CC BY
60
КОНТРОЛЬ ШУМОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕНОРМИРОВАННЫХ МОДУЛЯЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ШУМА
Предметом исследования является контроль шумового загрязнения городской среды. Целью работы являются предложения по разработке методов контроля ненормированных в настоящее время параметров шумов, оказывающих наибольшее негативное воздействие на население. Показано, что существенной проблемой мегаполисов стало не только ухудшение состояния воздуха, воды и почвы, но и загрязнения антропогенными физическими полями - электромагнитными, радиационными и акустическими шумами. Обращается внимание на содержание в шумах инфранизких частот, крайне негативно воздействующих на человека. Исследование параметров городских шумов показало также, что негативные влияния на человека оказывают резкие изменения амплитуды (атаки), модуляционные характеристики шумов, а также присутствие в них периодических составляющих. Выясняется, что существующие методы и приборы позволяют оценивать только такие нормированные характеристики шумов, как: усредненные спектральные характеристики шума; распределение мощности шума по времени; мощностные, а также предельно допустимые значения в виде дозиметров, которые контролируют уровень шума за большие промежутки времени. Предложено, кроме нормированных параметров шума, контролировать также такие его ненормированные в настоящее время параметров как: мощность дискретизированнного шумового сигнала и перепады этой мощности, в том числе на коротких временных интервалах; крутизну нарастания и спада огибающей шумового процесса; ритмические и инфразвуковые составляющие; осуществлять точный спектральный анализ особенно в зоне частот прямого воздействия на организм, а также степень гармонической связанности компонент шума. Разработка алгоритмов формирования оценок перечисленных параметров стало возможным с использованием комплексного представления сигнала, что позволило выделять такие модуляционные параметры шума, как его аналитическая огибающая и мгновенная частота. Разработанный на кафедре Телевидения и звукового вещания МТУСИ высокоточный метод формирования ортогонального сигнала из исходного широкополосного акустического сигнала открывают возможности для применения его в задачах контроля параметров городских шумов. Результаты работы, направленные на разработку новых методов и алгоритмов контроля шумовых сигналов на основе измерения как нормированных, так и ненормированных в настоящее время параметров шумов, позволили разработать программное обеспечение (ПО) для формирования оценок параметров шума. Показано, что разработанное ПО может быть использовано для повышения экологической безопасности и комфортности городской среды, повышения уровня физиологического и психического здоровья населения, а также улучшения условий проживания, снижения утомляемости и депрессивности, поднятия производительности труда, а также коммерческой оценки стоимости жилья в зависимости от уровня акустического комфорта.
Информация об авторах:
Абрамов Валентин Александрович, Московский технический университет связи и информатики, доцент, Москва, Россия Попов Олег Борисович, Московский технический университет связи и информатики, профессор, Москва, Россия Терехов Алексей Николаевич, Московский технический университет связи и информатики, доцент, Москва, Россия Люкина Елена Валерьевна, Московский технический университет связи и информатики аспирант, Москва, Россия
Для цитирования:
Абрамов В.А., Попов О.Б., Терехов А.Н., Люкина Е.В. Контроль шумового загрязнения городской среды на основе использования ненормированных модуляционных параметров шума // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2018. Том 12. №12. С. 54-60.
For citation:
Abramov V.A., Popov O.B., Terehov A.N., Liukina E.V. (2018). Control noise pollution of the urban environment through the use of unregulated modulation noise parameters. T-Comm, vol. 12, no.12, pр. 54-60. (in Russian)
DOI 10.24411/2072-8735-2018-10201
Абрамов Валентин Александрович,
МТУСИ, Москва, Россия, [email protected]
Попов Олег Борисович,
МТУСИ, Москва, Россия, [email protected]
Ключевые слова: шумовое загрязнение городской среды, инфранизкие частоты, модуляционные характеристики шума, скорость изменения мгновенной частоты и огибающей шума, количество атак в единицу времени, нормированные характеристики, ненормированные параметры, повышения экологической безопасности и комфортности городской среды.
Терехов Алексей Николаевич,
МТУСИ, Москва, Россия, [email protected]
Люкина Елена Валерьевна,
МТУСИ, Москва, Россия, [email protected]
щ
Существенной проблемой мегаполисов стало не только ухудшение состояния воздуха, воды и ночвы, но и загрязнения антропогенными физическими полями - электромагнитными, радиационными и акустическими. Это оборотная сторона технической цивилизации. Акустические шумы, от различных источников, содержат как случайные, так и квазипериодические звуковые колебания. Такими являются, прежде всего, звуки от автотранспорта, а также разнообразные производственные и бытовые шумы.
Отрицательное воздействие шумов на психофизиологию человека является одной из причин роста количества больных и психически неустойчивых людей, наркомании, пьянства, преступности, что приводит к экономическим потерям [1],
Особенностью загрязнения мегаполиса шумами является то, что они содержат, в том числе, низкие и инфранизкие частоты, соответствующие биоритмам органов тела и мозга человека. Это приводит к негативным последствиям при длительном пребывании человека в такой звуковой среде. Инфранизкие частоты в шумах обладают большой проникающей способностью, поэтому защитится от них даже в жилых и производственных помещениях оказывается затруднительно. Уровни инфразвука в Москве могут достигать 110дБ. Па содержание иифранизких частот в шумах до настоящего времени отсутствуют какие-либо нормативные документы. Исследование параметров городских шумов показало также, что негативные влияния на человека оказывают резкие изменения амплитуды (атаки), модуляционные характеристики шумов, а также присутствие в них периодических составляющих [1].
До настоящего времени контроль акустических загрязнений осуществляется без учета их специфики - обычными шумомерами, которые измеряют мощность, как правило псофометрическую, шума 12,3]. При этом, восприятие модулированного, внятного, акустического шума, осуществляется человеком с большей чувствительностью и с негативными последствиями. Такие параметры шума пока не контролируются.
На первом этапе была решена задача упрощения аппаратной реализации измерения шумов при мониторинге шума на большой длительности (до месяца). Существующие приборы позволяют провести одномоментное измерение для конкретных частотных и временных характеристик измерителя без записи сигнала и документирования результатов измерения на большой длительности.
Алгоритм формирования параметров оценки шумового сигнала в соответствии с ГОСТ 17187, ГОСТ 17188 «Шумо-меры», включает в себя следующие основные операции:
Преобразование акустических колебаний воздушной среды в электромагнитные;
- Усиление электромагнитного сигнала;
- Аналого-цифровое преобразование непрерывной функции, отображающей шумовой процесс, на дискретные значения;
- Спектральная обработка полученного сигнала в соответствии с используемым вариантом проведения измерений;
- Временная обработка шумового сигнала в соответствии с используемым вариантом проведения измерений;
- Взвешивание полученного результата в соответствии со свойствами периферического слухового анализатора;
- Формирование итоговой оценки шумового процесса с ее нормированием но критериям воздействия на человеческий организм.
Большинство из входящих в алгоритм операций хорошо известны и их вычислительная реализация не вызывает серьезных затруднений. Наибольшие трудности вызывает реализация спектрального анализа приближенного по качеству к спектральному анализу периферического слухового анализатора человека. Рассмотрим точностные характеристики слухового анализатора человека подробнее.
Проанализировав существующие типовые методы анализа шумового сигнала и дополнив алгоритм специфическими операциями, которые необходимы для корректной работы устройства длительного мониторинга шума, можно составить следующий алгоритм работы устройства:
- Преобразование акустических колебаний воздушной среды в электромагнитные;
- Усиление электромагнитного сигнала;
- Аналого-цифровое преобразование непрерывной функции, отображающей шумовой процесс, на дискретные значения;
- Понижение скорости цифрового потока (сжатие до формата трЗ);
- Сохранение полученного сигнала в ПЗС;
- Исследование статистических свойств и нормированных параметров шумового сигнала;
- Анализ и обработка полученных величин;
- Формирование итоговой оценки шумового процесса с ее нормированием по критериям воздействия на человеческий организм.
Структурная схема алгоритма работы устройства показана на рис. 1.
Источник сигнала
X
Аналого-цифровое преобразование
Введение временных меток
Кодирование
Обработка нормированных паоэметоов
Сохранение данных
X
Декодирование 1
Исследования статистических свойств
Анализ полученных результатов
Формирование итоговой оценки
Рис. 1. Структурная схема алгоритма работы устройства
В блоке обработки нормированных параметров происходит обработка измеряемого сигнала в реальном времени. Здесь можно прямо в процессе измерений наблюдать частотные характеристики А, О и линейную.
Также можно зафиксировать конкретный момент измерений для последующей документации нормированных параметров, без остановки или прекращения процесса измерений. Само измерение и наблюдение нормированных параметров шумового сигнала проводится с помощью программного обеспечения «Шум», разработанного на кафедре радиовещания и электроакустики МТУ СИ, выполненного в качестве интерактивной среды. Рабочий интерфейс программы «Шум» показан на рис. 2.
1) В кодере происходит снижение скорости цифрового потока сигнала полученного в АЦП по алгоритму сжатия трЗ. В этот же блок приходит сигнал, содержащий дополнительную информацию в виде временных меток. Выходной цифровой сигнал представляет собой сжатый до определенной скорости исходной сигнал АЦП с наложенной информацией о том времени, когда происходила данная запись.
2) В таймере вырабатывается сигнал, несущий информацию в виде последовательности временных меток, которые вырабатываются в реальном генераторе на всем протяжении периода измерений. Благодаря этому сигналу всегда известно в какое время суток производились измерения.
3) Сигнал с выхода кодера попадает в блок памяти. Здесь происходит запись и хранение цифрового сигала в формате трЗ. Так же здесь сохраняются итоговые результаты исследований и последующих возможных обработок шумового сигнала.
4) В декодере происходит обратное преобразование сигнала из формата трЗ а формат \vav- Это сделано для упрощения реализации ПО и дальнейшего исследования параметров и свойств шумового сигнала, так как большинство приложений и программ, необходимых для исследования работают с форматом \vav-
5) В блоке исследования статистических свойств происходит построение статистических характеристик и измерение численных параметров, их характеризующих. Так же возможно сравнение статистических распределений двух различных по характеру происхождения шумовых сигналов (звуки самолета и толпы, например) или однородных по происхождению шумовых сигналов, но записанных в разное время суток или года (например аэропорт летом и зимой). Исследование производиться на основе интерактивной программы ЕэПт, разработанной па кафедре радиовещания и электроакустики МТУСИ.
6) В блоке анализа происходит сравнение параметров исследуемого шумового сигнала с допустимыми нормами по ГОСТу. Фиксируется разница и по шкале градаций делается вывод, насколько неблагоприятно влияет на человека сигнал, подвергнутый исследованию.
7) В формирователе итоговой опенки все полученные данные по исследованиям компонуются, сортируются и документируются, для последующего хранения в блоке памяти или сразу, для непосредственной пересылки в другую систему.
■г Новое Измерение
I (импупьсУ дБ И
Ю...............
I (ичпу1ьс> дЬ.
40
и го
1Л
о-
1
_ В X
Частотная характеристика А
I (импульс), дБ 63.3 Р (быстро). дБ. 62.2 Б (медпенно). дБ Б6.8
Частотна« характеристика О
I (импульс), дБ 66.6 Р (быстро), дВ: 66.6 8(медлс»1мо)и дБ 59.9
((импульс). дБ
Частотная характеристика Лин
I (импульс). дБ 69.2 Р (быстро). дБ 68.2 Б (медпенмо). дБ 63.1
Имя директории для результатов нового измерения
Продолжить
Фиксировать значение
Завершить измерение
Ше«вд • 1пСв*е • ООО
Уровень, дБ
_]_2_4_6 810
10000 р Ги
■уровень шагов»в ал тоеа* ии АЦП 25000
гоооо
15000 10000 5000
¡000 41100 ¿000
10000 12000 И00ртетвт
Рис. 2. Рабочий интерфейс программы «Шум»
Т-Сотт Том 12. #12-2018
При воздействии шума от нескольких источников, а именно такая обстановка складывается в большинстве случаев, возникает явление интерференции и взаимной модуляции. И если воздействие инфразвука, в том числе па биоритмы человека, исследовано, хотя и не оценивается в существующих приборах, то влияние модуляционных параметров шума, определяемых колебанием его амплитудной огибающей и доминирующей мгновенной частоты, до настоящего времени при анализе его воздействия не учитывалось [3]. Выявление параметров модуляции, должно производиться с высокой точностью.
До настоящего времени не принимается во внимание особенность воздействия на человека скорости изменения мгновенной частоты и огибающей шума (атаки), а также количество этих атак в единицу времени. Из теории звуковое приятия информационных сигналов известно, что в информационном отношении для слуха человека наиболее важны именно атаки, гак как они определяет узнаваемость сигнала, его информационное содержание, а также его психоэмоциональное и физиологическое воздействие. Шумы с упомянутыми характеристиками особенно опасны по своему психофизиологическому воздействию на человека и потому требуют особого внимания и адекватных методов и средств контроля.
При длительном мониторинге шума возникает задача распознавания источника для последующей юридической идентификации, что позволит разработать рекомендации по оптимизации режима работы предприятий с производствами использующими неустранимые источники шума и определить виновника компенсационных выплат.
Существующие методы и приборы позволяют оценивать следующие нормированные характеристики шумов [3]: усредненные спектральные характеристики шума; распределение мощности шума по времени; мощностные. Используется также нормирование предельно допустимых значений в виде дозиметров, которые контролируют; уровень шума за большие промежутки времени; статистические распределения шума по уровню; непостоянные шумы, которые эквивалентны по воздействию на человека постоянным шумам (эквивалентные уровни шума).
Кроме контроля нормированных параметров шума, выявлена необходимость, контроля также таких его ненормированных в настоящее время параметров как: мощности дискретизированиного шумового сигнала и перепадов этой мощности, в том числе на коротких временных интервалах; крутизны нарастания и спада огибающей шумового процесса; ритмических (отбойный молоток, или шум проносящихся машин) и иифразвуковых составляющих; точного спектрального анализа особенно в зоне частот прямого воздействия на организм; степени гармонической связанности компонент шума.
Разработка алгоритмов формирования оценок перечисленных параметров стало возможным с использованием комплексного представления сигнала, что позволило выделять такие модуляционные параметры шума, как его аналитическая огибающая и мгновенная частота [6\. Разработанный на кафедре ТиЗВ МТУ СИ высокоточный метод формирования ортогонального сигнала из исходного широкополосного акустического сигнала открывают возможности для применения его в задачах контроля параметров городских шумов.
Па кафедре ТиЗВ МТУСИ разработаны алгоритмы и ПО, позволяющие контролировать такие ненормированные, но важные информативные параметры шума как [6, 7]:
• Относительную среднюю мощность (ОСМ) и ее первую производную дОСМ, позволяющую не только оценивать громкость (или энергию) шумового сигнала и ее перепады, но и эмоциональное воздействие шума на человека по шкале торможение - возбуждение [5];
• Крутизну интервалов нарастания и спада огибающей шума, т.е. атаки в шумовом сигнале, которые в значительной степени характеризуют спектральный состав шума, а спады характеризуют акустическую обстановку в местах воздействия шума. Крутизна огибающей - это отношение разности максимального и минимального уровней огибающей на интервале нарастания (спада) к длительности этого нарастания (спада) огибающей [4];
• Ритмические и и и фран из ко частотные компоненты шумов, которые могут приводить к самым разным и в том числе негативным, воздействиям на человеческий организм и его психику [4];
• Спектральные параметры шума, контролируемые с точностью, приближенной к точности периферического слухового анализатора человека, что позволяет контролировать частоты, оказывающие прямое воздействие на организм в диапазоне до 200 Гц [6];
• Кепстральные параметры шумового сигнала, которые позволяют выявить соотношение шумовых и периодических (гармонических) составляющих в шуме, выявить основной тон, если он присутствует на оси частот и его смещения в процессе развития во времени [4^
• Модуляционные характеристики шума по амплитуде и частоте [4].
Рабочий интерфейс разработанной программы приведен на рис. 3.
/"'ЕзИт" в. 01.003. Выбор типа обработки.
Синхронизация
Спектры РИ7М
Оригинал |вЮ70502_1007_\1при1«яу Обзор | икпвтвмы^ 'Р'оогэтРиегИмвМпПгвг |;ой'ор
Быуод |
Рис. 3. Рабочий интерфейс программы «Ебши»
В качестве примера реализации алгоритма контроля такого ненормированного параметра как ОСМ, на рис. 4 показаны статистические распределения ОСМ в отношениид-вух шумовых сигналов. Здесь же для этих сигналов приведены числовые значения средних значений ОСМ, средне-квадратичсских отклонений (СКО) и медианных показателей. Результаты работы, направленные на разработку новых методов и алгоритмов контроля шумовых сигналов на основе измерения как нормированных, так и ненормированных в настоящее время параметров шумов, позволили разработать программное обеспечение (110) для формирования оценок ненормированных параметров шума [8,9].
7ТТ
Разработанное ПО может быть использовано для повышения экологической безопасности и комфортности городской среды, повышения уровня физиологического и психического здоровья населения, а также улучшения условий проживания, снижения утомляемости и депрессивности, поднятия производительности труда, а также коммерческой оценки стоимости жилья в зависимости от уровня акустическою комфорта.
/ Статистика ОСМ
Частот а по млений значения ОСМ
Параметры ОСМ
сигнальные канальные
Г" йисрфвранииальНБ
Ном уровень I Интервал, с
4fl.ru
Шагов квант
Файл Начало
1000
Коней 1 Г* Покониа
0,4 0.5
ОСМ сигнальная
Выполнено ОН
Сигнал 1 среднее ОСМ-0102 (Ж0- 0.105 Медиана- 0.17 сигналг 0143 0172 0.125
Отклонения Интегр-0.9208281 Пивлрак тор» 3.86857 ОСМкекс-0.09
I
Дополнительно Окрами тез
Рис. 4. Сравнение статистических распределений двух сигналов (зеленый толпа 1, синий толпа 2)
Внедрение предлагаемого метода, алгоритмов и разработанного на кафедре ТиЗВ МТУСИ программного обеспечения по распознаванию различных источников шума открывает возможности для его контроля и записи на протяжении длительного времени, в том числе с целью его последующей юридической идентификации, что будет способствовать улучшению юридического сопровождения претензий населения и городской администрации к нарушителям шумового режима и позволит разработать рекомендации по оптимизации режима работы предприятий с производствами использующими неустранимые источники шума.
Использование разработанного ПО непосредственно населением позволит сделать процесс контроля шумовой обстановки повсеместным, а сведение результатов такого массового контроля в единую информационную базу позволит осуществить постоянный мониторинг за шумовым -загрязнением городской среды.
Анализ возможностей практической реализации измерений с помощью предлагаемых алгоритмов показал следующие результаты. Возможны несколько вариантов построения устройства для контроля акустического шума на базе индустриальных персоначьных компьютеров;
- в виде стационарного корпусного устройства для установки в стандартной стойке и обеспечивающего обработку шумовых сигналов поступающих от сети распределенных датчиков;
- в виде стационарного компактного корпусного устройства для установки непосредственно в точке измерений, обеспечивающего сбор и обработку информации в течении длительного времени;
- в виде переносимого компактного корпусного устройства для проведения оперативных измерений;
- в виде платы, вставляемой в слот стандартного корпуса ПЭВМ, и обеспечивающей возможность анализа свойств шумового сигнала с микрофона или с предварительно сделанной записи.
Программная реализация алгоритмов измерения в предлагаемом устройстве может быть использована отдельно любым человеком в виде дополнительной программы к его персональному компьютеру, что дает возможность населению мегаполиса самостоятельно оценить шумовую обстановку в месте проживания.
Основными преимуществами разрабатываемого устройства являются технологичность, невысокая стоимость и простота изготовления, упрощение процесса обслуживания, возможность обновления и коррекций программного обеспечения, а также возможность выполнения дополнительных функций по сбору статистики шумов на больших временных интервалах, документирование кратковременных превышений заданных норм.
Одним из наиболее перспективных вариантов конструктивного оформления устройства контроля характеристик городского акустического шума, включая его ненормированные параметры, является выполнение его в корпусе промышленного защищенного ноутбука, что позволяет использовать его в качестве индивидуального средства сбора, обработки и отображения акустической информации в полевых условиях, в том числе при повышенной влажности воздуха, дожде, статической и динамической пыли, пониженном давлении, пониженной и повышенной температуре, в условиях сильных магнитных и радиочастотных электромагнитных полей.
При практической реализации длительного мониторинга на местности целесообразно использование вацдалозащи-шенного модульного корпуса, например модульного вычислительного комплекса 8ТРЮЫО@МАЗТЕК, показанного на рис. 5.
В комплексе дисплей и клавиатура подключаются к системному блоку только на время съема информации, а сам системный блок может быть закреплен на опоре в точке, выбранной для измерений.
Комплекс предназначен для проведения измерений в условиях неблагоприятной внешней среды и защищен от Электромагнитных и погодных воздействий.
Рис. 5. Промышленный защищенный модульный вычислительный комплекс ТК £ТШте@МА8ТЕЯ 7020Т серия ОУ1
Основные результаты исследования: 1. Выявлены дополнительные ненормированные параметры шума, негативно воздействующих на человека.
2. Разработан алгоритм формирования оценок ненормированных параметров шума на основе использования высокоточного комплексного представления широкополосного сигнала и выделения его модуляционных параметров -аналитической огибающей и мгновенной частоты.
3. Разработано программное обеспечение по контролю и распознаванию различных источников шума, что открывает возможности .тля его оценки и записи на протяжении длительного времени, в том числе с целью его последующей юридической идентификации.
4. Предложено использовать разработанные алгоритм и программное обеспечение для повышения экологической безопасности и комфортности городской среды, повьппения уровня физиологического и психического здоровья населения, а также улучшения условий проживания, снижения утомляемости и депресснвности.
5. Предлагаемая программная реализация алгоритмов измерения шумов может быть использована отдельно любым человеком в виде дополнительной программы к его персональному компьютеру, что лает возможность населению мегаполиса самостоятельно оценивать шумовую обстановку в месте проживания.
I. Павлова Ю.А.. Морозов Ю.А. Анализ причин снижения экологической безопасности и комфортности городской среды вследствие воздействия городских шумов на население / XVI Международный форум «Медико-экологическая безопасность реабилитация и социальная защита населения. Тезисы докладов. Москва, 2004, С. 35-38.
2. Павлова /O.A.. Абрамов В.А.. Копылов A.M., Рыски Ю.С. Варианты систем контроля городского шума / 6-я Международная научно-техническая конференция Перспективные технологии в средствах передачи. Владимир, 2005, С. 268-269.
3. ГОСТ 23 33 7-78* "Шум. Методы измерения на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий". М.: Стандарт, 1978; Санитарных норм СМ 2.2.4./2.1.8.562-96 "Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки
4. Попов ОБ.. Рихтер С.Г. Цифровая обработка и измерения сигналов в трактах звукового вещания. М.: Инсвязьиздат, 2010. 292 с.
5. Абрамов В.А.. Попов O.E.. Рихтер С.Г. Патент № 2458340, ЬИ № 10 от 10.04.2012 Способ измерения мгновенных и средних значений абсолютной и относительной мощности акустических сигналов и устройство для его осуществления.
6. Абрамов В.А.. Попов О Б. Патент RU 2573248 С2, БИ №2 от 20.01.2016. Способ измерения спектра информационных акустических сигналов телерадиовещания и устройство для его осуществления.
1. Абрамов В.А., Попов О.Б.. Черников КВ. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013617341 Дата гос. Регистрации 09.08,2013. Точный Спектральный анализ звукового сигнала «Spectran».
8. Абрамов В.А., Ождихин Г.М., Пипов О.Б.. Черников К.В., Малое A.B. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013616645 Дата гос. Регистрации 15.07.2013. Анализ параметров сигналов звукового вещания «ESTIM».
9. Абрамов В.А., Малое A.B., Попов O.E.. Черников К,В. Прогнозирование качества передачи сигнала вещания по короткому реальному звуковому сигналу // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2017. №2. С. 19-22.
Литература
T-Comm Vol.12. #12-2018
CONTROL NOISE POLLUTION OF THE URBAN ENVIRONMENT THROUGH THE USE OF UNREGULATED MODULATION NOISE PARAMETERS
Valentin A. Abramov, Moscow Technical University of communications and Informatics, Moscow, Russia, [email protected] Oleg B. Popov, Moscow Technical University of communications and Informatics, Moscow, Russia, [email protected] Aleksey N. Terehov, the Moscow Technical University of communications and Informatics, Moscow, Russia, [email protected] Elena V. Liukina, Moscow Technical University of communications and Informatics, Moscow, Russia, [email protected]
Abstract
The subject of the research is to control noise pollution City Wednesday. The purpose of the work are proposals to develop control methods currently unregulated noise parameters that have the greatest negative impact on the population. It is shown that the essential problem of mega-cities became not only the degradation of air, water and soil, but pollution and man-made physical electromagnetic fields, radiation and acoustic noise. Attention is drawn to the content of the noise infranizkih frequencies, negatively affecting the person. Research of parameters of urban noise also revealed that negative impacts on humans have abrupt changes in amplitude (attack), modulation noise characteristics, as well as the presence in them of periodic components. It turns out that the existing methods and devices allow to evaluate only normalized noise characteristics: average spectral pattern and noise sticks; power distribution noise; overall, as well as the maximum permissible values as dosimeters, which control the noise level for large periods of time. Invited, except normalized noise parameters, monitor such it denormalized currently parameters as: diskretizirovannnogo noise signal power and this power swings, including at short time intervals; the rate of rise and decay enveloping noise process; rhythmic and infrasound components; exercise precise spectral analysis particularly in the zone of direct frequency effects on the body, as well as the degree of harmonic coupling noise component. Development of algorithms of forming evaluations listed options are made possible by using the integrated presentation of the signal that has allowed to allocate such modulation parameters of noise, as its analytical envelope and instantaneous frequency. Developed at the Department of Television and sound broadcasting MTUCI high-precision method of forming orthogonal signal from the original broadband signal provided an opportunity to apply it in urban settings control tasks noise. The results of the work aimed at the development of new methods and algorithms for controlling noise signals based on dimension as normalized and unregulated noise settings currently allowed to develop software for formation of the parameter estimates of noise. It is shown that the developed software may be used to improve environmental safety and comfort City Wednesday, raising the level of physiological and psychological health, as well as to improve living conditions, reduce fatigue and depression, raising productivity, as well as commercial housing valuation depending on the level of acoustic comfort.
Keywords: urban noise pollution wednesday, infranizkie frequency modulation characteristics of the noise, the speed of change of instantaneous frequency and baseband noise, the number of attacks per unit time, normalized characteristics nenormiro-baths, settings increasing ecological safety and comfort of the city Vienna Wednesday.
References
1. Pavlova Y.A., Morozov Y.A. (2004). Analysis of the causes of environmental decline Security and comfort the City Wednesday as a result of exposure to noise on urban populations. XVI International Forum "Health and environmental safety of rehabilitation and social protection of the population, abstracts. Moscow, pp. 35-38
2. Pavlova Y.A. , Abramov V.A., Kopylov A.M, Risin Y.S. (2005). Options systems con-ing noise. 6-th international scientific-technical con-ference-spektivnye technology in communication. Vladimir, pp. 268-269.
3. GOST 23 33 7-78 * Noise. Methods of measurement for residential and premises of inhabited and public buildings. ", m., standard, 1978; Sanitary standards SN 2.2.4./2.1.8.562-96 " Noise in the workplace, in the premises of residential and general governmental buildings and housing estates in the territory.
4. Popov O.B., Richter S.G. (2010). Digital processing of signals and measuring circuits audio broadcast. Moscow: Insvjazizdat. 292 p.
5. Abramov V.A., Popov O.B., Richter, S.G. Patent No. 2458340, no. 10 from the Tuesday BI method for measuring instantaneous and averages absolute and relative power of acoustic signals and device for its realization.
6. Abramov V.A., Popov O.B. Patent RU 2573248 C2, BI 2 from No. 20.01.2016. Method of measuring the range of information broadcasting of acoustic signals and device for its implementation.
7. Abramov V.A., Popov O.B., Chernikov K.V. The certificate on the State registration of computer programs no. 2013617341. State date. Registration 09.08.2013. The precise spectrum analysis of acoustic signal "Spectran".
8. Abramov V.A., Ozhdihin G.M., Popov O.B., Chernikov K.V., Malov A.V. The certificate on the State registration of computer programs no. 2013616645. State date. Registration 15.07.2013. Analysis of parameters of sound broadcasting signals ESTIM.
9. Abramov V.A., Malov A.V., Popov O.B., Chernikov K.V. (2017). Quality prediction broadcast signal by short real audio signal. T-Comm. No. 2, pp. 19-22.
Information about authors:
Valentin A. Abramov, Moscow Technical University of communications and Informatics, Associate Professor, Moscow, Russia Oleg B. Popov, Moscow Technical University of communications and Informatics, Professor, Moscow, Russia Aleksey N. Terehov, the Moscow Technical University of communications and Informatics, Associate Professor, Moscow, Russia Elena V. Liukina, Moscow Technical University of communications and for the informatization-Ki graduate student, Moscow, Russia
T-Comm ^м 12. #12-2018
