机动车鸣笛抓拍系统校准方法探讨

1、机动车鸣笛抓拍系统校准方法探讨摘要：本文详细介绍了机动车鸣笛系统的使用背景和工作原理，详细论述机动 车鸣笛抓拍系统的校准方法，对校准过程中的横向空间分辨力，主旁瓣抑制比， 定位误差，鸣笛自动抓拍功能，多车同时鸣笛的检测方法做了细致探讨。关键词：横向空间分辨力，主旁瓣抑制比，定位误差，鸣笛自动抓拍功能，多车 同时鸣笛刖言根据道路交通安全违法行为处理程序规定，交警用于执法的鸣笛抓拍系统 应当由检定机构检定合格后，才可进行执法。而目刖我国并没有关于鸣笛抓拍系 统的检定规程，计量机构也就无法依据检定规程出具检定证书。鉴于鸣笛抓拍设 备应用城市的拓展和数量的增加，制定相应的法规和技术文件迫在眉睫。本文是

2、 对于机动车鸣笛抓拍系统的校准方法进行分析探讨。机动车鸣笛抓拍系统概述机动车鸣笛抓拍系统的核心部件是声学探头，所谓的声学探头也叫声呐或空 气声呐，实际上就是麦克风阵列，由很多麦克风组成，按照一定的规律排布形成。 除了声学探头，车辆鸣笛抓拍系统还包含高清摄象机、主控计算机、显示屏以及 补光灯等附件。鸣笛抓拍系统声源定位子系统根据声源定位和声纹识别，控制高 清摄像机捕获乱鸣喇叭行为车辆的高清图片。通过智能相机的SDK获取抓拍图片 中的全部车牌号码，并与声音定位位置进行匹配，筛选乱鸣喇叭车辆。机动车鸣笛抓拍系统校准方法基于机动车鸣笛系统的使用特性和设备主要参数，我们认为理想的机动车鸣笛抓 拍系统校准

3、方法应包含两个方面，即模拟检测和现场检测。模拟检测主要检测机 动车鸣笛系统的声源定位能力，主要参数有横向空间分辨力，主旁瓣抑制比，定 位误差。主要检测设备有：声频信号发生器，测量放大器，功率放大器，工作标 准传声器，标准声源系统，消声室。现场试验主要检测机动车鸣笛系统的抓拍记 录能力，主要参数有鸣笛自动抓拍,多车同时鸣笛。主要检测设备有：试验车辆， 标准测速仪。模拟检测操作步骤：横向空间分辨力a）声频信号发生器1与2的输出分别接功率放大器1与2的输入，功率放大器1与 2的输出分别接到标准声源1与标准声源2。b）测量频点按1/3倍频程取点。在标准声源1正前方1m处布置工作标准传声器， 设定声频信

4、号发生器1输出正弦信号的频率，调节输出电压幅值使工作标准传声器 处的声压级比背景噪声高20dB以上;同样设置标准声源2。c）移除工作标准传声器，将声源定位系统传声器阵列的中心点正对标准声源1与标 准声源2连线的中心点，阵列与声源的中心位置相距1m。d）将标准声源1和标准声源2调整至距离最近，标准声源1和标准声源2同时发出 声信号。调节声源定位系统图形显示的动态范围为3dB,逐渐增大两声源之间的横 向距离。每个距离间隔处的测量持续时间对于中心频率等于或小于160Hz的频带, 测量时间至少为30s;中心频率等于或大于200Hz的频带，测量时间至少为10s。e）增大两声源之间的横向距离直到成像图形上

5、两声源成像的边界相切，此时读出成 像图形上的标准声源1声压最大值处到其边界的距离r1以及标准声源2声压最大 值处到其边界的距离r2,则声源定位系统的横向空间分辨力R可用公式计算得到。R =r1 +r2式中：R横向空间分辨力,mm;r1标准声源1在成像图形上（3dB显示范围）声压最大值处到其边界的距离,mm;r2标准声源2在成像图形上（3dB显示范围）声压最大值处到其边界的距离,mm。主旁瓣抑制比a）在标准声源正前方1m处布置工作标准传声器，设定声频信号发生器输出正弦信 号的频率,调节输出电压幅值使标准传声器处声压级比背景噪声高40dB以上。b）移除工作标准传声器，将声源定位系统传声器阵列的中心

6、点正对标准声源的中心 点，两中心位置相距1m。c）标准声源发出声信号，从0dB开始逐渐增大声源定位系统图形显示的动态范围, 直到成像图形上出现旁瓣，读出此时成像图形上的声源主瓣声压级最大值L1i与旁 瓣声压级最大值L2i,用下列公式计算声源定位系统的主旁瓣抑制比Di。Di =L1i -L2i式中：Di声源定位系统的主旁瓣抑制比,dB;L1i主瓣最大声压级,dB;L2i旁瓣最大声压级,dB。定位误差a）在标准声源正前方1m处布置工作标准传声器，设定声频信号发生器输出正弦信 号的频率,调节输出电压幅值使标准传声器处声压级比背景噪声高40dB以上。b）移除工作标准传声器，将声源定位系统传声器阵列的中

7、心点正对标准声源的中心 点，两中心位置相距1m。读出成像图形上实际声源中心点的坐标位置（x1i,y1i）。c）标准声源发出声信号，调节声源定位系统图形显示的动态范围为3dB,读出声成 像图形上声压最大值处的坐标位置（x2i,y2i）,用下列公式计算声源定位系统的定位 误差Mi。Mi =式中：Mi声源定位系统的定位误差,mm;（x1i,y1i）成像图形上实际声源中心点的坐标位置,mm;（x2i,y2i）声成像图形上声压最大值处的坐标位置,mm。现场检测操作步骤：鸣笛自动抓拍功能在有效抓拍区域内任意选择一个位置，试验车辆1s2s内连续鸣笛三次，抓拍系 统应自动抓拍生成有效的声成像图和声成像视频。回放声成像视频，视频上应叠 加正确的声成像图，声成像图的显示和声音同步，可清晰判定出三次鸣笛声来自 试验车辆。多车同时鸣笛两辆试验车在进入有效抓拍区域前按住喇叭，确保进入有效抓拍区域时，两辆试 验车同时鸣笛直至离开有