Indoor sound environment mapping

Abstract

This thesis introduces a low-cost real-time sound sensor system capable of producing a sound level data describing the loudness of the sound environment around the sensor. Extracted sound level values are transmitted to the web server for a graphical representation of the sound environment.

The chosen algorithms are based on the standardization document of the sound level meter, EN 61672-1:2013. Real-time algorithms to produce a sound level data are studied and implemented on a 32-bit ARM processor using floating-point arithmetic.

The pilot study introduces the outcome of the sound sensor system. The visual sound environment mapping at the office lobby helps office workers to choose their desk based on the current sound environment of the office.

Tässä diplomityössä toteutetaan kustannuksiltaan edullinen äänianturijärjestelmä, joka kykenee tuottamaan ääniympäristön äänekkyyttä mittaavaa äänitasotietoa anturien ympäristöstä. Äänianturien tuottamaa äänitasotietoa siirretään pilvipalvelimelle jatkuvana virtana ääniympäristön reaaliaikaista visualisointia varten.

Äänitasotiedon tuottamiseksi tarvittavat signaalinkäsittelyalgoritmit perustuvat äänitasomittareiden toiminnan määrittävään standardiin EN 61672-1:2013. Algoritmit toteutetaan reaaliaikaisena sovelluksena 32-bittisellä Cortex ARM M4-mikrokontrollerilla. Toteutuksessa hyödynnetään liukulukuaritmetiikkaa ja digitaalisen signaalinkäsittelyn menetelmiä.

Äänianturijärjestelmän toimintaa esitellään pilottiprojektin avulla. Järjestelmän avulla tuotettu avotoimistotilan ääniympäristön visualisointi on näkyvissä toimiston aulatilassa, jolloin työpisteen valinta voidaan tehdä toimiston vallitseva ääniympäristö huomioiden.