СП 3.13130: «Заяц, ты меня слышишь?» — «Удовлетворительно…» — «Ну, Заяц… Погоди!»

Новый СП 3 «шагает» по стране…

И как слышен хруст свежего снега под подошвой на первом морозце, как слышен «хруст нейронов» в головах проектировщиков СОУЭ. Это «протаптываются» новые акустические связи…

И действительно, ранее проектировщики-слаботочники были специалистами по электрическим сетям – мощности, напряжения, токи, сечения проводов и «кабельный журнал»… Но с 1-го июня (со дня вступления в силу новой редакции СП 3) им предлагается освоить ещё и Акустику.

Специалисты нашей компании, как производителя систем СОУЭ, и по телефону, и в личном общении на семинарах и выставках по всей стране, получают много вопросов по теме «электроакустического расчёта», предписанного новым сводом правил.

Попробуем вместе разобраться и на какие-то вопросы ответить.

В прежней редакции СП всё было достаточно ясно: «Звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать уровень звука не менее чем на 15 дБА выше допустимого уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении. Измерение уровня звука должно проводиться на расстоянии 1,5 м от уровня пола».

Необходимо было обеспечить СЛЫШИМОСТЬ… Вот и вся акустика.

Правда было дополнительное требование в пункте 4.7.: «Установка громкоговорителей и других речевых оповещателей в защищаемых помещениях должна исключать концентрацию и неравномерное распределение отраженного звука». Этим были определены качественные, но не количественные акустические параметры СОУЭ.

В новом СП3 в п.3.11. дано развёрнутое определение «Слышимость: способность человека к распознаванию (восприятию) транслируемой аудиоинформации при заданном (минимальном) уровне развиваемого звукового давления».

Но далее в тексте нового СП 3 сам термин «слышимость» применяется только к звуковому оповещению. Этому понятию и его объективным параметрам посвящён целый раздел 6.8. нового СП 3.13130 «Слышимость звуковых сигналов оповещения». И в последующих подпунктах сформулированы точные числовые значения, позволяющие на стадии проектирования определить необходимые для звукового оповещения технические средства.

Подчас характеристику «понятность речи» подменяют понятием «слышимость» – где главным критерием может быть только превышение уровня звука над уровнем шума. Но когда описывается речевое оповещение – в пункте 6.11. вводится совершенно новый для Свода правил термин – «Разборчивость речи».

Заметим некую странность документа: в разделе 3 «Термины и определения» новой редакции нет ни термина, ни определения, что именно документ предписывает к пониманию под «Разборчивостью речи». А ведь этому термину будет посвящено большое количество текста, таблиц и формул.

Следует отметить, что «слышимость» и «разборчивость речи» — это разные физические понятия. Речь может звучать очень громко и быть прекрасно слышна, но быть при этом совершенно неразборчивой (например, в залах вокзалов, аэропортов и др.). Поэтому для оценки разборчивости речи в мире разрабатываются специальные методы, отличные от оценок ее громкости, и разработкой этих методов занимаются крупные международные организации: ISO, AES, IEC и др.

В новом СП 3.13130 параметры для электроакустического расчёта находятся в разных частях документа. В пункте 6.11. «Разборчивость речи» и в Приложении В. 

Надо констатировать, что в новом документе некоторые параметры для электроакустического расчёта определены объективно (имеют количественное или числовое выражение), а именно:

- уровень шума – определён в Таблице В1 приложении В;

- превышение уровня звука над уровнем шума – определён в п. 6.11.3, В.7.4 и Г.1.4,

- высота (от уровня пола) плоскости озвучивания – определена в п. 6.11.3,

- высота расположения от уровня пола расположения настенного ОП – в п.  6.18.1

- частотный диапазон - от 200 до 2000 Гц – определён в п. В.7.4.

- площадь удовлетворительной разборчивости речи – 90% от общей площади п. 6.11.1.

Однако важнейшая характеристика «разборчивость речи» опирается на необъективные показатели.        

Эта характеристика (как параметр) в новом СП (несмотря на то, что СП – нормативный документ) не имеет количественного, а только качественное выражение. Это делает невозможным использование характеристику «разборчивости» в точных числовых расчётах.

Приведём выдержки из Свода правил.

Так в п 6.11 «Разборчивость речи» рекомендуется в расчётах ориентироваться на следующие словосочетания:

- разборчивость речи (п. 6.11.1),

- необходимый уровень разборчивости речи (п. 6.11.2) (Примеч. Тромбон – вводится градация «необходимый уровень»),

- удовлетворительная разборчивость речи (п. 6.11.3) (Примеч. Тромбон – без градации «уровень»).

В соответствии с международными стандартами, в частности ISO/TR 4870, под характеристикой разборчивость понимается:

Разборчивость речи — доля понятной речевой информации. Это способность слушателя правильно воспринимать и распознавать фонетические элементы устной речи: звуки, слоги, слова и фразы. В акустике это параметр, который определяет качество передачи речевой информации и влияет на её понятность.

Разборчивость речи определяется как отношение правильно принятых на слух или при помощи приборов фонетических элементов к общему количеству переданных элементов. В качестве таких элементов могут выступать слоги, слова, фразы.

Соответственно, в технической литературе выделяют разные виды разборчивости:

• Слоговая — в этом виде вычисляется процент правильно распознанных слогов. 
• Словесная — в этом виде вычисляется процент правильно распознанных слов.   
• Фразовая — в этом виде вычисляется процент правильно распознанных фраз. 

В новом СП 3.13130 нигде не указывается по какому виду разборчивости должен определяться процент «правильно принятых на слух фонетических элементов».

Для конкретизации характеристики «разборчивость речи» в Акустике введена объективная величина – индекс разборчивости речи.

Индекс разборчивости речи — числовой показатель, оценивает в процентном исчислении долю речевой информации, доступной в конкретных акустических условиях. Значение индекса основано на отделении речи от шума и её усвоении в предлагаемых частотного диапазона и выбранном «виде разборчивости». Значения индекса варьируются от 0 до 100%.

Исходя из этого определения формулируем 3 слагаемых параметра, из которых будет «складываться» значение «индекса» как критерия оценки разборчивости речи:

• параметр «шум»,
• параметр «частотный диапазон речевого сигнала»,
• параметр «вид разборчивости».

Большое количество вариантов этих трёх слагаемых приводят к различным «суммам» в итоговых результатах, и, как следствие к разным числовым значениям «индекса разборчивости речи».

Интерпретация его числовых значений (с аппроксимацией) Таблицы F1 по ГОСТ ИСО 9921-2017:

• 0–30% — речь неразборчива;
• 30–45% — очень слабая разборчивость;
• 45–60 % — слабая разборчивость;
• 60–75% — удовлетворительная;
• 75–90% — хорошая;
• 90–100 %— отличная разборчивость.

В новом СП 3.13130 в п. 6.11.3 рекомендуется ориентироваться на значение этого индекса как «УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНОЕ». Именно это значение критерия разборчивости речи (более 60%) как долю речевого сообщения, доступной к пониманию в конкретных акустических условиях,  можно принимать за основу при «фразовом» виде разборчивости.

Но как выйти на числовое значение? Может в этом поможет СП?

Обращаемся в Приложению В (справочному): «Рекомендации по выполнению электроакустического расчёта». В таблице В2 – нормативно закреплены УЗД постоянного шума в помещениях различного назначения. А в пункте В3 «Определение УЗД, создаваемого оповещателем пожарным» приводится формула В.1:

Определяющая звуковое давление. Вспоминаем десятичные логарифмы…

И ещё есть пункт В.3.3. При проектировании необходимо учитывать неравномерность амлитудно-частотных характеристик звуковых и речевых ОП (в рабочем диапазоне) и амлитудно-частотных характеристик воспроизводимых сигналов. Очень большой вопрос для проектировщика: где взять и каким образом учитывать эти неравномерности, да ещё в рабочем диапазоне?

Но, собственно, как рассчитать и определить какова будет «разборчивость речи» - некоей методики в тексте СП нет.

И в пункте В.6.1. «Расстояние до наиболее удаленной точки от ОП определяется геометрическим способом, учитывая высоту размещения ОП над уровнем пола (покрытия). Затем проверяется соответствие требуемого УЗД требованиям настоящего свода правил с учетом снижения УЗД в зависимости от расстояния и угла отклонения от рабочей оси ОП. УЗД снижается в зависимости от расстояния в соответствии с формулой (В.2).:

И опять определяется не параметр «разборчивости речи», а о уровне звукового давления!

Т.е. сравниваются УЗД шума и УЗД звука – а значит (после всех исчислений) определяется характеристика «слышимость»!

Да, есть пункты, конкретно указывающие на характеристику «разборчивость речи». 

Но критерий «удовлетворительная», «хорошая», «не хорошая» - без объективных значений – не могут применяться в «нормативных документах», каким является СП 3.13.130. Это серьёзная недоработка авторов СП.

Современная редакция СП 3.13130 предоставляет два варианта подхода к электроакустическому расчёту, где параметр УЗД коррелируется с характеристикой «удовлетворительной разборчивости речи». 

Первый вариант.

По пункту 6.11.3. Разборчивость речи принимается удовлетворительной, если одновременно выполняются следующие требования:

• эквивалентный УЗД постоянного шума не превышает 65 дБА;
• УЗД…на высоте 1,5 метра от уровня пола по всей площади…превышает…УЗД постоянного шума не менее чем на 10 дБ,…(сокращения Тромбон);
• расстояние между ОП не превышает: 6 метров - для однонаправленных ОП; 12 метров - для двунаправленных ОП.

Второй вариант.

Считаем, что и этот (предложенный разработчиками СП 3) вариант также как п. 6.11 3. обеспечивает «удовлетворительное» качество разборчивости речи.

По пункту В.7.4. Принятие предварительных проектных решений может быть основано на следующих ограничениях:

• расстояние между ОП не превышает 16 метров;
• расстояние от речевого ОП до оповещаемого не превышает 8 метров;
• максимальный УЗД, создаваемого ОП, превышает УЗД постоянного шума в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 500 Гц, 1000 Гц и 2000 Гц не менее чем на 15 дБ уровень постоянного шума.

Значит по новому тексту СП для того, чтобы обеспечить «удовлетворительный уровень разборчивости речи» достаточно правильно (по рекомендациям) обеспечить слышимость звуковых сигналов над «уровнем звука постоянного шума».

Т.е. вернулись к формулировке предыдущей редакции СП 3.13130-2012: «Звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать уровень звука не менее чем на 15 дБА выше допустимого уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении».

Возникает правомерный вопрос: зачем было «обременять» нормативный документ той информацией, которая не будет востребована?

На предварительных слушаниях в 2024-25 годах авторскому коллективу ВНИИ ПО адресовался этот вопрос, но видно «слышимость» была неудовлетворительная…