Дабыл құрылғылары және түрлері

Кіріспе

Дауыс шығаратын құрылғы

Сирена – қатты дауыс шығаратын құрылғы. Азаматтық қорғаныс сиреналары белгілі бір орында орнатылып, табиғи апаттар немесе шабуылдар туралы ескерту үшін қолданылады. Сиреналар жедел жәрдем, полиция және өрт сөндіру машиналары сияқты төтенше жағдайларда жұмыс істейтін көліктерде пайдаланылады. Олардың екі негізгі түрі бар: механикалық және электрондық. Көптеген өрт сөндіру сиреналары (ерікті өрт сөндірушілерді шақыруға арналған) торнадо немесе азаматтық қорғаныс сиренасы ретінде де қызмет етеді, тұрғындарды алдағы қауіп туралы ескертеді. Көптеген өрт сөндіру сиреналары өрт сөндіру станциясының шатырына немесе оның жанындағы тіреуге орнатылады. Өрт сөндіру сиреналарын мемлекеттік ғимараттарға немесе олардың жанына, су мұнаралары сияқты биік құрылымдарға, сондай-ақ қала бойынша жақсырақ дыбыс тарату үшін бірнеше сиренадан тұратын жүйелерге де орнатуға болады. Көптеген өрт сөндіру сиреналары бір тонды және электр моторларымен механикалық түрде жұмыс істейді, ал білігіне ротор бекітілген. Кейбір жаңа сиреналар электрондық динамиктер болып табылады. Өрт сөндіру сиреналарын көбінесе өрт сыбызғысы, өрт дабылы немесе өрт мүйізі деп атайды. Өрт сөндірушілерге арналған стандартты сигнал болмаса да, кейбіреулері өрттің орнын хабарлау үшін кодтарды пайдаланады. Азаматтық қорғаныс сиреналары, сондай-ақ өрт сиренасы ретінде де қолданылатын сиреналар, көбінесе өрт сигналы ретінде "жоғары-төмен" (hi-lo) сигналын (көптеген еуропалық елдердегі жедел жәрдем көліктеріндегідей) немесе шабуыл (баяу дауыс) сигналын, әдетте 3 рет қайталайды, бұл жұртшылықты еңбектің стандартты сигналдарымен шатастырмау үшін жасалады (тұрақты дауыс) және жылдам дауыс (теріс дауыс). Өрт сөндіру сиреналарын көбінесе күніне бір рет сағат 12:00-де тексереді, сондықтан оларды сағат 12-дегі сирена немесе сағат 12-дегі сыбызғы деп те атайды. Алғашқы жедел жәрдем көліктері қоңырауды пайдаланды. 1970 жылдары олар екі тонды дауыс сигналына ауысты, ал 1980 жылдары оны электронды дауыс ыңылдауы алмастырды.

Тарих

1799 жылға дейін сиренаны шотландтық табиғат зерттеушісі Джон Робисон ойлап тапқан. Робисонның сиреналары музыкалық аспаптар ретінде қолданылды; олар органдағы кейбір түтіктерді қуаттандырды. Робисонның сиренасы пневматикалық түтікті ашып-жауып тұратын краннан тұратын. Бұл кран дөңгелектің айналуымен қозғалған. 1819 жылы барон Чарльз Каньяр де ла Турдың еңбегімен сирена жақсартылып, оған ат қойылды. Де ла Турдың сиренасы пневматикалық түтіктің шығысына коаксиалды орнатылған екі тесілген дискіден тұрады. Бір дискі бекітілген, ал екіншісі айналды. Айналатын дискі бекітілген дискі арқылы ауа ағынын үзіліссіз тоқтатып, дыбыс тудыратын. Де ла Турдың сиренасы су астында да дыбыс шығара алатын, бұл грек мифологиясындағы сиреналармен байланысты; сондықтан ол аспапқа осы атты берген. Дискілердің орнына, қазіргі заманғы механикалық сиреналардың көпшілігі ұзындығы бойымен параллель ойықтары бар екі концентрлі цилиндрді пайдаланады. Ішкі цилиндр айналады, ал сыртқысы қозғалмайды. Ішкі цилиндрдің ойықтарынан қысыммен шыққан ауа сыртқы цилиндрдің ойықтарынан қашып кеткенде, ағын үнемі тоқтатылып, тон пайда болады. Мұндай сиреналардың алғашқы үлгілерін 1877-1880 жылдары Троица үйінің Джеймс Дуглас және Джордж Слайт (1859-1934) жасаған; соңғы нұсқасы алғаш рет 1887 жылы Шотландияның Клайд фиордындағы Айльса Крейг маяғына орнатылды. Коммерциялық электр қуаты қолжетімді болған кезде, сиреналар енді сыртқы қысымды ауа көздерімен емес, электр моторларымен қозғалды, ол сиренаның ішкі цилиндріне орнатылған қарапайым центробегтік желдеткіш арқылы қажетті ауа ағынын өндірді. Сиренаның дыбысын бағыттау және оның қуатын арттыру үшін сиренаға жиі дабыл орнатылады, ол сиренадағы жоғары қысымды дыбыс толқындарын ашық ауадағы төмен қысымды дыбыс толқындарына айналдырады. Өрт сөндірушілерді өртке шақырудың алғашқы тәсілі – өрт сөндіру станциясының шатырына немесе жергілікті шіркеудің қоңырау мұнарасына орнатылған қоңырауды соғу болды. Электр қуаты пайда болған кезде алғашқы өрт сөндіру сиреналары жасалды. 1886 жылы француз инженері Густав Труве өзінің электр қайықтарының үнсіз келуін хабарлау үшін сирена ойлап тапты. Өрт сөндіру сиреналарын алғашқы өндірушілердің екеуі – Уильям А. Box Iron Works, ол 1905 жылдан бастап "Денвер" сиреналарын жасады, және Inter State Machine Company (кейін Sterling Siren Fire Alarm Company), ол кең таралған "M" электр сиренасын жасады, ол алғашқы екі тонды сирена болды. Өрт сөндіру сиреналарының танымалдығы 1920 жылдары өсті, көптеген өндірушілер, соның ішінде Federal Electric Company және Decot Machine Works өздерінің сиреналарын жасады. 1970 жылдан бері көптеген қалалар өрт сөндіру бөлімдері үшін пейджерлер қолжетімді болғандықтан, өрт сөндіру сиреналарын тоқтатты. Кейбір сиреналар әлі де пейджер жүйелеріне резервтік нұсқа ретінде сақталған. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде британдық азаматтық қорғаныс әуе шабуылының жақындап қалғанын халыққа ескерту үшін сиреналар желісін пайдаланды. Бір ғана дыбыс "барлығы қауіпсіз" дегенді білдірді. Дыбыстар тізбегі әуе шабуылын білдірді.

Some time before 1799, the siren was invented by the Scottish natural philosopher John Robison. Robison's sirens were used as musical instruments; specifically, they powered some of the pipes in an organ. Robison's siren consisted of a stopcock that opened and closed a pneumatic tube. The stopcock was apparently driven by the rotation of a wheel. In 1819, an improved siren was developed and named by Baron Charles Cagniard de la Tour. De la Tour's siren consisted of two perforated disks that were mounted coaxially at the outlet of a pneumatic tube. One disk was stationary, while the other disk rotated. The rotating disk periodically interrupted the flow of air through the fixed disk, producing a tone. De la Tour's siren could produce sound under water, suggesting a link with the sirens of Greek mythology; hence the name he gave to the instrument. Instead of disks, most modern mechanical sirens use two concentric cylinders, which have slots parallel to their length. The inner cylinder rotates while the outer one remains stationary. As air under pressure flows out of the slots of the inner cylinder and then escapes through the slots of the outer cylinder, the flow is periodically interrupted, creating a tone. The earliest such sirens were developed during 1877–1880 by James Douglass and George Slight (1859–1934) of Trinity House; the final version was first installed in 1887 at the Ailsa Craig lighthouse in Scotland's Firth of Clyde. When commercial electric power became available, sirens were no longer driven by external sources of compressed air, but by electric motors, which generated the necessary flow of air via a simple centrifugal fan, which was incorporated into the siren's inner cylinder. To direct a siren's sound and to maximize its power output, a siren is often fitted with a horn, which transforms the high pressure sound waves in the siren to lower pressure sound waves in the open air. The earliest way of summoning volunteer firemen to a fire was by ringing of a bell, either mounted atop the fire station, or in the belfry of a local church. As electricity became available, the first fire sirens were manufactured. In 1886 French electrical engineer Gustave Trouvé developed a siren to announce the silent arrival of his electric boats. Two early fire siren manufacturers were William A. Box Iron Works, who made the "Denver" sirens as early as 1905, and the Inter State Machine Company (later the Sterling Siren Fire Alarm Company) who made the ubiquitous Model "M" electric siren, which was the first dual tone siren. The popularity of fire sirens took off by the 1920s, with many manufacturers including the Federal Electric Company and Decot Machine Works creating their own sirens. Since the 1970s, many communities have since deactivated their fire sirens as pagers became available for fire department use. Some sirens still remain as a backup to pager systems. During the Second World War, the British civil defence used a network of sirens to alert the general population to the imminence of an air raid. A single tone denoted an "all clear". A series of tones denoted an air raid.

Пневматикалық

Пневматикалық сирена, бос аэрофон болып табылады, айналмалы дискіден тұрады, онда тесіктер бар (хоппер, сирена дискісі немесе ротор деп аталады), сондықтан тесіктер арасындағы материал құрылғының сыртындағы бекітілген тесіктерден (статор деп аталады) ауа ағынын тоқтатады. Айналатын дискідегі тесіктер ауа ағынына кедергі келтіреді және оған жол береді, бұл ауа қысымының кезектесіп қысылуына және сиректеуіне әкеледі, яғни дыбыс пайда болады. Мұндай сиреналар көп энергия жұмсайды. Дыбыс көлемін жоғалтпай энергия тұтынуды азайту үшін, пневматикалық сиреналардың кейбір түрлері сирена дискісі арқылы төмен қуатты компрессормен толтырылатын резервуардан қысылған ауаны күштеп өткізу арқылы күшейтіледі. Америка Құрама Штаттарындағы ағылшын тілінде көлік пневматикалық сиреналарын кейде механикалық немесе костер сиреналары деп атайды, оларды электрондық құрылғылардан ажырату үшін. Электр қозғалтқышымен жұмыс істейтін механикалық сиреналар "электромеханикалық" деп аталады. Мысалы, Federal Signal Corporation өндірген Q2B сиренасы. Жоғары ток тұтынуы (қуат қосылғанда 100 ампер) оның қолданылуын көбінесе өрт сөндіру техникасымен шектейді, бірақ ол IV типті жедел жәрдем және құтқару бригадасының көліктерінде де жиі қолданылады. Оның ерекше дыбысы, жоғары дыбыс қысымы деңгейі (10 футтен 123 дБ) және тікбұрышты дыбыс толқындары оның тиімділігін анықтайды. Германияда және басқа да Еуропа елдерінде пневматикалық екі тонды (hi-lo) сирена екі топ кернейден тұрады, біреуі жоғары, екіншісі төмен жиілікті. Ауа компрессоры ауаны бір топ кернейге үрлейді, содан кейін автоматты түрде екінші топқа ауысады. Осы ауысу кезінде дыбыс реңкі өзгереді. Оның дыбыс қуаты әр түрлі, бірақ компрессор мен кернейге байланысты шамамен 125 дБ-ға дейін жете алады. Механикалық сиренамен салыстырғанда, ол аз электр энергиясын тұтынады, бірақ оған көбірек күтім қажет. Пневматикалық сиренада статор – бұл айналатын ротордың қанаттары статордың порт тесіктерінен өтетін кезде ауаны тоқтататын және қайта ашатын бөлік, соның нәтижесінде дыбыс пайда болады. Сиренаның дыбысының биіктігі ротордың айналу жылдамдығы мен статордағы тесіктер санына байланысты. Бір қатар порттары бар сирена бір тонды сирена деп аталады. Екі қатар порттары бар сирена екі тонды сирена деп танылады. Екінші статорды негізгі статордың үстіне орнатып, оған соленоидты қосу арқылы статордың барлық порттарын бірнеше рет жабып-ашуға болады, бұл импульс деп аталатын дыбыс тудырады. Егер бұл сиренаның дауысы шығарып тұрғанда (тұрақты дыбыс емес) жасалса, онда ол импульсті дауыс деп аталады. Бұл екі тонды сиренаның әр қатар порттарында жеке-жеке орындалса, екі тонды кезектестіре алмалы дыбыс тудырып, Hi/Lo деп аталатын дыбыс шығарады. Егер бұл сиренаның дауысы шығарып тұрғанда жасалса, ол Hi/Lo дауысы деп аталады. Бұл жабдық сонымен қатар импульсті немесе импульсті дауыс шығаруға қабілетті. Порттарды Морзе кодымен сигнал беру үшін ашуға және жабуға болады. Импульс және Морзе кодының екеуін де орындай алатын сирена кодты сирена деп аталады.

The pneumatic siren, which is a free aerophone, consists of a rotating disk with holes in it (called a chopper, siren disk or rotor), such that the material between the holes interrupts a flow of air from fixed holes on the outside of the unit (called a stator). As the holes in the rotating disk alternately prevent and allow air to flow it results in alternating compressed and rarefied air pressure, i. e. sound. Such sirens can consume large amounts of energy. To reduce the energy consumption without losing sound volume, some designs of pneumatic sirens are boosted by forcing compressed air from a tank that can be refilled by a low powered compressor through the siren disk. In United States English language usage, vehicular pneumatic sirens are sometimes referred to as mechanical or coaster sirens, to differentiate them from electronic devices. Mechanical sirens driven by an electric motor are often called "electromechanical". One example is the Q2B siren sold by Federal Signal Corporation. Because of its high current draw (100 amps when power is applied) its application is normally limited to fire apparatus, though it has seen increasing use on type IV ambulances and rescue squad vehicles. Its distinct tone of urgency, high sound pressure level (123 dB at 10 feet) and square sound waves account for its effectiveness. In Germany and some other European countries, the pneumatic two tone (hi lo) siren consists of two sets of air horns, one high pitched and the other low pitched. An air compressor blows the air into one set of horns, and then it automatically switches to the other set. As this back and forth switching occurs, the sound changes tones. Its sound power varies, but could get as high as approximately 125 dB, depending on the compressor and the horns. Comparing with the mechanical sirens, it uses much less electricity but needs more maintenance. In a pneumatic siren, the stator is the part which cuts off and reopens air as rotating blades of a chopper move past the port holes of the stator, generating sound. The pitch of the siren's sound is a function of the speed of the rotor and the number of holes in the stator. A siren with only one row of ports is called a single tone siren. A siren with two rows of ports is known as a dual tone siren. By placing a second stator over the main stator and attaching a solenoid to it, one can repeatedly close and open all of the stator ports thus creating a tone called a pulse. If this is done while the siren is wailing (rather than sounding a steady tone) then it is called a pulse wail. By doing this separately over each row of ports on a dual tone siren, one can alternately sound each of the two tones back and forth, creating a tone known as Hi/Lo. If this is done while the siren is wailing, it is called a Hi/Lo wail. This equipment can also do pulse or pulse wail. The ports can be opened and closed to send Morse code. A siren which can do both pulse and Morse code is known as a code siren.

Электрондық

Электрондық сиреналар осцилляторлар, модуляторлар және күшейткіштер сияқты тізбектерді қамтиды, олар таңдалған сирена тонын (ау, айқайлау, тесіп өту/басымдық/фазер, жоғары-төмен, сканерлеу, сигнал беру, қолмен және тағы бірнеше) синтездеу үшін қолданылады, бұл дыбыс сыртқы динамиктер арқылы ойнатылады. Әсіресе қазіргі өрт машиналарында екі түрлі сиренамен жабдықталған жедел жәрдем көліктерін кездестіру жиі кездеседі. Көбінесе полиция сиреналары да назар аудару үшін тритон интервалын пайдаланады. Механикалық сиренаның дыбысын еліктейтін алғашқы электрондық сиренаны 1965 жылы Motorola компаниясының қызметкерлері Рональд Х. Чепмен және Чарльз В. Стивенс ойлап тапқан.

Басқа түрлері

Бу сыбызғылары будың болуы туралы ескерту құрылғысы ретінде де қолданылды, мысалы, ағаш кесу зауытында немесе фабрикада. Өрт сөндіру сигналдары кеңінен таралғанға дейін, әсіресе бұрынғы Кеңес Одағында, олар жиі қолданылатын. Өрт сөндіру дабылдары, үлкен қысылған ауа дабылдары, өрт сөндіру сиренасына балама ретінде қолданылды және қазір де қолданылуда. Көптеген дабыл жүйелері қаланың әртүрлі жерлерінде орналасқан өрт сөндіру қораптарына қосылған, және қорап тартылғанда, оның орнына қатысты белгілі бір код дыбыстайтын. Мысалы, 233 нөмірі бар қорап тартылса, өрт сөндіру дабылы екі рет дыбыстап, содан кейін үзіліс, үш рет дыбыстап, содан кейін үзіліс, тағы үш рет дыбыстайтын. Телефондар пайда болғанға дейін, өрт сөндірушілер өрттің орнын осылай ғана білуге мүмкіндік алатын. Кодталған дыбыстар әдетте бірнеше рет қайталанатын. Бұл технология көптеген бу сыбызғыларына да қолданылды. Кейбір өрт сөндіру сиреналары тежегіштермен және демпферлермен жабдықталған, олардың көмегімен кодтарды да дыбыстатуға болатын. Мұндай құрылғылар көбінесе сенімсіз болды және қазір сирек кездеседі.

Дыбыстың физикасы

Механикалық сиреналар ауаны ойықты диск немесе ротор арқылы үрлейді. Әуе қысымының циклдік толқындары – дыбыстың физикалық нысаны болып табылады. Көптеген сиреналарда центробегтік желдеткіш пен ротор бір материалдың бір бөлігіне біріктірілген, олар электр қозғалтқышымен айналады. Электрондық сиреналар – арнайы күшейткіштері және дыбыс генерациясы бар жоғары тиімділіктегі динамиктер. Олар көбінесе механикалық сиреналардың дыбыстарын имитациялайды, осылайша сирена ретінде танылуы үшін. Сиренаның тиімділігін арттыру үшін, ол салыстырмалы түрде төмен жиілікті, әдетте бірнеше жүз герцті пайдаланады. Төмен жиілікті дыбыс толқындары бұрыштар мен тесіктер арқылы жақсы өтеді. Сиреналар көбінесе қысым толқындарын бағыттау үшін мүйіздерді қолданады. Бұл сирена энергиясын тиімдірек пайдалануға мүмкіндік береді. Экспоненциалды мүйіздер аз материалмен ұқсас тиімділікке жетеді. Механикалық сиренаның жиілігі, яғни секундынағы циклдар саны, ротордың айналу жылдамдығымен және тесіктер санымен анықталады. Механикалық сиренаның дауысы ротордың жылдамдануы мен баяулауы кезінде пайда болады. Дауыс әдетте шабуыл немесе жедел жағдайды білдіреді. Механикалық сиренаның ерекше тембрі немесе музыкалық сапасы, қысымның уақытқа қатысты графигіндегі үшбұрышты толқынға байланысты туындайды. Тесіктер кеңейгенде, шығарылатын қысым артады, ал тарылғанда азаяды. Сондықтан, дыбыстың жиілік спектріндегі ерекше гармоникалар негізгі жиіліктің (1, 3, 5) тақ еселіктері болады. Гармоникалардың күші олардың жиілігіне кері пропорционалды түрде төмендейді. Алыстағы сиреналар көбінесе «жұмсақ» немесе «жылырақ» естіледі, өйткені олардың жоғары жиіліктері жақын жердегі заттарға сіңіріледі. Екі тонды сиреналар көбінесе музыкалық тұрғыдан «қасіретті» саналатын кіші терцияны шығаруға арналған. Осы мақсатта, оларда әртүрлі тесік саны бар екі ротор болады. Жоғары тонды ротор алтыға бөлінетін тесіктер санымен, ал төменгі тонды ротор беске бөлінетін тесіктер санымен шығарады. Органнан айырмашылығы, механикалық сиренаның кіші терциясы көбінесе физикалық, темпераменттік емес. Механикалық сиренада темпераменттік қатынастарға жету үшін роторларды тісті дөңгелектермен, әртүрлі қозғалтқыштармен басқару керек немесе олардың тесіктер саны өте көп болуы керек. Электрондық сиреналар оңайлықпен темпераменттік кіші терцияны шығара алады. Механикалық сирена, егер ол дыбыстарын ауыстыра алса, ротордың біріне, екіншісіне ауа ағынын тоқтату үшін роторлы жалюзилерді қозғалтатын электромагниттерді пайдаланады. Бұл көбінесе өрт туралы ескертуді анықтау үшін қолданылады. Тестілеу кезінде қорқынышты дыбыс шығаруға болмайды. Сондықтан электрондық сиреналар көбінесе музыкалық дыбыстарды шығарады: Вестминстер қоңыраулары жиі қолданылады. Механикалық сиреналар кейде «ырылдау» арқылы өзін-өзі тексереді, яғни төмен жылдамдықпен жұмыс істейді.

Mechanical sirens blow air through a slotted disk or rotor. The cyclic waves of air pressure are the physical form of sound. In many sirens, a centrifugal blower and rotor are integrated into a single piece of material, spun by an electric motor. Electronic sirens are high efficiency loudspeakers, with specialized amplifiers and tone generation. They usually imitate the sounds of mechanical sirens in order to be recognizable as sirens. To improve the efficiency of the siren, it uses a relatively low frequency, usually several hundred hertz. Lower frequency sound waves go around corners and through holes better. Sirens often use horns to aim the pressure waves. This uses the siren's energy more efficiently by aiming it. Exponential horns achieve similar efficiencies with less material. The frequency, i. e. the cycles per second of the sound of a mechanical siren is controlled by the speed of its rotor, and the number of openings. The wailing of a mechanical siren occurs as the rotor speeds and slows. Wailing usually identifies an attack or urgent emergency. The characteristic timbre or musical quality of a mechanical siren is caused because it is a triangle wave, when graphed as pressure over time. As the openings widen, the emitted pressure increases. As they close, it decreases. So, the characteristic frequency distribution of the sound has harmonics at odd (1, 3, 5 ) multiples of the fundamental. The power of the harmonics roll off in an inverse square to their frequency. Distant sirens sound more "mellow" or "warmer" because their harsh high frequencies are absorbed by nearby objects. Two tone sirens are often designed to emit a minor third, musically considered a "sad" sound. To do this, they have two rotors with different numbers of openings. The upper tone is produced by a rotor with a count of openings divisible by six. The lower tone's rotor has a count of openings divisible by five. Unlike an organ, a mechanical siren's minor third is almost always physical, not tempered. To achieve tempered ratios in a mechanical siren, the rotors must either be geared, run by different motors, or have very large numbers of openings. Electronic sirens can easily produce a tempered minor third. A mechanical siren that can alternate between its tones uses solenoids to move rotary shutters that cut off the air supply to one rotor, then the other. This is often used to identify a fire warning. When testing, a frightening sound is not desirable. So, electronic sirens then usually emit musical tones: Westminster chimes is common. Mechanical sirens sometimes self test by "growling", i. e. operating at low speeds.

Музыка саласында

Сиреналар музыка аспаптары ретінде де қолданылады. Олар авангардтық және заманауи классикалық композиторлардың шығармаларында кеңінен қолданылған. Мысалы, Эдгард Варезедің "Америка" (1918–21, қайта жөнделген 1927), "Гиперпризм" (1924) және "Ионизация" (1931); Арсений Аврамовтың "Фабрика сиреналарының симфониясы" (1922); Джордж Антейлдің "Механикалық балет" (1926); Дмитрий Шостаковичтің "2-симфония" (1927) және Генри Филлмордың "Клаксон: Автомобильдер маршы" (1929), онда клаксофон қолданылған. Популярлы музыкада сиреналар The Chemical Brothers тобының "Song to the Siren" (1992) әнінде және CBS News 60 Minutes бағдарламасында перкуссияшы Эвелин Гленни орындаған. REO Speedwagon тобының "Ridin' the Storm Out" әнінің бастапқы ноталары – пернетақтада ойнатылған сиренаның бір түрі. Кейбір хеви-металл топтары концерттерінің басында әуе шабуылы сияқты сиренамен кіріспе жасауды қалайды. Sloan тобының 1998 жылы шыққан "Money City Maniacs" әнінің алғашқы бөлігінде бірнеше сирена бір-біріне үстелген.

Бекітулер немесе сертификаттар

Үкіметтер көлік құралдарына орнатылатын сиреналар үшін стандарттар белгілеуі мүмкін. Мысалы, Калифорния штатында сиреналар А немесе В класына бөлінеді. А класындағы сиренаның дыбысы жеткілікті деңгейде болып, көлік құралының кез келген жеріне орнатуға мүмкіндік береді. В класындағы сиреналар нашаррақ дыбыстайды және көлік тура жолмен қозғалғандағы бағытына, сондай-ақ жол бетіне параллель жазықтықта орнатылуы тиіс. Кей жағдайларда сиреналарды жергілікті органдар да мақұлдауы қажет. Мысалы, Калифорния жол патрулі штаттағы жедел жәрдем көліктерінде пайдалануға арналған белгілі бір модельдерді бекітеді. Бұл мақұлдау өте маңызды, себебі ол құрылғылардың тиісті деңгейде жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, мақұлданбаған құрылғыларды пайдалану жол-көлік оқиғасы болған жағдайда кінәлі тарапты анықтауда маңызды фактор болуы мүмкін. SAE International Emergency Warning Lights and Devices комитеті SAE авариялық көлік құралдарының жарықтандыру ережелерін және сиреналарға қатысты J1849 стандартын қадағалайды. Бұл стандарт SAE және Ұлттық стандарттар және технология институтының бірлескен жұмысы арқылы жаңартылды. Бұл жаңа нұсқа әртүрлі бұрыштардағы дыбыс деңгейі бойынша Калифорнияның 13-ші стандартына ұқсас болғанымен, жаңартылған стандарт акустикалық зертханаға екі динамикті сирена жүйесін сынақтан өткізіп, оның қалыпқа сәйкес екенін тексеруге мүмкіндік береді.

Үздік тәжірибелер

Сирена динамиктері немесе механикалық сиреналар әрқашан жолаушылар бөлімінің алдына орнатылуы керек. Бұл жолаушылар үшін шуды азайтады және сирена қолданылып тұрғанда екі бағытты радио және ұялы телефон дыбысын жақсырақ түсінуге мүмкіндік береді. Сондай-ақ, дыбысты тиімді болатын жерге орналастырады. 2007 жылғы зерттеу жолаушылар бөліміндегі дыбыс деңгейі 90 дБ(А)-дан асып кетуі мүмкін екенін көрсетті. Зерттеулерге сәйкес, қозғалтқыштың артқы жағына немесе дөңгелек аркаларының астына орнатылған сиреналар жолаушылар салонында, көліктің бүйірлерінде және артқы бөлігіндегі артық шуды азайтады, шу деңгейін жеткілікті ескерту үшін сақтайды. Сиреналарға кең жолақты дыбысты қосу, сиреналардың локализациясын арттыруға мүмкіндік береді, себебі жиіліктердің кең диапазоны мидың дыбыстың бағытын анықтаудың үш тәсілін пайдаланады: құлақтар аралық деңгей айырмасы, құлақтар аралық уақыт айырмасы және басқа қатысты дыбыс беру функциясы. Ең нашар орнатылғандары – сиренаның дыбысы көлік құралының жолаушыларынан жоғары және сәл артқа шығатын жағдайлар, мысалы, седан немесе пикапқа орнатылған шамдар тірегіндегі динамиктер. Жасырылған сиреналары бар көліктерде де шу деңгейі жоғары болады. Кейбір жағдайларда, жасырылған немесе нашар орнатылған құрылғылар көліктегі жолаушылардың есту қабілетін қанағаттандырмайтын деңгейде зақымдауы мүмкін. Электрмоторымен басқарылатын механикалық сиреналар, жұмысқа түсу кезінде 12 вольтта (DC) 50-ден 200 амперге дейін ток тарта алады. Қозғалтқышты басқару компьютерлері үшін тиісті сымдар мен өтпелі қорғау орнатудың қажетті бөлігі болып табылады. Сымдардың мөлшері көліктің қозғалтқышына қосылатын сымдармен шамалас болуы керек. Көлікке орнатылған механикалық құрылғыларда әдетте электрлі тежегіш болады, ол соленоидты сирена роторына қарсы үйкеліс жастығымен басады. Төтенше жағдайға жауап беруші көлік оқиға орнына келгенде немесе жол жүруі тоқтатылғанда, оператор сиренаны жылдам тоқтатуға болады. Көп динамикті электронды сиреналар көліктің жүріс бағытына қатысты белгілі бір бұрыштарда «өлген аймақтарға» ие екендігі туралы жиі айтылады. Бұл фазалық айырмашылықтардан туындайды. Динамиктер тізімінен келетін дыбыс кейбір жағдайларда фазалық жоюға ұшырауы мүмкін. Бұл фазалық жою динамиктердің арақашықтығына байланысты, белгілі бір жиіліктерде пайда болады. Бұл фазалық айырмашылықтар жиілік пен динамиктердің арақашықтығына байланысты күшеюге де әкеледі. Алайда, сиреналар дыбыс шығару жиілігін өзгертуге арналған, әдетте, кемінде бір октава диапазонында. Бұл өзгерту фазалық жоюдың әсерін азайтады. Нәтижесінде, екі динамикті сирена жүйесінен шығатын орташа дыбыс деңгейі бір динамикті жүйеге қарағанда 3 дБ-ға жоғары болады.

Siren speakers, or mechanical sirens, should always be mounted ahead of the passenger compartment. This reduces the noise for occupants and makes two way radio and mobile telephone audio more intelligible during siren use. It also puts the sound where it will be useful. A 2007 study found passenger compartment sound levels could exceed 90dB(A). Research has shown that sirens mounted behind the engine grille or under the wheel arches produces less unwanted noise inside the passenger cabin and to the side and rear of the vehicle while maintaining noise levels to give adequate warnings. The inclusion of broadband sound to sirens has the ability to increase localisation of sirens, as in a directional siren, as a spread of frequencies makes use of the three ways the brain detects a direction of a sound: Interaural level difference, interaural time difference and head related transfer function. The worst installations are those where the siren sound is emitted above and slightly behind the vehicle occupants such as cases where a light bar mounted speaker is used on a sedan or pickup. Vehicles with concealed sirens also tend to have high noise levels inside. In some cases, concealed or poor installations produce noise levels which can permanently damage vehicle occupants' hearing. Electric motor driven mechanical sirens may draw 50 to 200 amperes at 12 volts (DC) when spinning up to operating speed. Appropriate wiring and transient protection for engine control computers is a necessary part of an installation. Wiring should be similar in size to the wiring to the vehicle engine starter motor. Mechanical vehicle mounted devices usually have an electric brake, a solenoid that presses a friction pad against the siren rotor. When an emergency vehicle arrives on scene or is cancelled en route, the operator can rapidly stop the siren. Multi speaker electronic sirens often are alleged to have dead spots at certain angles to the vehicle's direction of travel. These are caused by phase differences. The sound coming from the speaker array can phase cancel in some situations. This phase cancellation occurs at single frequencies, based upon the spacing of the speakers. These phase differences also account for increases, based upon the frequency and the speaker spacing. However, sirens are designed to sweep the frequency of their sound output, typically, no less than one octave. This sweeping minimizes the effects of phase cancellation. The result is that the average sound output from a dual speaker siren system is 3 dB greater than a single speaker system.