Poradnik 100V - Część II: Dobór głośników

Dobór głośników w systemach PA to jeden z trudniejszych etapów procesu projektowania nagłośnienia. Źle dobrany głośnik lub zbyt mała liczba głośników to najbardziej podstawowe błędy projektowe.

Producenci również nie pomagają na tym etapie projektantom. Ilość oferowanych modeli przyprawia o zawrót głowy i jeszcze bardziej zniechęca do samodzielnych decyzji w zakresie projektowania. O tym, że dobór głośnika jest prostą czynnością dowiecie się Państwo po przeczytaniu niniejszego artykułu.

 

Menu na skróty:

• Jak wybrać odpowiedni głośnik spośród kilkudziesięciu modeli?
• Jak zapewnić odpowiednie ciśnienie dźwięku w pomieszczeniu?
• Regulatory głośności

 

Jak wybrać odpowiedni głośnik spośród kilkudziesięciu modeli?

 

1. Określenie sposobu montażu

Pierwszym krokiem jest określenie sposobu montażu głośników. Najbardziej popularnym sposobem jest montaż głośników w suficie podwieszanym, montaż głośników na uchwytach lub bezpośrednio do ściany (stropu) oraz montaż zwieszany na lince, łańcuchu lub kablu głośnikowym.

Zakładając, że w naszym przykładzie montaż odbędzie się w suficie podwieszanym z przykładowych 50 modeli w ofercie producenta pozostaje nam wybór spośród 15 głośników sufitowych - tak ograniczona oferta zdecydowania ułatwia dokonanie prawidłowego wyboru.

 

2. Przeznaczenie systemu

Kolejnym etapem jest określenie, do jakich funkcji ma być przeznaczony system: przetwarzanie komunikatów informacyjno-alarmowych czy odtwarzanie muzyki, a może jedno i drugie. Analiza parametru głośnika oznaczonego jako efektywne pasmo przenoszenia, determinuje decyzję o zastosowaniu głośnika w aplikacjach muzycznych.

Minimalny zakres efektywnego pasma przenoszenia głośnika mającego przetwarzać muzykę to zakres od 100 Hz do 10 kHz. Im szerszy zakres tym więcej niuansów muzycznych zostanie przetworzonych i wychwyconych przez ludzkie ucho. Aktualnie produkowanie głośniki muzyczne 100V oferują najczęściej pasmo przenoszenia od 90 Hz do 20 kHz. Głośniki przeznaczone do przetwarzania komunikatów słownych powinny zapewniać przetwarzanie sygnału w zakresie od 500 Hz do 5 kHz.

Wybór głośnika z odpowiednim pasmem przetwarzania zawęża grupę głośników, spośród których musimy dokonać wyboru, do kilku modeli. Kolejnym kryterium w dobrze głośnika jest ciśnienie akustyczne - SPL (Sound Preassure Level). W zależności od wysokości montażu głośnika, poziomu tła czy wielkości pomieszczenia należy wybrać głośnik(i), które zapewnią optymalne ciśnienie dźwięku w pomieszczeniu.

 

 

Zmieniając wysokość, na której zainstalujemy głośnik, uzyskamy większe bądź mniejsze pokrycie dźwiękiem na płaszczyźnie odsłuchowej. Parametrem, który za to odpowiada jest kąt rozproszenia (zasięgu), przyjmujący różne wartości dla różnych oktaw:

 

 

Dla dobrej zrozumiałości mowy należy zapewnić pokrycie dźwiękiem na płaszczyźnie odsłuchowej oktawą 4 kHz. Charakterystyki kątów rozproszenia można odczytać również z wykresu kołowego zamieszczanego w karcie katalogowej głośnika

 

 

3. Wybór głośnika dla odpowiedniego środowiska pracy systemu nagłośnieniowego

Stopień ochrony głośników przed działaniem czynników zewnętrznych określa klasa szczelności IP. Oznaczenie składa się z liter "IP" oraz dwóch lub czterech znaków. Pierwsza cyfra określa zabezpieczenie przed ciałami stałymi (narzędzia, pył), a druga - zabezpieczenie przed wnikaniem wody.

Przykład 1: klasa szczelności IP65 wskazuje na całkowitą odporność przed wnikaniem pyłu i ochronę przed strumieniem wody z dowolnego kierunku

Przykład 2: klasa szczelności IPx4 to nieokreślona ochrona przed ciałami stałymi oraz ochrona przed kroplami padającymi ze wszystkich stron

Przykład 3: klasa szczelności IP 42 to ochrona przed ciałami o wielkości ponad 1mm oraz ochrona przed kroplami padającymi na obudowę pod kątem 15 stopni względem położenia normalnego.

 

Dodatkowo obudowy głośników mogą być odporne na opary chloru (nagłośnienie basenów krytych) oraz na opary solne. Głośniki przeznaczone do stosowania w strefach zagrożonych wybuchem powinny posiadać certyfikat ATEX, a Dźwiękowe Systemy Ostrzegawcze Certyfikat Zgodności z PN-EN-54-24 oraz Świadectwo Dopuszczenia.

 

[do góry]

 

Jak zapewnić odpowiednie ciśnienie dźwięku w pomieszczeniu?

 

Odpowiednia ilość głośników będzie zapewniać równomierne rozproszenie dźwięku w pomieszczeniu oraz poziom ciśnienia większy od poziomu tła. Jak sprawdzić czy system nagłośnieniowy zapewnia równomierne nagłośnienie? Najprostszy sposób to odsłuch w obszarze bezpośrednio pod głośnikiem, a następnie przemieszczanie się w obszar pomiędzy głośnikami i słuchanie jak zmienia się ciśnienie. Niewielkie zmiany ciśnienia będą wskazywać na spadki około 3 dB. Nieco wyraźniejsze spadki ciśnienia to wartości około 6 dB. Bardzo wyraźnie odczuwalny spadek ciśnienia będzie związany ze spadkiem o 9 dB i więcej. Najdokładniejszą metodą jest użycie miernika ciśnienia akustycznego.

W określeniu odpowiedniego ciśnienia dźwięku, czyli wyliczenia odpowiedniej ilości głośników, przychodzą z pomocą programy do wykonywania symulacji akustycznych. Jednym z najprostszych w użyciu i bezpłatnym jest program EaseAddress. Jest to bardzo intuicyjne narzędzie umożliwiające w szybki i łatwy sposób oszacować ilość głośników instalowanych prostopadle do podłogi. Program symuluje tylko poziom ciśnienia dźwięku bezpośredniego - akustyka pomieszczenia jest pomijana.

Na poniższym rysunku przedstawiona została symulacja akustyczna ciśnienia dźwięku bezpośredniego (A-weight, szerokopasmowy) dla sali multimedialnej o wymiarach 10 x 8 m, wysokość instalacji głośnika 4 m, płaszczyzna odsłuchową 1.2 m.

 

 

[do góry]

 

Regulatory głośności

 

Regulatory głośności w systemach 100V instalowane są na liniach głośnikowych. Każdy regulator głośności ma w karcie katalogowej podaną moc. Jest to parametr, który informuje użytkownika ile maksymalnie może wynosić moc głośników (ustawiona na odczepach) zainstalowanych za regulatorem.

Na przykład: za regulatorem głośności o mocy 24 W można zainstalować 4 sztuki głośnika z mocą ustawioną na 6 W lub 8 sztuk głośników z mocą ustawioną na 3 W itp. W przypadku, kiedy wymagana jest regulacja kilkudziesięciu głośników w obiekcie, niezbędne będzie zaprojektowanie linii głośnikowej w sposób przedstawiony na schemacie poniżej:

 

 

Niektóre głośniki mają wbudowane regulatory głośności w obudowę i nie wymagają projektowania odgałęzień linii głośnikowych - jednakże instalacja głośnika na znacznej wysokości uniemożliwi korzystanie z takiego regulatora

Regulację głośności dźwięku w strefie (lub w budynku) najłatwiej zrealizować za pomocą regulatorów głośności wbudowanych w centralę systemu PA. Zmiana poziomu sygnału będzie obejmowała wtedy całą linię głośnikową.

 

[do góry]