ES2695924A1 - Procedure for obtaining an acoustic noise indicator (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

Procedure for obtaining an acoustic noise indicator (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) Download PDF

Info

Publication number
ES2695924A1
ES2695924A1 ES201730911A ES201730911A ES2695924A1 ES 2695924 A1 ES2695924 A1 ES 2695924A1 ES 201730911 A ES201730911 A ES 201730911A ES 201730911 A ES201730911 A ES 201730911A ES 2695924 A1 ES2695924 A1 ES 2695924A1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
noise
obtaining
variables
procedure
indicator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
ES201730911A
Other languages
Spanish (es)
Inventor
Prieto José Angel Fernández
Bago Joaquín Cañada
Ramírez Juan Andrés Mariscal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universidad de Jaen
Original Assignee
Universidad de Jaen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidad de Jaen filed Critical Universidad de Jaen
Priority to ES201730911A priority Critical patent/ES2695924A1/en
Publication of ES2695924A1 publication Critical patent/ES2695924A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H3/00Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
    • G01H3/10Amplitude; Power
    • G01H3/12Amplitude; Power by electric means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Procedure for obtaining an acoustic noise indicator executed in a sensor node comprising of a collection of noise samples by means of wireless sensors, a calculation of the fast Fourier FFT transform and the application of a weighting filter determined in initial variables that are the continuous sound pressure level, the persistence over time of the noise, the signal/noise ratio and the fundamental frequency of the noise; The variables temporal instant and age are also determined; these variables are introduced in a fuzzy system based on rules of the sensor node where a fuzzification interface is applied, they pass through an inference engine in connection with a knowledge base and the results are submitted to a deborrosification interface with a variable output , which allows to obtain the acoustic noise indicator. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DE UN INDICADOR DE RUIDO ACÚSTICOPROCEDURE FOR OBTAINING AN ACOUSTIC NOISE INDICATOR

Campo de la invenciónField of the invention

La presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de un nuevo indicador de ruido acústico que calcula el grado de molestia del ruido en personas, lo cual se consigue mediante un nodo de una red de sensores inalámbricos que capta y procesa dicho ruido y un módulo procesador programable con el que se obtiene el indicador.The present invention relates to a method for obtaining a new acoustic noise indicator that calculates the degree of annoyance of noise in people, which is achieved through a node of a wireless sensor network that captures and processes said noise and a programmable processor module with which the indicator is obtained.

Esta invención se centra en el campo de las tecnologías de protección contra la contaminación acústica, y más específicamente en aquellas medidas destinadas a corregir y minimizar los efectos nocivos de dicha contaminación acústica.This invention focuses on the field of technologies for protection against noise pollution, and more specifically in those measures aimed at correcting and minimizing the harmful effects of said noise pollution.

Estado de la técnicaState of the art

La contaminación acústica es un problema que afecta a millones de personas en todo el mundo. Distintos estudios han demostrado que actualmente es una de las mayores amenazas ambientales para la salud de las personas, llegando a provocar, entre otros, el incremento en el riesgo de trastornos cardiovasculares, hipertensión, alteración del sueño, estrés, influyendo de forma negativa en la productividad y en el comportamiento social. Según la Organización Mundial de la Salud, el 1,8% del total de ataques al corazón se puede atribuir a niveles de ruido del tráfico superior a los 60 decibelios (dBA).Acoustic pollution is a problem that affects millions of people around the world. Different studies have shown that it is currently one of the greatest environmental threats to the health of people, leading to, among others, the increased risk of cardiovascular disorders, hypertension, sleep disturbance, stress, negatively influencing the productivity and social behavior. According to the World Health Organization, 1.8% of total heart attacks can be attributed to traffic noise levels above 60 decibels (dBA).

Con el propósito de proteger a los ciudadanos de la contaminación acústica, así como para corregir y minimizar sus efectos, se ha desarrollado toda una legislación, tanto a nivel nacional como comunitario, en el que el denominador común es la recogida de datos sobre el ruido acústico, su procesamiento y comparación con valores umbrales establecidos. Además, para cumplir con su objeto, en ellas se regulan determinadas actuaciones como son la puesta a disposición de la población de información sobre ruido ambiental y sus efectos; la elaboración de mapas estratégicos de ruido, para determinar la exposición de la población al ruido ambiental; y la adopción de planes de acción para prevenir y reducir el ruido ambiental.In order to protect citizens from noise pollution, as well as to correct and minimize their effects, a whole legislation has been developed, both at national and community level, in which the common denominator is the collection of data on noise. acoustic, its processing and comparison with established threshold values. In addition, to comply with its purpose, they regulate certain actions such as making the information available to the population about environmental noise and its effects; the preparation of strategic noise maps to determine the population's exposure to environmental noise; and the adoption of action plans to prevent and reduce environmental noise.

Los métodos de captación del ruido, como de cálculo, son objeto de normalización, dando lugar a una serie de indicadores de ruido que permiten generar unos resultados de evaluación del ruido, trazable y comparable en diversos ámbitos. The methods of capturing noise, such as calculation, are subject to standardization, giving rise to a series of noise indicators that allow the generation of noise evaluation results that are traceable and comparable in various areas.

Actualmente, el indicador de ruido acústico utilizado para la evaluación del nivel de ruido y para la realización de mapas estratégicos de ruido es el denominado "Nivel de presión sonora continuo equivalente” con ponderación A, LAeq, en dB(A). A partir de este indicador es posible calcular otros indicadores definidos en las normativas, como por ejemplo Lden o "nivel equivalente día-tarde-noche”.Currently, the acoustic noise indicator used for the evaluation of the noise level and for the realization of strategic noise maps is the so-called "Equivalent Continuous Sound Pressure Level" with weighting A, LAeq, in dB (A). this indicator it is possible to calculate other indicators defined in the regulations, such as Lden or "day-evening-night equivalent level".

Sin embargo, es importante señalar que no existe una correlación directa entre este indicador y la percepción subjetiva de la molestia del ruido en las personas. Así, los niveles de ruido mostrados por este indicador no son los adecuados para conocer los efectos del ruido, ya que existen otros factores que influyen y determinan la forma en la que se percibe el ruido, como por ejemplo: la frecuencia fundamental del mismo, la persistencia del mismo en el tiempo, el instante temporal en el que se produce, la edad de las personas o el nivel de ruido en las frecuencias con mayor energía respecto al ruido de fondo existente. Por tanto, la molestia del ruido en las personas es un concepto intrínsecamente impreciso y, se hace necesario un sistema que, a partir de los anteriores parámetros, obtenga dicha molestia a través de un nuevo indicador de ruido.However, it is important to note that there is no direct correlation between this indicator and the subjective perception of noise nuisance in people. Thus, the noise levels shown by this indicator are not adequate to know the effects of noise, since there are other factors that influence and determine the way in which noise is perceived, such as: the fundamental frequency of noise, the persistence of the same in the time, the temporary moment in which it takes place, the age of the people or the level of noise in the frequencies with greater energy with respect to the existing background noise. Therefore, the annoyance of noise in people is an intrinsically inaccurate concept and, a system that, based on the above parameters, obtains this annoyance through a new noise indicator is necessary.

Se destaca el documento "A fuzzy rule based framework for noise annoyance modeling” [D. Botteldooren, A. Verkeyn and Peter Lercher, Journal of the Acoustical Society of Ametica, Vol. The document "A fuzzy rule based framework for noise annoyance modeling" is highlighted [D. Botteldooren, A. Verkeyn and Peter Lercher, Journal of the Acoustical Society of Ametica, Vol.

114, Issue 3, pp. 1487-1498, 2003] donde los autores indican que la molestia del ruido es un concepto intrínsecamente impreciso y presentan un sistema para modelar dicha molestia, aunque se basa en un proceso que requiere de medios y procesos diferenciados al de la presente invención. 114, Issue 3, pp. 1487-1498, 2003] where the authors indicate that noise nuisance is an intrinsically inaccurate concept and present a system to model such annoyance, although it is based on a process that requires means and processes differentiated from that of the present invention.

También se destaca que en Enero del año 2006, el grupo de trabajo de la Comisión Europea por la "Evaluación de la exposición al ruido” (WG-AEN) publicó el documento ''Good Practice Guide for Strategic Noise Mapping and the Production of Associated Data on Noise Exposure” en donde se recomendaba encarecidamente que se hicieran todos los esfuerzos posibles para obtener datos reales precisos sobre los niveles ruido.It is also noted that in January 2006, the European Commission working group for the "Evaluation of noise exposure" (WG-AEN) published the document '' Good Practice Guide for Strategic Noise Mapping and the Production of Associated Data on Noise Exposure "where it was strongly recommended that every effort be made to obtain accurate real data on noise levels.

Para ello, tradicionalmente se han venido utilizando instrumentos de captación y procesamiento de ruido, denominados sonómetros, colocados en malla en la zona a mapear y que miden el ruido mediante el indicador LAeq, en dB(A). Sin embargo, estos dispositivos presentan una serie de desventajas inherentes a la tecnología que emplean, como son la imposibilidad de realizar mediciones continuas durante largos periodos de tiempo (semanas/meses), falta de conocimiento de la situación en tiempo real, imposibilidad de adoptar acciones preventivas o correctivas en tiempo real.For this purpose, noise capture and processing instruments, known as sound level meters, have been traditionally used, placed in mesh in the area to be mapped and which measure the noise by means of the LAeq indicator , in dB (A). However, these devices present a series of inherent disadvantages to the technology they use, such as impossibility to perform continuous measurements for long periods of time (weeks / months), lack of knowledge of the situation in real time, impossibility of adopting preventive or corrective actions in real time.

Para solventar, en parte, estos problemas e inconvenientes, en los últimos años distintos estudios han propuesto la utilización de dispositivos de Internet de las cosas (IoT), como son las redes de sensores inalámbricos (WSNs), para la obtención de datos reales, continuos y precisos sobre los niveles de ruido. En este sentido, se destaca la patente CN105928612A y el documento "Design of Noise Pollution Monitoring System Using Wireless Sensor Network”[Bhusarí P, Asutkar GM and Tech M (2013) International Journal of Software and Web Sciences (IJSWS), pp. 55-58] donde se desarrollan unas metodologías donde los nodos sensores de estas redes son dispositivos con recursos restringidos, y por tanto, disponen de un conjunto de recursos muy limitados: microprocesador con escasa capacidad de proceso de información, memoria, alimentación eléctrica y alcance de comunicaciones, y en los que el tratamiento de los valores es diferente, las variables de entrada en el procesador no están filtradas y no se obtiene un índice concreto como el obtenido en la presente invención.To solve, in part, these problems and drawbacks, in recent years different studies have proposed the use of Internet of Things (IoT) devices, such as wireless sensor networks (WSNs), to obtain real data. continuous and accurate about noise levels. In this regard, the patent stands out CN105928612A and the document "Design of Noise Pollution Monitoring System Using Wireless Sensor Network" [Bhusarí P, Asutkar GM and Tech M ( 2013) International Journal of Software and Web Sciences ( IJSWS), pp. 55 -58] where some methodologies are developed where the sensor nodes of these networks are devices with restricted resources, and therefore, have a set of very limited resources: microprocessor with little information processing capacity, memory, power supply and range of resources. communications, and in which the treatment of the values is different, the input variables in the processor are not filtered and a specific index as obtained in the present invention is not obtained.

Habida cuenta de las metodologías existentes en el estado de la técnica, mediante el procedimiento que se describe en la presente invención se obtiene en tiempo real un nuevo indicador con el que se aborda el problema de la incertidumbre existente en el proceso de establecer el grado de molestia que causa el ruido acústico en las personas.Taking into account the methodologies existing in the state of the art, by means of the procedure described in the present invention a new indicator is obtained in real time with which the problem of the uncertainty existing in the process of establishing the degree of uncertainty is addressed. nuisance that causes acoustic noise in people.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

El procedimiento de la presente invención comprende una serie de pasos para la obtención de un nuevo indicador de ruido acústico que, en tiempo real, obtiene el grado de molestia del ruido acústico en las personas.The method of the present invention comprises a series of steps for obtaining a new acoustic noise indicator that, in real time, obtains the degree of nuisance of acoustic noise in people.

Esto se consigue mediante un sistema informático basado en técnicas de soft computing, incorporando un nuevo sistema borroso basado en reglas, que calcula la incertidumbre inherente a la percepción subjetiva de la molestia del ruido en las personas. Este sistema es ejecutado en un dispositivo IoT, como son los nodos sensores de una red de sensores inalámbricos, con el que se pueden realizar mediciones continuas de 24 horas y durante largos periodos de tiempo, conocer la situación en tiempo real y posibilitar la adopción de acciones preventivas o correctivas en tiempo real. This is achieved by means of a computer system based on soft computing techniques, incorporating a new fuzzy system based on rules, which calculates the uncertainty inherent in the subjective perception of noise nuisance in people. This system is executed in an IoT device, such as the sensor nodes of a wireless sensor network, with which you can make continuous measurements of 24 hours and for long periods of time, know the situation in real time and enable the adoption of preventive or corrective actions in real time.

El procedimiento se basa en una etapa inicial donde se obtienen las siguientes variables de entrada: a) LAeq o "nivel de presión sonora continuo”; b) persistencia en el tiempo del ruido; c) ratio señal/ruido; d) frecuencia fundamental del ruido; e) edad de las personas; y f) instante temporal en el que se produce el ruido.The procedure is based on an initial stage where the following input variables are obtained: a) LAeq or "continuous sound pressure level", b) noise persistence, c) signal-to-noise ratio, d) fundamental frequency of the noise, e) age of the people, and f) temporary moment in which the noise occurs.

El objetivo final es el cálculo del nuevo indicador de ruido, que determina el grado de molestia de dicho ruido acústico en las personas.The final objective is the calculation of the new noise indicator, which determines the degree of annoyance of such acoustic noise in people.

La obtención de las variables de entrada se realiza mediante los siguientes pasos:The input variables are obtained through the following steps:

-Se parte de la captación de ruidos o muestras por medio de cada nodo de la red de sensores inalámbricos, disponiendo cada uno de ellos de un conversor analógico digital. La medición de ruidos ambientales se realiza entre 0 y 16 kHz, y por tanto, cada sensor soporta una frecuencia de muestreo de, al menos, 32 kHz. En cuanto al tiempo de captura o ventana temporal, se utiliza una respuesta rápida, 125 mseg. Esta captación proporciona un tipo de ventana temporal y una frecuencia de muestreo con una resolución de datos.- Be part of the collection of noise or samples by means of each node of the wireless sensor network, each of them having a digital analog converter. The measurement of environmental noise is made between 0 and 16 kHz, and therefore, each sensor supports a sampling frequency of at least 32 kHz. As for the capture time or temporary window, a fast response is used, 125 msec. This feedback provides a type of time window and a sampling frequency with a data resolution.

-Posteriormente se recogen las muestras de audio de la acción anterior y se procesa para calcular una transformada rápida de Fourier (FFT). Con esta acción se obtiene la información de la señal acústica en el dominio de la frecuencia. Además, en cuanto a necesidades de cómputo y memoria, es el más exigente, por lo que la longitud óptima utilizada de la FFT en el sensor es de aproximadamente 2000-2100 muestras.-The audio samples of the previous action are then collected and processed to calculate a fast Fourier transform (FFT). With this action, the information of the acoustic signal in the frequency domain is obtained. In addition, in terms of computing and memory requirements, it is the most demanding, so the optimum length used of the FFT in the sensor is approximately 2000-2100 samples.

-A continuación, se aplica un filtro de ponderación. Este filtrado permite ponderar las diferentes componentes en frecuencia de la señal acústica con respecto a la respuesta del oído humano. La expresión que permite calcular los niveles de atenuación dependiendo de la frecuencia es la siguiente:- Next, a weighting filter is applied. This filtering allows the different frequency components of the acoustic signal to be weighted with respect to the response of the human ear. The expression that allows to calculate the levels of attenuation depending on the frequency is the following:

1.5623392 • f 4 1.5623392 • f 4

A ( f) = 10 log A ( f) = 10 log

( f 2 107.652652) ( / 2 737.862232)( f 2 107.652652) (/ 2 737.862232)

2.242881 • 1016 • f 4 2.242881 • 1016 • f 4

10log10log

( f 2 + 20.5989972) ( / 2 12194.222)( f 2 + 20.5989972) (/ 2 12194.222)

donde f es la frecuencia y A(f) su atenuación asociada. where f is the frequency and A (f) its associated attenuation.

Sin embargo, algunos nodos sensores pueden tener comportamientos anómalos en la ejecución de operaciones con números de gran tamaño. Por ello, se adapta esta expresión y utilizamos una expresión equivalente que permite minimizar la complejidad de las operaciones.However, some sensor nodes may have anomalous behavior when executing operations with large numbers. Therefore, this expression is adapted and we use an equivalent expression that minimizes the complexity of operations.

122002 - / 4122002 - / 4

Ra( 0 = Ra ( 0 =

( f 2 + 20.62) V ( /2 107.72) ( / 2 737.92) ( / 2 122002)( f 2 + 20.62) V (/ 2 107.72) (/ 2 737.92) (/ 2 122002)

A (f) = 2 + 20 log10(RA( f) ) A (f) = 2 + 20 log10 (RA (f))

Mediante esta adaptación se consigue integrar el filtro de ponderación en los mismos nodos sensores, minimizando el consumo en la capacidad de cómputo, memoria y batería.By means of this adaptation it is possible to integrate the weighting filter in the same sensor nodes, minimizing the consumption in the computation, memory and battery capacity.

- Tras estas mediciones, se calcula la energía total de las componentes frecuenciales ponderadas obteniendo el valor del nivel de presión sonoro correspondiente en dBA.- After these measurements, the total energy of the weighted frequency components is calculated, obtaining the value of the corresponding sound pressure level in dBA.

-Finalmente se tiene en cuenta tanto la edad de las personas, como el instante temporal en el que se produce el ruido, variables particulares que son definidas de manera independiente. En concreto el instante temporal se obtiene a partir de la hora de captura del ruido por medio de los nodos sensores; mientras que la edad es configurable dependiendo del rango de edad que se desee evaluar.-Finally, the age of the people is taken into account, as well as the time in which the noise occurs, particular variables that are defined independently. In particular, the time instant is obtained from the time of capture of the noise by means of the sensor nodes; while the age is configurable depending on the age range to be evaluated.

De esta forma se han obtenido las variables de entrada:In this way the input variables have been obtained:

a) LAeq o "nivel de presión sonora continuo”;a) LAeq or "continuous sound pressure level";

b) persistencia en el tiempo del ruido;b) persistence over time of noise;

c) ratio señal/ruido;c) signal / noise ratio;

d) frecuencia fundamental del ruido;d) fundamental noise frequency;

e) edad de las personas; ye) age of the people; Y

f) instante temporal en el que se produce el ruido.f) temporary instant in which the noise occurs.

Una vez obtenidas dichas variables de entrada, el procedimiento prosigue con la introducción de éstas en un sistema borroso basado en reglas mediante una interfaz de entrada o borrosificación que permite su normalización (conversión al rango 0 a 1). Estos valores normalizados son introducidos en un motor de inferencias el cual, a partir del conocimiento del sistema incluido en una base de conocimiento, compuesta por una base de datos y una base de reglas, calcula el valor del indicador borroso de ruido acústico normalizado. Este valor normalizado es introducido en un interfaz de salida o desborrosificación obteniéndose el valor del nuevo indicador de ruido acústico.Once these input variables are obtained, the procedure proceeds with the introduction of these in a fuzzy system based on rules through an input or blotting interface that allows their normalization (conversion to the 0 to 1 range). These normalized values are introduced in an engine of inferences which, based on the knowledge of the system included in a knowledge base, composed of a database and a rule base, calculates the value of the noise indicator normalized acoustic noise. This normalized value is introduced in an output or deborro- sification interface, obtaining the value of the new acoustic noise indicator.

Dado que este sistema trabaja con las variables normalizadas en el rango 0 a 1, todas las variables de entrada (nivel de presión sonora continuo; persistencia en el tiempo del ruido; ratio señal/ruido; frecuencia fundamental del ruido; edad de las personas; e instante temporal en el que se produce el ruido) se trasladan a ese rango mediante la interfaz de entrada o borrosificación a través de una conversión lineal. Por ejemplo, la frecuencia oscila entre 20 Hz y 10000 Hz, el valor de 20 Hz correspondería con el 0 y el de 10000 Hz correspondería con el valor 1.Since this system works with the normalized variables in the range 0 to 1, all input variables (continuous sound pressure level, persistence in noise time, signal to noise ratio, fundamental frequency of noise, age of people; and the temporal instant in which the noise occurs) are transferred to that range through the input or blurring interface through a linear conversion. For example, the frequency oscillates between 20 Hz and 10000 Hz, the value of 20 Hz would correspond with the 0 and that of 10000 Hz would correspond with the value 1.

La relación entre las variables de entrada y el indicador de ruido está definida y pre­ programada en la base de conocimiento del sistema. Ésta contiene el conocimiento de una manera predefinida mediante la definición de las variables (por ejemplo, el nivel de presión, la persistencia, y el indicador de ruido), conjuntos difusos definidos en las variables (por ejemplo nivel de presión bajo, medio y alto) y un conjunto de reglas lingüísticas, comúnmente conocidas como reglas del tipo IF-THEN, que relacionan las variables de entrada con el indicador de ruido.The relationship between the input variables and the noise indicator is defined and pre-programmed in the knowledge base of the system. It contains knowledge in a predefined way by defining the variables (for example, the level of pressure, persistence, and the noise indicator), fuzzy sets defined in the variables (for example, low, medium and high pressure level). ) and a set of linguistic rules, commonly known as IF-THEN type rules, that relate the input variables to the noise indicator.

A modo de ejemplo, en la base de conocimiento puede estar definido que el nivel de presión sonora es bajo si es menor de 40dBA, medio si está entre 40dBA y 75 dBA, y alto si es mayor de 75dBA; la persistencia será baja si es inferior a un segundo, y alta si es superior al segundo. De esta forma, dentro de su conjunto de reglas puede existir una regla que valore como un indicador de ruido muy elevado si el nivel de presión sonora es alto y la persistencia es alta.As an example, in the knowledge base it can be defined that the sound pressure level is low if it is less than 40dBA, medium if it is between 40dBA and 75 dBA, and high if it is greater than 75dBA; the persistence will be low if it is less than one second, and high if it is greater than the second. Thus, within its set of rules there may be a rule that evaluates as a very high noise indicator if the sound pressure level is high and the persistence is high.

El motor de inferencias infiere el valor normalizado del indicador de ruido a partir de los valores de las variables de entrada y de la base de conocimiento. Para esto evalúa el conjunto de reglas lingüísticas que relacionan las variables de entrada y el indicador de ruido utilizando un método de inferencia del tipo First Infer Then Aggregate (FITA). Con el objetivo de disminuir el número de operaciones ejecutadas, solamente se utilizan conjuntos difusos triangulares o trapezoidales.The inference engine infers the normalized value of the noise indicator from the values of the input variables and the knowledge base. For this, it evaluates the set of linguistic rules that relate the input variables and the noise indicator using an inference method of the type First Infer Then Aggregate (FITA). In order to reduce the number of operations performed, only triangular or trapezoidal fuzzy sets are used.

El valor normalizado del indicador de ruido es introducido en el interfaz de salida o desborrosificación, que obtiene el valor del nuevo indicador de ruido acústico en el rango 0 a 100 a través de una conversión lineal. Un valor comprendido entre 0-40 se considera sin molestia; entre 40-55 molestia leve; entre 55-65 molestia moderada; entre 65-75 molestia; entre 75-90 mucha molestia; y de 90-100 extremada molestia.The normalized value of the noise indicator is entered in the output or deborrification interface, which obtains the value of the new acoustic noise indicator in the range 0 to 100 through a linear conversion. A value between 0-40 is considered without discomfort; between 40-55 mild discomfort; between 55-65 moderate discomfort; between 65-75 annoyance; between 75-90 much annoyance; and of 90-100 extreme annoyance.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra «comprende» y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que restrinjan la invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones preferidas y particulares aquí indicadasThroughout the description and claims the word "comprises" and its variants are not intended to exclude other technical characteristics, additives, components or steps. For those skilled in the art, other objects, advantages and characteristics of the invention will emerge partly from the description and partly from the practice of the invention. The following examples and drawings are provided by way of illustration, and are not intended to restrict the invention. In addition, the present invention covers all possible combinations of preferred and particular embodiments indicated herein

Breve descripción de los dibujosBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

A continuación, se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización práctica no limitativa de la invención que se presenta.Next, a series of drawings that help to better understand the invention and that are expressly related to a non-limiting practical embodiment of the presented invention are briefly described.

FIG.1 muestra las fases que integran el procedimiento objeto de la presente invención, dividas, a su vez, en etapas de cada fase que siguen una secuencia establecida.FIG.1 shows the phases that make up the procedure object of the present invention, divided, in turn, into stages of each phase that follow an established sequence.

Exposición de un modo detallado de realización de la invención.EXPOSURE OF A DETAILED MODE OF EMBODIMENT OF THE INVENTION

El procedimiento para la obtención de un nuevo indicador de ruido acústico se basa y comprende una serie de etapas:The procedure for obtaining a new acoustic noise indicator is based on and comprises a series of steps:

- la realización de un muestreo (1) por medio del nodo sensor de la red de sensores inalámbricos;- carrying out a sampling (1) by means of the sensor node of the wireless sensor network;

- se recogen las muestras de la acción anterior y se procesan para calcular una transformada rápida de Fourier - FFT (2);- Samples of the previous action are collected and processed to calculate a fast Fourier transform - FFT (2);

- se aplica un filtro de ponderación (3) de adecuación;- an adjustment weighting filter (3) is applied;

- se obtiene una variable de frecuencia (4);- a frequency variable (4) is obtained;

- se obtiene una variable de ratio señal/ruido (5);- a signal / noise ratio variable (5) is obtained;

- tras estas mediciones, se calcula la energía total de las componentes frecuenciales ponderadas obteniendo un valor del nivel de presión sonoro (6) y una persistencia (7); a partir de la hora de captura del ruido se obtiene una variable de instante temporal (8) se configura el estudio para un rango de edad que se desea evaluar, obteniéndose una variable de edad (9)- after these measurements, the total energy of the weighted frequency components is calculated obtaining a value of the sound pressure level (6) and a persistence (7); from the time of capture of the noise a temporary moment variable is obtained (8) the study is configured for an age range to be evaluated, obtaining an age variable (9)

se realiza la entrada de las variables (10) previamente obtenidas en el sistema borroso basado en reglas del nodo sensor;the input of the variables (10) previously obtained in the fuzzy system based on rules of the sensor node is performed;

se aplica una interfaz de entrada o de borrosificación (11) de conversión, obteniéndose unos valores o variables de entrada;an input or fuzzification interface (11) is applied, obtaining input values or variables;

los valores obtenidos son tratados por un motor de inferencias (13) que infiere una salida a partir de las entradas (11) y de una base de conocimiento (12) pre-programada compuesta por una base de datos y una base de reglas y que contiene la definición de las variables como el nivel de presión o la persistencia, y contiene un conjunto de reglas que relacionan las variables anteriores;the values obtained are treated by an inference engine (13) that infers an output from the inputs (11) and from a pre-programmed knowledge base (12) composed of a database and a rule base and that it contains the definition of the variables such as the level of pressure or persistence, and contains a set of rules that relate the previous variables;

a los valores inferidos por el motor de inferencias (13) se les aplica una interfaz de salida o desborrosificación (14) obteniéndose la salida de una variable (15); yto the values inferred by the inference engine (13), an output or deborrosification interface (14) is applied, obtaining the output of a variable (15); Y

- obtención del indicador de ruido acústico (16). - obtaining acoustic noise indicator (16).

Claims (10)

REIVINDICACIONES 1. - Procedimiento para la obtención de un indicador de ruido acústico ejecutado en un nodo sensor, caracterizado por que comprende de las siguientes etapas:1. - Procedure for obtaining an acoustic noise indicator executed in a sensor node, characterized in that it comprises of the following stages: a) la determinación de las variables seleccionadas de entre: el nivel de presión sonora continuo; persistencia en el tiempo del ruido; ratio señal/ruido; frecuencia fundamental del ruido; instante temporal; y edad de la persona;a) the determination of the variables selected from among: the level of continuous sound pressure; persistence over time of noise; signal / noise ratio; fundamental frequency of noise; temporary instant; and age of the person; b) introducción de las variables de la etapa a) en un sistema borroso basado en reglas en el nodo sensor;b) introduction of the variables of step a) in a fuzzy system based on rules in the sensor node; c) aplicación de una interfaz de entrada o borrosificación a las variables de la etapa b) obteniéndose unas variables de entrada;c) application of an input or fuzzification interface to the variables of step b), obtaining some input variables; d) obtención de un conjunto de datos para cada variable de la etapa c), siendo dicho conjunto de datos calculado mediante un método de inferencia en un motor de inferencia en conexión con una base de conocimiento pre-programada compuesta por una base de datos y una base de reglas;d) obtaining a set of data for each variable of step c), said data set being calculated by an inference method in an inference engine in connection with a pre-programmed knowledge base composed of a database and a base of rules; e) aplicación de una interfaz de salida o desborrosificación a los datos obtenidos de la etapa d) obteniéndose la salida de una variable; ye) application of an output or de-blotting interface to the data obtained from step d), obtaining the output of a variable; Y f) obtención del indicador de ruido acústicof) obtaining the acoustic noise indicator 2. - Procedimiento para la obtención de un indicador de ruido acústico, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que las variables de nivel de presión sonora continuo; persistencia en el tiempo del ruido; ratio señal/ruido; y la frecuencia fundamental del ruido se obtienen por medio de una captación de muestras de ruido ambientales mediante una red de sensores inalámbricos; a las muestras de ruido se les calcula la transformada rápida de Fourier (FFT) obteniéndose información de la señal acústica, se le aplica a dicha señal un filtro de ponderación obteniéndose información del dominio de la frecuencia; y un cálculo de la energía total de las componentes frecuenciales previamente ponderadas.2. - Procedure for obtaining an acoustic noise indicator, according to claim 1, characterized in that the variables of continuous sound pressure level; persistence over time of noise; signal / noise ratio; and the fundamental frequency of the noise is obtained by means of a collection of environmental noise samples through a network of wireless sensors; To the noise samples, the Fast Fourier Transform (FFT) is calculated, obtaining information of the acoustic signal, a weighting filter is applied to said signal obtaining information of the frequency domain; and a calculation of the total energy of the frequency components previously weighted. 3. - Procedimiento para la obtención de un indicador de ruido acústico, según la reivindicación 2, caracterizado por que la captación de muestra de ruidos se realiza entre 0 y 16 kHz, y cada sensor soporta una frecuencia de muestreo de al menos 32 kHz.3. - Procedure for obtaining an acoustic noise indicator, according to claim 2, characterized in that the pickup of the noise sample is carried out between 0 and 16 kHz, and each sensor supports a sampling frequency of at least 32 kHz. 4. - Procedimiento para la obtención de un indicador de ruido acústico, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que la variable de instante temporal se determina a partir de la hora de captura del ruido. 4. - Procedure for obtaining an acoustic noise indicator, according to claim 1, characterized in that the time instant variable is determined from the noise capture time. 5. - Procedimiento para la obtención de un indicador de ruido acústico, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que la variable de edad se determina a partir de la configuración del rango de edad que se desea evaluar.5. - Procedure for obtaining an acoustic noise indicator, according to claim 1, characterized in that the age variable is determined from the configuration of the age range to be evaluated. 6. - Procedimiento para la obtención de un indicador de ruido acústico, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la interfaz de entrada y la interfaz de salida admiten conversiones lineales.6. - Procedure for obtaining an acoustic noise indicator, according to the previous claims, characterized in that the input interface and the output interface support linear conversions. .- Procedimiento para la obtención de un indicador de ruido acústico, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el método de inferencia en el motor de inferencia es del tipo First Infer Then Aggregate (FITA) en el que se utilizan conjuntos difusos triangulares o trapezoidales.Method for obtaining an acoustic noise indicator, according to the previous claims, characterized in that the method of inference in the inference engine is of the First Infer Then Aggregate (FITA) type in which triangular or trapezoidal diffuse sets are used . .- Procedimiento para la obtención de un indicador de ruido acústico, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la base de datos de conocimiento comprende de manera predefinida la definición de las variables y de las reglas que interrelacionan las variables..- Procedure for obtaining an acoustic noise indicator, according to the previous claims, characterized in that the knowledge database comprises in a predefined way the definition of the variables and the rules that interrelate the variables. .- Procedimiento para la obtención de un indicador de ruido acústico, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el tratamiento de variables del motor de inferencia con la base de conocimiento está basado y expresado en reglas del tipo IF-THEN..- Procedure for obtaining an acoustic noise indicator, according to the preceding claims, characterized in that the processing of variables of the inference engine with the knowledge base is based on and expressed in rules of the IF-THEN type. 10.- Procedimiento para la obtención de un indicador de ruido acústico, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un valor indicador de ruido acústico comprendido entre:10. Procedure for obtaining an acoustic noise indicator, according to the preceding claims, characterized in that a value indicating acoustic noise comprised between: • 0-40 se considera sin molestia;• 0-40 is considered without discomfort; • 40-55 se considera molestia leve;• 40-55 is considered mild discomfort; • 55-65 se considera molestia moderada;• 55-65 is considered moderate discomfort; • 65-75 se considera molestia;• 65-75 is considered annoying; • 75-90 se considera mucha molestia; y• 75-90 is considered a lot of discomfort; Y • 90-100 se considera extremada molestia. • 90-100 is considered extreme annoyance.
ES201730911A 2017-07-10 2017-07-10 Procedure for obtaining an acoustic noise indicator (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) Withdrawn ES2695924A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201730911A ES2695924A1 (en) 2017-07-10 2017-07-10 Procedure for obtaining an acoustic noise indicator (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201730911A ES2695924A1 (en) 2017-07-10 2017-07-10 Procedure for obtaining an acoustic noise indicator (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2695924A1 true ES2695924A1 (en) 2019-01-11

Family

ID=64903656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201730911A Withdrawn ES2695924A1 (en) 2017-07-10 2017-07-10 Procedure for obtaining an acoustic noise indicator (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Country Status (1)

Country Link
ES (1) ES2695924A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20016999U1 (en) * 1999-10-14 2001-01-25 Kuehner Dietrich Device for noise detection and separation as well as noise monitoring of noise emission areas and as a wind power monitoring system
US20150350799A1 (en) * 2014-06-02 2015-12-03 Rosemount Inc. Industrial audio noise monitoring system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20016999U1 (en) * 1999-10-14 2001-01-25 Kuehner Dietrich Device for noise detection and separation as well as noise monitoring of noise emission areas and as a wind power monitoring system
US20150350799A1 (en) * 2014-06-02 2015-12-03 Rosemount Inc. Industrial audio noise monitoring system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARISCAL-RAMIREZ, J.A. ET AL. Knowledge-based wireless sensors using sound pressure level for noise pollution monitoring. 2011 11th International Conference on Intelligent Systems Design and Applications, Cordoba, 24/11/2011, Páginas 1032-1037 [en línea][recuperado el 17/01/2017]. Recuperado de Internet (URL:URL:http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=6121794&isnumber=6121619), (DOI: 10.1109/ISDA.2011.6121794) resumen; apartados I,II,IV,V, VI; referencia [14] *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Aumond et al. Modeling soundscape pleasantness using perceptual assessments and acoustic measurements along paths in urban context
Farboud et al. ‘Wind turbine syndrome’: fact or fiction?
Baker et al. Auditory filter nonlinearity across frequency using simultaneous notched-noise masking
Carlile et al. A review of the possible perceptual and physiological effects of wind turbine noise
US20100246835A1 (en) Conceptual and computational model of the effects of anthropogenic noise on an animal's perception of other sounds
CN105662417A (en) Control method and device for identifying snores based on pressure signal characteristics
ES2695924A1 (en) Procedure for obtaining an acoustic noise indicator (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Saxena et al. Crossed and uncrossed acoustic reflex growth functions in normal-hearing adults, typically developing children, and children with suspected auditory processing disorder
Ehret Temporal auditory summation for pure tones and white noise in the house mouse (M us musculus)
Ilić et al. Determining, Mapping And Prediction Of Noise Pollution
Donaldson et al. Derived-band auditory brain-stem response estimates of traveling wave velocity in humans: II. Subjects with noise-induced hearing loss and Meniere’s disease
US10013992B2 (en) Fast computation of excitation pattern, auditory pattern and loudness
Moore Basic auditory processes
Mariscal-Ramirez et al. Knowledge-based wireless sensors using sound pressure level for noise pollution monitoring
Ali et al. Traffic-noise assessment at rush hours in Quetta City
Segura et al. Psychoacoustic annoyance monitoring with WASN for assessment in urban areas
Melloui et al. Study of the effect of a cause of tinnitus on the resonant frequency of the outer ear
Selman Noise Pollution in Urban Environments: a Study in Al-Samawah City, Al-Muthanna, Iraq
Waye Adverse Effects of Moderate Levels of Low Frequency Noise in the Occupational Environment.
Botteldooren et al. Designing a composite indicator for sleep with emphasis on children
Al-Dayyeni Development and Validation of New Models and Metrics for the Assessments of Noise-Induced Hearing Loss
US7808335B2 (en) Circuit arrangement and signal processing device
Ilgakojis et al. An investigation of infrasonic in traffic flow noise
JP4164035B2 (en) Auditory filter sensitivity determination device
Roy et al. Noise Induced Hearing Loss Assessment of the Road-Noise Affected People of Dhaka City

Legal Events

Date Code Title Description
BA2A Patent application published

Ref document number: 2695924

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: A1

Effective date: 20190111

FA2A Application withdrawn

Effective date: 20190513