一种野外声音收集方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术适用于声音信号处理技术领域，提供了一种野外声音收集方法、装置、计算机设备和存储介质，一种野外声音收集方法，通过采集宽频率范围内的声音信号，能够捕捉不同频率范围内的更丰富，更详细的声音信息，提高声音采集的质量和准确性；通过处理采集的声音信号，生成声音文件，保证采集的声音数据质量高，减少信息丢失，进而提高分析结果的可靠性；采用梯度降频信号处理算法对声音信号进行进一步处理，将声音信号处理成人可听频率范围的声音，使得用户可以更快地获取有价值的结果，提高研究效率，同时，可以提取声音信号中隐藏的关键特征，为环境保护，野生动物保育等领域的研究和实践提供更有价值的数据支持。和实践提供更有价值的数据支持。和实践提供更有价值的数据支持。

【技术实现步骤摘要】
一种野外声音收集方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本申请属于声音信号处理
，尤其涉及一种野外声音收集方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]声音不仅是人类交流的主要通信媒介，也是地球上其他动物的主要交流方式。由于不同物种之间的发音频率及听觉频率各不相同，使得生物的多样性构成的声场环境成为目前的热门研究课题。通过记录不同频率段的声音，可以推断生物的种类及数量情况，为自然环境保护提供重要参考。
[0003]目前，现有的用于野外环境下的声音记录仪，通常需满足能够记录带宽在100Hz～45KHz的信号，因为这一范围涵盖了大部分动物的发音频率。目前国内外对录音产品的研发多集中在记录人声的消费类电子录音产品上，对用于野外环境的声音记录仪器的研发并不多。
[0004]而记录人声的这类产品的应用场合限制了其可记录声音频率范围，对音质的要求不高，相应的灵敏度也比较低，难以满足野外复杂环境下的声音收集处理要求。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种野外声音收集方法，旨在解决野外声音收集的频率范围有限，声音质量不高，声音信息丢失的问题。
[0006]本申请实施例是这样实现的，一种野外声音收集方法，包括：采集宽频率范围内的声音信号，所述宽频率范围为0.5赫兹到450千赫兹；处理采集的声音信号，生成声音文件，并存储；采用梯度降频信号处理算法对所述声音文件进行处理，得到人可听频率范围内的声音数据；所述梯度降频信号处理算法通过声音频率分段，频率映射，逐步降低声音信号的频率范围。
[0007]本申请实施例的另一目的在于一种野外声音收集装置，所述装置包括：防水箱，用于提供防水保护；太阳能电池板，用于产生能量；电池；用于存储所述太阳能电池板产生的能量；声音处理设备，用于处理采集的声音，得到人可听频率范围的声音；网络回传组件，用于实现远程数据传输。
[0008]本申请实施例的另一目的在于一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述所述一种野外声音收集方法的步骤。
[0009]本申请实施例的另一目的在于一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介
质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述所述一种野外声音收集方法的步骤。
[0010]本申请实施例提供的一种野外声音收集方法，本申请采集宽频率范围内的声音信号，能够捕捉不同频率范围内的更丰富，更详细的声音信息，提高声音采集的质量和准确性；通过处理采集的声音信号，生成声音文件，保证采集的声音数据质量高，减少信息丢失，进而提高分析结果的可靠性；采用梯度降频信号处理算法对声音信号进行进一步处理，将声音信号处理成人可听频率范围的声音，使得用户可以更快地获取有价值的结果，提高研究效率，同时，可以提取声音信号中隐藏的关键特征，为环境保护，野生动物保育等领域的研究和实践提供更有价值的数据支持。
附图说明
[0011]图1为本申请实施例提供的一种野外声音收集方法的流程图；图2为本申请实施例提供的一种野外声音收集方法中采集宽频率范围内的声音信号流程图；图3为本申请实施例提供的一种野外声音收集方法中处理采集的声音信号，生成声音文件流程图；图4为本申请实施例提供的一种野外声音收集方法中梯度降频信号处理算法流程图；图5为本申请实施例提供的一种野外声音收集装置的结构框图；图6为本申请实施例提供的一种野外声音收集装置中的声音处理设备的结构框图；图7为一个实施例中计算机设备的内部结构框图；图8为本申请实施例提供的一种野外声音收集方法中初步处理和wavx格式文件示意图；图9为本申请实施例提供的一种野外声音收集方法中梯度降频信号处理算法空间展开和时间展开示意图。
具体实施方式
[0012]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0013]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
[0014]如图1所示，在一个实施例中，提出了一种野外声音收集方法，具体可以包括以下步骤：步骤S102，采集宽频率范围内的声音信号。
[0015]在本申请实施例中，采用多个不同频率响应范围的麦克风组合成阵列，实现对0.5
赫兹到450千赫兹范围内的声音信号的捕捉，特别针对声音频率高于20千赫兹的超声波和低于20赫兹的次声波，例如蝙蝠等动物发出的超声波和地震，海啸等引发的次声波；麦克风可以使用硅麦克风，硅麦克风灵敏度高，具有非常宽的频带，非线性谐波失真小，可根据使用场景不同变化设计线路、变换材料来调整频响曲线，能很好的适应野外场景。
[0016]步骤S104，处理采集的声音信号，生成声音文件，并存储。
[0017]在本申请实施例中，为存储宽频率范围声音，便于以后识别，提出了新的存储格式wavx，将采集到的声音信号转换成可以存储的宽频率范围的声音格式wavx，该文件格式支持保存0
‑
1000KHz声音，具体处理器包括模数转换器（ADC）、数字信号处理器（DSP）等，将收集的声音信号转换为数字信号，并进行初步的信号处理和格式转换；保证了采集到的声音数据质量高，减少信息丢失，从而提高分析结果的可靠性。
[0018]步骤S106，采用梯度降频信号处理算法对所述声音文件进行处理，得到人可听频率范围内的声音数据。
[0019]在本申请实施例中，采用梯度降频的信号处理算法，对处理设备输出的宽频率范围声音信号进行进一步分析。梯度降频算法的主要思想是逐步降低信号的频率范围，以获取可听频响范围内的数据，在保留原始信号信息的同时，降低信号处理过程中的计算复杂度和内存需求，可使得用户可以更快地获取有价值的结果，提高研究效率，同时，可以提取声音信号中隐藏的关键特征，为环境保护，野生动物保育等领域的研究和实践提供更有价值的数据支持。
[0020]在一个实施例中，通过拾音矩阵捕捉不同频率范围的声音信号。
[0021]在本申请实施例中，拾音矩阵负责捕捉不同频率范围的声音信号，包括低频、中频和高频。低频拾音组件专门捕捉低频声音信号（0.5Hz
‑
200Hz），如地震波和海啸波；中频拾音组件主要捕捉中频声音信号（200Hz
‑
20KHz），如人声和动物叫声；高频拾音组件负责捕捉高频声音信号（20KHz
‑
450KHz），如鸟鸣和昆虫声，这种分屏拾音器阵列设计有助于提高设备在不同频率范围内的灵媒度和准确性。
[0022]在一个实施例中，如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种野外声音收集方法，其特征在于，包括：采集宽频率范围内的声音信号，所述宽频率范围为0.5赫兹到450千赫兹；处理采集的声音信号，生成声音文件，并存储；采用梯度降频信号处理算法对所述声音文件进行处理，得到人可听频率范围内的声音数据；所述梯度降频信号处理算法通过声音频率分段，频率映射，逐步降低声音信号的频率范围。2.根据权利要求1所述的一种野外声音收集方法，其特征在于，所述采集宽频率范围内的声音信号，包括以下步骤：通过拾音矩阵捕捉不同频率范围的声音信号；所述拾音矩阵至少包括：低频拾音组件，中频拾音组件以及高频拾音组件。3.根据权利要求2所述的一种野外声音收集方法，其特征在于，所述采集宽频率范围内的声音信号，还包括以下步骤：获取实时监测环境中声音信号分贝；判断所述声音信号分贝是否达到预设的阈值；当所述声音信号分贝达到预设的阈值时，生成唤醒信号；所述唤醒信号用于将所述拾音矩阵从低功耗状态唤醒到正常工作状态；当所述声音信号分贝没有达到预设的阈值实时，继续获取实时监测环境中声音信号分贝。4.根据权利要求1所述的一种野外声音收集方法，其特征在于，所述处理采集的声音信号，生成声音文件，并存储，包括以下步骤：接收采集的声音信号，将所述声音信号转换为声音数字信号；初步处理所述声音数字信号，生成wavx声音格式文件存储；所述初步处理至少包括：滤波处理和放大处理；所述wavx声音格式文件至少包含元数据和音频数据。5.根据权利要求4所述的一种野外声音收集方法，其特征在于，所述元数据和所述音频数据包括：所述元数据包括：文件大小，压缩模式，采样率，位深度，声道数，最低频率，最高频率，时间戳，地理位置，设备信息，文件类型标识；所述音频数据包括：音频数据块，音频数据块大小，音频数据块的数量。6.根据权利要求1所述的一种野外声音收...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕兵，
申请(专利权)人：百鸟数据科技北京有限责任公司，
类型：发明
国别省市：