[发明专利]一种环境噪声监控装置

说明书

本发明涉及一种环境噪声监控装置，包括：伞形传声器阵列、声信号采集处理主机；所述伞形传声器阵列与声信号采集处理主机相连；其中，伞形传声器阵列包括多个阵列支架，这些阵列支架组合在一起成伞形，一个阵列支架作为所述伞形的一根伞骨；每个阵列支架上悬挂安装有传声器；所述伞形传声器阵列中的多个传声器采集多路声信号；声信号采集处理主机对伞形传声器阵列所采集的多路声信号进行处理，包括：实现基于声信号的目标检测、测向、定位、跟踪，或利用伞形传声器阵列形成的指向性对监控范围内特定位置的目标进行定向声信号采集。

技术领域

本发明涉及环境监测领域，特别涉及一种环境噪声监控装置。

背景技术

目前在环境噪声的监测中，大多利用单传声器进行声信号采集处理，获取所在位置的声压级，根据声压级随时间的变化，评估周边噪声水平。

声阵列通常用于特定声源目标的探测、测向、定位等应用。在不同应用领域，如工业故障诊断、军事目标侦察等，由于所关系目标的声学特性千差万别、对探测距离、探测精度、阵列安装使用方式等要求不同而产生多种多样的阵列设计，在阵列的孔径、传声器数量、几何形状等方面差别很大。

在现有技术中，尚不存在利用声阵列来监测环境噪声的监控装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的环境噪声监控装置未采用声阵列，从而使得现有技术中的环境噪声监控装置对声源目标定位困难的缺陷，从而提供一种可用于特定目标事件的发现、定位和远距离声信号获取的环境噪声监控装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种环境噪声监控装置，包括：伞形传声器阵列、声信号采集处理主机；所述伞形传声器阵列与声信号采集处理主机相连；其中，

所述伞形传声器阵列包括多个阵列支架，这些阵列支架组合在一起成伞形，一个阵列支架作为所述伞形的一根伞骨；每个阵列支架上悬挂安装有传声器；所述伞形传声器阵列中的多个传声器采集多路声信号；

所述声信号采集处理主机对伞形传声器阵列所采集的多路声信号进行处理，包括：实现基于声信号的目标检测、测向、定位、跟踪，或利用伞形传声器阵列形成的指向性对监控范围内特定位置的目标进行定向声信号采集。

上述技术方案中，所述传声器的外部安装有保护罩，所述传声器置于保护罩内。

上述技术方案中，所述伞形传声器阵列包括阵列支架11、中心轴12，所述中心轴12上有多个插接口，所述插接口用于安装所述阵列支架11。

上述技术方案中，所述传声器以倒置的方式安装在阵列支架的下方。

上述技术方案中，所述阵列支架的数目在3-8个的范围之内；一个阵列支架上所安装的传声器数目在2-8个的范围之内。

上述技术方案中，所述声信号采集处理主机搜索空间能量，计算感兴趣区域的空间能量谱，寻找能量峰值所在的区域，从而实现对瞬态或短时声信号的定位，或实现对短时位置不变声源的定位。

上述技术方案中，在做空间能量搜索时按照预定区域进行一次性搜索，从而确定声源位置；

或首先进行大区域搜索，在确定大区域后进行小区域搜索，分两步完成声源定位。

上述技术方案中，计算空间能量谱的方法采用波束形成或MUSIC算法。

上述技术方案中，所述声信号采集处理主机用于监测目标声信号，其监测过程包括：从伞形传声器阵列中的某一传声器获取单通道的声信号，然后通过线谱检测器确认所述声信号是否具有特定频率或特定谐频结构，以及这些频率随时间的变化特点是否符合目标声源的声学特性，如果有，则检测到目标声信号，否则就没有检测到。

本发明的优点在于：