【摘要】：“全息位置地圖”技術(shù)可以實(shí)時(shí)地獲取并整合泛在信息,以適宜于用戶特征和需求的表現(xiàn)方式向用戶推送合適的信息。環(huán)境聲音信息是泛在信息的一個(gè)重要組成部分,在城市噪聲問題的管理與防治、園林聲景觀環(huán)境的分析與重建、以及現(xiàn)階段極為熱門的智慧城市的建設(shè)等應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。然而,目前基于環(huán)境聲信息的采集手段偏重于專業(yè)儀器,缺乏聲場(chǎng)大數(shù)據(jù)來源,民眾的參與度極低。而隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與智能手機(jī)的快速發(fā)展與普及,目前大多數(shù)的智能手機(jī)應(yīng)用開發(fā)主要集中于戶外環(huán)境的噪聲分析,缺乏對(duì)聲場(chǎng)數(shù)據(jù)的有效開發(fā),無法滿足多樣化和個(gè)性化的基于位置信息服務(wù)的用戶需求�；谏鲜霰尘�,本論文對(duì)基于位置的環(huán)境聲音采集分析系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。主要目的:利用安卓系統(tǒng)智能終端和智能聲傳感器來搭建基于室外及室內(nèi)環(huán)境的聲信息采集分析發(fā)布平臺(tái)系統(tǒng)。該平臺(tái)能夠利用智能終端(包含了 Android手機(jī)與智能聲傳感器兩種形式的采集終端)進(jìn)行基于位置的環(huán)境聲場(chǎng)泛在信息采集;室外主要使用手機(jī)智能終端來進(jìn)行聲場(chǎng)信息的采集并進(jìn)行手機(jī)端信息的顯示與初步分析;而在室內(nèi)環(huán)境中,絕大多數(shù)手機(jī)自身搭載的GPS定位信息并不能做到如室外采集時(shí)那樣精準(zhǔn),在進(jìn)行室內(nèi)采集的時(shí)候則運(yùn)用智能聲傳感器硬件isv3301;該系統(tǒng)平臺(tái)還包括了后臺(tái)服務(wù)器端的設(shè)計(jì),服務(wù)器端的用途主要用于為用戶提供全方位泛在信息采集數(shù)據(jù)的分析、后期處理及對(duì)客戶端的信息發(fā)布等。本平臺(tái)室外聲信息采集部分的設(shè)計(jì)主要基于Android版本智能終端及Eclipse開發(fā)平臺(tái)開發(fā)了一款基于位置進(jìn)行聲音采集的Android端APP,因此深入研究了 Android應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)框架、核心組件、主要工作流程;Eclipse平臺(tái)開發(fā)的機(jī)理,注意事項(xiàng)等。由此基于Android和Eclipse進(jìn)行了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì),最后分別運(yùn)用Java語言進(jìn)行軟件編程實(shí)現(xiàn)室外聲環(huán)境的泛在信息采集APP的設(shè)計(jì)。本平臺(tái)室內(nèi)聲信息采集部分的設(shè)計(jì)主要基于智能聲傳感器硬件isv3301及Eclipse開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行上位機(jī)組網(wǎng)編程主要開發(fā)實(shí)現(xiàn)了基于多個(gè)isv3301的調(diào)試及具體功能界面。因此深入研究了 isv3301模塊的通信機(jī)制,Eclipse平臺(tái)開發(fā)的機(jī)理,注意事項(xiàng)等。最后分別運(yùn)用Java語言進(jìn)行軟件編程實(shí)現(xiàn)室內(nèi)聲環(huán)境的信息采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)還包括聲環(huán)境信息采集平臺(tái)后臺(tái)服務(wù)器環(huán)境的設(shè)計(jì)工作:由于全息位置地圖需要大量的實(shí)測(cè)聲場(chǎng)數(shù)據(jù),因此服務(wù)器端的存儲(chǔ)與后臺(tái)數(shù)據(jù)處理也是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。本文的工作即可作為全息位置地圖制作的前期準(zhǔn)備工作,具有重要意義。泛在信息的采集與獲取將全方位的打破時(shí)間和空間的局限,享受隨時(shí)隨地、按需供給的泛在智能信息服務(wù)。此平臺(tái)可以利用聲場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行聲場(chǎng)分析處理和應(yīng)用算法開發(fā),并能向終端用戶進(jìn)行信息發(fā)布。本文主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.利用Android系統(tǒng)智能手機(jī)作為終端,利用其搭載的各類傳感器進(jìn)行環(huán)境聲信息采集和位置信息采集,開發(fā)了一款聲音采集的應(yīng)用軟件;并通過Wi-Fi和移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將采集的信息上傳至服務(wù)器端。2.利用智能聲傳感器isv3301模塊,以課題組所在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境為實(shí)例,實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)環(huán)境聲壓級(jí)數(shù)據(jù)與環(huán)境原始聲音文件的實(shí)時(shí)采集與上傳服務(wù)器,編程開發(fā)出了基于智能聲傳感器硬件的軟件調(diào)試界面。3.運(yùn)用內(nèi)網(wǎng)穿山甲、TOMCAT服務(wù)器軟件、SQL數(shù)據(jù)庫軟件建立起聲音采集系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器通信網(wǎng)絡(luò);開發(fā)了基于位置信息的聲音采集系統(tǒng)服務(wù)器端web應(yīng)用,用于存儲(chǔ)、處理智能終端上傳的聲信息泛在數(shù)據(jù)。并可以向客戶端實(shí)時(shí)發(fā)布。
【圖文】：

分析和處理，并將結(jié)果發(fā)送至指定用戶端。逡逑基于安卓手機(jī)端和專業(yè)聲傳感器終端兩種形式移動(dòng)終端用戶的系統(tǒng)總體設(shè)逡逑計(jì)框圖如圖２．１所示；多用戶的系統(tǒng)框圖在圖的基礎(chǔ)上增加智能手機(jī)終端數(shù)量即逡逑可。需要注意的是，用戶終端的信息顯示，其中用戶需求的信息是針對(duì)用戶需求逡逑發(fā)布的響應(yīng)，而系統(tǒng)發(fā)布的信息則是面向區(qū)域內(nèi)的每一個(gè)用戶。逡逑客戶端邐網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)平臺(tái)邐服務(wù)器端逡逑廣一邐、、邋廣一邐、、邐＾邐廠、逡逑！邋ｒｉｆｉＳＫＷＴＳ－！邋Ｉ邐！邐ｉ邋＿＿＾基于位置的聲信丨逡逑！外：安卓手機(jī)、丨邐！邋邐邋＇邐！邐息數(shù)據(jù)庫逡逑！室內(nèi)：智能聲傳１邐！邐移動(dòng)通信邐ｊ邐丨邐｜逡逑！邋邐邋邋！邐Ｉ－＊邐（３Ｇ／４Ｇ）邐ｊ邐！邋邐邋！逡逑｜邐Ｉ邐ｊ邋邐邋邋Ｉ邐｜逡逑！邋邐邋ｊ邐｜邐Ｉ邐！「系統(tǒng)信息監(jiān)控逡逑！信息顯示邐＾ｒ邋！邐—ｉ－邐ｊ逡逑｜邐！邐Ｉ邐＇邐ｉ逡逑｜邋邐邋ｉ邐！邐？邐］邐ｉ逡逑！邐｜邐！邋邐｜邐！邐數(shù)據(jù)分析處理邐Ｊ；逡逑；邐；ＷＬＡＮ通信（ＷＩＦＩ邋！逡逑！邋邐ｐ邐ｊ邐熱點(diǎn)）邐ｎ邐ｎ邐邋！逡逑［邐ｊ邐！邐］邐］邋邐邋ｊ逡逑用戶需求發(fā)布」ｉ邐Ｉ邐｜邐Ｉ邐ｉ逡逑ｔ邐＼邐Ｉ邐！邐（邐ｉ邐！用尸需求分析Ｉ逡逑！邋邐Ｊ邋ｉ邋ｊ邐ｉ逡逑、邐＾邋、邐＇邋、邐＇逡逑圖２．１整體客戶端與服務(wù)器端通信的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖逡逑２．邋２客戶端實(shí)現(xiàn)功能概述及相關(guān)說明逡逑本論文所設(shè)計(jì)的聲環(huán)境信息采集系統(tǒng)平臺(tái)，考慮到不同設(shè)備在室內(nèi)室外不同逡逑環(huán)境采集效果存在差距

實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建：我們實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建仿照張凱帆［７１］等利用智能手機(jī)測(cè)量噪逡逑聲的問題分析文章，所有實(shí)驗(yàn)在消音室環(huán)境中（本實(shí)驗(yàn)消音室規(guī)格：自由場(chǎng)半逡逑徑＞２ｍ）進(jìn)行，消音室整體環(huán)境如圖３．２所示；我們?cè)谌羰噎h(huán)境中搭建了一個(gè)逡逑新的實(shí)驗(yàn)環(huán)境如圖３．３所示（消音室的下限頻率是１６０ＨＺ）。逡逑－邋Ｉ邋＾逡逑圖３．２消音室整體環(huán)境逡逑消音室的墻壁上均鋪設(shè)得有吸聲性能良好的吸聲材料，，因此，室內(nèi)便不會(huì)有逡逑聲波的反射。消音室是專門用來測(cè)試音箱、喇叭單元等。消音室所用的吸聲材逡逑料，要求吸聲系數(shù)大于０．９９。一般使用漸變吸收層，常用尖劈或圓錐結(jié)構(gòu)，以玻逡逑璃棉作吸聲材料，也有用軟泡沫塑料的。此外消音室的下限頻率為１６０ＨＺ，且手逡逑機(jī)內(nèi)置傳聲器無法在低頻耦合腔中做測(cè)試，所以手機(jī)內(nèi)置傳聲器頻響最低測(cè)到逡逑１６０ＨＺ。逡逑１９逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O42;TP311.56

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本文編號(hào)：2628210