聲音檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域——安防 安全防護(hù)常采用智能監(jiān)控方式,根據(jù)位置可分為公共場(chǎng)所監(jiān)控和私人場(chǎng)所監(jiān)控兩種。公共場(chǎng)所包括:公園、車站、廣場(chǎng)、商場(chǎng)、街道、學(xué)校、電影院、影劇院等,經(jīng)常擁擠的場(chǎng)所,有效的安防智能監(jiān)控維護(hù)社會(huì)治安是最重要的應(yīng)用。 目前,公共場(chǎng)所的監(jiān)控系統(tǒng)主要以視頻為主,但視線受阻時(shí)存在盲區(qū),容易受到光線、惡劣天氣等因素的影響。異常事件通常伴隨著異常聲音的發(fā)生。異常聲音本身可以有效反映重大事故和危急情況的發(fā)生,具有復(fù)雜度低、易于獲取、不受空間限制等優(yōu)點(diǎn)。 公共場(chǎng)所和私人場(chǎng)所的音頻監(jiān)控技術(shù)框架是一樣的,區(qū)別在于可能出現(xiàn)的異常聲音的種類。異響是指開門、關(guān)門、電話鈴聲、腳步聲、談話、音樂、車輛行駛等除正常聲音之外的特殊情況下發(fā)出的聲音。 研究較多的公共場(chǎng)所的異常聲音類型包括槍聲、爆炸聲、玻璃破碎聲和亂扔垃圾聲。 在私人場(chǎng)合研究較多的異常聲音類型通常是關(guān)門聲、奔跑聲、玻璃破碎聲、人類尖叫聲、嬰兒或兒童哭聲、老人摔倒聲、求救聲、漏水聲等。注意這種劃分不是絕對(duì)的,只是根據(jù)發(fā)生概率的粗略分類,有時(shí)會(huì)交叉。
在聲源定位過程中,計(jì)算出陣列的波束方向圖后,一般有兩個(gè)步驟: 1)找到波束峰——即尋找主瓣的峰,因?yàn)橹靼甏藭r(shí)的峰(最高的小山)對(duì)應(yīng)的空間角度就是聲源的方向,而方向可以獲得聲源的信息。 2)空間位置映射——計(jì)算出聲源方向后,可以根據(jù)陣列的已知位置信息進(jìn)行空間映射,計(jì)算出聲源的相位。正確的位置。 可以看出,整個(gè)聲源定位的核心步驟是前兩步,因?yàn)橹靼陮?duì)應(yīng)的空間角度的精度直接決定了聲源定位系統(tǒng)的精度。前面我們說過,主瓣寬度越窄,相對(duì)旁瓣越高,定位精度越高,抗干擾能力越強(qiáng)。 基于這個(gè)原因,我們常見的聲源定位系統(tǒng)一般選擇大孔徑的均勻陣列,這是提高聲源定位系統(tǒng)精度的最簡(jiǎn)單粗暴的方法,因?yàn)楹铣刹ㄊ闹靼暌埠芨摺:酮M窄。因此,在常見的聲源定位系統(tǒng)中,主瓣寬度(3dB寬度)常被用作一個(gè)非常重要的系統(tǒng)指標(biāo)。
聲源定位技術(shù)的應(yīng)用 聲音,尤其是噪音和異常噪音,往往意味著產(chǎn)品不合格、有故障,或者環(huán)境突然或意外。要解決這些質(zhì)量、故障、事故等問題,首先要進(jìn)行噪聲檢測(cè),通過噪聲源定位技術(shù)確定這些問題的位置和方向。聲源定位在軍工、工業(yè)、航空航天、智能制造等諸多行業(yè)都有應(yīng)用需求。 例如:在目前的工業(yè)制造中,我們發(fā)現(xiàn)大部分機(jī)械設(shè)備在正常工作狀態(tài)下都會(huì)發(fā)出穩(wěn)定而有規(guī)律的噪音,但當(dāng)設(shè)備老化或出現(xiàn)其他故障時(shí),就會(huì)產(chǎn)生明顯的差異。由于正常的工作噪音,這為“以設(shè)備的運(yùn)行聲音判斷設(shè)備的健康狀況”提供了先天的有利條件。聲音信號(hào)包含豐富的信息,在很多視覺、觸覺和嗅覺不適用的場(chǎng)景中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí),聲音信號(hào)為非接觸式,可有效避免振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)采集困難。 在國(guó)防現(xiàn)代化方面,聲源定位技術(shù)可以用來測(cè)量地面作戰(zhàn)的炮兵陣地;它可以用來尋找隱藏在某個(gè)地方的狙擊手的位置,也可以用來測(cè)量彈藥測(cè)試火炮和空中轟炸的影響。觀點(diǎn)。隨著隱身技術(shù)的飛速發(fā)展,原本用于軍用坦克和直升機(jī)的傳統(tǒng)探測(cè)技術(shù)已經(jīng)失去了作用。在這種情況下,被動(dòng)聲源檢測(cè)技術(shù)將發(fā)揮巨大優(yōu)勢(shì)。