Page tree

Versions Compared

Key

  • This line was added.
  • This line was removed.
  • Formatting was changed.

...

Użytkownik ma do wyboru dwa sposoby dostępu do usługi SŁUCH: za pomocą klienta tekstowego QCG lub graficznego UNICORE. Wymagane jest zaaplikowanie o jedną z tych usług ogólnych: QCG (Aplikowanie o dostęp do usług QCG) lub UNICORE (Procedura uzyskania dostępu do systemu UNICORE).

Pierwsze kroki

Koniecznie z przykładowymi zrzutami ekranu lub fragmentami kodu.

Konstrukcja dozymetru jest oparta na wykorzystaniu zmodyfikowanego modelu psychoakustycznego słuchu oraz na wynikach badań nad wpływem hałasu na słuch, przeprowadzonych z udziałem grupy ochotników [10].  Na rys. 4 przedstawiono ogólny schemat psychoakustycznego dozymetru hałasowego. Jego działanie opiera się na prowadzeniu analizy odpowiedzi błony podstawnej na hałas w pasmach krytycznych słuchu. W pierwszym kroku wyznaczane jest widmo mocy sygnału za pomocą szybkiej transformaty Fouriera (blok 2). Następnie w bloku 3 jest ono korygowane funkcją przejścia z ucha zewnętrznego do wewnętrznego. W kroku 4 poszczególne współczynniki widmowe są grupowane w pasma krytyczne, w oparciu o skalę barkową. Następnie wyznaczany jest poziom sygnału w poszczególnych pasmach krytycznych. Wynik ten stanowi pobudzenie błony podstawnej. Jej odpowiedź jest wyznaczana przez przemnożenie poziomów chwilowej wartości pobudzenia z charakterystykami filtrów słuchowych dla poszczególnych pasm krytycznych. Uzyskana wartość wychylenia błony podstawnej jest następnie uśredniana wykładniczo. Działanie to odzwierciedla bezwładność procesów zachodzących w uchu wewnętrznym. Uśrednione wartości są następnie wykorzystywane do wyznaczenia asymptotycznego przesunięcia progu słyszenia (ang. Asymptotic Threshold Shift, ATS). Blok ATS składa się z trzech części (blok 5, 6, 7). W kolejnym kroku chwilowe wartości ATS są podawane na blok 5, odzwierciedlający mechanizm refleksu akustycznego. Zastosowana implementacja polega na lokalnym uśrednianiu poziomu ATS zgodnie z czasem trwania efektu refleksu akustycznego. W praktyce oznacza to chwilowe podtrzymanie poziomu ATS (uśrednianie lokalne), szczególnie w przypadku gwałtownej zmiany poziomu ATS. Sytuacja taka ma miejsce w przypadku pojawienia się w sygnale nagłych zmian poziomu dźwięku (pojawienie się impulsu). W ten sposób przetworzone wartości ATS podlegają ostatecznie uśrednieniu eksponencjalnemu (blok 6), które odzwierciedla proces czasowego przesunięcia progu słyszenia (uśrednianie globalne). Blok 7 jest aktywowany w momencie zakończenia ekspozycji, gdy poziom hałasu nie wywołuje już efektu TTS. Blok ten odzwierciedla zmiany zanikania procesu TTS na skutek mechanicznego nadwyrężenia delikatnych struktur ślimaka. Blok ten jest aktywowany poziomem TTS istniejącym w momencie zakończenia ekspozycji.

 Image Added

Rys. 4. Schemat blokowy Psychoakustycznego Dozymetru Hałasowego

W bloku 8 opracowywane są wyniki końcowe, gotowe do prezentacji i zapisu do pliku. Model umożliwia zatem wyznaczenie: wartości TTS w pasmach krytycznych, czasu pozostałego do uzyskania zadanego przesunięcia progu słyszenia, czasu niezbędnego do przywrócenia progu słyszenia do wartości początkowej. Bardzo ważną cechą proponowanego dozymetru jest fakt, że umożliwia określenie przesunięcia progu słyszenia dla danego hałasu już w czasie trwania ekspozycji. Szczegółowy opis opracowanej metody jest dostępny w następujących pozycjach [8], [9], [10].

Dla celów zastosowania opracowanej metody w warunkach obliczeniowych oferowanych przez środowisko grodowe opracowano zmodyfikowaną wersję algorytmu, który umożliwia prowadzenie analiz w oparciu o dane dostarczone przez użytkownika. Schemat działania usługi Słuch przedstawiono na rys. 5.

 

Rys. 5. Schemat działania usługi Słuch

Wprowadzone modyfikacje polegają na tym, że użytkownik może zastosować proponowaną metodę na różne sposoby. Możliwe scenariusze użycia usługi Słuch zestawiono w tabeli 2.

Tabela 2. Scenariusze użycia usługi Słuch.

Nr Sc.

Wmagane dane

Opis funkcjonalności danej usługi

1

Monofoniczne próbki hałasu w formacie wav/raw. Częstotliwość próbkowania 48 kHz, rozdzielczość bitowa: 16 bit.

W tym scenariuszu użytkownik powinien dostarczyć nagranie hałasu, który ma zostać poddany analizie wraz z informacją o warunkach ekspozycji. Usługa Słuch umożliwia przeprowadzenie obliczeń wpływu hałasu na słuch w oparciu o zadane próbki hałasu i parametry ekspozycji. Wyniki obliczeń wpływu hałasu na słuch są zapisywane w interwałach 1 minutowych i obejmują zarówno fazę ekspozycji jak i czas po zakończeniu narażenia na hałas. Analiza tego rodzaju umożliwia poznanie szczegółowego przebiegu zmian czasowego przesunięcia progu słyszenia w fazie ekspozycji i powrotu słuchu do stanu sprzed narażenia na hałas. W tym scenariuszu obliczeniowym pełna funkcjonalność Psychoakustycznego Dozymetru Hałasowego jest dostępna.

2

Parametry ekspozycji: poziom wyrażony w dBA, czas ekspozycji w minutach oraz próbka hałasu w formacie jak w scenariuszu 1.

To jest typowy scenariusz użycia usługi słuch. Użytkownik definiuje parametry ekspozycji hałasu takiej jak: poziom hałasu w dBA oraz czas ekspozycji w minutach. Dodatkowo wymagane jest przesłanie krótkiego pliku audio analizowanego hałasu. W oparciu o dostarczony plik audio obliczane jest uśrednione widmo hałasu za pomocą algorytmu FFT (długość okna analizy FFT wynosi 4096 próbek). Następnie wyznaczone widmo hałasu jest korygowane zgodnie z charakterystyką A oraz wyznaczany jest poziom równoważny skorygowanego widma hałasu. Następnie skorygowane widmo hałasu jest skalowane w taki sposób, by energia sygnału odpowiadała zadanej przez użytkownika wartości ekspozycji. Po zakończeniu wstępnej fazy analizy następuje zasadnicza część symulacji w trakcie której wyznaczany jest wpływ hałasu na słuch dla zadanych warunków ekspozycji. Wyniki symulacji przedstawiają prognozowaną zmianę czasowego przesunięcia progu słyszenia wywołanego przez hałas o zadanym widmie oraz określonym poziomie i czasie trwania ekspozycji.

3

Macierz poziomów immisji hałasu w pasmach 1/3 oktawy

W tym scenariuszu usługa słuch może być użyta do obliczenia efektów słuchowych które mogą wystąpić na zadanym obszarze (np. podczas koncertu plenerowego). Dane wejściowe powinny być przedstawione w formie macierzy zawierającej poziomy hałasu w pasmach o szerokości 1/3 oktawy. W wyniku przeprowadzenia obliczeń możliwe jest uzyskanie dwóch typów wyników: maksymalny poziom TTS lub pełna charakterystyka TTS dla danego punktu.

4

Dane wymagane dla usługi Mapa Hałasu

W tym scenariuszu usługa słuch może być użyta wraz z usługą Mapy Hałasu. Usługi te działają kaskadowo. W pierwszej fazie wyznaczane są wartości poziomów hałasu a następnie uruchamiana jest usługa słuch, która w oparciu o wyniku usługi Mapy Hałasu wyznacza maksymalne wartości TTS dla poszczególnych punktów analizy.

Zaawansowane użycie

Ewentualnie jako osobny podrozdział.

...