基于Android系統(tǒng)的機(jī)場噪聲監(jiān)測終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李 國，李成通，蒿培培

（中國民航大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，天津 300300）

機(jī)場為城市提供了快速而便捷的交通，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的繁榮和社會(huì)的發(fā)展，但飛機(jī)的頻繁起降產(chǎn)生了極其嚴(yán)重的噪聲污染。機(jī)場噪聲的綜合治理需要民航局、研究單位和機(jī)場等相關(guān)單位通力合作、合理分工和協(xié)調(diào)推進(jìn)。其中首要的工作就是測量機(jī)場周邊區(qū)域機(jī)場噪聲的實(shí)際強(qiáng)度值，“用數(shù)據(jù)說話”，需要在機(jī)場周邊區(qū)域安裝和運(yùn)行噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，用于取得實(shí)際的飛機(jī)噪聲的污染強(qiáng)度。目前，國內(nèi)還沒有自主研發(fā)的功能完善的機(jī)場噪聲監(jiān)測系統(tǒng)，只能從國外引進(jìn)，首都國際機(jī)場引進(jìn)了丹麥B & K公司研制的機(jī)場噪聲檢測系統(tǒng)。但國外的這些系統(tǒng)價(jià)格極其昂貴，一套系統(tǒng)約2 500萬人民幣，若國內(nèi)噪聲污染非常嚴(yán)重的14個(gè)大型機(jī)場都引進(jìn)該系統(tǒng)，則費(fèi)用巨大。此外，部分噪聲參數(shù)計(jì)算也不符合中國國家標(biāo)準(zhǔn)，因此，國內(nèi)急需自主研制并完全滿足中國機(jī)場噪聲標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)場噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，從而對機(jī)場周邊的區(qū)域噪聲強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

機(jī)場噪聲監(jiān)測終端是機(jī)場噪聲監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分，其作為噪聲監(jiān)測點(diǎn)廣泛布設(shè)在機(jī)場周邊區(qū)域。這些監(jiān)測點(diǎn)需要全天時(shí)全天候長時(shí)間不間斷地對所在區(qū)域的噪聲進(jìn)行收集和存儲(chǔ)，并進(jìn)一步傳送到匯聚層以作進(jìn)一步的分析和處理，從而為以后相關(guān)的噪聲預(yù)測、等值線繪制及噪聲評(píng)價(jià)提供數(shù)據(jù)上的支持。

從終端設(shè)備來看，可分為簡單的傳感器設(shè)備、工控機(jī)和基于智能系統(tǒng)的終端設(shè)備。其中傳感器設(shè)備占大多數(shù)，而基于智能系統(tǒng)的終端設(shè)備非常少，這也是由于物聯(lián)網(wǎng)剛剛起步，其基礎(chǔ)設(shè)施還有待更大范圍的構(gòu)建?，F(xiàn)在普通的機(jī)場噪聲監(jiān)測終端類似工控機(jī)，設(shè)備大而笨重，其成本也很高，動(dòng)輒幾萬塊錢。由于這些設(shè)備的性價(jià)比不是很高，近年來流行的智能系統(tǒng)就可發(fā)揮其優(yōu)勢了。因?yàn)橹悄芟到y(tǒng)能最大化地利用硬件設(shè)備，在硬件設(shè)備配置非常低的情況下，依然能很好地完成任務(wù)。而且基于智能系統(tǒng)的噪聲監(jiān)測等應(yīng)用軟件的開發(fā)變得相對簡單，這得益于智能系統(tǒng)其良好的系統(tǒng)架構(gòu)和其豐富的函數(shù)庫和軟件資源。所以對基于智能系統(tǒng)的終端設(shè)備的研究就顯得很有價(jià)值。

目前來看，機(jī)場噪聲監(jiān)測的實(shí)現(xiàn)主要是通過特定的噪聲監(jiān)測儀器。噪聲監(jiān)測儀器以單片機(jī)模塊連接工控機(jī)進(jìn)行噪聲數(shù)據(jù)的采集和處理是當(dāng)前廠家實(shí)施的運(yùn)行模型。其單片機(jī)模塊包含了必須的處理器、處理音頻的芯片以及接口設(shè)備。這些儀器完全可以整合到終端設(shè)備上，而不是以單獨(dú)的模塊存在。本文涉及到的終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)了機(jī)場噪聲數(shù)據(jù)的采集和處理，為進(jìn)一步把獨(dú)立的噪聲采集和處理的儀器整合到終端設(shè)備上奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。基于智能系統(tǒng)的終端設(shè)備一方面可以降低硬件標(biāo)準(zhǔn)減少設(shè)備資金的投入，另一方面可以縮短噪聲監(jiān)測等應(yīng)用軟件的開發(fā)周期以降低人員成本的投入。從長遠(yuǎn)來看，終端設(shè)備的微型化和智能化已成為必然的趨勢，所以基于智能系統(tǒng)的終端設(shè)備研究的重要性就不言而喻了。

1 機(jī)場噪聲監(jiān)測終端的硬件體系

MagicArm270開發(fā)板是致遠(yuǎn)電子有限公司提供的開發(fā)平臺(tái)。該平臺(tái)是一款可以運(yùn)行Linux和WinCE嵌入式操作系統(tǒng)、支持圖形系統(tǒng)QT和MiniGUI、且具備其它多種功能的XScale開發(fā)平臺(tái)[1]。采用Intel公司的Xscale內(nèi)核的PXA270微處理器，擴(kuò)展有充足的存儲(chǔ)資源和眾多典型的嵌入式系統(tǒng)接口，是一款性價(jià)比很高的系統(tǒng)平臺(tái)。MagicArm270的軟硬件架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 監(jiān)測終端的軟硬件架構(gòu)圖Fig.1 Monitoring terminal chart including hardware and software

2 機(jī)場噪聲監(jiān)測終端的系統(tǒng)平臺(tái)搭建

機(jī)場噪聲監(jiān)測終端要實(shí)現(xiàn)噪聲信息采集程序的運(yùn)行，必須具備穩(wěn)定而可靠的平臺(tái)支撐。對噪聲監(jiān)測終端的平臺(tái)搭建主要包括Linux內(nèi)核移植和平臺(tái)相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序的移植，以及Yaffs2文件系統(tǒng)的制作。本文從這3個(gè)方面展開對噪聲監(jiān)測終端的平臺(tái)搭建過程。

2.1 Linux內(nèi)核移植

在實(shí)際做Linux內(nèi)核移植時(shí)，需改動(dòng)的主要是與硬件相關(guān)部分的代碼。具體移植步驟如圖2所示。

圖2 Linux內(nèi)核移植步驟Fig.2 Transplant steps of Linux kernel

本文將從以下幾個(gè)方面來做Linux內(nèi)核移植：

1）Linux內(nèi)核配置

在Linux內(nèi)核配置過程中，選擇命令“make menuconfig”進(jìn)入文本菜單的配置界面，然后根據(jù)提示進(jìn)行操作。以選擇處理器類型為例，來說明如何配置Linux內(nèi)核。依次進(jìn)入“System Type-＞ARM system type（PXA2xx/PXA3xx-based）-＞ PXA2xx/PXA3xx-based”選擇處理器具體類型。

2）交叉編譯環(huán)境的建立

這里是通過互聯(lián)網(wǎng)下載已經(jīng)做好的工具鏈：armnone-linux-gnueabi-gcc，并把其放在了/usr/local/arm/目錄下[2]。

3）Linux內(nèi)核編譯器的設(shè)置

在內(nèi)核源碼根目錄下Makefile文件中設(shè)置處理器體系和編譯器的具體路徑。

4）平臺(tái)相關(guān)代碼的移植

首先，修改Linux內(nèi)核代碼里對Bootloader、Kernel和文件系統(tǒng)的各個(gè)分區(qū)的設(shè)置，使其在MagicArm270開發(fā)板上能正常運(yùn)行。其次，修改Linux內(nèi)核代碼里對IDE設(shè)備的設(shè)置，使其在MagicArm270開發(fā)板上能進(jìn)行正常的設(shè)備操作。最后，修改Linux內(nèi)核代碼對Nand設(shè)備的設(shè)置，修改文件drivers/mtd/nand/Kconfig。

5）Linux內(nèi)核編譯

在保存以上配置后，就可以用命令“make zImage”編譯內(nèi)核了。編譯結(jié)束后將在內(nèi)核源碼目錄的arch/arm/boot中得到Linux內(nèi)核映像：zImage。

6）Linux內(nèi)核的運(yùn)行

需先將Linux內(nèi)核通過FTP傳輸至MagicARM270 RAM的RAM中，傳輸完畢后，在ZLG/BOOT命令行使用cpf命令將其固化到NOR Flash中。內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)的效果如圖3所示。

圖3 Linux內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)的效果圖Fig.3 Rendering of Linux kernel startup

2.2 平臺(tái)相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序的移植

因?yàn)轵?qū)動(dòng)程序是硬件工作的前提，所以必須把相關(guān)硬件所對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行一定的修改，例如：DM9000網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)移植、LCD驅(qū)動(dòng)移植、觸摸屏驅(qū)動(dòng)移植和聲卡驅(qū)動(dòng)移植等。

2.2.1 DM9000網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)移植

移植DM9000網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序，要做的就是找出并修改最小相異性。這里的最小相異性是：基地址、位寬和中斷引腳等信息。下面將從7個(gè)方面來闡述網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的移植過程。

1）配置相應(yīng)內(nèi)核選項(xiàng)

在編譯Linux內(nèi)核時(shí)，利用make menuconfig的配置選項(xiàng) ，選中Device Drivers-＞Network device support-＞Ethernet（10/100Mbit）-＞DM9000 support。

2）網(wǎng)卡所需的IO地址、中斷等資源的設(shè)置

在文件arch/arm/mach-pxa/mainstone.c中添加對IO地址和IRQ中斷的設(shè)置。

3）添加設(shè)備文件

在文件arch/arm/mach-pxa/mainstone.c中添加DM9000對應(yīng)的設(shè)備文件。

4）設(shè)置網(wǎng)卡硬件地址

在文件driver/net/dm9000.c中設(shè)置網(wǎng)卡DM9000相應(yīng)硬件地址。

5）注冊網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序driver/net/dm9000.c

DM9000網(wǎng)卡正常工作時(shí)的信息打印效果如圖4所示。

圖4 內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)網(wǎng)卡被成功識(shí)別Fig.4 Card being successfully identified when kernel boots

2.2.2 LCD驅(qū)動(dòng)移植

LCD設(shè)備是一類平臺(tái)總線設(shè)備。因?yàn)樵谇度胧较到y(tǒng)中會(huì)經(jīng)常使用LCD進(jìn)行交互，這里通過修改平臺(tái)代碼使內(nèi)核支持LCD，進(jìn)而完成相應(yīng)功能。下面將從5個(gè)方面來闡述LCD驅(qū)動(dòng)的移植過程。

1）配置Linux相應(yīng)內(nèi)核選項(xiàng)

在編譯Linux內(nèi)核時(shí)，利用make menuconfig的配置選項(xiàng)，選中 Device Drivers-＞Graphics support-＞Support for frame buffer devices-＞LCD framebuffer support。

2）添加相應(yīng)LCD相關(guān)平臺(tái)信息，確定LCD類型

首先，在文件arch/arm/mach-pxa/mainstone.c中進(jìn)行LCD類型修改，其次是修改關(guān)于toshiba_ltm04c380 k_mode的定義，以適應(yīng)開發(fā)板的LCD硬件要求。

3）LCD設(shè)備所需的IO地址、中斷等資源的設(shè)置

在文件arch/arm/mach-pxa/devices.c中添加對IO地址和IRQ中斷的設(shè)置。

4）添加設(shè)備文件

在文件arch/arm/mach-pxa/devices.c中添加LCD對應(yīng)的設(shè)備文件。

5）注冊LCD設(shè)備

在文件driver/char/led.c中調(diào)用函數(shù)misc_register（），注冊LCD設(shè)備。

2.2.3 觸摸屏驅(qū)動(dòng)移植

觸摸屏作為一種輸入設(shè)備，在Linux2.6內(nèi)核中通常作為input子系統(tǒng)的一部分。在input子系統(tǒng)中已提供了觸摸屏的驅(qū)動(dòng)上層抽象層，因此只需對新的觸摸屏驅(qū)動(dòng)器提供驅(qū)動(dòng)程序。下面將從3個(gè)方面來闡述聲卡驅(qū)動(dòng)的移植過程。

1）配置Linux相應(yīng)內(nèi)核選項(xiàng)

在編譯Linux內(nèi)核時(shí)，利用make menuconfig的配置選項(xiàng)，選中Device Drivers-＞Input device support-＞Touchscreens-＞Philips UCB1400 touchscreen。

2）定義和添加觸摸屏設(shè)備文件

在文件arch/arm/mach-pxa/mainstone.c中添加觸摸屏設(shè)備文件的定義。

3）編寫觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序中的探測函數(shù)，用來識(shí)別觸摸屏硬件設(shè)備

內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)觸摸屏設(shè)備被成功識(shí)別的效果如圖5所示。

圖5 內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)觸摸屏設(shè)備被成功識(shí)別Fig.5 Touch screen devices being successfully identified when kernel starts

2.2.4 聲卡驅(qū)動(dòng)移植

由于本文主題是噪聲智能終端，所以必須有聲音方面的采集和處理，同時(shí)也進(jìn)行了相關(guān)聲卡驅(qū)動(dòng)和音頻驅(qū)動(dòng)方面的移植。這里著重?cái)⑹雎暱?qū)動(dòng)的移植過程。聲卡設(shè)備是字符設(shè)備，所有整體的移植過程相對簡單[3]，下面將從5個(gè)方面來闡述聲卡驅(qū)動(dòng)的移植過程。

1）配置Linux相應(yīng)內(nèi)核選項(xiàng)

在編譯Linux內(nèi)核時(shí)，利用make menuconfig的配置選項(xiàng)，選中 Device Drivers-＞Sound-＞Sound card support-＞Advanced Linux Sound Architecture-＞ALSA ARM devices-＞AC97 driver for the Intel PXA2xx chip。

2）添加設(shè)備文件

在文件arch/arm/mach-pxa/mainstone.c中添加DM9000對應(yīng)的設(shè)備文件。

3）聲卡驅(qū)動(dòng)程序初始化和聲卡設(shè)備文件的創(chuàng)建。

4）設(shè)置IRQ值

在文件/include/asm-arm/arch-pxa/irqs.h中修改IRQ值：

#define IRQ_AC97 PXA_IRQ（14）/*AC97 Interrupt*/

啟動(dòng)MagicArm270開發(fā)板后，首先將帶有歌曲的U盤插入到開發(fā)板的USB接口，開發(fā)板成功掛載U盤后，運(yùn)行命令：

cat test.mp3＞/dev/dsp

當(dāng)聽到耳機(jī)輸出聲音，就可以證明聲卡驅(qū)動(dòng)移植成功。

2.2.5 SPI總線和I2C總線驅(qū)動(dòng)移植

系統(tǒng)移植中，總線的移植也至關(guān)重要。下面從SSP和I2C這2個(gè)總線來闡述總線移植的過程。

1）SPI總線移植

首先在文件arch/arm/mach-pxa/mainstone.c中添加SPI總線所對應(yīng)的平臺(tái)設(shè)備文件，其次是設(shè)置SPI控制器，最后是設(shè)置IRQ值。

2）I2C總線的移植

I2C總線移植的主要工作包括了其IRQ值的修改。因?yàn)槲募rqs.h在新舊內(nèi)核上變化很大，如求IRQ值的宏P(guān)XA_IRQ（x）的實(shí)現(xiàn)就發(fā)生了很大的變化，導(dǎo)致同樣的x值，會(huì)得到不同的IRQ值。具體IRQ值的修改是操作文件/include/asm-arm/arch-pxa/irqs.h。

2.3 制作Yaffs2文件系統(tǒng)

Linux內(nèi)核啟動(dòng)后，其根據(jù)參數(shù)linux_cmd_line的指示而跳轉(zhuǎn)到根文件系統(tǒng)掛載的地址，從而完成文件系統(tǒng)的初始化和掛載任務(wù)。下面介紹基本的根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建：

1）Android源代碼下載

首先安裝git與curl工具，然后安裝并初始化Repo，其次執(zhí)行“repoinit”的操作來獲取最新的源代碼列表，最后執(zhí)行“repo sync”同步下載Android1.6源碼。

2）Android源碼編譯

在Android源碼目錄下，直接鍵入“make”命令，會(huì)在此目錄中生成新目錄out。然后把out/target/generic/目錄下的文件組合成一個(gè)目錄為android_fs。并且在此android_fs/dev/目錄下用以下命令增添兩個(gè)文件：

mknod-m 660 console c 5 1

mknod-m 660 null c 1 3

3）以NFS掛載方式啟動(dòng)Yaffs2文件系統(tǒng)

首先確定Linux內(nèi)核中的.config文件里CONFIG_CMDLINE包含語句“rootfstype=nfs”。然后就可以在開發(fā)板上的Linux內(nèi)核啟動(dòng)后通過網(wǎng)線掛載PC機(jī)上的文件系統(tǒng)，便于調(diào)試文件系統(tǒng)，提高文件系統(tǒng)的制作效率。

開發(fā)板啟動(dòng)時(shí)成功掛載文件系統(tǒng)的效果圖如圖6所示。

圖6 Yaffs2文件系統(tǒng)的移植Fig.6 Transplant of Yaffs2 file system

3 噪聲監(jiān)測系統(tǒng)平臺(tái)的自動(dòng)化測試

本節(jié)以Monkey自動(dòng)化測試方法來測試視頻監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并提供噪聲監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行效果圖。具體測試將分別從郵件、瀏覽器、聯(lián)系方式以及系統(tǒng)設(shè)置等多個(gè)方面展開。

3.1 Monkey自動(dòng)化測試

作為一個(gè)命令行工具，Monkey可以同時(shí)運(yùn)行在實(shí)際設(shè)備或模擬器中。Monkey工具具備很高的擴(kuò)展性，它不僅面向一款手機(jī)終端，而且可以存儲(chǔ)配置信息文件并供讀取。Monkey通常會(huì)向系統(tǒng)發(fā)送一些偽隨機(jī)的用戶事件流，以實(shí)現(xiàn)對正在開發(fā)和調(diào)試的應(yīng)用程序或者系統(tǒng)進(jìn)行一些壓力測試[4]。

3.2 系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的各個(gè)子系統(tǒng)的測試

下面將從6個(gè)方面來測試系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)，包括基本設(shè)置settings、音樂music、聯(lián)系contacts、瀏覽器browser、郵件email和短信mms等6個(gè)系統(tǒng)。

開發(fā)板正常運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行如下命令以測試基本設(shè)置子系統(tǒng)：

$adb shell monkey-pcom.android.settings500000

圖7是執(zhí)行該命令后，開發(fā)板所測試的基本設(shè)置子系統(tǒng)的效果圖。

圖7 系統(tǒng)基本設(shè)置在測試時(shí)的效果圖Fig.7 Testing effect diagram of basic system settings

本文用同樣的方式測試了其它5個(gè)子系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行比較穩(wěn)定，可以經(jīng)得起上萬次連續(xù)測試。系統(tǒng)同時(shí)也把camera等子系統(tǒng)屏蔽掉，所以在測試時(shí)會(huì)顯示系統(tǒng)錯(cuò)誤信息。

4 噪聲信息采集

噪聲監(jiān)測終端的平臺(tái)搭建好后，就可以編寫噪聲信息采集程序，以實(shí)現(xiàn)噪聲信息的采集。本文將從環(huán)境搭建、應(yīng)用程序編寫和軟件升級(jí)3個(gè)部分來闡述噪聲信息采集的過程。

4.1 應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境搭建

應(yīng)用軟件的開發(fā)需要相關(guān)工具的支持，下面將從3個(gè)方面來介紹應(yīng)用開發(fā)環(huán)境的搭建：

1）配置JAVA JDK環(huán)境，配置JAVA環(huán)境變量；

2）安裝 Eclipse和 ADT；

3）配置Linux版本的Android SDK。

4.2 噪聲數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)

Android系統(tǒng)的一個(gè)主要功能是多媒體功能，可以使用Android來播放各種音頻和視頻。在Android的SDK中同樣提供了各種多媒體開發(fā)接口，可以提供許多API函數(shù)來開發(fā)出各種音視頻軟件[5]。下面2個(gè)函數(shù)是噪聲數(shù)據(jù)采集時(shí)所需要的關(guān)鍵函數(shù)：AudioRecord（）和 AudioRecord.getMinBufferSize（）。這 2個(gè)函數(shù)分別實(shí)現(xiàn)了錄音API函數(shù)的調(diào)用和最小緩沖區(qū)的設(shè)置，最終把周圍的聲音數(shù)據(jù)錄制下來。

ar.startRecording（）；//開始錄音

ar.read（buffer，0，bs）；//把錄音數(shù)據(jù)讀取到 buffer里

程序再利用循環(huán)求出buffer值的平方和并除以數(shù)據(jù)的總長度，最終得到音量大小。由音量大小就可以獲取白噪聲值，然后對實(shí)際采樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

double dB=10*Math.log10（v/（double）r）；

經(jīng)傅里葉變化后得到的復(fù)數(shù)數(shù)組是二維數(shù)組，實(shí)部和虛部的平方和取對數(shù)后乘10就大致等于表示音量的分貝值。具體噪聲信息采集程序的數(shù)據(jù)流向示意圖如圖8所示。

圖8 噪聲信息采集程序的數(shù)據(jù)流向示意圖Fig.8 Data flow diagram of noise program information collection

4.3 噪聲數(shù)據(jù)采集的效果圖演示

為了在終端上運(yùn)行噪聲采集程序，首先應(yīng)該把編譯好的apk文件從Ubuntu系統(tǒng)中拷貝出來，然后再安裝到終端上的Android系統(tǒng)中。Ubuntu系統(tǒng)中已經(jīng)編譯好的apk文件的具體路徑是：workspace/mynoise/bin/mynoise.apk，此處的workspace是Eclipse軟件所運(yùn)行的工程默認(rèn)保存的工作區(qū)，而mynoise是自編的噪聲采集程序所命名的工程。

在噪聲監(jiān)測終端上安裝噪聲采集程序，程序可以穩(wěn)定運(yùn)行。圖9是在安靜的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行時(shí)的效果圖。

圖9 安靜實(shí)驗(yàn)室里Android 1.6版本噪聲終端運(yùn)行效果圖Fig.9 Terminal effect of noise figure in quiet laboratoy on Android 1.6 version

噪聲采集程序運(yùn)行時(shí)會(huì)顯示一個(gè)圖形界面，直接顯示所測的分貝值，同時(shí)也會(huì)通過指針指向?qū)嶋H測到的噪聲值。圖9所測到的噪聲值為43 dB，屬于實(shí)驗(yàn)室比較安靜時(shí)的噪聲值。對比標(biāo)準(zhǔn)噪聲采集設(shè)備所采集的噪聲值，其誤差控制在1 dB之內(nèi)。因本文設(shè)計(jì)的噪聲監(jiān)測終端的應(yīng)用是基于飛機(jī)噪聲，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中也對實(shí)驗(yàn)環(huán)境做了改變：在終端周圍播放帶有飛機(jī)起飛錄音的聲音，終端運(yùn)行的效果圖如圖10所示。

圖10 播放飛機(jī)起飛錄音時(shí)噪聲終端運(yùn)行效果圖Fig.10 Terminal effect of taking off recording noise figure on Android 1.6 version

通過實(shí)驗(yàn)可以獲得飛機(jī)起飛時(shí)的噪聲值圍繞97 dB變化。參考相關(guān)文獻(xiàn)，民航機(jī)起飛時(shí)的噪聲值一般為95 dB左右，進(jìn)場噪聲值為101.1 dB，側(cè)向噪聲值為100.6 dB，而戰(zhàn)斗機(jī)則可以達(dá)到120 dB以上。同時(shí)也可了解到，飛機(jī)的引擎聲音大約為130 dB，噴射飛機(jī)起飛時(shí)100m處的噪音可達(dá)到130 dB。

通過和標(biāo)準(zhǔn)噪聲采集設(shè)備所采集的噪聲值相比較，噪聲監(jiān)測終端采集的噪聲值誤差很小，可以控制誤差為1 dB之內(nèi)。噪聲監(jiān)測終端達(dá)到了監(jiān)測周圍飛機(jī)噪聲的效果。在實(shí)驗(yàn)階段，噪聲監(jiān)測終端作為移動(dòng)終端，實(shí)時(shí)實(shí)地在機(jī)場周圍進(jìn)行噪聲采集，每當(dāng)飛機(jī)起飛和降落時(shí)，其噪聲采集值都會(huì)有大的變化，其采集到的噪聲值也非常接近文獻(xiàn)中噪聲值，實(shí)現(xiàn)了噪聲監(jiān)測終端作為移動(dòng)終端實(shí)時(shí)實(shí)地監(jiān)測機(jī)場周圍飛機(jī)噪聲[6]。

5 噪聲監(jiān)測系統(tǒng)平臺(tái)的優(yōu)越性

噪聲監(jiān)測系統(tǒng)經(jīng)過手動(dòng)和自動(dòng)化兩個(gè)方面的測試，驗(yàn)證了其系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性比較高，并且能很好地完成噪聲信息的采集。下面將從噪聲監(jiān)測終端自身來闡述本文中的噪聲監(jiān)測終端的優(yōu)越性。

傳統(tǒng)噪聲監(jiān)測終端與本文中設(shè)計(jì)的噪聲監(jiān)測終端的優(yōu)缺點(diǎn)對比如表1所示。

表1 傳統(tǒng)噪聲監(jiān)測終端與智能噪聲監(jiān)測終端的對比Tab.1 Comparison of traditional noise monitoring terminal and intelligent terminal

6 結(jié)語

本課題結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了以Android系統(tǒng)為平臺(tái)的噪聲監(jiān)測終端。經(jīng)過對噪聲監(jiān)測終端測試，其達(dá)到了穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)要求。該終端能很好地運(yùn)行噪聲信息采集程序，可以作為移動(dòng)終端實(shí)時(shí)監(jiān)測周圍噪聲。最后闡述了噪聲監(jiān)測終端顯著的特點(diǎn)：較低的硬件成本、穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)和可作為移動(dòng)終端等。其在機(jī)場噪聲實(shí)時(shí)監(jiān)測領(lǐng)域中將會(huì)具有很好的應(yīng)用前景。

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