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環境監測需求背景

  隨著城市化進程的加快，噪聲污染問題日益突出。城市中的交通噪聲、工業噪聲、建筑施工噪聲等對人們的生活和健康造成了嚴重影響。環境聲紋識別系統可以準確識別不同類型的噪聲源，為噪聲污染的治理提供科學依據。

  在自然生態環境監測中，通過對環境聲紋的識別可以了解生物的活動情況、生態系統的健康狀況等。例如，通過識別鳥類、昆蟲等生物的聲音來監測生物多樣性的變化，及時發現生態系統中的異常情況。

奧斯恩廠商 自然環境聲紋數據采集識別系統技術特點

1.噪聲聲音類型識別是指通過機器學習算法，對環境中的噪聲進行分類，以判 斷其可能的來源和類型。例如，區分機器噪聲、人聲噪聲、交通噪聲等。

3.AI 在噪聲聲音類型識別中的應用主要體現在深度學習技術中，特別是卷積神 經網絡的應用。首先，需要收集大量的聲音數據，并利用深度學習算法對這 些數據進行訓練，以提取出有用的特征并進行模型優化。然后，將輸入的聲 音與已知的聲音模型進行比對，通過計算輸入聲音的特征與模型之間的距離 或相似度，來確定輸入聲音的身份。

3.此外，對于特定的應用場景，如室內場景、戶外場景識別，公共場所、辦公 室場景識別等，還可以使用專門的音頻處理前端部分。

4.值得注意的是，盡管 AI 在噪聲聲音類型識別方面有著廣泛的應用前景，但 是在實際應用中仍然面臨著許多挑戰，如噪聲環境的復雜性、語音信號的多 樣性以及模型的優化等問題。因此，如何提高噪聲聲音類型識別的準確性和 魯棒性，仍然是未來研究的重要方向。

技術路線

1.建立音頻樣例庫，覆蓋面廣，根據不同的噪聲監管單位將聲音劃分為五大類， 不少于 50 個聲音子類別；

3.通過深度學習 AI 技術，對噪聲樣本進行分析和處理，提取出其中的聲紋特 征，構建聲紋識別模型；

3.不斷的測試和優化，提高聲紋識別模型的準確性和魯棒性，使其能夠在各種 環境和條件下都能準確地識別出聲紋類型；

4.采用深度卷積神經網絡算法實現音頻事件的識別分類。通過卷積操作對音頻進行時域特征和 logmel 頻域特征的提取，并結合波形的時域特征和頻域特 征作為音頻的有效特征，再通過卷積采樣進一步獲取特征圖，最終以全連接 網絡分類器實現特征的類別分類。

奧斯恩廠商 自然環境聲紋數據采集識別系統技術參數

主控芯片：Rockchip RK358

CPU：8 核 64 位處理器 4 個 Cortex-A76 和 4 個 Cortex-A55 及獨立的 NEON 協處理器 Cortex-A76 主頻 2.4GHz，Cortex-A55 主頻 1.8GHz

GPU：集成 ARM Mali-G610；內置 3D GPU；兼容 OpenGL ES1.1/2.0/3.2、 OpenCL 2.2 和 Vulkan 1.2

NPU：內嵌的 NPU 支持 INT4/INT8/INT16/FP16 混合運算，算力高達 6Top 

存儲：8G+64G emmc 

接口：有 2 個 HDMl 輸出端口,1 個輸入 HDMl 端口，最高可解碼 8K@60P 視頻，兩個 PCIe 擴展的 2.5G 以太網接口，配備一個支持安裝 NVMe 固態 硬盤的 M.2 M-Key 插槽，一個支持 Wi-Fi6/BT 模塊的 M.2 E-Key 插槽。此 外，有 2 個 USB 3.0、2 個 USB 2.0、2 個 Type-C（其中一個為電源接口）

基于 Pytorch 實現的聲紋識別模型：模型是一種基于深度學習的說話人識別 系統，其結構中融入了通道注意力機制、信息傳播和聚合操作。這個模型的 關鍵組成部分包括多層幀級別的 TDNN 層、一個統計池化層以及兩層句子 級別的全連接層，此外還配備了一層 softmax，損失函數為交叉熵。

特征提取：預加重->分加窗->離散傅里葉變換->梅爾濾波器組->逆離散傅里葉變換

模型訓練集：>100000 個訓練樣本

聲音類型：聲音類型主要劃分為五大類別，分別為生活噪聲、施工噪聲、工 業噪聲、交通噪聲、自然噪聲，其中包含打雷，犬吠，刮風，敲擊、蟲鳴鳥 叫、蛙鳴等不少于 50 個聲音子類別

聲紋識別準確率：≥90%

識別響應速率：<1s

調用方式：支持云端調用或者本地終端調用

技術協議：支持 HTTP 協議

接口種類：USB、HDMI、SD、RJ45

電源接口：TYPE-C

工作電壓：5V3A