[发明专利]一种汽车鸣笛噪声监视装置、系统及方法

摘要

本发明公开了一种汽车鸣笛噪声监视系统及其方法，该噪声监视系统包括鸣笛噪声识别模块、噪声源定位模块、摄像模块。鸣笛噪声识别模块根据汽车鸣笛噪声的频率特性，通过在拾音器前端加带通滤波器过滤掉频率小于或大于鸣笛噪声的声波，再进行检测来确定鸣笛噪声信号。噪声源定位模块基于ESPRIT算法的多声源定位，ESPRIT算法利用一类阵列的平移不变性带来的信号子空间的平移不变性，通过构造特殊的矩阵束并对其进行广义特征分解求得与声源来向对应的平移算子，从而获得方向参数估计。摄像模块对确定的噪声源寻点拍摄，并进行违规标记处理，然后对标记的违规车辆照片存储或实时的传送给相关交通管理部门。

主权项

一种汽车鸣笛噪声监视系统，其包括：鸣笛噪声识别模块，其用于对拾取的声波进行识别，最终确定汽车鸣笛噪声信号；噪声源定位模块，其根据所述鸣笛噪声识别模块识别出来的汽车鸣笛噪声信号确定汽车鸣笛噪声源；摄像模块，包括多个摄像头，其用于对所确定的汽车鸣笛噪声源进行拍摄，根据声源定位模块确定的三维点进行摄像机寻点拍摄，然后标识拍摄的图片，将标识的违规车辆图片保存或实时的传送给交通管理部门；其中，所述鸣笛噪声识别模块如下对拾取的声波进行识别：对所拾取的声波进行带通滤波，过滤掉频率不在汽车鸣笛噪声信号范围之外的其他噪声信号；对进行带通滤波后的声波进行短时能量过限检测，检测出疑似汽车鸣笛噪声信号；将疑似汽车鸣笛噪声信号的频率与预设的汽车鸣笛噪声信号的频率进行匹配，以确定汽车鸣笛噪声信号；所述对进行带通滤波后的声波进行短时能量过限检测具体包括：利用窗函数将所述带通滤波后的声波分成多个帧信号，其中每个帧信号中信号的特征不变；计算每个帧信号的短时能量，并将其与能量检测门限值进行比较；当所述帧信号的短时能量大于所述能量检测门限值时，将其确定为疑似汽车鸣笛噪声信号；所述每个帧信号的短时能量如下计算：其中，En为第n帧信号的短时能量，w(n)为窗函数，N是窗长，x(n)为第n帧信号；所述能量监测门限值如下计算：El＝min[0.03(Emax‑Emin)+Er,4Er]其中，Emax为所有帧信号中的能量最大值，Emin为所有帧信号中的能量最小值，Er为所有帧信号能量的平均值；其中，所述噪声源定位模块根据所述鸣笛噪声识别模块识别出来的汽车鸣笛噪声信号确定汽车鸣笛噪声源：获取麦克风阵列接收到的各汽车鸣笛噪声源的信号矢量；其中，所述麦克风阵列包括分别分布在X轴和Y轴上的第一麦克风阵列和第二麦克风阵列，且第一麦克风阵列和第二麦克风阵列包括间隔均匀的等量麦克风阵元；根据所获取的各汽车鸣笛噪声源的信号，基于ESPRIT算法估计得到各汽车鸣笛噪声源的频率、方位角和俯视角；根据所述各汽车鸣笛噪声源的频率、方位角和俯视角计算得到所述各汽车鸣笛噪声源的空间坐标。