Ingegneria dei servizi edili: progettazione di aree di rinforzo acustico

Con i sistemi SAA ed ENS, oltre all'allarme mirato tramite altoparlanti o altri trasmettitori di allarme, viene fornito anche un certo grado di sicurezza contro i guasti. Colloquialmente, questi sistemi sono chiamati anche sistemi Evak o ELA (sistema di altoparlanti elettroacustici), sebbene questi termini non facciano alcuna dichiarazione sulla qualità o sulla funzionalità del sistema.

Raggiungere le persone vulnerabili

Oltre a raggiungere le persone a rischio, è fondamentale che queste rispondano correttamente. I sistemi di evacuazione, noti anche come sistemi di evacuazione, si concentrano sull'allerta acustica tramite voce. Questo metodo offre molti vantaggi, come la possibilità di annuncio individuale e la rapida reazione delle persone in pericolo. Uno degli obiettivi più importanti di questi sistemi è quello di essere sufficientemente comprensibili. Il risultato può essere verificato alla fine dell'installazione mediante una misurazione. Nel settore si parla di STI (Speech Transmission Index). L'STI può essere misurato in diversi modi: Per i sistemi Evak, il metodo di misurazione STI-PA (Speech Transmission Index for Public Address Systems) si è dimostrato valido nella pratica.

Fattore decisivo

Conosciamo tutti la situazione: durante una conversazione, non si capisce bene l'interlocutore perché è troppo lontano, l'ambiente circostante è molto rumoroso o altre influenze compromettono la comunicazione. La situazione è simile con i sistemi di evacuazione: le condizioni acustiche devono essere corrette in modo che anche le persone a rischio capiscano come devono reagire in caso di emergenza.

Acustica ambientale

Ogni ambiente si comporta in modo diverso dal punto di vista acustico. Alcune stanze hanno un'acustica piuttosto "secca". Ciò significa che i materiali presenti nella stanza assorbono molte onde sonore e non le rimandano indietro. I materiali tendono a essere morbidi (ad esempio, tappeti, soffitti perforati, ecc.). Quando un annuncio viene fatto in una sala di questo tipo, tende a essere ben compreso. In questo caso, l'annuncio "riverbera" solo in minima parte.

Le stanze in cui c'è riverbero sono l'opposto. I materiali in queste stanze tendono a essere duri (vetro, pietra, cemento, ecc.). Riflettono molte onde sonore. Quando si fa un annuncio in una stanza "riverberante", è difficile per le persone presenti capire l'annuncio. L'acustica della stanza ha un'influenza decisiva sulla qualità dell'intelligibilità, ma anche sulla percezione del clima della stanza da parte dell'utente (vedi Fig. 1).

Livello di rumore

I rumori di disturbo sono familiari nella vita di tutti i giorni (ad esempio, il rumore della strada o dei cantieri). In una stanza, i rumori di disturbo hanno un'influenza negativa sull'intelligibilità.

Immaginate la seguente situazione: Siete in una stazione e sentite un annuncio: il "segnale utile" è l'annuncio dell'altoparlante con informazioni importanti; il "rumore" è un treno in transito. In pratica, il cosiddetto "rapporto segnale/rumore" è decisivo. Il segnale utile (nel nostro esempio l'annuncio) dovrebbe essere superiore di almeno dieci decibel (dB) rispetto al segnale di disturbo (nell'esempio il treno in transito). Se si rispetta questo valore pratico, i segnali di disturbo hanno comunque un'influenza negativa sull'intelligibilità, ma relativamente bassa.

Altre influenze acustiche

Oltre alle influenze piuttosto rudimentali descritte sopra, ci sono molti altri punti da considerare per quanto riguarda l'acustica, come l'argomento della gamma di frequenze, la riverberazione (o RT 60) o l'effetto mascheramento. Anche questi aspetti sono rilevanti ai fini di una buona intelligibilità, ma l'obiettivo di questo articolo è la pianificazione delle aree di rinforzo del suono.

Scegliere il diffusore giusto

Come è noto, gli altoparlanti sono utilizzati come trasmettitori di allarme principali nei sistemi Evak. Il progetto è solitamente a 100 volt. Ciò significa che gli altoparlanti vengono pilotati con 100 volt dagli amplificatori di potenza (a piena potenza) e il segnale viene raccolto dall'altoparlante con l'aiuto di un trasformatore. Questa tecnologia presenta dei vantaggi per questi sistemi.

Ad esempio, i cavi possono essere molto lunghi e molti diffusori possono essere collegati in serie per ogni linea di diffusori. Inoltre, è possibile avere una presa di corrente individuale per ciascun altoparlante. Gli altoparlanti sono disponibili in un'ampia varietà di design e hanno caratteristiche diverse a seconda del design. È quindi importante scegliere il tipo di altoparlante giusto per l'applicazione richiesta. Ad esempio, gli altoparlanti da incasso e da superficie sono i più adatti per ottenere una copertura sonora uniforme e ampia e una buona intelligibilità. I diffusori a proiezione, invece, sono utilizzati principalmente nelle navate laterali, dove è necessario ottenere una propagazione sonora direzionale.

I luoghi di utilizzo abituali dei diffusori a camera di pressione sono principalmente all'aperto o in ambienti rumorosi come capannoni industriali o di produzione, grazie alla loro resistenza alle intemperie. Per l'applicazione speciale del rinforzo del suono in galleria, che pone i massimi requisiti in termini di progettazione, acustica e altoparlanti, sono disponibili trombe di confine appositamente sviluppate.

La tabella 1 illustra le caratteristiche più importanti del parlante e il loro significato.

Pianificazione delle aree di rinforzo del suono

A causa delle influenze acustiche descritte, non è sempre facile pianificare quanti diffusori sono necessari in un determinato caso, o dove e come devono essere montati per ottenere un'intelligibilità sufficiente. In pratica, si distingue tra due aree: aree di rinforzo acustico semplici e aree di rinforzo acustico sofisticate.

Con superfici sonore semplici, le influenze acustiche tendono a essere positive o basse. Il livello di rumore è piuttosto basso, l'altezza della stanza e il tempo di riverbero sono piuttosto bassi e le superfici utilizzate nella stanza hanno buone proprietà di assorbimento. Esempi tipici sono gli uffici, le sale riunioni, gli uffici open space, le aule di formazione o locali e aree simili (molti materiali morbidi, ambiente piuttosto silenzioso, ecc.) Per queste aree di rinforzo sonoro, è relativamente facile stimare il numero di diffusori necessari in determinate aree affinché il risultato finale sia adeguato. La Figura 2 (vedi sotto) è un buon indicatore per stimare quanti metri quadrati copre un diffusore a quale altezza di montaggio. Questo può essere utilizzato per stimare rapidamente il numero di diffusori necessari in un edificio e quindi il costo di un sistema.

Questo è più difficile da determinare per le superfici di rinforzo del suono più esigenti. Superfici che riflettono il suono, ambienti alti, forte rumore di fondo o semplicemente un'acustica complessa hanno un'elevata influenza sul risultato complessivo. Per la progettazione di tali superfici è necessaria una grande esperienza. In generale, si può affermare che per queste superfici la scelta del tipo di altoparlante, della pressione sonora e della posizione di montaggio (e dell'orientamento) è molto importante per ottenere un'intelligibilità sufficiente. In genere, è necessario un numero maggiore di altoparlanti rispetto alle superfici di rinforzo acustico semplici. In caso di dubbio, si consiglia di consultare uno specialista o di effettuare una simulazione acustica dell'area per evitare sorprese negative.

Conclusione

Nella pianificazione e nella progettazione dei sistemi Evak, i parametri acustici hanno un'influenza decisiva sulla capacità del sistema di raggiungere le persone in modo rapido e comprensibile. Oltre alla pianificazione delle aree di diffusione, ci sono altre fasi importanti di pianificazione, come la determinazione dell'ambito del sistema di diffusione, il tipo esatto di sistema, la zona di allarme o il tipo di cablaggio. È necessario chiarire in anticipo per quali scenari di emergenza il sistema dovrà essere utilizzato o con quali sistemi di terzi dovrà comunicare. Infine, ma non meno importante, questi sistemi devono essere inclusi in un concetto di sicurezza o di protezione antincendio.

Informazioni sull'autore: Christian Gschwend, presidente del comitato di lavoro tecnico SAA & ENS, Associazione SES.

Fig. 2: è mostrata la copertura dei diffusori.

Corso base SES

La SES, Associazione degli Installatori Svizzeri di Sistemi di Sicurezza, offre un corso sul tema dei sistemi di allarme vocale (SAA) e dei sistemi elettroacustici di emergenza (ENS). Nel corso del corso di perfezionamento presso l'Istituto Tecnico Svizzero di Winterthur, vengono impartite le conoscenze di base di SAA ed ENS e vengono insegnati gli elementi di pianificazione, esecuzione e manutenzione come base fondamentale. Il corso di un giorno si svolge più volte all'anno. Registrazione sotto: bit.ly/3phY8rQ.