Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10615-3:2014 Âm học - Đo các thông số âm thanh phòng - Phần 3

• Số hiệu: TCVN10615-3:2014
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2014

Số dải i	Tần số Hz	Mức công suất âm, LW,S dB re 1 pW	Mức áp suất âm LP,S,1 m		Trọng số A A dB
			Nguồn âm định hướng dB re 20 mPa	Nguồn âm đẳng hướng dB re 20 mPa
1	125	60,9	51,2	49,9	- 16,1
2	250	65,3	57,2	54,3	- 8,6
3	500	69,0	59,8	58,0	- 3,2
4	1000	63,0	53,5	52,0	0,0
5	2000	55,8	48,8	44,8	1,2
6	4000	49,8	43,8	38,8	1,0
7	8000	44,5	38,6	33,5	- 1,1
	Trọng số A	68,4	59,5	57,4

CHÚ THÍCH: Phổ nêu tại Bảng 1 được dựa trên cơ sở ANSI S 3.5-1997 (R 2007)^[5]. Các số liệu trung bình đối với các diễn giả nam và nữ và đối với lực nói bình thường được lấy theo Tài liệu tham khảo [16]. Theo nguồn âm đẳng hướng được ưa dùng ở đây, thì các mức công suất âm trong các dải octa được tính từ các mức áp suất âm trên trục cho nguồn âm định hướng, cần chú ý đến các đặc điểm định hướng. Các số liệu về khả năng định hướng cũng lấy từ Tài liệu tham khảo [16].

6.2. Tốc độ suy giảm trong không gian của mức áp suất âm trọng số A của tiếng nói

Mức công suất âm của loa phải đủ lớn trong từng dải octa sao cho mức áp suất âm vượt 6 dB so với mức tiếng ồn nền tại điểm đo xa nhất. Xác định mức công suất âm của loa đẳng hướng, L_W,Ls, sử dụng chuẩn đo lường có ít nhất độ chính xác cấp kỹ thuật. Tham khảo khái quát các phương pháp tương ứng nêu tại ISO 3740.

CHÚ THÍCH: Các phương pháp tương ứng là ISO 3741^[1], ISO 3743-1^[2], ISO 3743-2^[3], ISO 3744 hoặc ISO 3745^[4].

Sử dụng đầu ra đã hiệu chuẩn của tiếng ồn hồng khi xác định sự phân bố âm trong không gian của mức áp suất âm (SPL) trọng số A của tiếng nói trong văn phòng có không gian mở. Mức áp suất âm tại khoảng cách 1 m từ trung tâm âm thanh của loa trong trường tự do, L_p,Ls,1m,i, tính theo dexiben, là:

(1)

Trong đó:

L_W,Ls,i là mức công suất âm của loa trong các dải octa,

...

...

...

Trong một không gian mở, loa được đặt tại vị trí nguồn đã chọn và mức áp suất âm, L_p,Ls,n,i sinh ra bởi loa hiệu chuẩn được xác định tại các vị trí đo N đã chọn. Hiệu chính mức ồn nền theo ISO 3744.

Sự suy giảm D_n,i, tính theo dexiben, của tiếng ồn hồng tại điểm đo được xem xét n tại khoảng cách r_n được xác định theo:

D_n,i = L_{p, Ls,1m,i} - L_p,Ls,n,I                                                              (2)

Trong đó:

L_p,Ls,1m,i là mức áp suất âm tại khoảng cách 1 m;

L_{p,Ls n,i} là mức áp suất âm tại điểm đo n.

i kí hiệu dải octa.

Phổ của tiếng nói tại từng dải octa i được thể hiện tại Bảng 1. Cùng giá trị suy giảm D_n,i có hiệu lực cho bất kỳ mức công suất âm của loa. Vì vậy, giá trị suy giảm áp dụng cho mức công suất âm của tiếng nói, L_{W, S}. Mức công suất âm của tiếng nói bình thường có liên quan mức áp suất âm của phổ tiếng nói tại khoảng cách bằng 1 m theo L_{W, S} = L_{P, S,1 m} + 11 dB.

Mức áp suất âm của tiếng nói bình thường tại vị trí n và dải octa i, L_{P, S, n,i} là sự chênh lệch của mức áp suất âm của tiếng nói bình thường giảm đi D_n,i:

...

...

...

Trong đó:

L_{P, S,1 m, i} là mức áp suất âm của tiếng nói bình thường tại khoảng cách bằng 1 m từ nguồn đẳng hướng;

D_n,i là sự suy giảm tại điểm đo n được xác định từ Công thức (2);

i kí hiệu dải octa.

Cuối cùng, mức tiếng nói trọng số A tại vị trí n và dải octa i, L_{P, A,S,n}, nhận được bằng cách cộng trọng số A tại từng dải octa và phép tổng trên cơ sở năng lượng:

(4)

Trong đó:

L_{P, S, n,i} là mức áp suất âm của tiếng nói bình thường tại điểm đo n được xác định từ Công thức (3);

...

...

...

Việc xác định D_{2, S} được thực hiện từ các kết quả tại các vị trí đo ở các khoảng cách trong phạm vi từ 2 m đến 16 m kể từ nguồn âm. Sử dụng trục khoảng cách logarit và hồi quy tuyến tính. Nếu vị trí đo cuối cùng là gần với tường phản xạ, thì các giá trị SPL và STI sẽ tăng lên. Trong các trường hợp như vậy, vị trí đo cuối cùng phải được bỏ qua khi xác định D_{2, S} và r_D.

Việc xác định SPL của tiếng nói tại vị trí đo n được thể hiện trên Hình 2. Sự suy giảm trong không gian của tiếng nói trọng số A, D_{2, S} được xác định sử dụng phương pháp bình phương tối thiểu:

(5)

Trong đó:

L_{p, A, S, n} là mức tiếng nói trọng số A tại vị trí n;

n là số chỉ số của vị trí đo đơn lẻ;

N là tổng số các vị trí đo;

r_n là khoảng cách đến vị trí đo n;

...

...

...

Phép xác định D_{2, S} được biểu thị bằng đồ thị trên Hình 3 a).

6.3. Khoảng cách mất tập trung và khoảng cách riêng tư

STI được xác định theo toàn bộ phương pháp phù hợp với IEC 60268-16 đối với từng tổ hợp nguồn- thu trên đường đo. Không bao gồm âm che phủ, ngưỡng nghe được và sự khác biệt về giới tính riêng. Sử dụng phổ tiếng nói chung không phân biệt giới tính vì kết quả trung bình của các giới là mối quan tâm hàng đầu. STI cũng có thể được xác định từ đáp ứng xung, ví dụ, sử dụng MLS hoặc cách quét, và điều chỉnh sự ảnh hưởng của tiếng ồn nền.

Mức tiếng ồn nền trung bình trên toàn bộ các vị trí đo của đường đo được sử dụng để xác định STI. Điều này được sử dụng vì sự thay đổi về không gian của mức ồn nền có thể gây ra các thay đổi lớn trong STI và phép xác định các khoảng cách mất tập trung và riêng tư có thể không phải luôn luôn rõ ràng.

CHÚ THÍCH: Ngoài ra, STI có thể được xác định bằng cách sử dụng tiếng ồn nền đã đo khác hoặc tiếng ồn nền mô phỏng, ví dụ, từ hệ thống che chắn âm hoặc từ các hoạt động của con người; xem IEC 60268-16. Tuy nhiên, điều này cung cấp các thông tin bổ sung mà không thuộc phạm vi của tiêu chuẩn này.

Xác định khoảng cách mất tập trung và khoảng cách riêng tư sử dụng đường hồi quy tuyến tính xác định từ các giá trị STI như một hàm số của khoảng cách trên trục tuyến tính như thể hiện trên Hình 3 b).

CHÚ THÍCH: Có thể chứng minh là không thể xác định được khoảng cách riêng tư nếu STI > 0,20 đối với tất cả các vị trí.

6.4. Tiếng ồn nền

Mức ồn nền, L_P,B, được đo tại từng vị trí đo trong các dải octa. Mức áp suất âm trọng số A, L_P,A,B, được xác định tương ứng. Mức ồn nền trung bình của tất cả các vị trí đo cũng được xác định.

...

...

...

Báo cáo thử nghiệm bao gồm các thông tin sau đây:

a) Công bố rằng các phép đo được thực hiện phù hợp với TCVN 10615-3 (ISO 3382-3);

b) Tên và vị trí của phòng được thử;

c) Bản thiết kế phác thảo của phòng thử, có chỉ thị tỷ lệ xích, nếu có, tiết diện của phòng;

d) Độ cao của phòng, và các kích thước chính của phòng;

e) Tình trạng của phòng (đồ nội thất, số người có mặt, hoạt động của hệ thống thông gió;

f) Mô tả nền và vật liệu hoàn thiện trần;

g) Mô tả loại và chiều cao các màn chắn;

h) Loại nguồn âm, và nêu các đặc tính định hướng;

...

...

...

j) Các vị trí nguồn và micro được thể hiện trên bản vẽ của phòng, bao gồm các màn chắn và các đơn vị lưu trữ giữa nguồn và micro và độ cao;

k) Các kết quả đo theo các đại lượng số đơn (xem Bảng 2);

l) Các đường phân bố âm trong không gian như thể hiện trên Hình 3, bao gồm các dữ liệu đo đối với L , L_P,A,B và STI;

m) Ngày tiến hành đo và tên cơ quan thực hiện phép đo.

CHÚ DẪN

1 mức áp suất âm của loa tại 1 m trong trường tự do, L_{P,Ls,1 m}

L_P SPL của các dải octa

2 mức áp suất âm đo được của loa tại điểm n, L_P,Ls,n

¦_C tần số trung tâm của dải octa

...

...

...

D_n sự suy giảm tại điểm đo n

4 mức áp suất âm tính được của tiếng nói tại điểm n, L_P,S,n

Hình 2 - Xác định mức áp suất âm của tiếng nói tại vị trí đo n. Sự suy giảm D_n giữa 1 và 2 giống như giữa 3 và 4

Bảng 2 - Báo cáo các đại lượng số đơn

Đường 1

Đường 2

STI tại nơi làm việc gần nhất

...

...

...

Khoảng cách mất tập trung, r_D, m

Khoảng cách riêng tư, r_P, m (nếu đo)

Tốc độ suy giảm trong không gian của SPL trọng số A của tiếng nói, D_2,S, dB

...

...

...

SPL trọng số A của tiếng nói tại 4 m, L_{P, A,S, 4 m}, dB

Mức ồn nền trung bình trọng số A, L_{P, A,B}, dB

a) Xác định D_2,S và L_{P, A,S, 4 m}                              b) Xác định khoảng cách mất tập trung r_D

...

...

...

L_{P, A} mức áp suất âm trọng số A

y chỉ số truyền đạt tiếng nói

r khoảng cách đến loa

r khoảng cách đến người nói

D_2,S tốc độ suy giảm trong không gian của tiếng nói

r_D khoảng cách mất tập trung

L_{P, A,B} mức áp suất âm trọng số A của tiếng ồn nền

r_P khoảng cách riêng tư

L_{P, A,S} mức áp suất âm trọng số A của tiếng nói

...

...

...

L_{P, A,S, 4 m} mức áp suất âm trọng số A của tiếng nói cách 4 m từ nguồn âm

Hình 3 - Ví dụ xác định các đại lượng số đơn từ các đường cong phân bố trong không gian

Phụ lục A
(tham khảo)

Ví dụ về các giá trị mục tiêu để đánh giá các số liệu đo

Phụ lục này cung cấp một số cơ sở để đánh giá các kết quả đo. Các kết quả của các phép đo thực hiện trong 16 văn phòng có không gian mở nêu tại Tài liệu tham khảo [16]. Các kết quả của năm văn phòng khác (trong một số trường hợp là trước khi hoặc sau khi được tu sửa lại) được phát hành tại Tài liệu tham khảo [20]. Các văn phòng có không gian mở đã chọn rất khác nhau về dạng hình học, hấp thụ âm thanh, đồ nội thất, và mức ồn nền.

Hầu hết các văn phòng có không gian mở đều có các điều kiện yếu kém hoặc không đủ về âm thanh. Các giá trị số đơn điển hình trong các văn phòng mà có các điều kiện âm thanh yếu kém thường có D_2,S < 5 dB, L_{P, A,S, 4 m} > 50 dB, và r_D > 10 m.

Các văn phòng có các điều kiện âm thanh tốt là hiếm có, nhưng ví dụ về các giá trị mục tiêu phải là D_2,S ≥ 7 dB, L_{P, A,S, 4 m} ≤ 48 dB, và r_D ≤ 5 m.

...

...

...

Phụ lục B
(tham khảo)

Mối tương quan giữa chỉ số truyền đạt tiếng nói và hiệu suất công việc

Tiếng ồn trong các văn phòng có không gian mở có thể bao gồm nhiều nguồn âm thanh khác nhau như nói và cười, chuông điện thoại reo, tiếng bước chân, ồn do thông gió, ồn từ bên ngoài, ồn của thiết bị, ồn do quét dọn, và các màn chắn âm nhân tạo. Theo một số các nghiên cứu trên hiện trường, tiếng nói là một trong các nguồn âm thanh khó chịu nhất và ồn ào nhất. Điều này hiển hiện trong bất kỳ văn phòng có không gian mở nào, trong khi sự hiện hữu của các âm thanh khác phụ thuộc vào thiết kế kiến trúc và các thói quen của người sử dụng.

Tiếng nói là cần thiết, nhất là trong quá trình làm việc theo nhóm, khi đối thoại và trao đổi kiến thức. Các văn phòng có không gian mở đã được dự kiến đầu tiên dành cho loại hình công việc này. Tuy nhiên, các văn phòng có không gian mở đã được sử dụng ngày càng nhiều cho tất cả các loại hình công việc. Nếu công việc đòi hỏi sự tập trung và các nguồn lực liên quan đến nhận thức thay vì công việc làm hàng ngày, xung quanh tiếng nói rõ ràng thường là mất tập trung và có thể ảnh hưởng đến hiệu suất công việc. Ngoài ra, trong các văn phòng có không gian mở có thể không thực hiện được các cuộc đàm thoại mang tính bí mật. Trong các tình huống đó, sự rõ ràng của tiếng nói khẽ, tức là, giữa các phòng làm việc gần nhau, tính riêng tư của tiếng nói mong muốn ở mức cao. Tiêu chuẩn này nhằm quy định phương pháp xác định mức độ riêng tư của tiếng nói trong văn phòng để hỗ trợ thiết kế về âm thanh.

Các tác động của tiếng nói không liên quan ảnh hưởng đến hiệu suất công việc cũng đã được nghiên cứu, sử dụng các thử nghiệm mang tính tâm lý trong phòng thử nghiệm (xem Tài liệu tham khảo [8]). Tiếng nói rõ ràng lý tưởng (STI bằng 1,00) sẽ giảm đáng kể hiệu suất của các nhiệm vụ đòi hỏi có trí thức hiểu biết khi so sánh với sự yên lặng khi không có tiếng nói. Các nhiệm vụ đòi hỏi có nhận thức bao gồm, ví dụ, giảng bài, toán, bộ nhớ tạm, các nhiệm vụ hai mặt phức tạp. Hiệu suất thường được đo bằng cách giám sát tỷ lệ mắc lỗi. Tỷ lệ mắc lỗi được báo cáo tại từ 4 % đến 41 % cao hơn trong quá trình nói hơn là trong quá trình yên lặng. Sự biến đổi lớn được giải thích bằng các sự khác nhau trong các thiết kế mang tính thí nghiệm, giống như nhiệm vụ đòi hỏi, các loại tiếng nói, áp lực thời gian, và thời gian tiếp xúc. Bằng chứng rõ ràng cho thấy là hợp lý để đề xuất hiệu suất của công việc cần nhận thức trong các văn phòng có không gian mở bị giảm đi khi có các tiếng nói không liên quan. Các nghiên cứu theo dạng đưa ra bản câu hỏi thăm dò ý kiến sẽ hỗ trợ cho đề nghị này (Tài liệu tham khảo [17] [18]).

Độ rõ của tiếng nói hiếm khi đạt lý tưởng (STI= 1,00) hoặc bằng zero (STI= 0). Các trạng thái âm thanh của văn phòng (các loại vật liệu hấp thụ, mức ồn nền, các màn chắn, v.v...) và khoảng cách giữa người nói và người nghe làm cho STI khác nhau từ 0,00 đến 1,00. Tài liệu tham khảo [8] đã tạo ra một mô hình (Hình B.1) mà dự đoán được sự suy giảm hiệu suất của nhiệm vụ như một hàm số của STI. Các kết quả trong Tài liệu tham khảo [19] cung cấp sự trợ giúp đáng kể cho mô hình này.

CHÚ DẪN

y là sự thay đổi tối thiểu về hiệu suất của nhiệm vụ;

...

...

...

Hình B.1 - Tác động của STI đến hiệu suất của các nhiệm vụ đòi hỏi nhận thức
(xem Tài liệu tham khảo [8])

Mô hình này mô tả hình dạng về sự thay đổi hiệu suất, không chính xác về độ lớn. Các nhiệm vụ yêu cầu sự tập trung cao dễ bị ảnh hưởng đến tiếng nói hơn so với các nhiệm vụ thường xuyên. Sự cố gắng và các yếu tố khác liên quan đến công việc sẽ làm giảm thêm hiệu suất tổng thể trong các vị trí làm việc thực tế. Mô hình này có hai hệ quả chính đối với tiêu chuẩn này:

a) Các tác động tiêu cực của tiếng nói đối với hiệu suất công việc bắt đầu triệt tiêu nhanh chóng nếu STI dưới 0,50. Vì vậy khoảng cách mất tập trung r_D được đặt tại khoảng cách mà STI đạt 0,50.

b) Các tác động tiêu cực của tiếng nói đối với hiệu suất công việc sẽ triệt tiêu nếu STI dưới 0,20. Vì vậy khoảng cách riêng tư r_P được đặt tại khoảng cách mà STI đạt 0,20.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] ISO 3741, Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure - Precision methods for reverberation rooms

[2] ISO 3743-1, Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure - Engineering methods for small movable sources in reveberant fields - Part 1: Comparison methods for a har_D-walled test room.

[3] ISO 37413-2, Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure - Engineering methods for small movable sources in reveberant fields - Part 2: Methods fos special reveberation test room.

...

...

...

[5] ANSI S 3.5-1997 (R 20070, Methods for the calculation of the speech intelligibility index

[6] BRADLEY, J.S. The acoustical design of conventional open plan offices. Can. Acoust. 2003, 31(2), pp. 23-31

[7] CHU, W.T., WARNOCK, A. C. C. Measurment of sound propagation in open offices. Ottawa: National research council Canad, Institute for Research in construction, 2002. (IRC Internal report IR-836.) Available (viewed 2011-12-210 at: http://www.nrc- cnrc.gc.ca/obj/irc/doc/pubs/ir/ir/836/ir836.pdf

[8] HONGISTO, V. A model predicting the effect of speech of varying intelligibility on work performance. Indoor Air 2005, 15(6), pp. 458-68

[9] HOUTGAST, T., STEENEKEN, H. J. M. A review of the MTF concept in room acoustics and its use for estimating speech intelligibility in auditoria. J. Acoust. Soc. Am. 1985, 77(3), pp. 1069-1077

[10] JONES, D. M., MACKEN, W. J. Aditory babble and cognitive effice ncy - Role of number of voices and their location. J. Exp. Psychol. Appl. 1995, 1, pp. 216-226

[11] KERANEN, J. VIRJONEN, P., HONGISTO, V. Characterization of acoustics in open offices - Four case studies. Proceedings of acoustics’08, Paris, 2008-06-29/07-04, paper 713. Available (viewed 2011-12-21) at: http://intellagence.eu.com/acoustics2008/acoustics2008/cd1/data/articles/000713.pdf

[12] POP, C.B.,RINDEL J.H. Speech privacy in open plan offices. Proceedings of inter-noise 2005.Rio de Janero, Brazil, 2005

[13] SCHROEDER, M.R. Modulation transfer functions: Definition and measurment. Acustica 1981, 49, pp. 179-182

...

...

...

[15] VIRJONEN, P., KERANEN, J., HELENIUS, R., HAKALA, J., HONGISTO, V. Speech privacy between neighboring workstations in an open office - a laboratory study. Acta Acust. Acust. 2007, 93, pp. 771-782

 [16] Guidance on computer prediction models to calculate the speech transmission index for BB93. Version 1.0. department for education and Skills, Schools Capital and Building Division, 2004

[17] HAAPAKANGAS, A., HELENIUS, R., KESKINEN, E., HONGISTO, V. Perceived acoustic environment, work performance and well-being - Survey results from finnish offices. In: 9th International Congress on Noise as a Publc health problem (ICBEN) 2008-07-21/25, Foxwoods, CT, pp. 434-441

[18] KAARLELA-TUOMAALA, A., HELENIUS, R., KESKINEN, E., HONGISTO, V. Effects of acoustic environment on work in private office rooms and open plan offices - longitudinal study during relocation. Ergonomics 2009, 52(11), pp. 1423-1444

[19] HAKA, M., HAAPAKANGAS, A KERANEN, J., HAKALA, J KESKINEN, E., HONGISTO, V. Performance effects and subjective disturbance of speech in acoustically different office types - A laboratory experiment., Indoor Air 2009, 19(6), pp. 454-467

[20] NILSSON, E. HELLSTROM, B. Acoustic design of open plan offices. Nordic Innovation Center, 2011, 100p. Available (viewed 2011-12-21) at:http://www.nodicinnovation.net/norDtestfiler/rep619.pdf