环境噪音检测篇(1)

关键词:语音端点检测;门限;功率谱减法;LPC倒谱系数

中图分类号:TN912文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2009)10-119-03

Research on Voice Endpoint Detection in Low SNR Status

ZHOU Xiaohai1,WANG Min1,MAO Li2

(1.Information & Control Engineering College,Xi′an University of Architecture and Technology,Xi′an,710055,China;

2.Northwestern Polytechnical University,Xi′an,710068,China)

Abstract:Short-time average energy and short-time zero-crossing rate are introduced in traditional voice endpoint detection methods.But in practical environment,these methods are not accurate,especially in this environment where has powerful background noise.Therefore,an improved method based on computing the distance of linear prediction cepstral coefficients between the several frames is proposed.First,using power spectral subtraction to lowen noise,then directly computing the distance of linear prediction cepstral coefficients relative to origin,and judge it according to threshold that decided beforehand.This method can efficiently lowen the probability of false judgement caused by the different sign of corresponding coefficients between the frames.The experiment result shows that the method can detect voice efficiently in low SNR status.

Keywords:speech endpoint detection;threshold;power spectral subtraction;LPC cepstral coefficient

0 引 言

语音端点检测是用信号处理技术确定语音的起点和终点位置,广泛应用于语音识别、低速率语音编码等语音处理领域。正确判定输入语音的起点、终点,对于提高语音识别率或线性预测编码是非常重要的。

端点检测的常用方法是将一段语音分成连续或者交叠的帧,然后提取每一帧的相应特征参数,和预先设定的阀值做比较,从而判定语音的起点和终点。常用的特征参数有短时平均能量、浊音周期、短时平均过零率和短时平均幅值等。

但是使用这些方法对含噪语音进行端点检测时,正确率均有所下降。针对这种情况,提出一种采用功率谱减法和线性预测倒谱系数(LPCCEP)距离判定的联合端点检测方法。实验证明,在低信噪比环境下,这种检测方法相比采用短时平均能量和短时平均过零率为特征的经典方法,具有更好的效果。

1 功率谱减法

功率谱减法[1,2]是一种广泛用于去除语音信号中加性噪声的方法,其前提是假定加性噪声是平稳的,且和语音信号不相关。经傅里叶变换到频域、噪声频谱和语音频谱是相互叠加的,因此可以采用频域相减的方法消除,其理论推导公式如下:

假设语音信号为:

s(n)=v(n)+x(n)(1)

式中:s(n)是含有加性噪声的语音信号;v(n)是语音信号;x(n)表示加性噪声。用S(jω),V(jω),X(jω)表示三者对应的傅里叶变换,对式(1)做傅里叶变换,则s(t)的功率谱可表示为:

|S(jω)|2=\\(2)

因为v(n)和x(n)不相关,所以s(t)的功率谱为:

|S(jω)|2=|V(ω)|2+|X(ω)|2(3)

|V(ω)|=|S(jω)|2-|X(ω)|2(4)

对|V(ω)|做傅里叶反变换就可以求出不含噪声的语音信号v(n)。由于在大多数情况下只能获得含噪语音,式(4)中的|X(ω)|2无法直接计算出来,所以通常的做法是取一段语音的前几帧,计算其平均功率谱E|X(jω)|2近似代替|X(jω)|2。

2 基于LPC倒谱距离判决的端点检测方法

对数谱的均方距离可以表示两个信号谱的区别[3],它可以作为判决参数。倒谱距离测量法是根据每个信号帧与噪声帧的对数谱的谱距离轨迹进行检测的,与短时等量判决方法一样,也是采用门限判决方法进行端点检测的。只是与能量方法相比,门限值是倒谱距离门限,而不是短时能量门限。

根据功率谱估计的参数模型,可以将语音信号看作是一个输入序列u(n)激励一个全极点的滤波器H(z)而产生的输出,滤波器H(z)的传递函数为:

H(z)=1/A(z)=1/(1-∑pi=1aiz-i)(5)

设滤波器的冲击相应为h(n),(n)是h(n)的倒谱,根据同态处理方法,有:

(z)=logH(z)

因为H(z)是最小相位系统,所以(z)可以展开成级数形式:

(z)=∑∞n=1(n)z-n(6)

将式(5)代入式(6),并且两边对z-1求导,得:

氮z-1log1/(1-∑pi=1aiz-i)〗=氮z-1∑∞n=1(n)z-n

令上式的常数项和z-1各次幂的级数分别相等,得(n)各分量:

(1)=a1

(n)=an+∑n-1i=1(1-i/n)ai(n-i),

1

(n)=∑pi=1(1-i/n)ai(n-i),n>p

则第k帧信号的倒谱距离为:

d(k)=∑ni=1(ki-ni)2

ki为第k帧信号中LPC倒谱矢量的第i个分量;ni为噪声帧中LPC倒谱矢量的各分量。

因为噪声的倒谱矢量中部分分量有可能是负数,两个矢量相减,平方累加后的值可能反而增大,造成误判。因此,这里计算的倒谱距离时取ni为零,直接计算各倒谱矢量相对于坐标原点的欧氏距离。计算前10帧信号的平均倒谱距离TH,然后设置判决门限ED。

ED=α•TH,1

式中:α的大小由SNR确定;SNR=-5 dB时,其取值为1.4。

3 实验步骤

(1) 取一段采样速率为22.05 kHz,16位量化的语音信号,预加重;

H(z)=1-μz-1

式中:μ取0.96,分帧加窗,每帧包含220个采样点,窗函数为Hamming窗。

(2) 选取无音片段,计算近似|X(jω)|2值,采用功率谱减法,对从第11帧开始的信号使用功率谱减法进行降噪。先采用256点的FFT变化进行减谱,然后开方做IFFT,得出语音信号。

(3) 按照LPC倒谱距离法进行端点检测,如果检测到当前帧处于有声片段,则计算LPC倒谱距离后,继续取下一帧数据,跳至步骤(2)执行。如果检测到当前处于无声段,则取当前帧的功率谱,与上一次用到的噪声谱做加权平均,实现对噪声谱的更新。一般在计算加权平均的时候,令当前帧数据权重为0.7;原噪声谱数据权重为0.3。前10帧的平均倒谱距离计算完成后,将所有倒谱距离中值滤波输出。

4 仿真结果

图1为SNR=-5 dB时候发音“3”端点的检测结果。实验结果如表1所示。

图1 检测结果

表1 实验结果

SNR /dB起始帧序号结束帧序号

不含噪声139244

5 146 214

0 150211

-5 156207

-10 160197

5 结 语

针对短时平均能量、短时平均过零率等传统检测方法在低信噪比环境下的先天不足,提出先采用加权功率谱减法降噪。然后直接计算LPC倒谱系数相对坐标原点欧式距离判定的检测方法。其相对于计算帧间LPC倒谱系数距离的判决方法,降低了误判的可能性,较好地解决了在低信噪比环境下,短时平均能量、短时平均过零率等传统检测方法的不足。

参考文献

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环境噪音检测篇(2)

关键词:端点检测 噪声 短时能量 短时过零率 谱减法

1、引言

语音端点检测是指用计算机数字处理技术来找出语音信号中的字或词等的起点和终点这俩个端点。作为语音识别的前端,准确的端点检测可以提高识别的准确率。语音端点检测的困难在于一段信号中的无声段或者录制一段语音段的前后人为呼吸等产生的杂音、语音开始处的弱摩擦音或弱爆破音以及终点处的鼻音,这些使得语音的端点需要综合利用语音的各种信号特征,从而确保定位的精确性,避免包含噪音信号和丢失语音信号。

常用语音端点检测法有短时过零率法、短时能量法以及双门限法。但是对于信噪比要求较高,所以本文提出了一种基于谱减法思想的语音端点检测算法,提高语音端点检测的正确率。

2、语音端点检测方法

常用方法中的短时能量法,语音和噪声的区别可以体现在它们的能量上,语音段的能量与噪声段能量相比,要大于噪声段的能量,因此可以以此为依据进行检测;短时过零率法,短时过零率可以区别语音是清音还是浊音[1,2],因此它可以从背景噪声中找出语音信号;传统双门限比较法,首先为短时能量和过零率分别确定两个门限,较低的门限对信号的变化比较敏感,较高的门限是用来确定进入语音段。当低门限被超过时,未必是语音的开始而很有可能是由很小的噪声所引起的波动,但当高门限被超过并且在接下来的时间段内一直超过低门限时,则意味着语音信号的开始[3]。但是上述三种方法在低信噪比时检测效果就不是很理想了。因此我们提出了一种改进算法。

3、基于谱减法思想的语音端点检测算法的研究

3.1 谱减法概述

由于语音生成模型是低速率语音编码的基础,当语音受到噪声干扰时,提取的模型参数将很不准确,重建的语音质量急剧恶化。再如,语音识别系统在实验环境中可获得相当好的效果,但在噪声环境中,尤其是在强噪声环境中使用时,系统的识别率将受到严重的影响。在这些情况下,采用语音增强技术进行预处理,将有效的改善系统的性能。

谱减法是利用噪声的统计平稳性以及加性噪声与语音不相关的特点而提出的一种语音增强方法。这种方法没有使用参考噪声源,但我们假设它的噪声是统计平稳的,即有语音期间噪声幅度谱的期望值与语音间隙噪声的幅度谱的期望值相等。用无语音间隙测量计算得到的噪声频谱的估计值取代有语音期间噪声的频谱,与含噪语音频谱相减,得到语音频谱的估计值[3]。

3.2 基于谱减法思想的语音端点检测算法

谱减法的思想很重要,在这一算法中我们充分利用了噪声的统计平稳性以及加性噪声与语音不相关的特点。

不管是计算短时能量还是短时过零率,我们都要进行分帧处理。在噪声背景下,我们认为前几帧一定是背景中的噪声(在本实验中取了前五帧),然后通过计算这几帧的能量得到一个参考值。在与短时能量的阈值比较时,我们先要减去背景噪声的参数,然后在进行比较。这样可以再一定程度上减小背景噪声对端点检测的影响,提高检测的正确率。

用谱减法进行语音增强时,计算了噪声的功率谱还有加噪语音的功率谱在,并且储存加噪语音的功率谱减去噪声功率谱的数据。但是在我们的算法中,我们只是计算了五帧的背景噪声数据,然后再判断是利用了这一参数,并不需要储存大量的数据,不仅节省了储存空间,而且加快了计算机运行程序的速度。

4、实验仿真及分析

严格说改进算法是一种基于语音增强思想的语音端点检测算法。五种信噪比较高情况下,传统算法与改进算法实验结果比较如（表1）所示。

5、结语

在不同信噪比情况下,通过对比传统算法与本文提出算法,我们得出结论:双门限比较法仅在信噪比较高时才能正确检测出端点,而本文提出的改进算法在信噪比较低时也可以实现对语音端点的正确检测。

参考文献

[1]姚天任.数字语音处理武汉:华中理工大学出版社,1992.

环境噪音检测篇(3)

关键词：城市环境；噪声污染；检测技术

随着我国改革开放政策的实施，经济发展全球化的同时，城市现代化假设也取得了快速的发展，但在城市娱乐设施、交通设施以及工业生产设施日益完善的同时，随之而来的噪声污染也对人们生活造成了极大地危害，严重影响了城市居民的日常工作和生活。噪声污染是一种看不见，摸不着，但确确实实存在的物理性污染，目前城市环境噪声污染问题已经成为我国城市诉讼案中首位案件。因此，如何有效地对城市环境噪声进行检测和治理，是城市环境保护的重点。

1城市环境噪声污染的含义及其成因分析

1.1城市环境噪声污染的内涵

在如今人们生活的大环境下，由于社会主义市场经济的快速发展，污染问题越变得越来越严重，大气污染、水污染、光污染以及噪声污染等无处不在。其中噪声污染是目前人们生活中经常提到的话题。所谓噪声，从生理学的角度上来说，凡是对人没有帮助并且使人感到厌烦的一切声音均可成为噪声。而噪声污染则指的是所产生的环境噪声超过国家所规定的环境噪声排放标准，并对人们的日常生活、学习和工作产生影响的现象。环境噪声与其他噪声不同。是一种看不见、摸不着的物理性污染，也是能量污染，对人类环境的危害巨大。声音从物理角度上来看又可分为音乐和噪声两类，噪声是指各种杂乱的声音混乱在一起而产生的声音。噪声不仅对人的身心造成巨大伤害，同时还严重影响着人们的心脑血管及神级系统。对于城市环境噪声污染来说，具体可以分为由于施工建设以及交通运输产生的超过国家噪声污染标准的声音以及由于娱乐场所和娱乐设施所产生的影响附近居民日常生活和工作的噪声等。于其他化学污染不同，环境噪声具有即时性、多发性等特点，它是由声源产生的，当声源停止发生时，噪声也停止，其对人体的危害是间接性的，非致命的，但如果长期持久性的受到环境噪声的影响，则会影响人心理、生理状况。此外，环境噪声污染还具有分散性以及局部性的特点。噪声源分布比较广泛，对于环境中的影响也仅仅局限于能够听到声音的范围内。

1.2城市环境噪声污染的成因分析

城市环境噪声的产生主要分为两大类。一类是来源于生活的噪声污染，另外一类是来源于交通建筑等的噪声污染。生活噪声污染主要受到城市人口密度、城市建筑密度、城市绿化建设以及城市污染源的管理有关，而交通建设等的噪声污染则跟道路交通建设、道路质量以及建筑施工等有关。生活噪声具体来说则是商业场所、娱乐场所以及公司宣传等活动产生的噪声，这类噪声都是即时性的，当娱乐场所、商业场所等停止营业时即可消失。而交通运输以及住房建设中产生的污染则是危害较大的噪声污染。此外工业生产噪声也是一种危害较大的噪声污染，其主要是由于工业生产中机械设备运作而产生的。总体来说，环境噪声污染虽然是即时的、分散的，但却是实实在在存在的，不容忽视的，因此加强城市环境噪声污染与检测尤为重要。

2城市环境噪声污染带来的危害

2.1影响人身心健康以及日常生活工作

城市环境噪音对于人类身心健康的危害是巨大的，特别是对于人类的听力损伤时巨大的。如果一个人处于高噪声污染的环境中，则会出现耳朵难受等不适症状，但当脱离这种高噪声污染后，这种不适症状则会慢慢消失。而当一个人长期处于噪声污染环境中时，则会对人身心健康造成巨大的伤害。不仅会损伤人类的听觉器官，严重时还会破坏人的中枢神经以及其他身体器官，从而使人身体状况出现不适，这种危害是不可逆的。另一方面，环境噪声污染还会影响人的心理健康，如果一个人长期处于高噪声的污染中时，会是人产生烦躁的感觉，从而导致在学习工作中无法精力集中，不仅对于其工作学习效率造成极大的影响，严重时还会使人类产生心理疾病。

2.2影响动植物等健康

环境噪声污染除了对人类产生巨大影响外，还对动植物的健康也危害巨大。不仅会对动物的听力造成影响，还会破坏动物的中枢神经以及内分泌系统等。跟人类别一样，如果动物长期处于高噪声的环境下，也会出现烦躁以及情绪暴躁等状况，从而导致动物出现行为失控的现象，严重者甚至会危害到人类的生命财产安全。

2.3影响社会经济建设以及社会发展

社会经济价值是由于人们的工作而产生的，只有人工作了，社会经济价值才能够得意体现。但当人长期处于高噪声的环境中时，人就会产生焦躁不安的情绪，这会导致人在工作中不能够集中精力去完成工作任务，从而对于公司或企业的生产效益造成巨大的损失。另一方面，如果噪声过大时，还会对于某些仪器设备挥着建筑物造成一定的危害，可能会出现仪器失灵或者被破坏而不能正常运行，从而使公司生产速度降低，并且不能够保证产品精度和质量。对于建筑物来说，高噪声还会使房屋出现裂痕或者坍塌等危险，这样不仅对于人的生命安全造成危害，还会在经济上是人遭受损失。

3加强城市环境噪声污染与检测技术的措施方法

城市环境噪声对于人类的日常生活以及工作造成了巨大的伤害，因此我们应根据不同需求，对于城市环境噪声污染进行检测与治理。计算机技术的高速发展，使人们在进行检测时变得越来越方便。将计算机技术运用到环境噪声检测中来，对于噪声检测是一重大进步。我们可以采用声音传感器对一定地区的环境声音进行检测，当环境声音超出国家规定的噪声标准时，检测系统则会出现相应的报警，从而使工作人员进行及时的处理。另一方面，如果无法对噪声源进行控制时，我们应采用吸声、安装消声器等方法及时阻断噪声的传播，并时刻对噪声源噪声频率进行检测，确保噪声不能够影响人们的日常生活。此外，对于交通运输以及房屋建筑时产生的噪音来说，这类噪音是可以通过人为控制从而降低的。对于交通运输产生噪声来说，我们应加强对于车辆的检测，严格遵守城市车辆运输条例。同时在交通道路两侧还应设有防噪声板，减小噪声的传输，从而降低道路运输噪声对人生活的影响。另一方面，减少环境噪声污染还应该严格控制城市人口密度以及做好城市建设规划工作。

4结论

城市环境噪声污染问题已经成为影响人类正常生活的主要污染源之一，加强城市环境噪声污染检测，对于人类生活和工作意义巨大。本文从环境噪声定义以及环境噪声污染成因等方面进行分析，并对环境噪声造成的危害进行详述，最后提出一些解决措施。加强环境噪声检测，控制噪声污染，对于实现我国城市化建设可持续发展尤为重要。

参考文献

[1]赵一山，马山江.城市环境噪声预测与分析研究进展[J].辽宁工程技术大学学报刊源,第一章下.

环境噪音检测篇(4)

【关键词】噪音；驾驶；音量

1.有关无锡地铁2号线正线及车辆设备

无锡地铁2号线呈东西走向，正线全长26.3km，最大坡度为28‰（U型槽处），最小曲线半径为300米，分布22个车站（4个高架站，18个地下站），目前已经贯通21个车站。2号线车辆由南车南京浦镇车辆厂制造，采用“四动两拖”鼓形6节编组，车厢最大宽度2.88米，整列车最大载客量为1862人，设计时速为80km/h的铝合金B型地车。

2.有关噪音定义

在驾驶过程中影响地铁司机驾驶工作，分散注意力的所有频率、强弱变化无规律、杂乱无章的声音皆为噪音。噪声按时间变化的属性可分为：稳态噪声、非稳态噪声、起伏噪声、间歇噪声以及脉冲噪声等。噪音的计量单位为dB（分贝）。

3.有关噪音来源

（1）列车运行中主要产生轮轨滚动摩擦声、侧向撞击声，特殊情况下轮对打滑时滑动摩擦声。

（2）列车司机室通风系统风扇的噪音，分为固定部分和可调部分，司机室的通风主要指该驾驶室与相邻客室的通风。

（3）由于司机必须随时监听进出站报站广播，所以列车广播也是驾驶时噪音源。

（4）列车被唤醒合主断后，所有继电器、断路器及电抗器等电器元件（包括旋转电机）的电器噪音。

（5）列车出入运用库时，高架区段大雾时等特殊情况的鸣笛声。

（6）列车在站台作业时开、关门等铃声，及关闭司机室侧门的门锁卡扣声。

（7）列车在隧道运行时所产生的活塞风（尤其是进出车站站台）的风声。

（8）运行时，列车车辆（包括转向架、车体）本身所产生的振动声。

4.地铁噪音标准

按照GB/T50087-2013《工业企业噪声控制设计规范》中工业企业厂区内各类地点噪音标准中“生产车间及作业场所（工人每天连续接触噪音8小时）噪声限值为90dB（稳态值）”。

5.噪音测定

（1）通过声音检测仪现场随机音量抽样测试图如下：

（2）测定条件说明。

①本次利用声音检测仪在电客车运行端司机室的测定值。

②列车运行速度在80km/h以下，列车驾驶模式为ATO（列车自动驾驶）。

③天气，轨道轨面干燥等外界状况良好。

④运行中无鸣笛，规范作业。

⑤车辆无异响，状态良好。

（3）音量分析。

①图1、图2、图4、图5显示易知，列车进出站时由于受间断关门铃声和出站广播声，音量曲线带锯齿形，但是随着牵引电机功率增大与减小至目标值时，曲线趋于一个稳定值。

②图3、图6显示易知，运行过程中车辆趋于平稳运转，曲线接近于水平直线，由于地下区段多受隧道活塞风影响，音量稍稍高于高架区段。

③本次测定值最大值为87dB，按本章3.3中知该值在标准范围内。

④由图1至图6知，列车运行区间噪音为一个稳态噪音，而进出站时为起伏噪音。

（4）单程噪音均值。

计算说明：

①站停车时间按30秒，音量按60dB计算。

②进站停车和出站时间均为15秒计算。

由上可知正线电客车司机驾驶室工作的噪音均值约 74.2dbB，且单程持续时间为45min。

6.噪音影响

2号线地铁司机在正线驾驶时，可得具体数据如下：最大噪音音量为87dB，平均噪音音量为74.2dB，最小噪音音量为55dB。

6.1引起听力损伤

噪音是伤害耳朵感声器官（耳蜗）的感觉发细胞，一旦感觉发细胞受到伤害，则永远不会恢复。如果人长期在95分贝的噪声环境里工作和生活，大约有29%的会丧失听力；即使噪声只有85分贝，也有10%的人会发生耳聋。

6.2引起心脏血管伤害

通过最近大规模研究显示长期噪音与高血压呈正比的关系，暴露噪音70分贝到90分贝五年，其得到高血压的危险性高达2.47倍。

6.3其他情况

除了以上，也对人体的神经系统、、消化系统，以及生殖机能，睡眠质量和心理素质也有一定的影响。

7.针对整改措施

（1）首当其冲的是降低声源噪音，选用低噪音的生产设备和改进生产工艺，或者改变噪音源的运动方式（如用阻尼、隔振等措施降低固体发声体的振动）。

2）由于司机驾驶时的噪音音量均值为74.2dB，司机可以戴上隔音耳塞等护耳器，此类护耳器可降低30dB左右的音量即可，具体效果可人工调节。

（3）由于2号线两端站都有司机休息室，驾驶工作45分钟后至少在50dB以下的环境休息10分钟，使听觉器官得到保养。

（4）定期参加公司体检，准确掌握本身听觉器官质量，一旦听力下降及时恢复，如有严重者建议换岗。

（5）由于司机公寓分布在运用库旁，为保证良好休息质量，按《工业企业厂界环境噪声排放标准》要求为“Ⅱ夜间等效声级为50dB”，夜间车场作业及施工时，尽量避免工程车鸣笛及环境噪音污染的设备作业。

（6）规范日常标准化作业，正线驾驶启动和退行取消鸣笛。

（7）尽量少去蹦迪，KTV，高分贝立体电影院等嘈杂场所，不长时间带随身听等。

（8）此外，推广耳按摩保养法，保持健康规律生活等。 [科]

【参考文献】

[1]无锡地铁.行车组织规则，2014，12.

环境噪音检测篇(5)

关键词：端点检测；双门限；小波变换；倒谱

1 概述

就一般情况下来讲，在语音通信过程当中，大多采用有线电话网的方式来进行，但是由于某些地区环境及场合需要等因素，则需要通过无线电台来作为通信方式。与此同时，在其实际应用过程中，整个通话过程由语音控制来实现。具体来讲，有线方说话时本地无线电台则处于发射状态，相对应来讲远端无线电台为接收状态，相反来讲，当有线方沉默的时候，无线电台工作状态发转。其中，语音端点检测方法和技术是关键，基于从某段语音信号当中来准确判断语音位置（起始点与终止点），从而有效地区分是否为语音信号这样的目的。该技术对于减少数据的采集量、降低或者排除噪声段的干扰以及提高系统识别性能等方面具有关键作用。

2 利用双门限进行语音端点检测

首先确定短时能量和短时过零率符合端点起点判定条件的帧，接着再根据短时过零率和短时能量符合端点终点判定条件的帧。除此之外，对于一些突发性噪声检测，比如由于门窗开关所引起的噪声，相对应来讲我们可以通过设置最短时间门限来进行判断。具体来讲，当处于静音这一语音信号端点检测段时，如数值比低门限还低，与此同时最短时间门限大于计时长度，那么我们基本上可以确定这是一段噪音。

双门限的检测算法结合了短时能量和短时过零率的优点，在得到的端点检测结果中，其精确度和浊音检测都能得到很好的保证。现在有很多的端点检测算法都是根据双门限的算法进行不同的改进，能使其各有优劣，从而适应于不同的情况和环境。

3 利用小波变换进行语音端点检测

小波变换属于时频分析的一种，具体来说是空间（时间）和频率的局部变换，因而能有效的从信号中提取信息。小波变换能将信号在时域中表现不了的特征在频域中表现出来。因此，利用小波变换的这一个特性，根据有效的说话人的声音数据和背景噪声数据的频谱存在明显差异的特征来进行端点检测。一般有效的说话人的声音数据的频谱分布范围很大，而且频率的值也很大。而背景噪声的频谱变化不大，而且值也较小。因此先将语音数据分帧，将分帧后的数据进行一次小波变换，再对小波变换后的数据计算方差，如果计算的结果大于一定的阈值，那么这帧即被记为起始帧，若在起始帧存在的情况下计算的结果小于阈值，则被记为结束帧。

4 利用倒谱系数和倒谱距离进行语音端点检测

（1）预处理：对8kHz采样信号进行预加重处理，然后分帧加窗，帧长取16ms（128个采样点），帧移4ms，对每一帧信号加128点的矩形窗。

（2）估计噪声倒谱系数和倒谱距离：阶数p取12，首先假定抽样信号起始10帧是背景噪声，利用这10帧的前5帧倒谱系数的统计平均值作为背景噪声倒谱系数的估计值，用向量表示。同时计算这10帧的后5帧倒谱距离平均值作为背景噪声倒谱距离的估计值，其中表示当前帧的倒谱系数，为对应的倒谱系数。

（3）逐帧计算值：逐帧计算倒谱系数，然后由每帧信号的倒谱系数和噪声倒谱系数的估计值计算倒谱距离。

（4）确定判决门限：采用类似于短时能量检测法所使用的动态门限判决准则。

5 端点检测方法的对比分析结论

在对三种算法的算法特性、适用情况、检测精度和检测速度做一个总体的统计分析比较，三种端点检测方法的总体比较算法特征适用情况检测精度检测速度。

（1）双门限时域范围内对声音数据的能量和过零率分析高信噪比的环境低最快。

（2）小波检测频域范围内对声音数据进行小波变换后，方差分析高或低信噪比的环境高慢。

（3）倒谱检测频域范围内对声音数据进行倒谱变换后，计算倒谱距离高或低信噪比的环境高快。

通过对三种算法的比较，可以发现倒谱变换的端点检测方法是最具有实用价值的。小波方法检测的声音数据虽然检测的精度很高，但是检测的速度很慢，相对适用于在实验室的情况下进行端点检测。

参考文献

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[5]何湘智.语音识别的研究与发展[J].计算机与现代化，2002，79（3）.

[6]赵高峰，张雪英，侯雪梅.一种基于小波系数方差的语音端点检测方法[J].太原理工大学学报，2006，37（5）.

[7]董力，陈宏钦，马争鸣.基于小波变换的语音段起止端点检测算法[J].中山大学学报（自然科学版），2005，44（3）.

[8]胡光锐，韦晓东.基于倒谱特征的带噪语音端点检测[J].电子学报，2000，10（9）.

环境噪音检测篇(6)

物联网（TheInternetofthings，IOT）是指在互联网的基础上扩展和延伸到物体与物体之间信息交流的一种新型信息技术，物联网的定义是实现物体与物体、人与物体、人与人之间的信息交流。物联网在国内的应用一般是使用定位系统、红外线感应仪、全球定位系统（GPRS）、激光扫描仪和气体感应器等设备间的信息，进行交换和记录，实现检测、定位、监测和扫描的一种信息技术，实现各种设备之间信息的交流，让使用者能够在物联网中得到需要的信息，让监测和管理的信息具有时效性和保证其准确性，达到人工智能化的监控，提高工作效率和生产力，弥补传统工作中的不足。物联网在现代被广泛运用于各个领域中，例如医疗健康、道路交通、店铺监控等各种方面，也体现了物联网的智能化与实用性。

2物联网技术在环境监测中存在的问题

2.1物联网技术在环境监测管理系统中使用不完善

由于我国环境监测建立是在20世纪70年代，早期的环境监测技术是通过人工采集样品进行检测，其检验方式结果缺乏时效性，且准确度不高，需要耗费大量的工作量和成本，不利于环境监测结果的质量和准确度。现代使用物联网技术监测环境，虽然减少提高环境监测的工作量，但是由于现代环境监测管理系统中对于物联网技术使用不完善，让物联网技术监测环境的作用受到影响。在环境监测管理系统中，物联网数据管理没有制定相关的标准，让物联网信息不规范，缺失了其准确性，且由于物联网技术在环境监测管理系统的数据共享方向单一，让政府部门、相关企业的信息得不到统一和整合，让物联网技术在环境监测管理系统中的应用受到限制[2]。

2.2环境监测内容不周全

根据目前物联网技术应用与环境监测中的状况分析，由于地域和环境等因素影响，环境监测中的水质量、空气质量和污染源等方面的监控技术还处于不成熟的阶段，物联网技术应用与环境监测中的内容不够详细，所以，只能监测到物联网技术设定范围内的环境改变。而且，在范围内的环境监测，只能对于污染后续工作进行监测，不能对与环境变化的整个过程进行有效的监督，而不能提出很好的解决方案，让物联网技术在环境监测中的监督管理职能受阻。2.3环境监测范围没有明确物联网技术应用于环境监测中的信息分析显示：物联网技术在监测记录数据的结果会受气温、空气水含量和其他各种方面的影响而产生变化，使得其监测数据的准确性受到严重影响。由于我国的物联网技术尚未成熟，环境监测的范围和事项是不完整的，使得环境监测范围没有得到明确的确认，例如物联网技术目前无法对生活噪音、辐射污染和粉尘污染进行智能监测。

3物联网技术在环境监测中的发展方向

为了确保环境监测信息的时效性和准确性，要深化物联网技术在环境监测中的应用，加大对物联网技术的开发水平，扩大物联网技术在环境监测中的应用范围，加强其环境保护的作用。所以，未来物联网技术在环境监测中的发展方向是以下几点[3]：

3.1加强环境监测中的噪音监控能力

可以根据国家相关法律法规和噪音标准，制定合理、科学的噪音监控，提高物联网技术在环境检测中的噪音监控力度，扩大物联网技术的应用范围。引起噪音污染的原因有许多方面，可以根据实际情况制定相应的监测政策，提高物联网对环境检测数据的准确性，保障物联网的检测结果。比如：根据住户反映日常噪音的来源与发生的时间段，制定符合实际要求的监测方案，将噪音污染程度较高的地区统一，使用新的监控方式，对噪音污染进行物联网技术的监控，加强环境监测中的噪音监控能力。

3.2建立健全的物联网水质监测系统

可以根据物联网对水质监测的相关信息和监测地区的水质状况相结合，建立健全的物联网水质监测系统，对于检测地区的江河或其他水源的水质进行严格的监测。监测内容从常规的项目扩大到有毒物质、重金属等危害饮用者生命安全的因素，尤其是在重工业或污染严重的地区。例如，在居民饮用水源进行严格的物联网监测，并设置科学的水质标准，并提出相应的预防措施，一旦物联网监测到居民饮用水源水质出现变化，就采取有效的应对措施，防止居民饮用有毒水源。建立健全的物联网水质监测系统，能够保证环境监测中的水质监控能力，保障居民的用水安全。

3.3完善物联网监测数据共享平台

完善物联网检测信息共享，能够确保物联网监测数据的准确性，将环境监测的结果分享给更多的群众，提高群众的环保意识，让社会对于环境监测和环境保护引起更多的理解与支持，从而促进物联网技术在环境监测中的发展。而要做到这一点，首先要建立完善的物联网监测数据共享平台，让政府部门与相关企业的信息能够相统一，提高监测数据的准确性，然后需要改进物联网技术在环境监测中的应用水平，提高信息处理系统的自动化和智能化，并建立警报系统，对于超出标准的参数进行预警，从而提高环境监测的准确性和智能化。

4结束语

环境噪音检测篇(7)

第一条为防治环境噪声污染，保障人体健康，促进环境保护与经济建设协调发展，根据国家有关法律、法规，结合深圳经济特区（以下简称特区）实际，制定本条例。

第二条本条例适用于特区范围内的环境噪声污染防治。

本条例所称环境噪声污染，是指特定区域的环境噪声超过国家规定的相应区域环境噪声标准的现象。

第三条深圳市、区人民政府（以下简称市、区政府）的环境保护行政主管部门（以下简称环境保护部门）对特区的环境噪声污染防治实施统一监督管理。工商行政管理部门、建设行政管理部门和其他有关部门，应协助环境保护部门对生产经营活动噪声、建筑施工噪声的污染防治实施监督管理。

公安部门负责对机动车辆噪声污染防治实施监督管理。

技术监督行政管理部门负责对工业产品噪声质量实施监督管理。

商品检验部门负责对进口设备实施噪声检验监督管理。

民用航空管理部门、铁道管理部门、港务监督部门分别负责对航空器、火车、船舶噪声污染防治实施监督管理。

城市管理部门负责对社会生活噪声污染防治实施监督管理。公安部门依其职责范围对社会生活噪声污染防治实施监督管理。居民委员会或住宅区物业管理组织应协助城市管理部门和公安部门对社会生活噪声污染防治实施监督管理。

第四条任何单位和个人有保护环境不受噪声污染的义务，有对造成噪声污染的单位和个人进行检举、控告的权利。

第二章环境噪声监测与管理

第五条市环境保护部门划定环境噪声标准适用区域，经市政府批准后颁布施行。

第六条环境保护部门负责组织环境噪声质量常规监测和对污染源的监督监测。

依法行使环境监督管理权的部门所属环境监测机构的噪声监测数据，是评价环境噪声状况、实施噪声污染防治监督管理的依据。

第七条环境保护部门和其他依法行使环境噪声监督管理权的部门，有权对其管辖范围内排放噪声的单位和个人进行现场检查，被检查者应如实反映情况，提供必要的资料，不得阻挠、延误现场检查。

行政执法人员进行噪声污染现场检查时，应出示行政执法证件。检查部门及其行政执法人员应为被检查者保守技术和业务秘密。

第八条凡超过环境噪声标准排放噪声的单位和个人，应按有关规定缴纳超标准排污费，并采取有效措施进行治理。

第三章生产经营活动噪声的污染防治

第九条本条例所称生产经营活动噪声，是指在生产经营活动中产生的影响周围环境的声音。

第十条禁止在住宅区、居民集中区、文教区、疗养区或其他特殊区域内设立产生噪声污染的生产经营项目；已设立的，限期治理；限期治理后仍未达到规定的环境噪声排放标准的，限期迁移或停业。

第十一条凡新建、扩建、改建和迁建产生噪声污染的生产经营项目，建设单位应编制建设项目环境影响报告书或填写建设项目环境影响报告表，并报经具有该项目环境保护审批权的环境保护部门审批后，方可开工建设和进行工商登记。

第十二条建设产生噪声污染的生产经营项目和设施，必须采取配套的噪声污染防治措施，并经原审批的环境保护部门检查验收合格后，方可投入生产或使用。

第十三条凡装有空调冷却塔、抽风机、发电机、水泵、音响设施和其他产生噪声污染的设备的生产者和经营者，必须配置有效的噪声污染防治设施，并报请具有相应管辖权的环境保护部门验收。

第十四条向周围环境排放生产经营活动噪声的生产者和经营者，必须按规定向环境保护部门申报登记拥有的排放噪声的设施及其噪声声源的种类、数量和强度，并提供防治噪声污染的有关材料。

噪声声源的种类、数量和强度有重大改变的，必须自改变之日起三日内申报。

第十五条建成的噪声污染防治设施应保持技术性能良好；未经环境保护部门批准，不得擅自拆除或闲置。

噪声污染防治设施因更新、维修或其他特殊情况需要拆除或停止使用的，应提前十五日向原审批的环境保护部门申请，环境保护部门应在接到申请后的七日内予以答复；因事故停止使用的，应立即采取措施，减少或停止噪声排放，并于二十四小时内向原审批的环境保护部门报告。

第十六条生产者和经营者向周围环境排放噪声，应当符合规定的厂（场）界噪声标准。没有明显厂（场）界标志的，以规划用地红线或两个厂房（场所）之间的中心线为厂（场）界。

用于招徕顾客的音响，不得超过所在区域的环境噪声标准。

第十七条对排放噪声超过规定标准，造成严重噪声污染的生产者和经营者，由具有管辖权的环境保护部门作出限期治理的决定。

对国务院有关部门和广东省以及其他省、直辖市、自治区政府直接管辖的企业的限期治理，由市环境保护部门决定。

第十八条禁止生产、销售和进口不符合国家或地方噪声质量标准的工业产品。

生产者对产生噪声的产品，应在产品铭牌和说明书中如实载明其排放噪声强度。

第十九条事业单位的环境噪声污染防治，适用本章规定。

对事业单位的限期治理，由市环境保护部门决定。

第二十条进行产生强烈偶发性噪声活动的生产者和经营者，应向公安部门提出申请，经批准并公告四十八小时后，方可进行。

第四章建筑施工噪声的污染防治

第二十一条本条例所称建筑施工噪声，是指建筑施工作业产生的影响周围环境的声音。

第二十二条建筑施工单位和个人应采取环境噪声污染防治措施。施工作业向周围环境排放噪声，应当符合规定的建筑施工场界噪声限值。

第二十三条建筑施工作业排放噪声可能超过建筑施工场界噪声限值的，施工单位和个人应在工程开工前十五日内向对该项目具有审批权的环境保护部门提出申报，说明工程项目名称、建筑施工场所和施工期限、可能排放到建筑施工场界的环境噪声强度和拟采用的防治措施。

第二十四条在城市建成区内，禁止中午和夜间进行产生噪声污染的建筑施工作业，但抢修、抢险作业除外。按正常作业时间开始施工，但因混凝土浇灌不宜留施工缝的作业和冲孔、钻孔桩成型及其他特殊情况，确需在中午或夜间连续施工作业的，应向原审批的环境保护部门申请，环境保护部门应在接到申请后的七日内予以批复。

在住宅区、居民集中区、文教区、疗养区、旅游区或其他特殊区域进行产生噪声污染的建筑施工作业，应向对该项目具有审批权的环境保护部门申请，环境保护部门应在接到申请后的十日内予以批复；对污染严重的，环境保护部门可以限制其施工作业时间。

第二十五条确因经济、技术条件所限，建筑施工噪声不能通过治理达到施工场界噪声排放标准的，必须采取有效措施，把噪声污染减小到最低程度，并与受其污染的单位和个人协商，达成协议，采取其他保护受害人权益的措施。

第五章交通噪声的污染防治

第二十六条本条例所称交通噪声，是指机动车辆、火车、船舶、航空器及其他交通运输工具产生的影响周围环境的声音。

第二十七条行驶的机动车辆，应装备排气消声器和低声级喇叭，保持车辆技术性能良好，整车噪声不得超过机动车辆噪声排放标准。

第二十八条公安部门应把机动车辆的噪声污染防治列入机动车辆初检、年检和道路行驶抽检内容。对超过机动车辆噪声排放标准的，不予办理行车执照、年检合格证，或限期修理。

商品检验部门应把噪声检验列入进口机动车辆的检验项目，对不符合机动车辆噪声排放标准的，不予进口。

第二十九条机动车辆噪声应列入机动车辆的大修范围。

凡从事机动车辆大修的经营者必须具备噪声检测手段，机动车辆大修经检验排放噪声达到排放标准后，方可出厂。

第三十条凡驶入城市建成区的机动车辆一律禁止鸣笛。

机动船舶和火车，应按规定使用声响信号。

第三十一条特种车辆需安装警报器的，应报公安部门批准，并按有关规定安装和使用；在执行非紧急任务时，禁止使用。

禁止机动车辆安装和使用产生噪声污染的防盗报警器。

第三十二条航空器在起飞、降落时产生的噪声应符合航空器噪声排放标准。

第三十三条交通路口、车站、车辆编组站、港口、码头、机场及其他交通枢纽地区不得使用高音广播喇叭进行调度或管理。

第六章社会生活噪声的污染防治

第三十四条本条例所称社会生活噪声，是指在日常生活中产生的影响周围环境的声音。

第三十五条禁止燃放烟花爆竹。因全国性或全市性重大庆典活动需燃放烟花的，必须报经市政府批准，按批准的时间、种类、数量，在指定的地点燃放。

第三十六条禁止中午和夜间在住宅区和居民集中区高声叫买叫卖。

第三十七条禁止中午和夜间在住宅区、居民集中区、文教区和疗养区内从事建筑装修和家具加工及其他产生噪声污染的活动。

第三十八条居民使用家用电器、娱乐器材或进行娱乐及其他活动产生的影响他人的声音，不得超过规定的环境噪声标准。

第三十九条机关、社会团体和其他组织在工作及其他活动中产生的影响他人的声音，不得超过规定的环境噪声标准。

第四十条未经城市管理部门批准，禁止使用高音广播喇叭和广播宣传车。

第七章法律责任

第四十一条违反本条例，有下列行为之一的，环境保护部门或其他依法行使环境噪声监督管理权的部门除责令其改正外，可根据不同情节，给予以下处罚：

（一）违反本条例第七条第一款的规定，拒绝、阻挠或延误环境噪声现场检查，或被检查时不如实反映情况、弄虚作假的，处以一千元以上五千元以下罚款。

（二）违反本条例第八条的规定，拒缴、拖缴、欠缴超标准排污费的，除追缴超标准排污费和滞纳金外，处以三千元以上二万元以下罚款。

（三）违反本条例第十条的规定，对生产者或经营者处以五千元以上二万元以下罚款，并由工商行政管理部门暂扣其营业执照，经检查达到规定要求的，由工商行政管理部门发还营业执照。

（四）违反本条例第十一条的规定，建设项目未经环境保护部门批准擅自开工建设的，责令建设和施工单位停止施工，并对建设单位处以五千元以上二万元以下罚款。

（五）违反本条例第十二条的规定，噪声污染防治措施未经环境保护部门验收或验收不合格而投入生产或使用的建设项目和设施，责令停止生产或使用，并处以三千元以上一万元以下罚款；情节严重的，并处以一万元以上五万元以下罚款。

（六）违反本条例第十三条的规定，高噪声设备未配置有效的噪声污染防治设施或未报请环境保护部门验收的，责令停止使用，并处以三千元以上二万元以下罚款。

（七）违反本条例第十四条、第二十三条的规定，未报、拒报或虚报噪声污染情况的，处以二千元以上一万元以下罚款。

（八）违反本条例第十五条的规定，未经环境保护部门同意，擅自拆除或者闲置噪声污染防治设施，造成排放噪声超过标准的，责令重新安装使用，并处三千元以上二万元以下罚款。

（九）违反本条例第十六条第二款规定的，处以五百元以上二千元以下罚款。

（十）违反本条例第十七条的规定，限期治理逾期未完成治理任务的，责令停止使用产生噪声污染的设施，并处以五千元以上五万元以下罚款；情节严重的，并处以五万元以上十万元以下罚款。

（十一）违反本条例第十八条第二款的规定，未在产品铭牌和说明书中如实载明产品排放噪声强度的，处以五千元以上二万元以下罚款。

（十二）违反本条例第二十条规定的，由公安部门依法予以处罚。

（十三）违反本条例第二十四条的规定，未经环境保护部门批准进行产生噪声污染的建筑施工作业的，责令停止施工作业，并处以五千元以上二万元以下罚款；对拒不执行环境保护部门限制施工作业时间决定的，责令停止施工，并处以三千元以上一万元以下罚款；情节严重的，由建设行政管理部门吊销其施工许可证。

（十四）违反本条例第二十七条、第三十条第一款、第三十一条规定的，处以二百元以上五百元以下罚款；情节严重的，吊扣其驾驶执照。

（十五）违反本条例第二十九条的规定，机动车辆大修竣工未经噪声检验或者检验不合格出厂的，由环境保护部门对机动车辆大修经营者处以三千元以上一万元以下罚款；情节严重的，由工商行政管理部门暂扣其营业执照并责令整改，经检查达到整改要求的，应予以发还。

（十六）违反本条例第三十三条的规定，在交通枢纽地区使用高音广播喇叭的，处以五百元以上三千元以下罚款。

（十七）违反本条例第三十五条的规定，燃放烟花爆竹的，除没收其未燃放的烟花爆竹外，处以一千元以上五千元以下罚款。

（十八）违反本条例第三十六条、第三十七条、第三十八条规定的，处以一百元以上五百元以下罚款。

（十九）违反本条例第三十九条、第四十条规定的，处以二百元以上一千元以下罚款。

对事业单位违反本条例规定的处罚，适用前款规定。

第四十二条当事人对区环境保护部门和区其他依法行使环境噪声监督管理权的部门的行政处罚决定不服的，可在接到处罚决定之日起十五日内，向作出处罚决定的部门的上级主管部门申请复议；对市环境保护部门及市其他依法行使环境噪声监督管理权的部门的行政处罚决定不服的，可在接到处罚决定之日起十五日内，向市政府行政复议机关申请复议。当事人对复议决定不服的，可在接到复议决定之日起十五日内，向人民法院。当事人也可在接到处罚决定之日起十五日内，直接向人民法院。

当事人逾期不申请复议，也不向人民法院，又不履行处罚决定的，由作出处罚决定的机关申请人民法院强制执行。

第四十三条排放噪声的单位和个人缴纳超标准排污费或罚款，不免除其承担消除噪声危害及其他法律责任。

第四十四条造成环境噪声污染危害的单位和个人，有责任排除危害，并对直接受到损失的单位或个人赔偿损失。

赔偿责任和赔偿金额的纠纷，可以根据当事人的请求，由环境保护部门或其他依法行使环境噪声监督管理权的部门处理。当事人也可以直接向人民法院提讼。

第四十五条违反本条例的规定，造成环境噪声污染，情节严重的，由所在单位或其上级主管机关对有关责任人员予以行政处分；构成犯罪的，依法追究刑事责任。

第四十六条严重妨碍、阻挠环境保护部门和其他依法行使环境噪声监督管理权的部门及其行政执法人员执行公务，违反治安管理规定的，由公安部门依法予以处罚；构成犯罪的，依法追究刑事责任。

第四十七条行政执法人员、、的，由其主管机关给予行政处分；构成犯罪的，依法追究刑事责任。

第八章附则