № 6 и № 7 на территории жилой застройки во дворах зданий на высоте 1,5 м от уровня поверхности, на расстоянии 2 м от ограждающих конструкций зданий.
Полученные результаты представлены в таблице.
Обсуждение
Анализ полученных результатов показал, что от акустических систем с установленной настройкой уровня громкости:
- в контрольной точке № 4 при режимах № 1, № 4, № 5 уровни шума превышают допустимые значения норм, а при режимах №2 2, №2 3, №2 6 не превышают допустимые значения норм;
- в контрольных точках № 5, № 6, № 7 при режиме № 4 и в контрольной точке № 6 при режиме № 5 уровни шума превышают допустимые значения норм;
- в контрольных точках № 5, № 7 при режиме №2 5 и в контрольных точках № 5, №2 6, №2 7 при режиме №2 6 уровни шума не превышают допустимые значения санитарных норм СН 2.2.4/2.1.8.562-96.
Полученные результаты показали прямую зависимость уровней звука в нормируемых помещениях от частотной калибровки режима воспроизведения звуковоспроизводящего и звукоусилительного оборудования (частотной коррекции уровней звучания).
Стоит отметить, что наиболее широкое распространение имеет низкочастотный шум, нормирование которого в жилых зданиях от непостоянного источника не осуществляется [1-7].
Таблица
Уровни шума в контрольных точках* (среднее значение измерений из 3-х замеров, откорректированный
уровень, оценочный уровень)
№ п/ п Место и объект измерения Эквивалентные уровни звука ЬА экв, дБА
Режимы работы акустических систем с установленной настройкой уровня громкости
1 2 3 4 5 6 7
акустические системы Рюпеег 4 шт., 100 ед. Рюпеег 4 шт., 55 ед Рюпеег 4 шт., 50 ед 1ББ БОШ1 2 шт., +10 ед 1ББ БОШ1 2 шт., 0 ед 1ББ БОШ1 2 шт., -10 ед фон
1 контрольная точка на панорамной площадке 91 70 63 - - - 50
2 контрольная точка на панорамной площадке - - - 100 90 80 50
3 контрольная точка на кровле 75 58 56 82 76 64 53
4 контрольная точка в номере отеля № 823 47 42 40 58 48 43 33
5 контрольная точка на территории двора 54 51 49 59 55 52 49
6 контрольная точка на территории двора 55 52 51 63 59 54 51
7 контрольная точка на территории двора 53 49 47 58 53 50 47
* - значения оценочных уровней с учетом расширенной неопределенности измерений и (95%) округлены до целых дБ.
Подходы, предусмотренные к оценке уровней звука в отмененном СН, не отвечают современным требованиям акустической безопасности. Так, например, для перекрытия «тихих» зон и повышения характеристик направленности, принято поднимать звуковоспроизводящие устройства над уровнем пола, а также равномерно распределять по всему пространству помещения. В этом случае распределение звуковых волн, эффектов отражения и наложения необходимо рассчитывать в специальных программных продуктах и подтверждать натурными измерениями.
Согласно СН 42-128-4396-87 измерения уровней звука следует проводить при заполнении залов не менее чем на 2/3 (67%), при этом не сказано номинальное или реальное количество зрительных мест должно быть учтено. Так, при проведении концертного мероприятия в спортивных комплексах и ледовых аренах, когда предусмотрены и сидячие и стоячие места, определение показателя в 2/3 численности едва ли представляется возможным. Непонятен алгоритм действия при численности менее 2/3 заполненного зала.
Выводы:
Согласно представленным лабораторно-инструментальным измерениям уровни звука от звуковоспроизводящего и звукоусилительного оборудования требуют санитарного нормирования, при этом СН 42-128-4396-87 «Санитарные нормы допустимой громкости звучания звуковоспроизводящих и звукоусилительных устройств в закрытых помещениях и на открытых площадках», отмененный 01.01.2017 года, требует глубокой переработки и обновления методологического подхода. Требуется учитывать не только уровни звука во встроенном, встроенно-пристроенном помещении и отдельно стоящем здании, но и на селитебной территории и в жилых квартирах. Необходимо учитывать распростране-
ние низкочастотного звука, разработать предельно-допустимые уровни спектров.
Литература:
1. Тарасенко В. Н., Соловьева Л. Н. Проблемы звукоизоляции в жилищном строительстве // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. 2013. №4. С. 48-52.
2. Провоторов Д.С., Соловьев А.В. Низкочастотные акустические шумы в городской среде и в загородной зоне //Известия высших учебных заведений. Физика. 2012. Т. 55. № 8-3. С. 173-174.
3. Зинкин В.Н., Богомолов А.В., Ерёмин Г.И., Драган С.П. Технология исследования акустической эффективности средств защиты от низкочастотного шума и инфразвука// Мир измерений. 2011. № 10. С. 40-45.
4. Зинкин В.Н., Богомолов А.В., Россельс А.В., Еремин Г.И. Акустическая эффективность средств индивидуальной защиты от низкочастотного шума и инфразвука// Безопасность в техносфере. 2013. Т. 2. № 1. С. 64-69.
5. Тарасенко В. Н. Проектирование шумозащитных сооружений// Наукоемкие технологии и инновации: сб. науч. тр. Муждунар. научно-практич. конф., посвященной 60-летию БГТУ им. В. Г. Шухова (XXI научные чтения). Белгород: Из-во БГТУ. 2014. С. 115-117.
6. Тарасенко В. Н., Дегтев И. А. Звукоизоляция ограждающих конструкций // Приоритетные научные направления: от теории к практике: сб. науч. тр. XIV Муждунар. Научно-практич. конф. Новосибирск . 2014. С. 143-148.
7. Боганик А. Г. новые материалы для акустического комфорта // Технологии строительства. 2010.№ 4(73). С. 64-67.
УДК 613.5: 628.979
Сладкова Ю.Н., Крийт В.Е.
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ В ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ
ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья»,
Санкт-Петербург, Россия
Резюме.
В настоящее время качество искусственной световой среды приобретает все
большее значение. Это связано как с компенсацией дефицита естественного
834
