Degli impianti di evacuazione audio di emergenza (EVAC) si è parlato molto negli ultimi anni fra gli addetti ai lavori. Il motivo principale è che si tratta di sistemi di sicurezza e, quindi, soggetti a norme precise di fornitura, installazione e messa a punto (cosa piuttosto insolita per il settore audio), ma anche perché, effettivamente, essi coprono ormai una fascia di mercato divenuta un vero

e proprio business per tutto il settore (dalle case produttrici, agli installatori, system integrator e tecnici). La filosofia di questi impianti si basa sulla sicurezza di poter capire il segnale di evacuazione in caso di pericolo. Per far questo, il sistema deve rispondere a regole precise e possedere certificazioni di vario tipo per diffusori, cablaggio e centraline di cui si è ampiamente parlato negli anni. Tutti questi aspetti, per quanto importanti, non garantiscono il raggiungimento dell’obiettivo descritto
(la comprensione del messaggio) perché non tengono in considerazione le proprietà dell’ambiente in cui si dovrà propagare il segnale di evacuazione.
Di fatto, la normativa vigente impone che per ogni installazione, in ogni punto, ci sia il rispetto di particolari requisiti acustici e, in particolare, dell’intelligibilità del parlato. Questo parametro – STI (Speech Transmission Index e i suoi “surrogati”, come lo STIPA ecc.) – cambia a seconda del rapporto segnale/rumore, quindi, a parità di emissione della sorgente sonora, i suoi valori diminuiscono nei casi in cui la riverberazione dell’ambiente sia elevata, o sia presente un alto livello di rumore di fondo. Ma l’esperienza ci insegna che utilizzando impianti audio differenti, si può migliorare parzialmente l’intelligibilità. Diffusori direttivi possono, ad esempio, migliorare lo STI, ma ci sono dei limiti fisici per cui, in ambienti particolarmente problematici, il campo riverberante è talmente denso che è praticamente impossibile raggiungere i risultati minimi; in questi casi, l’unica possibilità è migliorare l’ambiente da un punto di vista acustico.
In alcuni casi drastici, infatti, “l’accanimento terapeutico” porta a inserire sempre più sorgenti sonore, dando luogo a una condizione problematica: in un ambiente riverberante la sovrapposizione di più emissioni dirette con quelle riflesse/riverberate comporta uno sfasamento del segnale originale, che va ad inficiare l’intelligibilità
del parlato. A lato si può vedere una tabella di valori STI ottimali per diverse destinazioni d’uso.

STI- Speech Transmission Index

Il metodo STI deriva dallo studio dei più piccoli frammenti di segnale del parlato, chiamati fonemi, ognuno caratterizzato da un suo spettro di frequenza specifico. La chiarezza richiede che siano preservate le differenze spettrali dei fonemi: esse vengono identificate dalla funzione inviluppo tra varie bande di frequenza, che descrive le fluttuazioni temporali dell’intensità del segnale del parlato per una certa banda di frequenza. Infatti, la forma della funzione inviluppo è una, e una sola, per ogni specifica sequenza di fonemi. Qualunque distorsione dell’inviluppo del parlato, dovuta per esempio al rumore o alla riverberazione, si manifesta come una riduzione delle differenze spettrali tra i fonemi; ciò si riflette in una riduzione del grado di fluttuazioni della funzione inviluppo. Dal confronto tra gli spettri inviluppo, ottenuti direttamente dall’oratore, e gli spettri corrispondenti, ottenuti tramite un percorso di trasmissione, si ottiene la riduzione delle fluttuazioni dovuta al canale di trasmissione (nel nostro caso l’ambiente). Questa riduzione porta a definire la funzione di trasferimento della modulazione (Modulation Transfer Function – MTF) che rappresenta la riduzione dell’indice di modulazione come funzione della frequenza di modulazione.

Normative e misure

Le normative vigenti (UNI ISO 7240 CEI EN 60849) impongono i valori minimi di STI (0.50 come valore medio e 0.45 come minimo) da ottenere in diverse posizioni di misura, il cui numero minimo è relativo alla grandezza della zona in cui opera l’impianto EVAC. Si richiede, inoltre, un controllo annuale dell’impianto e una nuova esecuzione di tutte le misure acustiche. C’è, invece, un po’ di confusione sulla figura del tecnico e sulla modalità delle misure. Si richiede un “tecnico certificato” e l’unica figura professionale in Italia che possa eseguire misurazioni acustiche certificate è il Tecnico Competente in Acustica Ambientale. Le misure, invece, possono essere di due tipi, dirette o indirette, e per un approfondimento sul parametro STI è possibile consultare il box dedicato. Il metodo diretto per la misura dello STI è riportato al paragrafo 5 della norma IEC 60268-16:2011 e consiste nello stimolo nell’ambiente di 98 segnali di test separati che utilizzano 14 frequenze di modulazione diverse, per sette ottave di frequenza. Ogni segnale di test contiene solo una frequenza di modulazione per solo una banda di frequenza, mentre le altre bande non hanno segnale. Con una media di 10s per ogni segnale, una misura completa del FULL STI necessita di circa 15 minuti (!). L’indice STIPA (STI for Public Address che, come detto sopra, non è “meglio” dello STI, ma soltanto una semplificazione) consiste, invece, in un solo segnale di test con un set predefinito di due modulazioni in ognuna delle sette bande di ottava. Le 14 frequenze di modulazione sono generate simultaneamente. Così, la misura richiede solo 10-15s. Tuttavia, la funzione di trasferimento della modulazione (MTF) può essere calcolata anche con il metodo di Schroeder, una volta che sia acquisita la risposta all’impulso da parte di un computer: questo è il metodo indiretto. Sebbene ci siano delle limitazioni legate all’applicabilità di questo metodo, esistono anche numerosi studi che affermano la sua superiorità rispetto a quello diretto. Inoltre, il tempo della misura è molto breve.

Misurare lo STI