Opracowanie źródła dźwięku maskującego hałas związany z komunikacją werbalną w biurowych pomieszczeniach wielkoprzestrzennych

Kierownik projektu: dr hab. inż. Witold Mikulski, prof. Instytutu

Streszczenie projektu:

Celem głównym zadania było opracowanie prototypu źródła dźwięku maskującego dźwięki mowy, przeznaczonego do zastosowania w biurowych pomieszczeniach wielkoprzestrzennych.

W ramach 1. etapu zadania zbadano metodami symulacji komputerowej za pomocą programu ODEON wpływ różnych elementów adaptacji akustycznej oraz wpływ maskowania dźwięków mowy na właściwości środowiska akustycznego w rozpatrywanych pomieszczeniach. Określono nowe trójstopniowe kryterium oceny właściwości akustycznych pomieszczeń wielkoprzestrzennych. Ustanowiono kryteria oceny akustycznej lokalnych właściwości biurowych pomieszczeń wielkoprzestrzennych oraz oznaczono najbardziej efektywną postać dźwięku maskującego (szum różowy w paśmie częstotliwości 63-8000 Hz o poziomie dźwięku A wynoszącym 30–32,5 dB). Opracowano materiały informacyjne zawierające wyniki badań i zamieszczone je na stronie internetowej CIOP-PIB.

W ramach 2. etapu zadania wykonano badania symulacyjne i pomiarowe (laboratoryjne) oraz określono parametry techniczne, a także wykonano model źródła dźwięku maskującego hałas związany z komunikacją werbalną w biurowych pomieszczeniach wielkoprzestrzennych. Model źródła dźwięku maskującego (a właściwie systemu maskującego) składa się z 3 elementów: modelu generatora sygnału maskującego (cyfrowego lub analogowego), modelu wielokanałowego wzmacniacza mocy oraz modelu kolumn dźwiękowych zawierających głośniki, tj. źródła dźwięku maskującego. Opracowano materiały informacyjne metody stosowania źródeł dźwięku maskujących dźwięki związane z komunikacją werbalną oraz pasywnych technicznych środków kształtowania środowiska pracy w biurowych pomieszczeniach wielkoprzestrzennych i zamieszczone je na stronie internetowej CIOP-PIB.

W ramach 3. etapu zadania opracowano prototyp (wraz z dokumentacją źródła maskującego dźwięki mowy) przeznaczony do zastosowania w biurowych pomieszczeniach wielkoprzestrzennych (open space). Jest on – podobnie jak model – systemem emitującym dźwięki maskujące, składającym się z: prototypu analogowego generatora sygnałów maskujących, prototypu 8-kanałowego wzmacniacza mocy oraz 16 prototypów źródeł maskujących/głośników umieszczonych w prototypach 4 obudów/kolumn dźwiękowych. Generator umożliwia tworzenie szumu białego, różowego lub szarego. Można również do urządzenia podać z zewnątrz inny dowolny sygnał niskonapięciowy. Prototyp badano w pomieszczeniu biurowym o kubaturze ok. 200 m³, spełniającym wymagania akustyczne określone w normach dla pomieszczeń wielkoprzestrzennych open space (poza parametrem akustycznym „promień rozproszenia” - spełnienie tego kryterium uzyskano po zastosowaniu opracowanego prototypu systemu maskującego dźwięk). W pomieszczeniu, w dźwiękochłonnym suficie podwieszanym zainstalowano w jednej linii cztery prototypy zestawów/kolumn dźwiękowych (łącznie 16 źródeł głośników maskujących). Uzyskano równomierne nagłośnienie pomieszczenia określone maksymalną różnicą poziomów dźwięku A 4,3 dB (wymagane mniejsze od 6,5 dB; znacznie lepsze niż w modelu). Badania wykazały, że system ma znacznie większą moc akustyczną niż wymagana (do wytworzenia skutecznego dźwięku maskującego wystarcza ok. 1 W mocy elektrycznej w każdym kanale wzmacniacza). Jest to istotna wskazówka do opracowania egzemplarza przedprodukcyjnego (oraz następnie pierwszego egzemplarza produkcyjnego produktu – komercyjnego), gdyż umożliwia ograniczenie mocy elektrycznej zasilaczy i uproszczenie konstrukcji urządzenia.

W przypadku egzemplarza finalnego przedprodukcyjnego i finalnego produkcyjnego urządzenia możliwa jest ponadto zmiana regulacji poziomu equalizera oktawowego z dwustopniowej na jednostopniową oraz uproszczenie regulatorów poziomów mocy akustycznej w poszczególnych kanałach urządzenia.

Zadanie 2.SP.05. Widok modelu generatora i wzmacniacza systemu maskującego dźwięki mowy

Zadanie 2.SP.05. Widok z góry modelu kolumn dźwiękowych (szerokość podstawy 18,9 cm, kąt nachylenia ścianek bocznych do podstawy 65^° i 45^°)

Zadanie 2.SP.05. Widok prototypu generatora-wzmacniacza systemu maskującego dźwięki mowy

Zadanie 2.SP.05. Widok z góry prototypu kolumny dźwiękowej (szerokość podstawy 30 cm, kąt nachylenia ścianek bocznych do podstawy 65^°)

Zadanie 2.SP.05. Wyniki pomiaru w rozpatrywanym pomieszczeniu poziomu dźwięku A sygnału generowanego przez prototyp systemu maskującego dźwięki mowy

W 3. etapie zadania opracowano materiały informacyjne dotyczące: metod stosowania źródeł dźwięków maskujących dźwięki związane z komunikacją werbalną oraz pasywnych technicznych środków kształtowania środowiska pracy w biurowych pomieszczeniach wielkoprzestrzennych; materiały zawierające informacje nt. opracowanego prototypu źródła dźwięku maskującego hałas w biurowych pomieszczeniach wielkoprzestrzennych (w wersji do internetu i mediów społecznościowych).

Wyniki zadania przedstawiono w 6 publikacjach naukowych i 1 popularnonaukowej oraz zaprezentowano na 4 konferencjach krajowych i 4 międzynarodowych.

Jednostka: Pracownia Zwalczania Hałasu

Okres realizacji: 01.01.2020 – 31.12.2022