Podstawy Nagłośnienia Radiowęzłowego 100V / PA

Nagłośnienie radiowęzłowe 100V

Nagłośnienie wysokonapięciowe powstało w celu wysyłania komunikatów słowno-muzycznych drogą przewodową na duże odległości i dla większej ilości urządzeń przetwarzających sygnał elektryczny na fale dźwiękowe jak: głośnik radiowęzłowy 100V, kolumna głośnikowa, głośnik tubowy lub megafon. Z punktu widzenia technicznego oraz celu i sensu, można to porównaćz przesyłaniem energii elektrycznej liniami wysokiego napięcia, gdzie straty mocy powstające na znacznych odległościach wskutek rezystancji przewodów, są znacznie mniejsze. Ponadto, w obiektach użyteczności publicznej dla uzyskania równomiernego poziomu głośności w całym obszarze odsłuchu, lepiej z różnych względów zastosować większą liczbę małych głośników, niż dwie czy cztery klasyczne kolumny głośnikowe o dużej mocy.

Systemy nagłośnienia PA 100V

Układ monofoniczny 100V Linia głośnikowa 100V

Przeważająca część systemów radiowęzłowych 100V funkcjonuje w systemie monofonicznym. Poprawny odbiór sygnału stereofonicznego w takiej instalacji wymagałby nie tylko zastosowania dwóch niezależnych układów wzmacniaczy i głośników, ale zakładałby również konieczność precyzyjnego rozmieszczenia elementów projekcji dźwięku w jednakowej odległości od odbiorcy. Warunki te nie mogą być spełnione w obiektach, w których odbiorcy swobodnie przemieszczają się w obrębie nagłaśnianych stref. Jedynym sposobem skutecznej realizacji systemu nagłośnienia jest zastosowanie konfiguracji monofonicznej.

Głośniki w systemie 100V podłącza się zazwyczaj równolegle do linii głośnikowej. Z technicznego punktu widzenia, nie stanowi to problemu, w praktyce jednak metoda ta nie jest perfekcyjnym rozwiązaniem. W przypadku uszkodzenia linii głośnikowej, wszystkie głośniki umieszczone za miejscem uszkodzenia przestaną pracować. Aby zapobiec takiej sytuacji można poprowadzić kable głośnikowy od ostatniego głośnika z powrotem do wzmacniacza i podłączając zgodnie z odpowiednią polaryzacją zamknąć pętlę. Wówczas uszkodzenie linii głośnikowej nie spowoduje przerwania pracy głośników.

System nagłośnienia radiowęzłowego w galerii

Głośnik naścienny HQM

Zjawisko pogłosu i niwelowanie go

Zjawisko pogłosu to odbieranie przez ucho kilkukrotnego tego samego, odbitego sygnału dźwiękowego, w różnych odstępach czasu i o różnym natężeniu. Sygnał dźwiękowy odbijany jest wtedy od podłogi, sufitu, ściany, itp. przeszkód, znajdujących się w różnej odległości od co najmniej kilku pracujących w tym samym pomieszczeniu głośników. Żeby lepiej zrozumieć zjawisko pogłosu, poniżej przedstawiono uproszczony przykład, który został zaczerpnięty z innego przewodnika. Wyobraźmy sobie, że mamy dwie równoległe ściany, a na jednej z nich wisi głośnik z skierowaną osią na równoległą ścianę. Pośrodku, pomiędzy tymi ścianami znajduje się słuchacz. Fala dźwiękowa rozchodzi się w powietrzu z prędkością około 330m/s. Jeżeli odbiorca stoi w odległości 33 metrów od głośnika to sygnał dotrze do niego po 0,1 sekundzie i na razie nic złego się nie dzieje. Ale jeśli sygnał jest dostatecznie silny, wędruje po przeciwległej ścianie i po odbiciu się od niej, wraca do słuchacza już z opóźnieniem 0,1s + 0,2s = 0,3s. Jeśli jeszcze raz odbije się od ściany z głośnikiem, to jest słyszalny po raz trzeci po czasie 0,1s + 0,2s + 0,2s = 0,5s. Dodatkowo międzyczasie, zanim do ucha dotrze sygnał odbity, głośnik emituje kolejny sygnał. Sygnały te nakładają się na siebie, powodując kakofonię czyli jednoczesny odbiór wielu sygnałów, co często uniemożliwia zrozumienie przekazu audio.

Głośnik sufitowy HQM do systemu PA

Istnieje możliwość wyliczenia czasu pogłosu poprzez zastosowanie wzoru Sabine’a:

T= 0,163V / Ac [s], gdzie:


T - czas pogłosu w sekundach
V - objętość pomieszczenia w metrach sześciennych
Ac - całkowita chłonność akustyczna pomieszczenia, przy czy Ac = α1A1 + α2A2 + α3A3 + ...
A1, A2, A3, ... to powierzchnie wewnętrzne pomieszczenia
α1, α2, α3, ... to odpowiadające im współczynniki pochłaniania.

Występują dwa główne powody powstawiania pogłosu. Pierwszy z nich jest to architektura pomieszczenia, w którym człowiek ma minimalny wpływ na rozchodzenie się dźwięku. Zaś drugim powodem powodujący zjawisko pogłosu jest złe rozmieszczenie, ukierunkowanie głośników i kolumn głośnikowych. Nie jesteśmy w stanie rozpatrzeć wszystkich możliwych konstrukcji budowli i pomieszczeń i dla każdego z nich przedstawić dobór i sposób rozmieszczenia urządzeń nagłaśniających. Jednak istnieje kilka prostych reguł i jeśli się tylko do nich zastosujemy, niezależnie od pomieszczenia i przeznaczenia można uzyskać przyzwoity efekt. 

1. Jeżeli mamy do czynienia z pomieszczeniem o kształcie prostokątnym nie powinniśmy kierować osi głośnika prosto w przeciwległą ścianę, lecz w miejsca, gdzie dźwięk ulegnie największemu rozproszeniowi.
2. W miejscach, gdzie słuchacz może się znaleźć blisko ściany powinno się zastosować głośniki sufitowe lub wiszące. Wysokość montażu nie może być większa niż 2,5 metra. Pozwala to dodatkowo zapobiec ogłuszeniu słuchacza.
3. Do zmniejszenia ilości niepożądanych odbić oraz zniwelowania powstawania niechcianego pogłosu można również zastosować opcję zwiększenia ilości głośników o mniejszej mocy, zamiast kilku o dużej, tak aby każdy z nich emitował mniejszą energię, a jednocześnie głośność w każdym miejscu tego obiektu była podobna. Dotyczy to w szczególności pomieszczeń o skomplikowanej strukturze.
4. Często się zdarza, iż system nagłośnienia montowany jest w pustym pomieszczeniu. W przypadku wypełnienia go ludźmi, ich ciała będą tłumić dźwięk, zmniejszając przez to również natężenie. Dlatego dobrze jest dokonać dodatkowego ustawienia poziomu głośności przy wypełnione sali.

Przewód do systemu nagłośnienia

Straty mocy

Podczas projektowania systemu nagłośnienia radiowęzłowego 100V, należy również pamiętać o zjawisku jakim jest: strata energi. Napędzenie głośników o stosunkowo niewielkiej impendacji wymusza przepływ dużych prądów. Źle dobrane przewody mogą spowodować zbędne straty użytecznej mocy. Istnieje przekonanie, że im grubszy kabel, tym lepsza jakość transmisji. Nie jest to do końca prawda, gdyż zastosowanie kabla o większym przekroju do urządzeń nagłośnienia o niższej klasie nie wpłynie na poprawę jakości brzmienia. Zwiększenie przekroju kabla może jednak zmniejszyć straty energii, które zachodzą w kablu.