Программные продукты обработки звука

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Постановка задачи

1.1 Общее положение и актуальность разработки программного обеспечения

1.2 Обзор программных продуктов по обработке звука

1.3 Требования, предъявляемые к программам обработки звука

2. Технико-экономическое обоснование дипломного проекта

2.1 Смета затрат на научно-исследовательские работы

2.2 Расчет срока окупаемости

3. Безопасность и экологичность дипломного проекта

3.1 Защита от опасности поражения электрическим током

3.2 Излучение поля

3.3 Проблема освещенности рабочего места

Заключение

Список использованных источников

Приложение А

Приложение Б

Введение

В настоящее время очень прогрессивно развиваются техника, технологии, и все интенсивно стремятся обеспечить себе информационное будущее. Звук - это один из видов информации. И, как известно, чтобы грамотно передать или сохранить информацию такого рода, нужно хорошо разбираться во многих областях, связанных со звуком. Но, к сожалению, очень мало литературы по современным технологиям хранения, передачи, обработки звука. Многие существующие источники дают лишь поверхностную информацию, не вдаваясь в подробности. В данном дипломном проекте собран весь необходимый материал, достаточный для написания приложений, использующих цифровой звук в качестве важной составляющей.

Чтобы придать звуковой модели реализм и усилить ощущения при восприятии звука слушателем, используются различные технологии, обеспечивающие воспроизведение - реверберации, окклюзии (звук, прошедший через препятствие), обструкции (звук не прошел через препятствие), дистанционное моделирование (вводится параметр удаленности источника звука от слушателя) и масса других интересных эффектов. Цель всего этого - создать у пользователя ощущение реальности звука и усилить впечатления от видеоряда в игре или приложении. Не секрет, что слух это второстепенное чувство человека, именно поэтому, каждый индивидуальный пользователь воспринимает звук по-своему. Никогда не будет однозначного мнения о звучании той или иной звуковой карты или эффективности той или иной технологии. Сколько будет слушателей, столько будет мнений.

Об аппаратной стороне компьютерного звука можно сказать, что качество и реальность воспроизводимого звука лежит на совести разработчиков звуковых плат. Нас же интересует программная сторона звука. Будь то игра, фильм, музыка, да просто звук на событие Windows, нас, прежде всего, будет радовать и приносить удовольствие красивое, с различными спецэффектами звучание, нежели реально записанный звук, к примеру, через микрофон с какого-нибудь источника. Одно дело нужно озвучить фильм, записать звук леса и комбинировать его таким, каким он будет записан через микрофон, другое дело - мы уберем помехи от давления ветра на микрофон, откорректируем частотные характеристики, добавим стереорасширение, примешаем немного эха, реверберации. Все это происходит программным образом. Существует небольшое множество таких программных пакетов, которые позволяют изменять всевозможные характеристики звука. Самые распространенные на данный момент Sound Forge, Cool Edit и многодорожечный редактор Cubase - это три самых «сильных» продукта цифровой обработки в наше время.

Как правило, звуковое сопровождение не дает само по себе в отдельности большого впечатления в отличие от «картинки» на экране, но и в то же время его присутствие увеличивает эмоции от увиденного во много раз. К примеру, имеется видеофрагмент пролетающего самолета. Присутствие в ролике звука, переходящего из динамика в динамик, и изменяющегося высокого свиста в глубокий отдаленный бас вызовут больше впечатлений, чем безмолвное видеоизображение. И еще можно привести ряд примеров, которые убеждают в важности звука, а точнее, в важности изменения характеристик звука. Существует факт, что для осуществления задуманных эффектов и преобразований аналоговая аппаратура не может предоставить столь дешевый и широкий выбор возможностей, как компьютер. Вот поэтому так необходима разработка мультимедийных средств по обработке звука.

1. Постановка задачи

1.1 Общие положения и актуальность разработки программного обеспечения

Звуковое сопровождение компьютера всегда находилось несколько на втором плане. Большинство пользователей более охотно потратят деньги на новейший акселератор 3D графики, нежели на новую звуковую карту. Однако в последнее время производители звуковых чипов и разработчики технологий компьютерного звука приложили немало усилий, чтобы убедить пользователей и разработчиков приложений в том, что хороший звук является неотъемлемой частью современного мультимедиа компьютера. Пользователей убедить в пользе звука несколько легче, чем разработчиков приложений. Достаточно расписать пользователю то, как источники звука будут располагаться в пространстве вокруг него, то есть звук будет окружать слушателя со всех сторон и динамично изменяться, как многие сразу потянутся за кошельком. С разработчиками игр и приложений сложнее. Их надо убедить потратить время и средства на реализацию качественного звука.

Амплитуда звуковой волны представляет собой максимальные значения изменения звукового давления от источника звука, которые мы воспринимаем как громкость звука. Динамика изменений выражается в децибелах (dB), и позволяет нам измерять расстояние между максимальным и минимальным уровнями сигнала (рисунок 1).

Рисунок 1 - Графическое представление формы звуковой волны

На рисунке 1 приведена простая синусоидальная волна. По оси Y отображается ее амплитуда, с разложением во времени по оси Х. Это так называемое графическое представление звуковых волн - осциллограмма. В компьютерной обработке звука большинство операций производится с отображением волны в форме осциллограмм, которые позволяют контролировать характеристики звука по форме волны. Устройство, используемое для вывода осциллограмм называется осциллоскопом и его можно встретить во многих программах по обработке звука, например в Cool Edit Pro, Sound Forge, WaveLab в качестве основного рабочего окна.

На рисунках 1, 2 мы представлены осциллограммы звуковых волн различной формы, но с одинаковыми амплитудами. Изменение амплитуды сигнала растягивает или сжимает осциллограмму по вертикали относительно нулевого уровня.

Рисунок 2 - Графическое представление формы звуковой волны

Следующим параметром, описывающим характер звукового сигнала, является высота. В общем виде, высота звука может быть выражена количеством повторов какой-то части звуковой волны в единицу времени. Эта часть волны называется периодом. К примеру, в музыке находят применение как звуковые волны, имеющие постоянную высоту, то есть тоновые сигналы, так и звуки, характеризующиеся наличием в своем спектре множества разных частот, не повторяющихся во времени (различные шумы, звуки бьющегося стекла и т.п.). Первые относятся к классу периодических сигналов, вторые - непериодических. Высота периодических сигналов выражается в Герцах и называется частотой. Она представляет собой количество периодов звуковой волны в секунду.

Диапазон частот звуковых волн лежит в пределах от 10 Гц до 22 кГц, то есть в области слышимых человеческим ухом частот.

На рисунке 2 показана осциллограмма звуковой волны, частота которой в два раза выше, чем у волны, изображенной на рисунке 1. То есть, как можно заметить, в единицу времени волна успевает завершить в два раза большее количество периодов.

1.2 Обзор программных продуктов по обработке звука

Одним из распространенных продуктов по обработке звука на данный момент - это программная среда от “Sonic Foundry” “ Sound Forge”.

Это профессиональная программа с большими возможностями. На рисунке 6 представлен общий вид программы.

2. Технико-экономическое обоснование дипломного проекта

Основной задачей этой главы является определение величины затрат на проведение исследований, себестоимость для определения экономического эффекта от использования в общественном производстве основных и сопутствующих результатов, получаемых при решении поставленной технической задачи в данном дипломном проекте. Оценка эффективности принятого научно-технического решения должна учитывать все необходимые расходы и затраты, для этого требуется провести ряд необходимых расчетов по определенной схеме. Перечень вопросов технико-экономического обоснования, отражаемых в дипломном проекте, зависит от содержания технического задания на дипломный проект и характера решаемых научно-технических задач.

2.1 Смета затрат на научно-исследовательские работы

В этом подразделе рассмотрена смета затрат на научно-исследователь-скую работу (НИР), проведенную автором в рамках дипломного проекта на тему "Разработка системы анализа и обработки звуковых потоков с использованием средств Delphi и Windows".

В итоге составляется смета затрат на научно-исследовательские работы (НИР) в соответствии с технико-экономическим обоснованием дипломных проектов (таблица 1, согласно учебного пособия [12, с.14]).

Расчет расхода предметов снабжения и материалов учитывает стоимость материалов, израсходованных в процессе непосредственной работы по теме.

Таблица 1 - Расчет расхода предметов снабжения и материалов

Изделие	Количество, шт.	Цена за единицу, р.	Сумма, р.
Упаковка с бумагой формата А4 для дипломного проекта	2	70,00	140,00
Ватман чертежный формата А1	5	7,50	37,50
Картридж для принтера HP 640C	1	834,00	834,00
ИТОГО			1011,5

Спецоборудование для научных исследований учитывает стоимость оборудования, необходимого для разработки дипломного проекта (таблица 2)

Таблица 2 - Расчет стоимости спецоборудования

Спецоборудование	Количество, шт.	Цена за единицу, р.	Сумма, р.
Диски CD-R “SmartBuy”	2	15	30,00
ИТОГО			30,00

В процессе работы над проектом использовался персональный IBM- совместимый компьютер c процессором Intel Pentium - 433 Celeron стоимостью 19000 р., принтер HP 640С стоимостью 3150 р.

Отчисления на амортизацию данной техники составляют 10,00 % в год, т.е. 0,21 р. за один час работы компьютера, 0,03 р. за один час работы принтера. При 720 часовой эксплуатации компьютера и 5 часовой эксплуатации принтера общая величина амортизационных отчислений составит:

720 ч* 0,21 р. + 5 ч*0,03 р.= 151,35 р.

Расходы на силовую электроэнергию для проведения экспериментальных работ.

Стоимость электроэнергии подсчитаем по формуле:

, (1)

где С_э - стоимость электроэнергии;

V_э - потребляемая мощность;

Т_об - количество часов работы оборудования.

Для разработки дипломного проекта использовался компьютер Pentium II 433, который потребляет 200 Вт/час, монитор Samgung SyncMaster 550S - 264 Вт/час, активные колонки - 10 Вт/час. В среднем на каждый день приходилось 6 часов работы в течении 4 месяцев (4*30*6=720). Принтер НР 640С, потребляющий 88 Вт/час, использовался лишь около 5 часов. Итоговый расчет в таблице 3.

Таблица 3 - Расчет стоимости электроэнергии

Оборудование	Потребляемая мощность (кВт)	Время эксплуатации (час.)	Стои-мость 1 кВтч	Стоимость электро-энергии
Компьютер на базе процессора Pentium II 433 Mhz	0,2	720	0,96	138,24
Samgung SyncMaster 550S	0,264	720	0,96	182,47
Активные колонки	0.01	720	0,96	6,91
Принтер HP 640C	0,088	5	0,96	0,42
ИТОГО:				328,04

В качестве базы для расчета заработной платы принимается месячный оклад преподавателя в размере 3720 рублей, что составляет в пересчете на один учебный час работы 900-часовой годовой нагрузки:

(3720 * 12) / 900 = 49,60 (р./час);

Руководство дипломным проектированием оценивается преподавателю в 26 учебных часа. Получим основную заработную плату производственного персонала в размере:

49,60 *26 = 1289,60 (р.)

Отчисление на социальное страхование по условию договора составляют 35,8% от заработной платы . Сумма расходов по статье:

1289,60 * 35,8% = 461,68 (р.)

По условию договора накладные расходы составляют 18% от прямых расходов, то есть:

- оплата труда госслужащих - 4,42%;

- начисления на оплату труда - 1,58%;

- приобретение предметов снабжения и расходных материалов - 1,15%;

- командировки и служебные разъезды - 0,35%;

- услуги связи - 0,50%;

- оплата коммунальных услуг - 8,00%;

- приобретение оборудования и предметов длительного пользования - 2,00%.

Стоимость работ, выполняемых для темы другими организациями (оплата услуг опытного производства, находящегося на самостоятельном балансе, контрагентные расходы и т.д.).

При разработке дипломного ПО использовались средства печати демонстрационных плакатов и выполнение переплета (таблица 4).

Таблица 4 - Расчет стоимости работ, выполняемых другими организациями

Вид работ	Кол-во, шт.	Стоимость единицы работы, р.	Стоимость, р.
Печать плакатов	4	50,00	200,00
Создание переплета	1	60,00	60,00
ИТОГО			260,00

По условиям договора берутся 15% от заработной платы и составляют 192,10 р.

Расходы на научно-техническую информацию.

Расходы на эту статью составили: работа в Internet 90 дней по 1 часу. Стоимость 1 часа работы составляет 14 рублей. Следовательно, расходы составили 1*90*14=1260,00 (р.)

Результаты калькуляции по статьям затрат сведены в таблицу 5.

Таблица 5 - Калькуляция затрат на НИР

Наименование предметных статей	Суммма (р.)
Сырье, материалы, покупные изделия и полуфабрикаты	1011,50
Спец. оборудование для научных и экспериментальных работ	181,35
Расходы на силовую энергию для проведения экспериментов	328,04
Основная и доп. зарплата производственного персонала	1289,60
Отчисления на социальное страхование	461,68
Накладные расходы всего: в том числе	514,71
Стоимость работ, выполненных другими организациями	260,00
Общевузовские расходы	192,10
Расходы на научно-техническую информацию	1260,00
ИТОГО РАСХОДОВ	5498,88

2.2 Расчет срока окупаемости

При использовании данного программного продукта экономия времени преподавателя составляет 1 час рабочего времени в день. При 252 рабочих днях в год экономия составит 252 часа в год. 1 час рабочего времени преподавателя стоит 49,60 р.

Следовательно,

С₁ = 252 * 8 * 49,60 = 99993,6 (р.)

С₂ = (252 * 8 - 252 * 1) * 49,60 = 89230,4 (р.)

Следовательно, срок окупаемости программного продукта равен (согласно учебного пособия [13, с.22]):

Т_ок = К/(С₁- С₂) = 5498,88/ (99993,6 89230,4) = 0,51 (года).

Таким образом, программа система обработки звука окупит себя примерно за шесть месяцев.

3. Безопасность и экологичность дипломного проекта

3.1 Защита от опасности поражения электрическим током

Электрический ток является опасным для человеческого организма, при контакте человека с источниками тока (например, токоведущими частями машин), приводит к тому, что человек становиться частью электрической цепи и через него течет ток. Проходя через организм, электрический ток производит 3 вида воздействия: термическое, электролитическое и биологическое.

Термическое действие проявляется в ожогах наружных и внутренних участков тела, нагреве кровеносных сосудов и крови и т.п., что вызывает в них серьёзные функциональные расстройства.

Электролитическое - в разложении крови и другой органической жидкости, вызывая тем самым значительные нарушения их физико-химических составов и ткани в целом.

Биологическое действие выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что может сопровождаться непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышц сердца и лёгких. При этом могут возникнуть различные нарушения в организме, включая механическое повреждение тканей, а также нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения.

Величина электрического тока, проходящего через тело человека, является основным фактором, обусловливающим исход поражения. Вместе с тем большое значение имеют длительность воздействия тока, его частота, а также некоторые другие факторы. Сопротивление тела человека и величина приложенного к нему напряжения также влияют на исход поражения, но лишь постольку, поскольку они определяют величину тока, проходящего через человека.

Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него тока малой величины: 0,6-1,5 мА при переменном токе с частотой 50 Гц и 5-7 мА при постоянном токе. Этот ток называется порогом ощутимых токов или пороговым ощутимым током. Бульшие токи вызывают судороги мышц и неприятные болезненные ощущения, которые с ростом тока усиливаются и распространяются на всё бульшие участки тела. При 10-15 мА боль становиться едва переносимой, а судороги мышц рук оказываются настолько значительными, что человек не в состоянии их преодолеть; в результате он не может разжать руку, в которой зажата токоведущая часть, он не может отбросить от себя провод и т.п., то есть он не в состоянии самостоятельно нарушить контакт с токоведущей частью и оказывается как бы прикованным к ней. Такой же эффект производят и токи бульшей величины. Все это токи носят название неотпускающих, а наименьший из них - 10-15 мА при частоте 50 Гц (и 50-80 мА при постоянном токе) называется порогом неотпускающих токов или пороговым неотпускающим током.

Ток 25-50 мА при частоте 50 Гц воздействует на мышцы не только рук, но и туловища, в том числе и на мышцы грудной клетки, в результате чего дыхание сильно затрудняется. Длительное воздействие этого тока может вызвать прекращение дыхания, после чего спустя некоторое время наступит смерть от удушья. Ток более 50 мА вплоть до 100 мА при 50 Гц ещё быстрее нарушает работу лёгких и сердца. Однако в этом случае, как и при меньших токах, первыми по времени поражаются лёгкие и затем - сердце.

Переменный ток от 100 мА до 5 А при частоте 50 Гц и постоянный от 300 мА до 5 А действуют непосредственно на мышцу сердца, что весьма опасно для жизни, поскольку спустя 1-2с с момента замыкания цепи этого тока через человека может наступить фибрилляция. При этом прекращается кровообращение и в организме возникает недостаток кислорода, что, в свою очередь, приводит к прекращению дыхания, то есть наступает смерть. Эти токи называют фибрилляционными, а наименьший из них - пороговым фибрилляционным током.

Ток более 5 А, как правило, фибрилляцию сердца не вызывает. При таких токах происходит немедленная остановка сердца, минуя состояние фибрилляции, а также паралич дыхания. В случае, если действие тока было кратковременным (до 1-2с) и не вызвало повреждение сердца (в результате нагрева, ожога и т.п.), то после отключения тока сердце, как правило, самостоятельно возобновляет нормальную деятельность. Дыхание при этом самостоятельно не восстанавливается и требуется немедленная помощь пострадавшему в виде искусственного дыхания.

Длительность прохождения тока через живой организм существенно влияет на исход поражения: чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжёлого поражения или смертельного исхода. Такая зависимость объясняется тем, что с увеличением времени воздействия тока на живую ткань растёт величина этого тока, повышается вероятность совпадения момента прохождения тока через сердце с уязвимой фазой Т сердечного цикла (0,2с).

Путь тока в теле пострадавшего играет существенную роль в исходе поражения. Если на пути тока оказываются жизненно важные органы - сердце, органы дыхания, головной мозг, то опасность поражения весьма велика, поскольку ток воздействует непосредственно на эти органы. Когда ток проходит по иным путям, то воздействие на жизненно важные органы может быть лишь рефлекторным, благодаря чему вероятность тяжёлого поражения резко снижается. Так как сопротивление кожи на разных участках тела различно, то влияние пути тока на исход поражения зависит и от места приложения токоведущих путей к телу пострадавшего.

Возможных путей тока в теле человека очень много; наиболее часто встречаются следующие: правая рука - ноги, левая рука - ноги, рука - рука и нога - нога. Опасность того или иного пути тока можно оценивать по тяжести поражения, а также по значению тока, протекающего через сердце, при данной петле.

Известно, что значение тока, проходящего через сердце человека (в процентах от величины общего тока, проходящего через тело), составляет при пути правая рука - ноги - 6,7 %; левая рука - ноги - 3,7 %; рука - рука - 3,3 %; нога - нога - 0,4 % [15].

Таким образом наиболее опасным является путь правая рука - ноги, а наименее опасным - путь нога - нога.

Постоянный ток, как показывает практика, примерно в 4-5 раз безопаснее, чем переменный ток промышленной частоты (50 Гц). Однако это справедливо для относительно небольших напряжений - до 250-300 В. При более высоких напряжениях опасность постоянного тока возрастает.

Опасность поражения зависит от окружения и условий контакта, например во влажных средах опасным считается напряжение порядка 12В, в сухих - порядка 36В.

К защитным мерам от опасности прикосновения к токоведущим частям электроустановок относятся: изоляция, ограждение, блокировка пониженные напряжения, электрозащитные средства, сигнализация и плакаты. Надежная изоляция проводов от земли и корпусов электроустановок создает безопасные условия для обслуживающего персонала. Основная характеристика изоляции - сопротивление. Во время работы электроустановок состояние электрической изоляции ухудшается вследствие нагрева, механических повреждении, влияния климатических условий и окружающей производственной среды. Состояние изоляции характеризуется сопротивлением току утечки.

Защитное заземление предназначено для устранения опасности поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу и к другим нетоковедущим частям электроустановок, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (рисунок 30). При этом все металлические нетоковедущие части электроустановок 7 соединяются с землей с помощью заземляющих проводников 2 и заземлителя 3.

Рисунок 30 - Схема защитного заземления в однофазной двухпроводной сети

Рисунок 31 - Схема защитного зануления

Заземлитель - это проводник или совокупность металлически соединенных проводников, находящихся в соприкосновении с землей или ее эквивалентом. Заземлители бывают искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления, и естественные - находящиеся в земле металлические предметы иного назначения.

Для заземления оборудования в первую очередь используют естественные заземлители: железобетонные фундаменты, а также расположенные в земле металлические конструкции зданий и сооружений.

Согласно ПУЭ сопротивление заземления в электроустановках до 1000 В не должно превышать 4 Ом.

Защитное зануление, так же как и защитное заземление, предназначено для устранения опасности поражения электрическим током при замыкании на корпус электроустановок. Защитное зануление осуществляется присоединением корпусом и других конструктивных нетоковедущих частей электроустановок к неоднократно заземленному нулевому проводу (рисунок 31).

Защитное зануление превращает пробой на корпус в короткое замыкание между фазным и нулевым проводами и способствует протеканию тока большой силы через устройства защиты сети, а в конечном итоге быстрому отключению поврежденного оборудования от сети. Из приведенной схемы (рисунок 31) видно, что при замыкании на корпус фаза окажется соединенной накоротко с нулевым проводом, благодаря чему через защиту (плавкий предохранитель или автомат) потечет ток короткого замыкания, который и вызовет перегорание предохранителя или отключение автомата. Чтобы защита быстро срабатывала, ток короткого замыкания должен быть достаточно большим. Правила требуют, чтобы ток короткого замыкания был в 3 раза больше номинального тока плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического отключения. Это требование выполняется, если нулевой провод имеет проводимость не менее 50 % проводимости фазного провода. В качестве нулевых проводов можно использовать стальные полосы, металлические оплетки кабелей, металлоконструкции зданий, подкрановые пути и др.

Системы защитного отключения - это специальные электрические устройства, предназначенные для отключения электроустановок в случае появления опасности пробоя на корпус. Так как основной причиной замыкания на корпус токоведущих частей оборудования является нарушение изоляции, то системы защитного отключения осуществляют постоянный контроль за сопротивлением изоляции или токами утечки между токоведущими и нетоковедущими деталями конструкции оборудования. При достижении опасного уровня оборудование отключается до того момента, когда произойдет пробой на корпус и появится реальная опасность поражения электрическим током.

Таким образом, системы защитного отключения обеспечивают наибольшую электробезопасность при прикосновении к корпусам электроустановок. Однако, являясь достаточно сложными электрическими устройствами с определенной надежностью срабатывания, они применяются чаще всего в сочетании с защитным заземлением и защитным занулением.

3.2 Излучения и поля

Компьютеры создают электромагнитные излучения широкого спектра: рентгеновское, ультрафиолетовое, высокочастотное (10 - 300 МГц), низкочастотное (5 Гц - 300 кГц) и электростатическое поле.

При этом следует отметить следующее:

1) рентгеновское излучение экрана монитора ничтожно;

2) ультрафиолетовое излучение монитора, измеренное для ряда образцов, при длине волны 0,32 мкм не превышало 200 мкВт/см2 при гигиеническом нормативе 1000 мкВт/см2, что в несколько раз ниже, чем интенсивность солнечного ультрафиолета в облачный день. Однако необходимо учитывать, что для излучения с длиной волны менее 0,3 мкм нормативы становятся в 1000 раз меньше (т.е. излучение намного опаснее) и в принципе какая-то доза такого излучения может воздействовать на пользователя. Хотя стекло монитора должно отсекать ультрафиолетовое излучение короче 0,3 мкм, эффективной защитой может служить компьютерный фильтр, не пропускающий излучение с длиной волны менее 0,36 - 0,4 мкм;

3) в высокочастотной области (10-300 МГц) генерируемые монитором электрические поля не превышают 0,01 В/м при нормативе 10 - 80 В/м; опасность представляют магнитные поля;

4) результаты измерений, многократно проводившиеся для различных марок мониторов, показывают, что в непосредственной близости от монитора напряженности низкочастотного (3 - 300 кГц) электрического поля не превышают 5 В/м при гигиенических нормативах в различных в странах 50-500 В/м. В настоящее время не существует убедительных доказательств, что подобные воздействия могут нанести вред здоровью человека, однако опасность представляют магнитные поля и излучения более низких частот;

5) напряженность электростатического поля, создаваемого высоковольтным источником питания кинескопа, в 30 см от монитора может достигать значений 20 - 30 кВ/м и превышать существующий норматив 20 кВ/м.

Главную опасность для пользователей представляют электромагнитное излучение монитора в диапазоне частот 20 Гц - 300 МГц и статический электрический заряд на экране. Уровень этих полей в зоне размещения пользователя обычно превышает биологически опасный уровень. Электромагнитное излучение распространяется во всех направлениях и оказывает воздействие не только на пользователя, но и на окружающих (до 5 м от монитора). программный обеспечение освещенность звук

Допустимые нормы для этих параметров представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Допустимые значения параметров излучений, генерируемых видеомониторами

Параметры	Допустимые значения
Мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения на расстоянии 0,05 м вокруг видеомонитора	100 мкР/час
Электромагнитное излучение на расстоянии 0,5 м вокруг видеомонитора по электрической составляющей: в диапазоне 5 Гц-2 кГц в диапазоне 2-400 кГц по магнитной составляющей: в диапазоне 5 Гц-2 кГц в диапазоне 2-400 кГц	25 В/м 2,5 В/м 250 нТл 25 нТл
Поверхностный электростатический потенциал, не более	500 В

Мониторы персональных компьютеров и рабочих станций при обязательной сертификации подвергаются сертификационным испытаниям по следующим параметрам:

- Параметры безопасности - электрическая, механическая, пожарная безопасность (ГОСТ Р 50377 - 92).

- Санитарно-гигиенические требования - уровень звуковых шумов (ГОСТ 26329 - 84 или ГОСТ 2718 - 88), ультрафиолетовое, рентгеновское излучения и показатели качества изображения (ГОСТ 27954-88).

- Электромагнитная совместимость - излучаемые радиопомехи (ГОСТ 29216 - 91).

Сертификат выдается только на весь комплекс вышеперечисленных ГОСТов.

При эксплуатации видеодисплейных терминалов (ВДТ) на электронно-лучевых трубках в рабочих зонах регистрируются статические электрические и импульсные электрические и магнитные поля низкой и сверхнизкой частоты, создаваемые системами кадровой и строчной развертки при этом наличие на ВДТ маркировки ТСО-95 или MPR-II не гарантирует соблюдение допустимых значений параметров неионизирующих электромагнитных излучений. Так, существенно влияет на интенсивность излучения от мониторов тип ПЭВМ, отсутствие эффективного заземления оборудования. Таким образом, несмотря на наличие сертификатов соответствий и гигиенических сертификатов, в реальных условиях эксплуатации ВДТ электромагнитные излучения часто превышают допустимые уровни.

На рабочем месте пользователей ПЭВМ, кроме ВДТ источниками электромагнитных полей (ЭМП) являются процессор, принтер, клавиатура, многочисленные соединительные кабели. К сожалению санитарными нормами и правилами регламентируются ЭМП только ВДТ. В тоже время, например, в первом нормируемом диапазоне частот от 5 Гц до 2 кГц допустимые уровни индукции магнитных полей составляют около 25 мкТл.

Хорошо сконструированный компьютерный фильтр может заметно уменьшить электростатическое поле, если у фильтра существует заземленное проводящее покрытие.

Работа персональных компьютеров приводит к ухудшению аэроионного состава воздуха (уменьшается количество легких аэроионов, увеличивается количество тяжелых). Головная боль через 2 ч после начала рабочего дня чаще всего бывает из-за недостатка легких аэроионов. Более 95 % обследованных помещений с компьютерами имеет недостаток легких аэроионов. Помимо специальных мер улучшения аэроионного состава воздуха в помещении есть и простые решения: свежий воздух, больше влажности, колючки кактуса могут работать как ионизатор пассивного типа.

По обобщенным данным, у работающих за монитором от 2 до 6 ч в сутки функциональные нарушения центральной нервной системы происходят в среднем в 4,6 раза чаще, чем в контрольных группах; болезни сердечно-сосудистой системы - в 2 раза чаще; болезни верхних дыхательных путей - в 1,9 раза чаще; болезни опорно-двигательного аппарата - в 3,1 раза чаще. С увеличением продолжительности работы на компьютере соотношение здоровых и больных среди пользователей резко возрастает. Установлено, что частое воздействие электромагнитного излучения мониторов приводит к аномальным исходам беременности.

В 1996 г. Госсанэпиднадзор РФ выпустил "Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы", где определено, что продолжительность непрерывной работы взрослого пользователя персональной электронно-вычислительной машины (ПЭВМ) не должна превышать 2 ч, ребенка - от 10 до 20 мин в зависимости от возраста.

3.3 Проблема освещенности рабочего места

Основная нагрузка при работе за компьютером приходится на глаза. Их утомляемость во многом зависит как от качества изображения на экране, так и от общей освещенности помещения.

При работе на компьютере человек имеет дело с активной зрительной нагрузкой: он рассматривает картинку на дисплее, считывает конкретные данные, символы, графики, читает текст, постоянно сосредоточен, так как принимает решения, от которых зависит его работа. Глаза человека, сидящего за компьютером, должны перефокусироваться 15-20 тыс. раз в течение рабочего дня.

Мерцание экрана, невысокая резкость символов, наличие бликов и искажений, проблемы с оптимальным соотношением яркости и контрастности создают серьезные проблемы для глаз и мозга пользователя, что приводит к зрительному дискомфорту, рези в глазах, ухудшению зрения у 60-85% пользователей.

В то время как для обычных офисов рекомендуется освещенность до 600 люкс, для рабочих мест, оснащенных видеотерминалами, рекомендуется освещенность 300-500 люкс. Согласно гигиеническим нормам, освещенность на поверхности стола и клавиатуре должна быть не менее 300 люкс, а вертикальная освещенность экрана - всего 100-250 люкс. Исследования физиологов и гигиенистов убедительно доказали, что и полутьма, и слишком высокая освещенность экрана приводят к быстрому зрительному утомлению.

Размещать компьютер рекомендуется так, чтобы свет (естественный или искусственный) падал сбоку, лучше слева, это позволяет избавиться от мешающих теней и помогает снизить освещенность экрана. В качестве источников освещения рекомендуется применять люминесцентные лампы типа ЛБ со светильниками серии ЛПО36 с зеркализованными решетками. Их достоинства:

1) высокая световая отдача (до 75 лм/вт и более);

2) продолжительный срок службы (до 10000 часов);

3) малая яркость светящейся поверхности;

4) спектральный состав излучаемого света, близкий к естественному.

Одним из недостатков таких ламп является высокая пульсация светового потока, вызывающая утомление зрения. Поэтому коэффициент пульсации освещенности принят равным 10 %.

Лампы накаливания лучше использовать для местного освещения зоны рабочего документа (клавиатуры, книги, тетради). Люстра в рабочей комнате должна иметь закрытые снизу светильники, так чтобы на экран монитора падал рассеянно-отраженный свет. Это позволяет избавиться от бликов и облегчает зрительную работу. А вот настольная лампа, наоборот, должна иметь плотный, непросвечивающий абажур, направляющий свет прямо в зону рабочего документа.

Условия внешнего освещения часто влияют на оценку качества цветопередачи и других параметров отображения. Многие производители, такие как Mitsubishi и Panasonic, борются с внешними факторами, уменьшая кривизну экрана, вплоть до создания совершенно плоских экранов. По данным Panasonic, в модели PanaFlat PF70, выпускаемой этой компанией, блики по сравнению с обычными ЭЛТ уменьшены на 87%. Имеется также ряд других средств, позволяющих бороться с внешним светом, - специальные многослойные покрытия и капюшоны, такие как поставляемые с моделями серии Electron компании LaCie.

Правильно спроектированное и выполненное освещение в ВЦ обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности. При освещении производственных помещений используют естественное и искусственное освещение. Недостаток естественного света предусматривает применение

системы смешанного освещения. Освещенность на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы, который определяется следующими тремя параметрами:

1) объект различения - наименьший размер рассматриваемого предмета;

2) фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения;

3) контраст объекта с фоном - характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта.

В помещениях ВЦ применяется, как правило, боковое естественное освещение с К _е.о. = 1% и E = 150 лк.

В помещениях, где проводится зрительная работа 1 разряда, допускаются совмещенное освещение, то есть сочетание естественного освещения с общим искусственным.

Кроме перечисленных факторов на рабочем месте операторов могут иметь место шум, нарушенный ионный режим, неблагоприятные показатели микроклимата. В воздухе могут содержаться химические вещества (озон, фенол, стирол, формальдегиды и др.), что наблюдается при установке на малых площадках большого числа компьютеров и несоблюдении требований к организации рабочих мест.

Как следует из изложенного, на пользователей ПЭВМ могут действовать множество неблагоприятных факторов. Некоторые аспекты работы с ПЭВМ еще не изучены. В частности требует научного исследования возможность информационного воздействия ЭМП, если учитывать ту роль, которую играют сверх низкочастотные ЭМП в биологическом мире. В настоящее время в электромагнитной экологии информационные процессы во взаимодействии ЭМП с живыми организмами выходят на первый план, отодвигая энергетические на второй. Не изучены вопросы влияния программного обеспечения на нервно-психический статус пользователей. Известно, что

пребывание в неадекватной информационной среде может приводить к серьезным невротическим расстройствам вплоть до психических нарушений. Требуется изучение влияния на центральную нервную систему человека технологий виртуальной реальности. Нуждаются в совершенствовании медицинские критерии отбора лиц для работы с ПЭВМ.

Следует подчеркнуть, что в каждом конкретном случае оценка риска здоровью работающих должна базироваться на качественной и количественной характеристике факторов. Существенным с позиции влияния на организм является характер профессиональной деятельности и стаж работы. Несомненно, важную роль играют индивидуальные особенности организма, его функциональное состояние.

Сейчас уже очевидно, что компьютерные технологии являясь великим достижением человечества, имеют отрицательные последствия для здоровья людей. На сегодня стоит задача снизить ущерб от вреда здоровью. Для этого необходимо соблюдение установленных гигиенических требований к режимам труда и организации рабочих мест. Крайне необходима разработка Государственного стандарта, регламентирующего ЭМП, создаваемые всем комплексом оборудования, установленного на рабочем месте оператора ПЭВМ. Профессиональные пользователи ВДТ и ПЭВМ должны проходить обязательные предварительные при поступлении на работу и периодические медицинские осмотры. Необходимо использовать уже имеющиеся разработки по профилактике нарушений в состоянии здоровья работающих.

Заключение

В ходе выполнения дипломного проекта были произведены:

- изучение предметной области - были проанализированы основные проблемы программирования мультимедиа, обоснована актуальность разработки приложения и рассмотрены некоторые программные продукты для анализа и обработки звука;

- разработка системы анализа и обработки звуковых потоков - осуществлен графический вывод характеристики звука, разработаны библиотеки по работе со звуком, намечены пути дальнейшего развития системы;

- реализация - выбраны средства реализации системы - Borland Delphi 7 и wave формат хранения звука в среде Windows.

Как было сказано ранее, написанный код позволяет сильно сократить затраты временных, финансовых и материальных ресурсов в процесс разработки и анализа систем из некоторой прикладной области. Программа является удобным инструментом, при ее разработке ставилась задача максимального упрощения интерфейса, использовался современный принцип организации интерфейса - это MDI интерфейс. Проведенная работа позволяет снизить нагрузку по изучению работы профессиональных систем обработки звука конечному пользователю, а для программистов - открытый код способствует приобретению опыта с минимальными затратами на поиск решений в области программирования звука.

В технико-экономическом обосновании был выполнен расчет затрат на разработку и определен срок окупаемости данного продукта.

Таким образом, данная программа будет полезна для применения при решении разнообразных задач программирования специалистами конкретной прикладной области. Благодаря заложенной в архитектуре концепции расширяемости, сторонние разработчики могут создавать свои модули (компоненты) для увеличения круга применимости разработанного программного продукта.

Список использованных источников

1 Александровский А. Д. Delphi 4. Шаг в будущее / А. Д. Александровский - М.: ДМК, 1999. - 573 с.

2 Дарахвелидзе П. Г. Delphi 4 / П. Г. Дарахвелидзе, Е. П. Марков. - СПб. : ВХВ-Санкт-Петербург, 1999. - 816 с.

3 Гофман В. Э. Delphi 5 / В. Э. Гофман, А. Д. Хомоненко. - СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 1999. - 800 с.

4 Эбнер М. Delphi 5. Руководство разработчика / М. Эбнер - К.: Издательская группа BHV, 2000. - 480 с.

5 Краткая теория звука [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://perehod.ru/perehod/Music/Theory.htm. - Загл. с экрана

6 Ларин Л. С. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов: учеб. пособ. / Л. С. Ларин, Л. А. Чалдаева, Н. Д. Гуськова. - Саранск : Мордов. ун-т, 1983. - 100c.

7 Брыков В. И. Методические указания к практическим занятиям по курсу “Экономика электротехнической промышленности” / В.И. Брыков, Н. Н. Чуракова, Л. М. Чичерова. - Саранск : Мордов. ун-т, 1984. - 36с.

Приложение А

или (обязательное)

или (рекомендуемое)

или (справочное)

Главная форма. Листинг

//////////////////////////////////////////////////

// FILE: main.pas

// TASK: ДП 02069964-230101-02-11

// AUTHORS: Акашкин М.С.

// REVISION: slux 1.0 17/01/2011

// SYNOPSIS:

// Главная форма - интефейс программы

//////////////////////////////////////////////////

unit MAIN;

…

///////////////////////////////////

//Вызов процедур из библиотек DLL//

///////////////////////////////////

Procedure ReadParameters(DirPath:ShortString;

var Prm:TPrm); external 'Sdll\CCP.dll';

procedure CreateWaveHeader(Stream:TStream;SampleCount, SamplesPerSec: integer;

BitsPerSample, Channeles: smallint); external 'Sdll\wvinf.dll';

////////////////////////////////////////////////////

// FindNew

// Функция поиска имени нового имени файла в истории

// Entry:

// NameNew : имя файла

// Exit:

// FindNew : признак

// Exceptions:

// нет

//////////////////////////////////////////////////

Function Tfmain.FindNew(NameNew:string):boolean;

var

i,n:integer;

NameTMP:string;

begin

n:=Fmain.ListBox2.Items.Count;

FindNew:=false;

for i:=0 to n-1 do

begin

NameTMP:=Fmain.ListBox2.Items.Strings[i];

if nameNew=NameTmp then

begin

FindNew:=true;

end;

end;

end;

/////////////////////////////////////////////////////

// SaveHistory

// Фиксируем историю создания временных файлов

// Entry:

// Original : имя файла

// Exit:

// нет

// Exceptions:

// нет

//////////////////////////////////////////////////

Procedure TFMain.SaveHistory(Original:string);

var

NameTMP:string;

i,n:integer;

exists:boolean;

Copy:String;

CopyDetect:Boolean;

begin

NameTmp:=ChangeFileExt(Original,'.tmp');

n:=ListBox1.Items.Count;

for i:=0 to n-1 do

begin

if NameTMP<>ListBox1.Items.Strings[i] then

exists:=false else exists:=true;

end;

if ((exists=false) or (n=0)) then

begin

ListBox1.Items.Add(NameTMP);

FileSave1.Enabled:=True;

FileSaveAs1.Enabled:=True;

//Ищем в списке новых файлов

n:=ListBox2.Items.Count;

for i:=0 to n-1 do

begin

if Original<>ListBox2.Items.Strings[i] then

exists:=false else exists:=true;

end;

if ((exists=false) or (n=0)) then

begin

//Сохраняем копию оригинала на случай полной отмены действий

Copy:=ChangeFileExt(Original,'');

Copy:=Copy+'.slx';

Panel1.Visible:=true;

Panel1.Refresh;

CopyFile(PChar(Original),PChar(Copy),CopyDetect);

Panel1.Visible:=false;

ListBox3.Items.Add(Copy);

end;

end;

end;

Приложение Б

Графический материал

1 Название плаката 1

2 Название плаката 2

3 Название плаката 3

4 Название плаката 4

…

И т.д. - распечатать плакат 2, сжатый до размера А4

Распечатать плакат 3, сжатый до размера А4

Распечатать плакат 4, сжатый до размера А4

Размещено на Allbest.ru

...