РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ АНАЛИЗА ГОРОДСКОГО ШУМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Abstract

Для обеспечения комфортных условий жизни населения и сохранения здоровья окружающей среды становится все более важной задача измерения шума. Традиционные методы зачастую малоэффективны и дорогостоящи, поэтому перспективным подходом является использование беспилотных летательных аппаратов (дронов) для записи городского шума и его последующего анализа. Цель проводимого исследования – разработать автоматизированную систему для обработки аудиоданных, полученных с использованием дрона, и анализа зашумленности городских территорий. В статье предложен алгоритм исследования городского шума, состоящий из шести этапов. Одной из ключевых особенностей данного алгоритма является обработка полученных с помощью дрона аудиозаписей математическими методами (кратковременное преобразование Фурье, спектральная фильтрация) и специально обученной нейронной сетью с архитектурой phase-aware. Таким образом решается основная проблема исследования – очистка аудиофайлов городского шума от звуковых помех, вызванных работой винтов дрона и вибрацией его корпуса. Полученный чистый аудиосигнал поступает и анализируется в автоматизированной системе, разработанной на языке Python с использованием библиотек Tkinter, SciPy, Librosa, SoundFile, PyTorch и др. Конечным результатом работы системы является сформированный pdf-отчет с вычисленными характеристиками шума (RMS, средний и максимальный уровень шума и другими) и его разделением на составляющие. К тому же указано соответствие полученного уровня нормативным значениям.