NoiseTag – klasyfikacja źródeł dźwięku oparta na AI w monitoringu hałasu

Dlaczego rozdzielenie hałasu aktywności i hałasu nieaktywnego jest kluczowe w pomiarach środowiskowych.

Klasyfikacja źródeł hałasu w monitoringu środowiskowym

Pomiary hałasu środowiskowego bardzo rzadko zawierają wyłącznie dźwięki związane z badaną aktywnością. Ruch drogowy, pobliska działalność przemysłowa, hałas związany z warunkami pogodowymi oraz inne źródła są często rejestrowane równocześnie z hałasem będącym przedmiotem analizy.

Identyfikacja, które zdarzenia należą do badanej aktywności, a które nie, jest jednym z najbardziej czasochłonnych i subiektywnych etapów analizy hałasu — szczególnie w projektach długoterminowych lub prowadzonych bez stałej obsługi.

NoiseTag odpowiada na to wyzwanie poprzez automatyczną klasyfikację źródeł hałasu podczas monitoringu środowiskowego. Zintegrowany z oprogramowaniem NorCloud, NoiseTag identyfikuje, które zdarzenia są istotne z punktu widzenia badanej aktywności, a które nie. Hałas nieistotny — czyli dźwięki niezwiązane z aktywnością — może zostać wykluczony z analizy. Ograniczenie potrzeby ręcznego przeglądu danych skraca czas analizy oraz zwiększa spójność i dokładność wyników.

Czym jest NoiseTag?

NoiseTag to moduł oparty na sztucznej inteligencji (AI), zintegrowany z platformą NorCloud, który automatycznie klasyfikuje zdarzenia dźwiękowe rejestrowane podczas monitoringu hałasu środowiskowego. Jego celem jest rozróżnienie hałasu generowanego przez badaną aktywność od hałasu pochodzącego z niepożądanych źródeł.

Dzięki bezpośredniemu rozdzieleniu hałasu istotnego i nieistotnego w obrębie projektu pomiarowego, NoiseTag pomaga skoncentrować analizę i raportowanie na rzeczywistym wpływie akustycznym badanej aktywności.

Jak działa NoiseTag w NorCloud?

NoiseTag jest w pełni zintegrowany z NorCloud i działa bezpośrednio na napływających zdarzeniach dźwiękowych. Po włączeniu w projekcie analizuje wykryte zdarzenia audio i przypisuje je do wcześniej zdefiniowanych etykiet źródeł.

Nie jest wymagany żaden dodatkowy sprzęt, a konfiguracja zajmuje jedynie kilka minut. NoiseTag działa w całości w ramach środowiska NorCloud, wykorzystując istniejące dane pomiarowe i nagrania audio.

Dowiedz się więcej o oprogramowaniu NorCloud.

Jak definiowany jest hałas aktywności i nieaktywności?

NoiseTag opiera się na etykietach źródeł definiowanych przez użytkownika, skoncentrowanych na źródłach istotnych dla analizy. Wszystkie zdefiniowane etykiety są domyślnie traktowane jako część aktywności, z wyjątkiem tych, które użytkownik wyraźnie oznaczy jako hałas nieaktywny.

Źródła dźwięku, które nie zostały wytrenowane lub jednoznacznie sklasyfikowane, są traktowane jako „nieznane”. Z założenia zdarzenia nieznane uznawane są za część aktywności. Takie podejście eliminuje konieczność klasyfikowania wszystkich możliwych dźwięków i pozwala skupić analizę wyłącznie na wykluczeniu źródeł, które są znane i wpływają na wyniki, lecz nie należą do badanej aktywności.

W razie potrzeby bardziej szczegółowej klasyfikacji możliwe jest wprowadzenie dodatkowych kategorii źródeł i ich trenowanie, jednak poziom tej szczegółowości zależy od projektu i nie jest obowiązkowy.

Jak trenowany jest model AI?

Na początku projektu model AI jest trenowany na reprezentatywnych próbkach audio wybranych przez użytkownika i przypisanych do odpowiednich etykiet źródeł. W praktyce do uzyskania wiarygodnej klasyfikacji wystarcza niewielka liczba próbek, choć możliwe jest dodanie kolejnych w razie potrzeby.

Takie trenowanie w ramach konkretnego projektu pozwala NoiseTag szybko dostosować się do specyficznych warunków akustycznych danego miejsca. W przeciwieństwie do modeli ogólnych, wstępnie wytrenowanych, klasyfikacja opiera się na dźwiękach rzeczywiście występujących w projekcie, co zapewnia zgodność wyników z lokalnymi warunkami, charakterystyką źródeł i trybem pracy obiektu.

NoiseTag-2-1500x844

Jaka jest pewność klasyfikacji?

Każde sklasyfikowane zdarzenie dźwiękowe prezentowane jest wraz z oznaczeniem poziomu pewności w postaci kolorowego wskaźnika oraz wartości procentowej. Informacje te pokazują, z jaką pewnością model przypisał zdarzenie do danej kategorii.

Zdarzenia o niskiej pewności lub takie, które nie pasują do żadnej z wytrenowanych etykiet, mogą zostać oznaczone jako nieznane. Zdarzenia nieznane są domyślnie traktowane jako część aktywności i nie wymagają natychmiastowej interwencji, chyba że użytkownik zdecyduje się na dalsze doprecyzowanie klasyfikacji.

Wskaźniki pewności pomagają użytkownikowi zdecydować, kiedy konieczna jest ręczna weryfikacja, oraz zapewniają pełną przejrzystość sposobu uzyskania wyników.

NoiseTag-3-1

Częściowa analiza hałasu i poziomy hałasu aktywności

NoiseTag umożliwia NorCloud obliczanie częściowych poziomów hałasu poprzez wykluczenie składowych niezwiązanych z aktywnością. W zależności od wymagań projektu, wkład hałasu nieaktywnego może zostać całkowicie pominięty, zastąpiony reprezentatywnym poziomem tła lub uwzględniony przy użyciu metod opartych na percentylach, co pozwala dobrać najbardziej odpowiednie podejście analityczne.NoiseTag-4-b-1500x864

NoiseTag-4-a

Adaptacja modelu i ponowne trenowanie

NoiseTag może być ponownie trenowany na dowolnym etapie projektu w celu uwzględnienia zmian w etykietach źródeł lub kryteriach klasyfikacji. Pozwala to dostosować model w przypadku pojawienia się nowych typów aktywności lub potrzeby bardziej szczegółowego podziału źródeł.

Dzięki temu klasyfikacja pozostaje aktualna i precyzyjna również w długoterminowych projektach monitoringu.

Typowe zastosowania NoiseTag

NoiseTag jest szczególnie przydatny w projektach, w których występuje wiele źródeł dźwięku, a tylko część rejestrowanego hałasu jest istotna dla oceny, takich jak:

  • projekty akustyczne z wieloma nakładającymi się źródłami dźwięku,
  • monitoring hałasu środowiskowego z istotnym udziałem hałasu niezwiązanego z aktywnością,
  • analizy zgodności wymagające wyznaczenia poziomów hałasu wyłącznie dla aktywności,
  • długoterminowy monitoring bezobsługowy z dużą liczbą zdarzeń hałasowych.

Integracja NoiseTag z radarem akustycznym

W połączeniu z radarem akustycznym, NorCloud może rozróżniać hałas zarówno pod względem rodzaju źródła, jak i jego kierunku pochodzenia.

Takie podejście umożliwia dokładniejsze rozdzielenie nakładających się źródeł i zapewnia dodatkowy wgląd w złożone środowiska akustyczne.

Dowiedz się więcej o radarze akustycznym.

Raportowanie i obsługa danych w NorCloud

Wszystkie klasyfikacje NoiseTag oraz częściowe poziomy hałasu są dostępne bezpośrednio w raportach NorCloud. Wyniki mogą być uwzględniane w standardowych raportach lub eksportowane w wielu formatach w celu przygotowania dokumentacji dostosowanej do potrzeb użytkownika.

Nagrania audio, listy zdarzeń i metadane pozostają przez cały czas dostępne w NorCloud, a dane pomiarowe są automatycznie dostarczane przez urządzenia pomiarowe, takie jak Nor145, i przesyłane do platformy w ramach standardowego procesu monitoringu.

NoiseTag w NorCloud

NoiseTag jest w pełni zintegrowany z platformą NorCloud i stanowi uzupełnienie istniejących narzędzi do monitoringu i analizy hałasu środowiskowego.

FAQ – najczęściej zadawane pytania o monitoring i klasyfikację hałasu

Czym zajmuje się akustyka środowiskowa?

Akustyka środowiskowa zajmuje się oceną dźwięków występujących w otoczeniu człowieka, w szczególności hałasu komunikacyjnego, przemysłowego, lotniczego, kolejowego i budowlanego. Obejmuje zarówno wykonywanie pomiarów hałasu, jak i identyfikację jego źródeł, analizę wyników oraz ocenę wpływu działalności na środowisko.

Dlaczego identyfikacja źródła hałasu jest ważna w pomiarach środowiskowych?

Podczas pomiaru mikrofon rejestruje wszystkie dźwięki występujące w danym miejscu, a nie tylko hałas pochodzący z badanego zakładu, drogi, lotniska lub placu budowy. Prawidłowa identyfikacja źródeł pozwala oddzielić hałas związany z ocenianą działalnością od zdarzeń przypadkowych, które nie powinny wpływać na końcowy wynik analizy.

Co to jest NoiseTag?

NoiseTag to moduł wykorzystujący sztuczną inteligencję do automatycznej klasyfikacji zdarzeń dźwiękowych zarejestrowanych podczas monitoringu hałasu. Rozwiązanie jest zintegrowane z platformą NorCloud i pomaga rozróżnić hałas związany z badaną aktywnością od dźwięków pochodzących z innych źródeł.

Jak NoiseTag rozpoznaje źródła hałasu?

Na początku projektu użytkownik wybiera reprezentatywne nagrania dźwiękowe i przypisuje je do odpowiednich kategorii. Na tej podstawie trenowany jest model AI dostosowany do konkretnej lokalizacji i występujących w niej źródeł hałasu. Kolejne zdarzenia są automatycznie analizowane i przypisywane do utworzonych kategorii.

Jakie źródła hałasu może klasyfikować NoiseTag?

Zakres klasyfikacji zależy od potrzeb danego projektu i próbek wykorzystanych do trenowania modelu. Mogą to być między innymi przejazdy samochodów i pociągów, operacje lotnicze, praca maszyn, sygnały ostrzegawcze, roboty budowlane, głosy ludzi, odgłosy zwierząt lub dźwięki związane z warunkami atmosferycznymi.

Czy NoiseTag nadaje się do pomiarów hałasu lotniczego?

NoiseTag może wspierać pomiary i długoterminowy monitoring hałasu lotniczego, klasyfikując zdarzenia związane z przelotami, startami lub lądowaniami samolotów. Model należy wcześniej wytrenować na reprezentatywnych nagraniach z konkretnej lokalizacji, aby uwzględnić lokalne warunki akustyczne i rodzaje występujących zdarzeń.

Jak NoiseTag może wspierać monitoring hałasu wokół lotnisk?

W systemie monitoringu hałasu lotniskowego NoiseTag może pomagać w automatycznym oddzielaniu zdarzeń lotniczych od ruchu drogowego, kolei, działalności przemysłowej, głosów ludzi i innych dźwięków tła. Ogranicza to konieczność ręcznego odsłuchiwania dużej liczby nagrań i ułatwia analizę długoterminowych danych.

Czy NoiseTag automatycznie rozpoznaje każdy samolot?

Nie. NoiseTag nie jest systemem identyfikacji konkretnych statków powietrznych ani zamiennikiem systemu śledzenia lotów. Klasyfikuje zdarzenia na podstawie ich charakteru akustycznego i etykiet zdefiniowanych podczas trenowania modelu. Może więc rozpoznawać kategorię hałasu lotniczego, ale sama klasyfikacja dźwięku nie wskazuje numeru lotu ani typu samolotu.

Co to jest radar akustyczny?

Radar akustyczny to urządzenie określające kierunek, z którego dociera dominujące źródło hałasu. W połączeniu z miernikiem poziomu dźwięku lub stacją monitoringu rejestruje nie tylko wartość poziomu dźwięku, ale również kierunek jego pochodzenia.

Czy radar akustyczny mierzy poziom hałasu?

Podstawowy pomiar poziomu ciśnienia akustycznego wykonuje miernik poziomu dźwięku lub stacja monitoringu hałasu. Radar akustyczny uzupełnia te dane o informację dotyczącą kierunku pochodzenia dominującego źródła. Dzięki temu łatwiej określić, czy dane zdarzenie pochodziło z badanego obszaru.

Jak współpracują NoiseTag i radar akustyczny?

NoiseTag klasyfikuje rodzaj zarejestrowanego zdarzenia, natomiast radar akustyczny określa kierunek, z którego docierał dźwięk. Połączenie obu rozwiązań pozwala więc analizować hałas jednocześnie na podstawie jego charakteru i lokalizacji kierunkowej. Jest to szczególnie przydatne w miejscach, w których nakłada się na siebie wiele źródeł dźwięku.

Czy radar akustyczny może wykrywać przelatujące samoloty?

Radar akustyczny może wskazywać kierunek pochodzenia dominującego hałasu, w tym zdarzeń wywołanych przez przelatujące samoloty. Informacja kierunkowa może pomóc odróżnić hałas lotniczy od dźwięków pochodzących z dróg, kolei, zakładów przemysłowych lub innych obszarów znajdujących się w pobliżu punktu pomiarowego.

Czy radar akustyczny może wykluczać hałas spoza badanego obszaru?

Tak. W systemie można zdefiniować obszar lub kierunek zainteresowania, a następnie oznaczać zdarzenia pochodzące spoza niego. Umożliwia to filtrowanie źródeł niezwiązanych z badaną działalnością i wyznaczanie poziomów hałasu dla wybranego obszaru.

Czym jest hałas aktywności i hałas nieaktywny?

Hałas aktywności to dźwięk związany bezpośrednio z działalnością będącą przedmiotem oceny, na przykład pracą zakładu, ruchem na lotnisku lub prowadzonymi robotami budowlanymi. Hałas nieaktywny pochodzi z innych źródeł i może obejmować między innymi ruch na sąsiedniej drodze, przejazdy kolejowe, odgłosy zwierząt lub przypadkowe rozmowy.

Co dzieje się ze zdarzeniami, których NoiseTag nie rozpozna?

Zdarzenia, których nie można jednoznacznie przypisać do wytrenowanej kategorii, są oznaczane jako nieznane. Domyślnie pozostają one częścią badanej aktywności, dzięki czemu system nie usuwa automatycznie dźwięków, które potencjalnie mogą być istotne dla wyniku.

Czy wyniki klasyfikacji NoiseTag wymagają ręcznej kontroli?

NoiseTag prezentuje poziom pewności klasyfikacji każdego zdarzenia. Wyniki o wysokiej pewności mogą znacząco ograniczyć liczbę nagrań wymagających odsłuchania, natomiast zdarzenia niejednoznaczne lub oznaczone niskim poziomem pewności mogą zostać zweryfikowane przez użytkownika.

Czy NoiseTag zastępuje specjalistę wykonującego pomiary hałasu?

Nie. NoiseTag automatyzuje klasyfikację zdarzeń i wspiera analizę dużych zbiorów danych, ale nie zastępuje wiedzy specjalisty z zakresu akustyki środowiskowej. Ostateczna interpretacja wyników, dobór metodyki pomiarowej i przygotowanie oceny powinny uwzględniać wymagania konkretnego projektu oraz obowiązujące przepisy.

Czy NoiseTag wymaga dodatkowego urządzenia pomiarowego?

NoiseTag jest modułem programowym działającym w środowisku NorCloud i korzysta z danych oraz nagrań audio przesyłanych przez urządzenia pomiarowe. Nie zastępuje miernika poziomu dźwięku ani stacji monitoringu hałasu, ale nie wymaga instalowania osobnego urządzenia przeznaczonego wyłącznie do klasyfikacji dźwięków.

Czy NoiseTag może działać w długoterminowym monitoringu hałasu?

Tak. Rozwiązanie jest przeznaczone między innymi do bezobsługowych, długoterminowych projektów, w których rejestrowana jest duża liczba zdarzeń. Automatyczna klasyfikacja zmniejsza zakres ręcznej analizy i pomaga zachować spójne kryteria oceny przez cały okres monitoringu.

Czy model klasyfikacji hałasu można później zmienić?

Tak. Model NoiseTag można ponownie trenować w trakcie realizacji projektu. Pozwala to uwzględnić nowe źródła hałasu, zmiany sposobu pracy badanego obiektu lub potrzebę bardziej szczegółowego podziału zdarzeń na kategorie.

Gdzie sprawdzi się automatyczna klasyfikacja hałasu?

Automatyczna klasyfikacja może być stosowana w monitoringu hałasu lotniczego, przemysłowego, drogowego, kolejowego i budowlanego, a także podczas oceny farm wiatrowych, obiektów rozrywkowych i innych działalności generujących hałas. Największe korzyści zapewnia w lokalizacjach, w których jednocześnie występuje wiele nakładających się źródeł dźwięku.

skontaktuj
się z nami