Шум в трубке — Naked Science
7 минут
Редакция

Шум в трубке

Миллионы смартфонов помогут следить за шумовым загрязнением мегаполисов.   Выйдя на улицу, постарайтесь «отключиться» от зрения и сосредоточиться лишь на том, что вы слышите. Если вы живете в большом городе, то скоро убедитесь, в какой звуковой пустыне мы живем. Шумовое загрязнение, непрерывно льющееся в наши уши, считается одной из самых серьезных экологических проблем современности –...

miss-ogti
©Wikipedia

Миллионы смартфонов помогут следить за шумовым загрязнением мегаполисов.

 

Выйдя на улицу, постарайтесь «отключиться» от зрения и сосредоточиться лишь на том, что вы слышите. Если вы живете в большом городе, то скоро убедитесь, в какой звуковой пустыне мы живем. Шумовое загрязнение, непрерывно льющееся в наши уши, считается одной из самых серьезных экологических проблем современности –  и одной из тех, которым, увы, уделяется совсем недостаточно внимания.

 

А между тем оно чревато целым рядом весьма неприятных последствий для нашего организма и окружающей среды, от нарушений суточных циркадных ритмов до расстройств слуха, от затрудненного размножения певчих птиц до гибели целых экосистем.

 

Лишь в последние годы некоторые развитые страны стали уделять шумовому загрязнению больше внимания. Так, в крупных городах Великобритании и Германии впервые начат систематический мониторинг уровня шума – однако и эта базовая задача оказалась не из легких. Даже на небольших расстояниях уровень звука может резко меняться, в том числе и в зависимости от времени суток. Чтобы охватить целый мегаполис сетью акустических датчиков, их понадобятся сотни тысяч, причем работать им придется круглосуточно.

 

Элегантное решение этой проблемы предложили разработчики австралийской исследовательской организации CSIRO. Идея состоит в использовании устройств, которых в любом современном мегаполисе и так предостаточно –  даже не сотни тысяч, а миллионы. Речь, конечно, о смартфонах: авторы предлагают устанавливать на устройства жителей города небольшое приложение, которое, используя встроенный микрофон, будет непрерывно отслеживать текущий уровень шума и передавать данные на центральный сервер для обработки.

 

Смартфоны кажутся идеальным решением задачи: они обеспечат полный охват всего города, позволят учитывать точное время и место получения данных. Однако прежде необходимо научиться отфильтровывать фоновый шум от остальных звуков –  речи, музыки, звуковых эффектов игр и приложений, и так далее.

 

Для этого разработчики создали целый набор алгоритмов. Первый из них на основании данных GPS-навигации отслеживает местоположение устройства и резюмирует, внутри ли здания или снаружи, на улице, оно находится в данный момент. Второй анализирует звуковой спектр, и если обнаруживает в нем профили, характерные для разговора и человеческого голоса, останавливает сбор данных, пока речь не закончится.

 

Отдельной проблемой оказалось точное положение телефона: пока он находится в кармане, микрофон, естественно, будет «рапортовать» о пониженном уровне шума. Ее авторы решают с использованием данных встроенных гироскопа и акселерометра. По словам разработчиков, они позволяют определить, в руках ли держит человек смартфон, или несет его в кармане или сумке, с точностью до 84%.

 

Итак, после необходимого отсева собранные данные маркируются соответствующим временными и пространственными координатами, а как только пользователь попадает в зону действия доступной сети WiFi, передаются на центральный сервер. Здесь начинается их дальнейшая обработка и формирование единой карты шумового загрязнения города.

 

Свою систему мониторинга авторы назвали Ear-Phone и уже начали ее тестирование на улицах Канберры, используя популярные смартфоны Nokia и устройства на базе Android. Сравнив полученные данные с результатами измерений с помощью обычных стационарных микрофонов, они убедились, что информация, полученная через Ear-Phone, отличается полнотой и точностью.

 

Пожалуй, не все горожане будут рады установить себе столь полезное для общества приложение. Непрерывное использование GPS-навигации быстро расходует заряд батареи –  в среднем, по данным авторов системы, устройство успевает проработать около 5 часов, пока аккумулятор не сядет полностью. Такая цифра вряд ли устроит рядовых граждан, так что разработчикам еще предстоит решить эту проблему.

 

 

Далее: Галактика «Дальше некуда»

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Позавчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

Позавчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

24 февраля
14 минут
СПбГУ

Психологи Санкт-Петербургского государственного университета проследили механизм выделения главных признаков объекта, - центральный для успешного мышления. Также они выяснили, насколько его успешность зависит от взаимодействия вербальных и образных процессов. Результаты исследования помогут усовершенствовать методики развития понятийного мышления, дефицит которого в последнее время наблюдается как у школьников, так и у образованных взрослых.

21 февраля
4 минуты
Sergei Sobol

В связи с пандемией коронавируса многим работодателям пришлось отправить своих сотрудников по домам: кого-то отдыхать, кого-то – работать удаленно.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: