DE102004030281B4

DE102004030281B4 - Method and device for detecting a bird's voice

Info

Publication number: DE102004030281B4
Application number: DE102004030281A
Authority: DE
Inventors: Alfred Meyerhuber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2024-06-24
Also published as: DE102004030281A1

Abstract

Verfahren zur Erkennung einer Vogelstimme, mit den Schritten
Vorhalten von ersten Daten (11) zu den Stimmen mehrerer bekannter Vogelarten,
Aufnehmen (14) einer Vogelstimme,
Erzeugen von zweiten Daten (12) aus der Vogelstimmenaufnahme (14),
Vergleichen der ersten Daten (11) mit den zweiten Daten (12),
und
Ermitteln eines Erkennungsergebnisses nach Maßgabe des Vergleichs,
dadurch gekennzeichnet, daß
neben dem Erkennungsergebnis dritte Daten (13) zu der erkannten Vogelart angeboten und/oder ausgegeben werden, wobei die dritten Daten vorab gespeicherte Bilddaten (B) und Sounddaten (S) zur erkannten Vogelart aufweisen.Method of detecting a bird's voice, with the steps
Having first data (11) on the voices of several known bird species,
Recording (14) a bird's voice,
Generating second data (12) from the bird's voice recording (14),
Comparing the first data (11) with the second data (12),
and
Determining a recognition result according to the comparison,
characterized in that
in addition to the recognition result, third data (13) on the recognized bird species are offered and / or output, the third data having previously stored image data (B) and sound data (S) for the recognized bird species.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von Vogelstimmen gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The The invention relates to a method and a device for detection of bird voices according to the generic terms the independent one Claims.

Tierstimmen im Sinne dieser Anmeldung sind diejenigen Geräusche, die eine Vogelart typischerweise mit einem seiner Körperteile hervorbringt, beispielsweise mit dem Kehlkopf oder mit anderen Körperteilen, z. B. der Flügelschlag eines Vogels. Sowohl im Bereich der hobbyhaften wie auch im Bereich der professionellen Naturbeobachtung interessiert in zunehmendem Maße, eine Tierstimme, die vernehmbar ist, erkennen zu können, das heißt, ihr die Benennung der Tierart zuzuordnen, die diese Stimme abgibt.animal Sounds For the purposes of this application are those sounds that are typical of a bird species with one of his body parts produces, for example, with the larynx or with other parts of the body, z. B. the wing beat of a bird. Both in the field of hobby as well as in the field the professional nature observation interested in increasing Dimensions, an animal voice that is audible to be able to recognize that is called, Assign her the naming of the species that gives that voice.

Es ist für eine Person schwierig, hier jenseits der praktischen Empirie Kenntnisse zu erwerben, denn schon die Notation von Tierstimmen stößt auf große Schwierigkeiten. Es existieren hier nur rudimentäre Notationssysteme, die teilweise an musikalische Notationssysteme und teilweise an die Niederschrift von menschlichen Lauten angelehnt sind. Das Erlernen von Tierstimmen geschieht deshalb häufig in der Weise, dass zunächst anhand anderer Eigenschaften (Erscheinungsbild) die jeweilige Tierart erkannt wird und dann der von diesem Individuum abgegebene Schall dieser Tierart als die für sie typische Tierstimme zugeordnet wird. Es kann auf diese Weise sehr umständlich und langwierig sein, entsprechendes Wissen zu erlangen. Schwierigkeiten hierbei sind weiterhin, dass es häufig nicht möglich ist, eine Tierstimme einem konkreten Individuum zuzuordnen, wenn sich im Gesichtsfeld des Beobachters mehrere Individuen befinden. Wenn beispielsweise mehrere Vögel sichtbar sind, ist nicht automatisch klar, von welchem Individuum eine womöglich gehörte Tierstimme ausgesendet wird. Es ist deshalb schwierig, Wissen zur Erkennung von Tierstimmen zu erwerben, und deshalb ist auch die Tierstimmenerkennung selbst schwierig. Daneben gibt es Tonträger mit Aufzeichnungen von Tierstimmen in Verbindung mit Abbildungen darauf.It is for a person difficult here beyond the practical empirical knowledge to acquire, because even the notation of animal sounds encounters great difficulties. There are only rudimentary ones here Notation systems partly based on musical notation systems and partly based on the transcript of human sounds are. The learning of animal sounds is therefore often in the way that first Based on other characteristics (appearance) the respective species and then the sound emitted by that individual this animal species as the for she is associated with typical animal voice. It can be that way very inconvenient and be tedious to gain appropriate knowledge. difficulties It is still not possible to do this To assign animal voice to a concrete individual when in the field of vision of the observer are several individuals. For example, if several Birds visible it is not automatically clear from which individual a possibly heard animal voice is sent out. It is therefore difficult to recognize knowledge from animal sounds, and that's why animal voice recognition is even difficult. There are also recordings with recordings of Animal sounds in connection with pictures on it.

Die US 2003/0125946 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen von Tierarten aus Tierstimmen. Eine Tierstimmenaufnahme wird bearbeitet, und aus ihr werden bestimmte Merkmale extrahiert. Diese werden mit bekannten Parametern einer Datenbank verglichen. Im Erfolgsfall werden Tierartdaten entsprechend den passenden Parametern aus der Datenbank ausgegeben. In dieser Druckschrift werden unter den Tierartdaten Verhalten und Verbreitung der erkannten Art verstanden, jedoch nicht Bild- und Sounddaten des erkannten Vogels, wie sie die Erfindung vorschlägt.The US 2003/0125946 A1 describes a method and a device for recognizing animal species from animal sounds. An animal voice recording will and extracts certain features from it. These are compared with known parameters of a database. In case of success Animal species data according to the appropriate parameters from the database output. In this document are among the animal species data Behavior and distribution of the recognized species understood, but not Image and sound data of the recognized bird, as the invention suggests.

Die US 2004/0107104 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Identifizierung von Tiergeräuschen wie etwa Vogelstimmen. Ein aufgenommener Schall wird mit einer gespeicherten Datenbank verglichen. Das Tier wird identifiziert, indem eine Datenbank nach charakteristischen Mustern oder Phrasen durchkämmt wird. Gegebenenfalls werden die erkannte Vogelart und der Erkennungszeitpunkt ausgegeben.The US 2004/0107104 describes a method and an apparatus for automatic identification of animal sounds such as bird sounds. One Recorded sound is compared with a stored database. The animal is identified by a database of characteristic patterns or phrases combed through becomes. If necessary, the recognized bird species and the detection time output.

Die WO 00/13393 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Identifizierung von Schallmustern von Tieren. Die Vorrichtung speichert, analysiert und verarbeitet Daten bezüglich der identifizierten Schallmuster und Abweichungen davon und versorgt einen Nutzer mit entsprechenden Alarmsignalen und Daten entsprechend vorprogrammierten Anforderungen.The WO 00/13393 describes an apparatus and a method for automatic Identification of sound patterns of animals. The device stores, analyzes and processes data regarding the identified sound patterns and deviations thereof and provides a user with corresponding alarm signals and data according to pre-programmed requirements.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine überprüfbare Vogelstimmenerkennung erlauben.task the invention is to provide a method and a device, the one verifiable bird voice recognition allow.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Abhängige Patentansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.These The object is achieved with the features of the independent claims. Dependent claims are to preferred embodiments directed the invention.

Ein Verfahren zur Erkennung einer Vogelstimme hat die Schritte Vorhalten von ersten Daten zu den Stimmen einer oder mehrerer bekannter Vogelarten, Aufnehmen einer Vogelstimme, Erzeugen von zweiten Daten aus der Vogelstimmenaufnahme, Vergleichen der ersten Daten mit den zweiten Daten und Ermitteln eines Erkennungsergebnisses nach Maßgabe des Vergleichs. Bei positiver Erkennung- werden Bild- und Sounddaten zur erkannten Vogelart ausgegeben oder angeboten.One Procedure for detecting a bird's voice has the steps Vorwart initial data on the votes of one or more known bird species, Recording a bird's voice, generating second data from the Bird voice recording, comparing the first data with the second Data and determination of a recognition result in accordance with Comparison. If the detection is positive, image and sound data will be recognized Bird species issued or offered.

Die Erkennung kann erfolgreich in dem Sinn sein, dass als Erkennungsergebnis eine als sicher bewertete Zuordnung der aufgenommenen Vogelstimme zu einer bekannten Vogelart erfolgt ist. Die Erkennung kann auch nicht erfolgreich in dem Sinn sein, dass als Erkennungsergebnis keine oder eine nur als unsicher anzusehende Zuordnung der aufgenommenen Vogelstimme zu einer bekannten Vogelart vorliegt.The Recognition can be successful in the sense that as a recognition result a safely rated assignment of the recorded bird voice to a known bird is done. The detection can also not be successful in the sense that as a recognition result no or only as insecure attribution of the recorded Bird's voice to a known bird species exists.

Eine Vorrichtung zur Erkennung einer Vogelstimme hat einen Speicher zum Vorhalten von ersten Daten zu den Stimmen mehrerer bekannter Vogelarten und von Bild- und Sounddaten zu Vogelarten, eine Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen einer Vogelstimme, eine Verarbeitungseinrichtung zum Erzeugen von zweiten Daten aus der Vogelstimmenaufnahme, eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der ersten Daten mit den zweiten Daten und eine Ermittlungseinrich tung zum Ermitteln eines Erkennungsergebnisses nach Maßgabe des Vergleichs. Bei positiver Erkennung gibt eine Ausgabeeinrichtung auch Bild- und Sounddaten zur erkannten Vogelart aus oder bietet diese an.A bird's voice recognition apparatus has a memory for holding first data on the voices of a plurality of known bird species and bird's image and sound data, a pick-up device for picking up a bird's voice, processing means for generating second data from the bird's song recording, a comparison device for comparing the first data with the second data and a determination device for determining a recognition result in accordance with the comparison. If the detection is positive, an output device also outputs or offers image and sound data for the recognized bird species.

Die Aufnahmeeinrichtung kann ein Mikrofon, insbesondere ein Richtmikrofon aufweisen und weiterhin eine Filterung und/oder Analog-Digital-Wandlung aufweisen. Es kann weiterhin eine Erfassungseinrichtung vorgesehen sein, mit der weitere erkennungsrelevante Informationen erfasst werden, beispielsweise Tageszeit, Jahreszeit, Größe und Farbe des Vogels, geographischer Ort und Ähnliches. Die Ermittlung des Erkennungsergebnisses oder ein Abgleich damit kann auch Bezug nehmend auf die von der Erfassungseinrichtung erfasste Information erfolgen.The Recording device may be a microphone, in particular a directional microphone and further comprising filtering and / or analog-to-digital conversion exhibit. It can further provided a detection device be recorded with the further identification-related information are, for example, time of day, season, size and color of the bird, geographical Place and the like. The determination of the recognition result or a comparison with it may also be referenced to those detected by the detector Information is provided.

In diesem Zusammenhang wird darauf verwiesen, dass der Begriff „Art" im zoologischen Sinn verstanden werden kann, aber nicht muß. Es können damit auch Klassen, Ordnungen, Familien, Gattungen, Rassen oder Spezies von Vögeln oder andere Gruppierungen in anderen Gruppierungsschemata angesprochen sein. Die erkannten Arten können insbesondere frei lebende bzw. nicht domestizierte Arten sein, bei denen Einflüsse auf die Vogelstimme durch den Menschen im Laufe der Züchtung der Rasse bzw. des Aufwachsens der Individuen gering bis nicht vorhanden sind. Domestizierte Arten können unberücksichtigt bleiben.In In this context, it is pointed out that the term "species" in zoological Meaning can be understood, but not necessarily. It can also be classes, orders, Families, genera, races or species of birds or other groupings be addressed in other grouping schemes. They recognized Species can especially free-living or non-domesticated species those influences on the bird's voice through man in the course of breeding Race or the growth of individuals low to nonexistent are. Domesticated species can be disregarded stay.

Nachfolgend werden Bezug nehmend auf die Zeichnungen einzelne Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, es zeigenfollowing With reference to the drawings, individual embodiments described the invention, show it

1 schematisch eine Struktur, die in der Erfindung verwendet wird, 1 schematically a structure used in the invention,

2 eine Ausführungsform der Daten zu bekannten Vogelstimmen, 2 an embodiment of the data on known bird sounds,

3 eine weitere Ausführungsform der Daten zu bekannten Vogelstimmen, 3 another embodiment of the data on known bird sounds,

4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung und 4 a device according to the invention and

5 Darstellungen von Stimmsignalen auf der Zeit- und der Frequenzachse. 5 Representations of voice signals on the time and frequency axis.

Im Folgenden sind Bezugnahmen auf Tiere und insbesondere Tierstimmen auf Vögel und insbesondere Vogelstimmen hin zu verstehen. 1 zeigt eine Struktur, wie sie im erfindungsgemäßen Verfahren und in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden kann. 14 symbolisiert eine Aufnahme einer Tierstimme. Es handelt sich hier noch um zeitserielle Daten, die schon gefiltert, amplitudenschwellenbewertet, mit Zeitfenstern belegt und ins Digitale gewandelt worden sein können oder zu denen dies später erfolgen kann.The following are references to animals and in particular animal sounds to birds and in particular bird sounds. 1 shows a structure as it can be used in the inventive method and in the device according to the invention. 14 symbolizes a recording of an animal voice. These are still time-series data that may already have been filtered, evaluated for amplitude thresholds, populated with time slots and converted into digital form, or later.

12 symbolisiert zweite Daten, die aus den aufgenommenen Daten 14 ermittelt wurden. Es kann sich hier um abstrakte Daten handeln, die nach einem vorgegebenen Schema Größen wie Amplituden, Zeiten, Amplitudenverläufe, Zeitverläufe, Frequenzen, Frequenzverläufe, Wiederholungsmuster und Ähnliches beschreiben. Die zweiten Daten 12 können also aus mehreren Datenteilen bestehen, die jeweils für sich als eine Komponente eines Vektors in einem n-dimensionalen Merkmalsraum angesehen werden können, wobei n die Anzahl der Datenteile der zweiten Daten 12 ist. 12 symbolizes second data taken from the recorded data 14 were determined. These may be abstract data describing quantities such as amplitudes, times, amplitude characteristics, time courses, frequencies, frequency responses, repetition patterns and the like according to a predetermined scheme. The second data 12 Thus, they may consist of a plurality of pieces of data, each of which may be considered as a component of a vector in an n-dimensional feature space, where n is the number of pieces of data of the second data 12 is.

Neben den aus der Stimmaufnahme 14 abgeleiteten zweiten Daten 12 können weitere erkennungsrelevante Daten 16 ermittelt bzw. aufgenommen werden, beispielsweise Tageszeit, Uhrzeit, Standort, Größe des Tiers, Farbe, etc. Diese weiteren Informationen 16 können teils automatisch erhoben und eingenommen werden und teils optional eingegeben oder angefordert werden.In addition to the voice recording 14 derived second data 12 can be more recognition-relevant data 16 be determined or recorded, for example, time of day, time, location, size of the animal, color, etc. This additional information 16 can sometimes be collected and taken automatically and partly optionally entered or requested.

Den zweiten Daten 12 gegenüber stehen erste Daten 11, die zu den Stimmen mehrerer bekannter Tierarten vorab erzeugt wurden. Diese Tierarten sind durch Kreise 15, 15a, 15b, ..., 15n symbolisiert. So kann 15a beispielsweise für eine Kohlmeise stehen, 15b für eine Amsel, 15c für eine Singdrossel, usw. Bezug nehmend auf A-priori-Wissen zu diesen Vogelarten wurden die ersten Daten 11 zusammengestellt und werden für die Erkennung vorgehalten.The second data 12 Opposite are first data 11 that were created in advance to the voices of several known animal species. These animals are surrounded by circles 15 . 15a . 15b , ..., 15n symbolizes. So can 15a for example, stand for a great tit, 15b for a blackbird, 15c for a song thrush, etc. Referring to a-priori knowledge about these species of birds became the first data 11 collected and are held for detection.

Bei der Erkennung einer Tierstimme wird diese Tierstimme aufgenommen, es werden dann mehr oder minder stark weiterverarbeitete zweite Daten 12 aus der aufgenommenen Tierstimme 14 ermittelt.In the recognition of an animal voice, this animal voice is recorded, it will then more or less heavily processed second data 12 from the recorded animal voice 14 determined.

Diese zweiten Daten 12 werden mit den ersten Daten 11 verglichen. Nach Maßgabe des Vergleichs wird ein Erkennungsergebnis erzeugt. Das Erkennungsergebnis kann beispielsweise sein, dass die aufgenommene Vogelstimme 14 sicher der abstrakten Information "Amsel" zugeordnet werden kann. Dieses Erkennungsergebnis kann ausgegeben werden.This second data 12 be with the first dates 11 compared. According to the comparison, a recognition result is generated. The recognition result may be, for example, that the recorded bird voice 14 certainly the abstract information "blackbird" can be assigned. This recognition result can be output.

Ein anderes Erkennungsergebnis kann sein, dass die aufgenommene Vogelstimme 14 keiner der bekannten Tierarten sicher zugeordnet werden kann, aber mit mehr oder minder großen Unsicherheiten behaftet doch der ein oder anderen Tierart, beispielsweise einer Singdrossel oder einer Rohrdommel. Es kann dann dieses Erkennungsergebnis auch in Form einer Liste ausgegeben werden, beispielsweise sortiert nach der Sicherheit bzw. Unsicherheit der Erkennung.Another recognition result may be that the recorded bird voice 14 none of the known species can be safely assigned, but with more or less great uncertainties afflicted but one or the other species, for example wise a song thrush or a bittern. This recognition result can then also be output in the form of a list, for example sorted according to the security or uncertainty of the recognition.

Zu den einzelnen Tierarten 15 (15a, 15b, ...) können jeweils noch individuelle Informationen 13 hinterlegt sein, für Tierart 15a beispielsweise die Informationen 13a, usw. Diese individuellen, dritten Infor mationen können mehrere Datenteile umfassen, beispielsweise Bildteile B, Sounddateien S und Textinformationen I. Bei der Ausgabe eines Erkennungsergebnisses können diese dritten Daten 13 mitausgegeben oder angeboten werden. So können beispielsweise Bilddaten 13B und Textinformationsdaten 13I routinemäßig mitausgegeben werden, während Sounddaten bzw. das Abspielen derselben als Option angeboten werden kann. Die Bildinformationen der dritten Daten 13 können Abbildungen der jeweiligen Tierart sein. Die Textinformationen können allgemeine, mehr oder minder umfangreiche Informationen zur jeweiligen Tierart sein. Die Sounddaten können eine oder mehrere Dateien sein, die die Stimme und/oder andere Laute (z. B. der Flügelschlag bei Vögeln) der jeweiligen Tierart wiedergibt.To the individual animal species 15 ( 15a . 15b , ...) can each still individual information 13 be deposited, for animal species 15a for example, the information 13a , etc. These individual third information may comprise a plurality of pieces of data, such as picture parts B, sound files S, and text information I. When outputting a recognition result, these third data may 13 co-issued or offered. For example, image data 13B and text information data 13I routinely while sound data or playing it can be offered as an option. The image information of the third data 13 can be pictures of the respective animal species. The textual information can be general, more or less extensive information about the species. The sound data may be one or more files representing the voice and / or other sounds (eg, the flapping of birds' wings) of the particular species.

Auch bei vermeintlich sicheren Erkennungen können als ähnlich erkannte Tierstimmen insoweit miteinbezogen werden, als die zugehörigen Tierarten auch und gegebenenfalls als unsicher gekennzeichnet mitausgegeben werden. Anhand der dargebotenen oder angebotenen vierten Daten 13 kann dann das Erkennungsergebnis überprüft werden.Even in the case of supposedly safe recognitions, animal sounds recognized as being similar can be included in so far as the associated animal species are also and if appropriate marked as unsafe. Based on the presented or offered fourth data 13 then the recognition result can be checked.

2 zeigt eine Ausführungsform der ersten Daten 11. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um einzelne Datensätze 21, 22, ..., die den einzelnen Tierarten zugeordnet sind. 21 ist beispielsweise ein Datensatz zur Tierstimme der Tierart 15a, 22 ein Datensatz zur Tierstimme der Tierart 15b, usw. Die Datensätze 21, 22, ... können auch als Vektordaten angesehen werden, die im n-dimensionalen Merkmalsraum liegen. Der Vergleich der zweiten Daten mit den ersten Daten kann beispielsweise eine Abstandsbestimmung der jeweiligen Vektoren umfassen. Die Datensätze der ersten Daten 11 können jeweils für sich auch Teilräume im Merkmalsraum beschreiben, beispielsweise durch mit einzeln begrenzten Parametern definierte Teilräume des Merkmalsraums, Hyperellipsen, die durch eine geschlos sene Formel definiert sind (H : AX² + BY² + CZ² + DU² + ... + Z). In diesem Fall kann der Vergleich eine Überprüfung dahingehend sein, ob der jeweilige Merkmalsvektor, den die zweiten Daten bilden, in der jeweiligen Hyperellipse liegt. Allgemein können in der Ausführungsform der 2 Einzelvergleiche der zweiten Daten mit jedem Datensatz der ersten Daten erfolgen. Es entstehen so Teilvergleichsergebnisse, die am Ende zum gesamten Erkennungsergebnis beitragen können. 2 shows an embodiment of the first data 11 , This embodiment is a single data set 21 . 22 , ..., which are assigned to the individual animal species. 21 is for example a record to the animal voice of the species 15a . 22 a record to the animal voice of the species 15b , etc. The records 21 . 22 , ... can also be regarded as vector data that lies in the n-dimensional feature space. The comparison of the second data with the first data may include, for example, a distance determination of the respective vectors. The records of the first data 11 can each also describe subspaces in the feature space, for example by sub-spaces of the feature space defined with individually limited parameters, hyperellipses defined by a closed formula (H: AX ² + BY ² + CZ ² + DU ² + ... + Z). In this case, the comparison may be a check as to whether the particular feature vector that the second data forms lies in the respective hyperellipse. In general, in the embodiment of the 2 Single comparisons of the second data with each record of the first data are made. This results in partial comparison results, which in the end can contribute to the overall recognition result.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform der ersten Daten 11. Es handelt sich hier um eine Entscheidungsstruktur, die sich verzweigende Abfragen 31 bis 35 enthält und die zuletzt zu einem bestimmten Ergebnis 36 führen, das jeweils einer Vogelart 15 zugeordnet ist. Die Entscheidungsstruktur 11 wird anhand der zweiten Daten 12 durchlaufen. Das Verfahren beginnt in der 3 ganz links. Die einzelnen Abfragepositionen 31 bis 35 werden anhand der zweiten Daten 12 beantwortet, und man gelangt so zuletzt zu einem Entscheidungsergebnis 36. 3 shows a further embodiment of the first data 11 , This is a decision tree, the branching queries 31 to 35 contains and the last to a specific result 36 lead, each one of a bird species 15 assigned. The decision-making structure 11 is based on the second data 12 run through. The procedure begins in the 3 far left. The individual query positions 31 to 35 be based on the second data 12 answered, and you get so last to a decision result 36 ,

Auch hier können sichere und unsichere Erkennungen erfolgen, die geeignet gekennzeichnet und ausgegeben werden können. Die Ausgabeoptionen können wie die Bezug nehmend auf 2 beschriebenen gestaltet sein.Again, safe and unsafe detections can be made, which can be suitably identified and issued. The output options may be as referenced 2 be designed described.

4 zeigt eine Vorrichtung zur Erkennung einer Tierstimme. 41 symbolisiert eine Aufnahmeeinrichtung, beispielsweise ein Mikrofon oder ein Richtmikrofon, 42 eine Verarbeitungseinrichtung, die die analogen Signale vom Mikrofon 41 empfängt und geeignet verarbeitet und aufbereitet (Filterung und/oder Schwellenwertbearbeitung und/oder Frequenzanalyse und/oder Datenextraktion, Vektorbildung). Als Ergebnis liegen die zweiten Daten 12 in einer Form vor, in der sie zum Vergleich mit den ersten Daten 11 geeignet sind. Ein Speicher 43 speichert die ersten Daten 11. Er kann auch die zweiten Daten 12 speichern. Eine Vergleichseinrichtung 44 vergleicht die ersten Daten 11 mit den zweiten Daten 12, beispielsweise nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen. Eine Ermittlungseinrichtung 45 ermittelt das Erkennungsergebnis nach Maßgabe des Vergleichs in der Vergleichseinrichtung 44. In der Einrichtung können viele Einzelvergleiche vorgenommen werden, beispielsweise jeweils der zweiten Daten 12 mit einzelnen Datenteilen 21 bis 24, 31 bis 35 der ersten Daten 11. 4 shows a device for detecting an animal voice. 41 symbolizes a recording device, for example a microphone or a directional microphone, 42 a processing device that receives the analog signals from the microphone 41 receives and properly processed and processed (filtering and / or threshold processing and / or frequency analysis and / or data extraction, vectoring). The result is the second data 12 in a form in which they compare to the first data 11 are suitable. A store 43 saves the first data 11 , He can also get the second data 12 to save. A comparison device 44 compares the first data 11 with the second data 12 , for example, according to one of the embodiments described above. A detection device 45 determines the recognition result in accordance with the comparison in the comparison device 44 , Many individual comparisons can be made in the device, for example the second data in each case 12 with individual data parts 21 to 24 . 31 to 35 the first data 11 ,

47 symbolisiert eine Ausgabeeinrichtung, beispielsweise einen Bildschirm, über den die Erkennungsergebnisse und gegebenenfalls auch weitere Daten, beispielsweise die dritten Daten 13 oder Teile hiervon ausgegeben bzw. angezeigt werden können. Die Ausgabeeinrichtung 47 kann auch eine Soundkarte mit Lautsprechern aufweisen, um zur Kontrolle Sounddateien ausgeben zu können. 47 symbolizes an output device, for example a screen, via which the recognition results and possibly also further data, for example the third data 13 or parts thereof can be output or displayed. The output device 47 can also have a sound card with speakers to output sound files for control.

46 symbolisiert eine Erfassungseinrichtung, mit der weitere erkennungsrelevante Informationen erfasst werden können. Dies kann automatisch geschehen, beispielsweise durch Erfassen der Systemzeit und des Systemdatums. Es kann auf diese Weise die Tageszeit und die Jahreszeit bestimmt werden, so dass auch Bezug nehmend darauf Erkennungsergebnisse gewonnen werden können, indem Erkennungsergebnisse entweder damit ermittelt oder abgeglichen werden. Optional können die weiteren erkennungsrelevanten Informationen auch angefordert bzw. von einem Benutzer eingegeben werden, etwa Größe oder Farbe des Tiers, der geographische Ort der Beobachtung und Ähnliches. 46 symbolizes a detection device with which further identification-relevant information can be detected. This can be done automatically, for example by recording the system time and the system date. In this way, the time of the day and the season can be determined, so that referring to this, recognition results can be obtained by recognizing results are either determined or compared. Optionally, the further identification-relevant information can also be requested or entered by a user, such as size or color of the animal, the geographical location of the observation and the like.

Die Erfindung kann insbesondere auf die Erkennung von Vogelstimmen bzw. Vogelarten angewendet werden. Die ersten Daten können in mehrere separat lieferbare Teile untergliedert sein. Die Gliederung kann bspw. nach geographischen Regionen (Mitteleuropa, Afrika, Südamerika ...) oder nach geographischen Situationen (Küste, Gebirge, Regenwald ...) erfolgen.The In particular, the invention can be applied to the recognition of bird sounds or Bird species are applied. The first data can be divided into several separately available Parts be subdivided. The structure may, for example, by geographical Regions (Central Europe, Africa, South America ...) or by geographical Situations (coast, Mountains, rainforest ...).

Die Aufnahmeeinrichtung kann ein Mikrofon, insbesondere ein Richtmikrofon aufweisen. Es kann neben dem eigentlichen Mikrofon eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:

• einstellbare Richtcharakteristik (weiter Trichter ggü. engem Sektor),
• ein Stativ zur Halterung des Mikrofons und ggf. des Reflektors,
• elektrisch gesteuerte Ausrichtung des Mikrofons,
• eine optische Zieleinrichtung,
• eine Durchschaltung zu einem Verstärker und Lautsprecher bzw. Kopfhörer, so dass das aufgenommene Geräusch verfolgt werden kann.

The receiving device may have a microphone, in particular a directional microphone. It may have one or more of the following features in addition to the actual microphone:

• adjustable directivity (further funnel vs. narrow sector),
• a tripod for holding the microphone and, if necessary, the reflector,
• electrically controlled alignment of the microphone,
An optical aiming device,
• a connection to an amplifier and speakers or headphones, so that the recorded noise can be tracked.

5 zeigt schematisch Signaldarstellungen im Zeitbereich (5a) und im Frequenzbereich (5b). Im Zeitbereich der 5a sind zwei Gruppen von drei Leistungsmaxima zu erkennen, die beispielsweise über eine Zeitdauer von fünf Sekunden abgegeben worden sein können. Aus dieser Darstellung lassen sich Größen wie Periodizität, Zeitdauern, Lautstärken und Ähnliches ableiten, die die ersten Daten bilden können. 5 schematically shows signal representations in the time domain ( 5a ) and in the frequency domain ( 5b ). In the time domain of 5a For example, two groups of three power maxima can be identified, which may have been delivered over a period of five seconds, for example. From this representation, quantities such as periodicity, durations, volumes, and the like, which can form the first data, can be derived.

5b zeigt die Darstellung im Frequenzbereich zu einem bestimmten Augenblick. Die Frequenz ist auf einer logarithmischen Skala angetragen. Angenommen ist ein Ton, der bei etwa 400 Hz und Oberschwingungen dazu (800 Hz, 1200 Hz) Maxima hat, also ein vergleichsweise reiner Ton. Stattdessen können aber auch breitbandiger verteilte Geräusche vorliegen, beispielsweise Rauschen über kleinere oder größere Frequenzbereiche hinweg. Aus solchen Darstellungen können zweite Daten wie Frequenzmaxima, Rauschbereiche und Ähnliches extrahiert werden. Es können hierbei auch Bereich jenseits des für den Menschen hörbaren Schalls berücksichtigt werden, also beispielsweise auch Frequenzen unter 20 Hz (Infraschall) oder auch über 20 kHz (Ultraschall). Schwellenbewertungen mit Schwellen S sind möglich. 5b shows the representation in the frequency domain at a given moment. The frequency is plotted on a logarithmic scale. Assumed is a tone that has maxima at about 400 Hz and harmonics to (800 Hz, 1200 Hz), so a relatively pure tone. Instead, however, broadband distributed noise may also be present, for example noise over smaller or larger frequency ranges. From such representations, second data such as frequency maxima, noise regions and the like can be extracted. In this case, it is also possible to take account of the range beyond the audible sound for humans, that is to say, for example, also frequencies below 20 Hz (infrasound) or also above 20 kHz (ultrasound). Threshold scores with thresholds S are possible.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, die von einem Benützer erstellten Tierstimmenaufnahmen 14 oder Daten, die davon abgeleitet wurden, z. B. die zweiten Daten 12, insbesondere nach ihrer Zuordnung zu einer Tierart zu den ersten Daten 11 hinzuzunehmen oder zu deren Modifizierung zu verwenden, um so die ersten Daten 11, anhand derer die Erkennung vorgenommen wird, anzupassen, bspw. an regionale Besonderheiten.In one embodiment of the invention, it may be provided the animal voice recordings created by a user 14 or data derived from it, e.g. For example, the second data 12 , in particular after their assignment to a species of animal to the first data 11 to add or to modify them, so the first data 11 , on the basis of which the detection is made to adapt, for example, to regional characteristics.

Die vom Benützer erstellten Tierstimmenaufnahmen 14 können auch zu den dritten Informationen 13 hinzugefügt werden. Für diese Erweiterung der dritten Informationen 13 kann auch ein eigener Systemzugang vorgesehen sein, der beispielsweise die Hinzunahme eigener Daten erlaubt (z. B. Bilddaten von einer Digitalkamera, eingegebene Informationsdaten, Historiedaten zu Beobachtungen).The animal voice recordings created by the user 14 can also go to the third information 13 to be added. For this extension of the third information 13 A separate system access can also be provided which allows, for example, the addition of own data (eg image data from a digital camera, entered information data, history data for observations).

Als Teil der Erfindung angesehen wird auch ein Datenträger, auf dem Programmdaten gespeichert sind, die bei der Programmausführung ein Verfahren in einer der oben beschriebenen allgemeineren oder spezielleren Ausführungsformen datenverarbeitungsseitig implementieren oder zu dessen Implementierung beitragen. Der Datenträger kann auch die erste Daten (11) und/oder die dritten Daten (13) tragen.Also considered as part of the invention is a data carrier on which program data are stored, which implement or contribute to the implementation of a method in one of the more general or more specific embodiments described above in the program execution. The volume can also contain the first data ( 11 ) and / or the third data ( 13 ) wear.

Claims

Method of detecting a bird's voice, comprising the steps of holding first data ( 11 ) to the voices of several known bird species, recording ( 14 ) of a bird's voice, generating second data ( 12 ) from the bird's voice recording ( 14 ), Comparing the first data ( 11 ) with the second data ( 12 ), and determining a recognition result in accordance with the comparison, characterized in that, in addition to the recognition result, third data ( 13 ) and / or outputted to the recognized bird species, the third data having previously stored image data (B) and sound data (S) for the recognized bird species.

Method according to Claim 1, in which the first data ( 11 ) several data records associated with the respective bird species ( 21 - 25 ), the second data ( 12 ) with several or all of the data records ( 21 - 25 ), and the determination of the recognition result is made with reference to the plurality of comparisons.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the species of bird is recognized as being whose record fits best to the second data.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the first data ( 11 ) a decision-making structure ( 31 - 35 ) in determining the recognition result from the second data ( 12 ) is gone through.

Method according to one or more of the previous ones Claims, characterized in that a List of several eligible bird species subject to the Recognition result is output.

Method according to one or more of the previous ones Claims, characterized by detecting further identification relevant Information and Consideration the input information in the determination of the recognition results and / or matching the input information with the determined Recognition result.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the second data relate to the spectrum data or signals of the recording ( 14 ) be generated.

Method according to claim 7, characterized in that that the Spectrum data or signals subjected to a threshold assessment become.

Method according to claim 7 or 8, characterized that infrasound and / or ultrasound is included in the spectrum data.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the second data ( 12 ) Have vector data generated in accordance with the voice recording.

Method according to claim 10, characterized in that the first data ( 11 ) Have vector data.

Method according to claim 10, characterized in that the first data ( 11 ) Are data describing hyperellipses in the feature space of the vector data of the second voice data.

Device for recognizing a bird's voice, characterized by a memory ( 43 ) for holding first data ( 11 ) to the voices of several known bird species, a recording device ( 41 ) for recording ( 14 ) a bird's voice, a processing device ( 42 ) for generating second data ( 12 ) from the bird's voice recording ( 14 ), a comparator ( 44 ) for comparing the first data ( 11 ) with the second data ( 12 ), a detection device ( 45 ) for determining a recognition result in accordance with the comparison, and an output device ( 47 ) for outputting the recognition result, characterized in that in the memory ( 43 ) to bird species third data ( 13 ) having at least image data (B) and sound data (S) on the respective bird species, and the output device ( 47 ) next to the recognition result from the stored third data ( 13 ) outputs at least image data (B) and sound data (S) to the recognized bird species or offers for output.

Apparatus according to claim 13, characterized by a detection device ( 46 ) for detecting further identification-relevant information, wherein the determination device ( 45 ) determines the recognition result also in accordance with the further identification-relevant information.

Data carrier with the following data on it: first data ( 11 ) to the voices of several known bird species, third data ( 13 ) having at least image data (B) and sound data (S) on bird species, and program data implementing, in program execution, the method according to one or more of claims 1 to 12 or the apparatus of claim 13 or 14.