ηχογράφηση και μέτρηση θορύβου σε εξωτερικό χώρο

[hotblade6]

Δεν είμαι σίγουρος αν αρμόζει εδώ το θέμα αυτό, αν όχι μετακινήστε το !Σήμερα μου τηλεφώνησε μια φίλη ζητώντας βοήθεια. Ακούστε λοιπόν το θέμα και το πρόβλημα. Πρέπει να γίνει καταγραφή της κίνησης μιας αγοράς και σκέφτηκε ότι αντικειμενικό στοιχείο μπορεί να είναι η ένταση του θορύβου του χώρου...Το θέμα είναι λοιπόν,αφού γίνει ηχογράφηση της ώρες που χρειάζεται,θα πρέπει να γίνει ένα διάγραμμα χρόνου-έντασης. Η ένταση θα μετρηθεί σε db?(ξέρω πως το db είναι σχέση μεταξύ 2 εντάσεων και όχι καθαρή μονάδα μέτρησης).Με ποια κριτήρια μπορεί να κριθεί ι ένταση του θορύβου σαν υψηλή ι χαμηλή(αυτό έχει να κάνει και με το πως είναι τοποθετημένο το μικρόφωνο)?Επίσης με ποιον τρόπο θα μπορούσε να γίνει εύκολα το διάγραμμα αυτό?Καμιά βοηθητική ιδέα?σκεφτείτε το ...εγώ τουλάχιστον το βρίσκω ενδιαφέρον

 

[DropOut]

Πολύ ενδιαφέρουσα προσέγγιση, αλλά φοβάμαι ό,τι η ένταση του θορύβου του χώρου δέν είναι στοιχείο καταγραφής κίνησης στον χώρο αυτό.

Παράδειγμα, είναι πολύ πιθανό 10 άνθρωποι που φωνάζουν να παράγουν μεγαλύτερα επίπεδα ακουστικής πίεσης και συνεπώς έντασης, απο 100 που μιλάνε χαμηλόφωνα.

Παρ'όλα αυτά ίσως αξίζει να κάνεις μια προσπάθεια.

Θα χρειαστείς ενα desibel meter που θα σου δώσει τιμές σε dbA απο 30db threshold of hearing εώς 130db threshold of pain. Παίρνεις δείγματα τις ώρες που σε ενδιαφέρουν και φτιάχνεις ένα σχεδιάγραμμα θορύβου (dbA) - Χρόνου (hour).  Για την ακρίβεια των αποτελεσμάτων επαναλαμβάνεις την μέτρηση για 4-5 μέρες και βγάζεις ένα μέσο όρο ανα ώρα μέτρησης. Η μεγαλύτερη τιμή dbA θα σου δείξει την ώρα με τον περισσότερο θόρυβο αλλά όχι κατ'ανάγκη και την περισσότερη κίνηση.

 

[npap]

πολύ ενδιαφέρουσα "πρόκληση"...

ένας αδόκιμος αλλά κατά το δυνατόν αντικειμενικός τρόπος (σύμφωνα πάντα με τα δεδομένα που θέσατε), για μια τέτοια συσχέτιση είναι ο εξής:

ηχογραφείτε για ένα σταθερό χρονικό διάστημα (χ ώρες καθημερινά πχ από τις 8 έως τις 10)

πάντα από την ίδια θέση (και με τον ίδιο τρόπο τοποθέτησης και ρυθμίσεις) που θα βρίσκεται μακρυά από κάποια εγγενή ηχητική πηγή (ίσως ίσως από ένα μπαλκόνι που βρίσκεται "φάτσα" στην αγορά και δεν  μεσολαβεί αυτοκινητόδρομος)....

τα παραγόμενα wave τα εισάγετε σε ένα audio software όπως το wavelab και μετράτε το power rms...

θα παίρνετε μια αρνητική τιμή για το καθένα (που θα αντοιστιχεί σε κάθε μέρα) που όσο πιο κοντά είναι στο μηδέν τόσο πιο "δυνατός" θα είναι ο μέσος όρος του ήχου που καταγράφηκε...

λαμβάνοντας υπόψη ότι τα διάφορα τυχαία peaks (πχ ένα φορτηγό που θα περάσει ) δεν θα επηρεάσουν ιδιαίτερα στην πορεία του χρόνου την τελική μέτρηση, βγάζουμε κάποια σχετικά ασφαλή συμπεράσματα.

πχ αν την Δευτέρα το rms του wave ηχητικής καταγραφής της ήταν -25  db και την Παρασκευή -15, εύκολα καταλαβαίνουμε ότι στην δεύτερη περίπτωση υπήρχε περισσότερη κίνηση...

(θεωρώντας όλα αυτά με βάση την "λογική" συμπεριφορά της αγοράς... πχ ότι οι κρεοπώλες δεν φωνάζουν συνεχώς και με την ίδια ένταση

"εδώ το καλό αρνί" όταν δεν έχει κόσμο  και φωνάζουν περισσότερο όταν υπάρχει πολύς κόσμος για να ξεχωρίσουν από το μεγαλύτερο background noise που παράγουν οι πελάτες.. )

η διαφορά με τον τρόπο που περιέγραψε σε πρώτη προσέγγιση ο φίλος hotblade είναι ότι πρέπει να γίνουν

χιλιάδες μετρήσεις με το ντεσιμπελόμετρο καθημερινά για να έχει την (σχετική πάντα) αξιοπιστία της παραπάνω πρακτικής...

η οποία βέβαια και αυτή υποθετική είναι και αν την τολμήσετε θα περιμένω με ενδιαφέρον την απόδειξη της όποιας εγκυρότητάς της στην πράξη...

 

[starscream]

Όντως ενδιαφέρουσα προσέγγιση, και δεν αποκλείεται να είναι εφαρμόσιμη, ανάλογα με το ποιος είναι ο σκοπός της μέτρησης και την επιθυμητή ακρίβεια

Ένα απαραίτητο και ουσιαστικό βήμα θα ήταν η βαθμονόμηση του μετρητικού συστήματος, εν προκειμένω του ντεσιμπελόμετρου, ωστόσο απαιτείται παράλληλα με την καταγραφή της ένδειξης του οργάνου και η σύγχρονη μέτρηση της πραγματικής κίνησης (αυτό βέβαια φαινομενικά αναιρεί την προτεινόμενη μέθοδο: αν μπορείς να το κάνεις κάπως αλλιώς γιατί να μπεις στον κόπο; Ωστόσο υπάρχουν αρκετές περιπτώσεις για τις οποίες δικαιολογείται), έτσι ώστε να καλυφθούν όλες οι περιπτώσεις από μηδενική κίνηση έως λαοθάλασσα. Με κάποιο αριθμό επαναλήψεων αυτής της διαδικασίας κάποιο στατιστικό εργαλείο ανάλυσης θα είναι σε θέση να δει όχι μόνο αν υπάρχει συσχετισμός μεταξύ της κίνησης και του θορύβου (πράγμα το οποίο είναι βέβαιο) αλλά και να προσδιορίσει (αν υπάρχει) μια συναρτησιακή σχέση που να περιγράφει με ικανοποιητική ακρίβεια αυτό το συσχετισμό. Αυτή η συνάρτηση στην ουσία θα πρέπει να είναι μια καμπύλη σε ένα x-y διάγραμμα με τον ένα άξονα το επίπεδο θορύβου και τον άλλο τον αριθμό των ατόμων (όχι ακριβή αριθμό προφανώς, αλλά ανάλογα με την επιθυμητή ακρίβεια π.χ. σε μια κλίμακα 0-30-60-90-... άτομα) και την καμπύλη να αποτελεί την αντιστοιχία...

Σημειωτέον ότι εάν αποδειχθεί η "στιβαρότητα" της μεθόδου βαθμονόμησης, η μέτρηση δε θα επηρεάζεται από ακραίες καταστάσεις όπως αυτή που περιγράφει ο DropOut:

Παράδειγμα, είναι πολύ πιθανό 10 άνθρωποι που φωνάζουν να παράγουν μεγαλύτερα επίπεδα ακουστικής πίεσης και συνεπώς έντασης, απο 100 που μιλάνε χαμηλόφωνα.

Τώρα στην εφαρμογή της μεθόδου σίγουρα θα εμφανιστούν πολλές δυσκολίες. Αυτές που μπορώ να σκεφτώ πρόχειρα είναι:

η σωστή τοποθέτηση του(των; ) ντεσιμπελόμετρου

η real-time καταγραφή της πραγματικής κίνησης (χονδρικά πάντα), απαραίτητη για τη βαθμονόμηση - το πιο δύσκολο και ίσως το καταλυτικό σημείο για την απόρριψη της μεθόδου όπως περιγράφηκε παραπάνω

(τα δύο παραπάνω εξασφαλίζουν επίσης ότι εάν η βαθμονόμηση είναι εφικτή, θα ισχύει για τη συγκεκριμένη μόνο αγορά και ότι δε μπορεί να χρησιμοποιηθεί εν γένει)

η πιθανή διακύμανση του θορύβου που παράγουν οι άνθρωποι π.χ. ανάλογα με την ώρα της ημέρας

η πιθανή διακύμανση του θορύβου που καταγράφεται λόγω περιβαλλοντικών συνθηκών π.χ. ανάλογα με την ώρα της ημέρας, καιρικών συνθηκών κτλ

Με βάση τα παραπάνω είναι φανερό ότι η εφαρμογή της μεθόδου θα ήταν πιθανόν πρακτική μόνο στην ανάγκη συνεχούς μέτρησης και μάλιστα σε βάθος χρόνου. Αν ζητούμενο είναι η πραγματοποίηση περιορισμένου αριθμού μετρήσεων είναι ασύμφορη, ενώ αν γίνεται από μηδενική βάση και μόνο σε σχέση με την ένδειξη ενός ντεσιμπελόμετρου, είναι ανέφικτη, γιατί ακόμα και να έχει εφαρμοστεί αλλού, οι διαφορετικές συνθήκες (π.χ. ακουστική του χώρου) θα καθιστούν την ήδη υπάρχουσα βαθμονόμηση μερικώς ή ολικώς άχρηστη, εκτός και αν υπάρχει τυποποίηση αυτής της μετρητικής διαδικασίας (αμφιβάλλω πολύ  ;D )

Αυτά, ελπίζω να βοήθησα (και κυρίως ελπίζω να μη λέω τεράστιες μπούρδες    )

edit: Την ώρα που έγραφα είδα και το μήνυμα του npap. Μια τόσο χονδρική ποιοτική καταγραφή τύπου "λίγη κίνηση, πολύ κίνηση" θα είναι αρκετά ευκολότερο να πραγματοποιηθεί. Ίσως να είναι και πιο πρακτικό και χρήσιμο και το αποτέλεσμα...

 

[harilatron]

Σημαντικά όλα αυτά που προαναφέρθηκαν. Και πολύ σωστά αναφέρθηκαν οι περιορισμοί.

Προσωπικά θα το έκανα με camera και όχι με ηχογράφηση για τους λόγους που προαναφέρθηκαν. Θα απέφευγα να περιλάβω στο κάδρο άσχετα κινούμενα στοιχεία (όπως κλαδιά δέντρων κλπ). Θα χρησιμοποιούσα ασπρόμαυρη camera χαμηλής ανάλυσης (για λόγους όγκου της πληροφορίας) και θα την έστηνα αρκετά μακρυά (για να μην παραπονεθεί κανείς ότι καταγράφω λεπτομέρειες (π.χ. πρόσωπα)). Για παράδειγμα, θα έπαιρνα εικόνες τέτοιες ώστε αν το σύνολο του frame να είναι όσο η οθόνη του υπολογιστή, ένας άνθρωπος να φαίνεται όσο ένα γράμμα στην οθόνη. 

Θα προγραμμάτιζα σε δεδομένα χρονικά διαστήματα να τραβήξει κάμποσα διαδοχικά frames. (π.χ "ριπή" των 4 frames  κάθε 10 λεπτά.)

Υπάρχουν σοβαροί αλγόριθμοι για να εκτιμήσεις κίνηση και μεταβλητότητα σε ακολουθία εικόνων, αλλά αν ήθελα ένα απλό δείκτη,  μπορεί να σχημάτιζα τον pixel-by-pixel μέσο όρο της κάθε τετράδας και θα αφαιρούσα την κάθε μία (pixel-by-pixel) από το μέσο όρο σχηματίζοντας με αυτόν το τρόπο 4 νέες "διαφορικές" εικόνες. (Άντε, θα έπαιρνα και την απόλυτη τιμή). Στις εικόνες αυτές τα pixel που αντιστοιχούν σε στατικά στοιχεία (σπίτια, παράθυρα και λοιπό background) θα βρίσκονταν στη στάθμη του θορύβου της camera ενώ τα κινούμενα στοιχεία (άνθρωποι (+οχήματα?)) θα είχαν διαφορετικές τιμές (υψηλότερες).

Αφαιρώντας τη στάθμη του θορύβου, και αθροίζοντας τα "φωτεινά" πλέον pixel των διαφορικών εικόνων θα είχα ένα νούμερο που σχετίζεται με την κίνηση στο χώρο. Ένα απλό καλιμπράρισμα της μεθόδου, είναι να συγκρίνεις τα νούμερα με τις τιμές που παίρνεις αν μετρήσεις (με το μάτι, έναν-έναν) τους περαστικούς σε περιορισμένο αριθμό frames...έτσι για δοκιμή.

Αν χρειάζεσαι πάντως τεκμηριωμένη και ουσιαστική μέτρηση, δεν θα την γλυτώσετε εύκολα...ούτε με μικρόφωνα ούτε με καμερίτσες και αλγοριθμάκια της πλάκας (σαν αυτό που περιέγραψα  ).

 

[hotblade6]

λοιπον τι να πω...σας ευχαριστω καταρχας ολους.Ελειπα ταξιδι και δεν ειχα προσβαση για να ελεγξω,γι'αυτο αργισα να απαντισω.Νομιζω πως εχω καλυφθει πληρως μια που η μετριση δεν ειναι και τοσο πια σοβαρη...ειναι μερος εργασιας για ενα μαθημα τις αρχιτεκτονικης που οπως φανταζεσται το κυριο μελημα της ειναι οχι η κινηση αλλα η κατασκευη που θα γινει...και αλλωστε η μετριση θα γινει μια ή δυο μερες...δηλαδη δεν θα χρειαστει καποια στατιστικη για την ακριβεια κλπ κλπ...απλα πραματα.οπως και ναχει νομιζω πως μου δωσατε τις πληροφοριες που χρειαζομουνα...εχω ομως να προσθεσω πως η λυση του harilatron με αφησε άφωνο!ενθουσιαστηκα!δεν νομιζω πως ειμαι σε θεση να στησω ενα τετοιο ολοκληρο συστημα αλλα αν το κανω(απο ενδιαφερον και περιεργεια πιο πολυ) μελλον θα χρειαστω περεταιρω πληροφορίες.ελπιζω να ειναι σε θεση να με βοηθησει,η καποιος αλλος τελοσπαντων...ευχαριστω και παλι!