2014-02-20-1Systemy Public Address oraz dźwiękowe systemy ostrzegawcze (DSO) dają użytkownikom obiektu możliwość informowania o zagrożeniu przy wykorzystaniu mowy. Ich zadaniem jest przekazanie jasnej informacji do ogółu ludzi przebywających w zagrożonym obszarze, bez znaczenia czy osoby były wcześniej zaznajomione z treścią nadawanego komunikatu czy też słyszą go po raz pierwszy. Dodatkowo systemy te umożliwiają sprawne zarządzanie w sytuacjach kryzysowych, sterowanie ewakuacją oraz rozgłaszanie istotnych informacji dotyczących samego zagrożenia, takich jak jego rodzaj czy sposób postępowania. Z tego powodu ważne jest, aby komunikaty ewakuacyjne były dostatecznie zrozumiałe. Wpływa na to wiele czynników, a jednym z najistotniejszych jest sam system transmitujący dźwięk.

Do określenia jakości kanału transmisji mowy wykorzystuje się wielkość zwaną zrozumiałością mowy, którą w Normie PN-EN 60849:2001 [1] zdefiniowano, jako miarę określającą tę część informacji przekazanej za pośrednictwem mowy, która została prawidłowo zrozumiana przez słuchacza. Firma TOA Electronics, za sprawą wieloletniego doświadczenia oraz licznych i dogłębnych testów, stworzyła dźwiękowe systemy ostrzegawcze, które są transparentne dla rozgłaszanych komunikatów ograniczając do minimum wpływ na zrozumiałość mowy integralnych części systemu audio.

 

Metoda bezpośrednia STI

W wyniku szeregu badań opracowana została metoda pomiaru STI (FULL STI). Ze względu na jej czasochłonność przeprowadzono dodatkowe badania, które przyniosły możliwość skrócenia czasu pomiaru oraz uproszczenia procedury pomiarowej. W wyniku rozważań powstały kolejne metody: STIPA i STITEL. Powstała również metoda RASTI, która zgodnie z normą PN-EN 60268-16:2011 [2] została uznana za nieadekwatną oraz przestała być rozwijana.

Metoda STIPA wykorzystuje pojedynczy sygnał składający się z 7 pasm oktawowych, modulowanych − każde przez 2 częstotliwości modulujące, różne dla każdego pasma. Wszystkie modulacje generowane są jednocześnie, dzięki czemu pomiar można było skrócić do około 10–15 sekund.

 

2014-02-21-1

Fot. 1. Elementy wyposażenia zestawu pomiarowego firmy NTi Audio AG: a) Analizator akustyczny XL2 firmy wraz z mikrofonem M4260, b) generator sygnałów testowych Minirator MR-PRO, c) NTi Audio TalkBox

 

Zastosowanie bezpośredniej metody STIPA

Bezpośrednia metoda pomiaru STIPA może być zastosowana niemalże do każdego kanału transmisji mowy: cyfrowego, analogowego, akustycznego czy elektroakustycznego. Wszystkie wykonane pomiary, które odwołują się do normy PN-EN 60268-16:2011 [2], powinny być zebrane w stosownym protokole.

 

Praktyczny pomiar zrozumiałości mowy metodą STIPA

W celu przybliżenia procedury pomiaru zrozumiałości mowy metodą STIPA posłużymy się ręcznym analizatorem akustycznym XL2 firmy NTi Audio AG. Jako źródło sygnału testowego STIPA można wykorzystać płytę CD dostarczoną wraz z miernikiem lub opcjonalny generator sygnałów testowych lub zewnętrzny głośnik NTi Audio TalkBox pełniący rolę źródła typu sztuczne usta (ang. artificialmouth).

 

2014-02-20-2T

Hałas otoczenia

W trakcie wykonywania pomiarów hałas w pomieszczeniu musi być statyczny. Hałas o przebiegu impulsowym, jak na przykład rozmowa w pobliżu mikrofonu, w trakcie wykonywania pomiarów skutkuje błędnymi wynikami pomiarów. Jeśli to możliwe należy znaleźć i wyłączyć źródła hałasu fluktuacyjnego.

 

2014-02-21-2

 

Odtwarzacz CD

Do wiernej reprodukcji sygnału testowego należy używać odtwarzacza CD wysokiej jakości, ponieważ tylko odtwarzacze z precyzyjnym zegarem taktującym są w stanie odtworzyć sygnał testowy bez przesunięcia częstotliwości (ang. pitchshift). Jeśli odtwarzacz wyposażony jest w funkcję pitchshift oraz antywstrząsową (ang. shockprotection), to powinny one zostać wyłączone. Ważne jest również, aby użyć sygnału testowego dołączonego na płycie CD wraz z wykorzystywanym miernikiem − sygnały testowe otrzymane od innych producentów choć brzmią podobnie, mogą jednak okazywać się niekompatybilne z wykorzystywanym urządzeniem, skutkując przekłamaniem wyników pomiaru.

 

Ustawienie mikrofonu

Mikrofony dedykowane do miernika XL2 są mikrofonami dookólnymi. W trakcie pomiarów należy:

  • Ustawić mikrofon na wysokości około 1–1,2 metra mierząc od podłogi, jeśli zakłada się, że słuchacze będą siedzieć, lub na wysokości około 1,5–1,8 metra mierząc od podłogi, jeśli słuchacze będą w pozycji stojącej.
  • Zadbać, aby mikrofon nie był ustawiony bezpośrednio w kierunku głośnika.
  • Zadbać, aby osoba wykonująca pomiar nie była w bezpośrednim polu akustycznym mikrofonu; zaleca się ustawienia mikrofonu na statywie lub trzymanie miernika z mikrofonem w wyciągniętej ręce. Jeśli mikrofon będzie ustawiony na statywie należy użyć specjalnego kabla mikrofonowego dołączonego do miernika.

 

Punkty pomiarowe

Przy wyborze obszarów, w których wykonane będą pomiary zrozumiałości mowy, należy kierować się kilkoma podstawowymi zasadami [4]:

  1. Każde pomieszczenie stanowi oddzielny obszar pomiarowy (pokoje, gabinety, hole itp.).
  2. Jeśli jakieś pomieszczenie ma obszary o różnej wysokości, przy czym różnica wysokości jest większe niż 20%, wówczas każda z tych części stanowi odrębny obszar pomiarowy.
  3. Podobnie jak wyżej, jeśli w obrębie jednego pomieszczenia zastosowano różne głośniki, to każda z tych części stanowi odrębny obszar pomiarowy.
  4. Dobra praktyka podpowiada, że pomiary powinno wykonywać się na siatce o boku nie większym, niż 6 m, co w praktyce oznacza, że w pomieszczeniu o powierzchni 36 m2 wystarczający będzie jeden punkt pomiarowy. W miejscach wewnątrz pomieszczeń, w których istnieje małe prawdopodobieństwo przebywania osób (np. narożniki, nisze), pomiary nie są wymagane.
  5. Punkty pomiarowe powinny być wybierane z całej powierzchni pomieszczenia, a nie wyłącznie w miejscu bezpośredniego pola akustycznego głośnika.
  6. Pomiary należy wykonywać w odległości minimum 0,5 m od przeszkód (ścian, filarów itp.).
  7. W celu uproszczenia wykonywania pomiarów dopuszcza się przyporządkowanie powtarzalnych pomieszczeń do odpowiednich grup. Z danej grupy należy wybrać kilka reprezentatywnych pomieszczeń, w których wykonuje się pomiary, a dla pozostałych powtarzalnych pomieszczeń można przyjąć, że wyniki będą identyczne. W trakcie wyszukiwania pomieszczeń o identycznych cechach należy zwracać baczną uwagę na każde niuanse mogące wpływać na różnicę w wynikach pomiarów (wymiary, proporcje, wyposażenie, aranżacja, poziom szumu tła itp.).
  8. Pomiary należy wykonywać w pomieszczeniach całkowicie wykończonych, ponieważ każdy element wyposażenia lub aranżacji wpływa (na ogół korzystnie) na zrozumiałość mowy.

 

Pomiar zrozumiałości mowy

Jeśli wszystkie warunki opisane powyżej zostały zachowane i system jest gotowy do wykonania pomiaru, wówczas możemy rozpocząć pomiar. Na mierniku XL2 aktywujemy funkcję STIPA, a następnie włączamy pomiar wciskając przycisk Play. Na wyświetlaczu miernika pojawi się napis RUNNING oraz pasek postępu sygnalizując trwanie pomiaru. W trakcie wykonywania pomiaru należy trzymać miernik stabilnie w jednym miejscu w wyciągniętej ręce, jeśli mikrofon nie jest ustawiony na statywie. Po około 15 s pomiar zostanie zakończony, co będzie zasygnalizowane komunikatem FINISHED.

 

2014-02-22-1

Fot. 2. Zrzut ekranu miernika XL2: a) w czasie trwania pomiaru, b) po zakończeniu pomiaru

 

Wyznaczanie zrozumiałości mowy metodą STIPA z korekcją spodziewanego szumu

W niektórych przypadkach wykonanie pomiarów zrozumiałości mowy, przy zachowaniu rzeczywistych warunków środowiskowych, nie jest możliwe. Przykładowo, transmitowanie sygnałów testowych na stacji kolejowej w godzinach szczytu będzie irytujące dla podróżujących, a ponadto w tym czasie hałas może mieć charakter silnie impulsowy, co z pewnością nie pozwoli na uzyskanie wiarygodnych wyników pomiaru. W takim przypadku pomiary należy wykonać nocą, kiedy hałas jest stabilny, a następnie uwzględnić korekcję o spodziewaną krzywą hałasu.

Innym przykładem jest konieczność wykonania pomiarów weryfikacyjnych poprawnej zrozumiałości mowy systemu nagłośnieniowego (np. dźwiękowego systemu ostrzegawczego) w nowobudowanym centrum handlowym. Rzeczywisty hałas, jaki będzie obecny w tym budynku w trakcie normalnego użytkowania, nie będzie dostępny w trakcie wykonywania pomiarów.

W Normie PN-EN 60268-16:2011 [2] przedstawiono metodologię uwzględniania charakterystyki szumu oczekiwanego przy pomiarach zrozumiałości mowy wykonywanych bez tego szumu. Tego typu funkcja jest również dostępna w mierniku XL2.

 

2014-02-22-2

 

Zapisywanie, analiza i sporządzenie protokołu

Miernik XL2 umożliwia zapisywanie wyników pomiarów na bieżąco w sposób automatyczny, co usprawnia naszą pracę pomiarowca. Dodatkowo producent przygotował kompletne narzędzie w postaci arkusza programu Microsoft Excel, za pomocą którego przygotujemy rzetelny protokół z pomiarów zrozumiałości mowy. Pozostaje nam tylko przeanalizowanie uzyskanych wyników, opisanie zaistniałych zjawisk i wystawienie oceny badanego pomieszczenia.

 

Bibliografia:

[1] Polska Norma PN-EN 60849:2001 Dźwiękowe systemy ostrzegawcze.
[2] Polska Norma PN-EN 60268-16:2011 Urządzenia systemów elektroakustycznych. Część 16: Obiektywna ocena zrozumiałości mowy za pomocą wskaźnika transmisji mowy.
[3] Kozłowski P.Z., Dziechciński P., Akustyczne i elektroakustyczne podstawy projektowania dźwiękowych systemów ostrzegawczych, Wrocław 2007.
[4] Zakład Laboratorium Sygnalizacji Alarmu Pożaru i Automatyki Pożarniczej, CNBOP Procedura odbioru instalacji dźwiękowych systemów ostrzegawczych.

 

Mariusz Chmieliński
główny specjalista ds. technicznych
TOA Electronics Europe GmbH Sp. z o.o.

 

2014-02-20-3Artykuł firmy TOA Electronics Europe GmbH Sp. z o.o.

 

Pin It

 

bg
pi