阅读说明：本技术 机场定向声波驱鸟器驱鸟声源的优化方法 (Optimization method of bird repelling sound source of directional sound wave bird repelling device for airport ) 是由 李东来 金麟雨 刘艳艳 于 2021-09-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种机场定向声波驱鸟器驱鸟声源的优化方法,包括以下步骤：步骤一,人工录制猛禽鸣声和鸟类警戒鸣声；步骤二,采用声音合成软件,对白噪音进行调频,调制为0～10kHz或10～20kHz的噪音；步骤三,缩短猛禽鸣声的音节间隔时长；步骤四,在设定的噪音基础上,将缩短音节间隔时长的猛禽鸣声设置为左声道,其他鸟类惨叫鸣声设置为右声道,合成一个复合叠加声音序偶为驱鸟声源。该优化方法将猛禽的鸣声与鸟类的惨叫鸣声进行声音处理合成,可明显提升驱鸟效果。该方法环保可靠,对鸟类危害较小；而且还节省了额外采购新驱鸟设备的资金成本。(The invention relates to an optimization method of bird repelling sound source of an airport directional sound wave bird repelling device, which comprises the following steps: manually recording bird singing and bird warning singing; secondly, adopting sound synthesis software to carry out frequency modulation on the white noise to modulate the white noise into noise of 0-10kHz or 10-20 kHz; step three, shortening interval duration of the sound of bird in prey; and step four, on the basis of the set noise, setting bird sounds with short interval time as a left sound channel and other bird sounds as a right sound channel, and synthesizing a composite superposed sound sequence doll as a bird-repelling sound source. The optimization method is used for processing and synthesizing the sound of the bird with the tragic sound of the bird, so that the bird repelling effect can be obviously improved. The method is environment-friendly and reliable, and has small harm to birds; but also saves the capital cost of additionally purchasing new bird repelling equipment.)

机场定向声波驱鸟器驱鸟声源的优化方法

技术领域

本发明涉及一种机场定向声波驱鸟器驱鸟声源的优化方法，属于声音处理的技术领域。

背景技术

随着民航运输业的发展，乘坐飞机已经成为人们最主要的出行方式之一。与此同时，面临的考验也越来越多。民用航空器外来物(foreign object debris,FOD)损伤，是指某种外来的物体、生物、碎屑与航空器发生碰撞或卷入航空器发动机的一类事故，而其中鸟击又是FOD损伤中发生次数最为频繁的事故，是目前机场部门重点防范的威胁。鸟击事故已经被国际航空联合会认定为“A”类航空灾难鸟击事故。据统计机场鸟撞主要发生在飞机低空飞行的时期，机场及机场周边生境是进行鸟击防范的最前线，在机场进行鸟击防范极为重要。

为避免鸟击事故，机场部门尝试了很多措施，在机场围界内架设拦鸟网，但拦鸟网高度有限，并且会对鸟类造成致命伤害；利用猎枪、爆竹及钛雷弹等猎杀驱赶鸟类，但对于机场周边的留鸟及迁徙期途径机场的鸟类无法完全驱赶；恐怖眼、彩色风轮及稻草人等机场内视觉驱鸟设施，对鸟类刺激小，鸟类会逐步适应，甚至形成习惯化，驱鸟效果也并不理想；利用多种激光驱鸟器，激光会对鸟类造成眩晕、短暂失明等，可有效驱赶鸟类，但在白天，由于紫外线干扰等因素，激光驱鸟效果存在一定不确定性；鸟类化学趋避剂也被广泛使用，但是驱鸟作用时效短、成本高，以及会随雨水冲刷而消失；探鸟雷达是近些年在国外兴起的一种先进的设备，但是由于目前价格昂贵，仍未广泛应用于国内民航机场；煤气炮、定向声波驱鸟器、全向声波驱鸟器、猛禽模型驱鸟器等利用声音为媒介驱赶鸟类的设备，可持续性进行驱鸟工作，是目前国内外机场主要采用的一类驱鸟设备。但有研究表明，驱鸟设备持续播放同种声音，鸟类会产生习惯性，如何避免这一问题，目前仍没有得到很好的解决，另外，常用的驱鸟声源种类相对较为单一，类型较少，音节结构简单。这些问题都是定向声波驱鸟器在机场驱鸟实践中很好发挥作用的限制因素。

随着机场音频驱鸟设备的广泛使用，机场部门却面临越来越多的问题。当前，驱鸟设备使用的驱鸟声源主要是国外厂方提供，声源录制以国外常见鸟种为主。但是，国内外机场威胁鸟类种类、类群差异很大，很难在国内取得较好的驱鸟效果。鸟类的听觉发达，可通过声音来感知周围的环境情况，包括觅食、社会行为、交配及领域性等，重复向鸟类展示相同的声音刺激会导致鸟类反应下降。自然界中能使用的鸟鸣及警戒鸣声等通常是有限的，这也使得人为编辑、修饰驱鸟声源成为一个丰富驱鸟声源的重要手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种机场定向声波驱鸟器驱鸟声源的优化方法，该优化方法将猛禽的鸣声与鸟类的惨叫鸣声进行声音处理合成，可明显提升驱鸟效果。该方法环保可靠，对鸟类危害较小；而且还节省了额外采购新驱鸟设备的资金成本。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种机场定向声波驱鸟器驱鸟声源的优化方法，包括以下步骤：

步骤一，人工录制猛禽鸣声和鸟类警戒鸣声；

步骤二，采用声音合成软件，对白噪音进行调频，调制为0～10kHz或10～20kHz的噪音；

步骤三，缩短猛禽鸣声的音节间隔时长；

步骤四，在设定的噪音基础上，将缩短音节间隔时长的猛禽鸣声设置为左声道，其他鸟类惨叫鸣声设置为右声道，合成一个复合叠加声音序偶为驱鸟声源。

所述的步骤三种，猛禽鸣声的音节间隔时长缩短0.1秒。

所述的猛禽鸣声为隼、鵟、鸮或鸢。

所述的鸟类喜鹊、乌鸦、鸫或伯劳。

所述的步骤四中还合成机械噪音。

所述的机械噪音指人为合成的各种不规则噪音。

本申请的机场定向声波驱鸟器驱鸟声源的优化方法采用现有驱鸟声源进行编辑、优化，通过人为修饰驱鸟声源的音频参数，不断改进声源频率，缩短猛禽驱鸟声音的音节间隔时长，以及将猛禽鸣声和其他鸟类惨叫鸣声进行叠加和合成，使驱赶鸟类的作用得到显著提升。该方法环保可靠，对鸟类危害较小；而且还无需新驱鸟设备的投入，可解决当前使用的鸟鸣及警戒鸣声种类有限的问题，丰富驱鸟声源资源库。

附图说明

图1为驱鸟声源优化后鸟类警戒时间比例变化。

图2为驱鸟声源优化对鸟类啄食频率的影响。

其中图中相同字母说明组间不存在显著性差异。

具体实施方式

一种机场定向声波驱鸟器驱鸟声源的优化方法，包括以下步骤：

步骤一，人工录制猛禽鸣声和鸟类警戒鸣声；猛禽鸣声为隼、鵟、鸮或鸢等，鸟类喜鹊、乌鸦、鸫或伯劳等

步骤二，采用声音合成软件Audacity软件中进行，对白噪音进行调频，调制为0～10kHz或10～20kHz的噪音；

步骤三，缩短猛禽鸣声的音节间隔时长0.1秒；

步骤四，在设定的噪音基础上，将缩短音节间隔时长的猛禽鸣声设置为左声道，其他鸟类惨叫鸣声设置为右声道，合成一个复合叠加声音序偶为驱鸟声源。

在实验中，具体设置参数如表1所示。

表1 驱鸟声源具体参数

声源名称	音节数	平均最高频率(kHz）	平均最低频率(kHz）	平均主峰峰频(kHz）
					0-10kHz噪音		10	0
10-20kHz噪音		20	10
					红隼鸣声	11	12.43	4.03	5.34
修改后红隼鸣声	11	12.43	4.03	5.34
					喜鹊惨叫鸣声	4	14.47	1.19	4.79
合成鸣声	7	13.91	2.79	4.23

如图1和图2所示，0-10kHz和10-20kHz作用下的鸟类警戒期时间与空白对照无显著性差别，但是鸟类在0-10kHz作用下的啄食率相较于10-20kHz及空白对照中具有显著下降，这说明遮盖鸟类沟通频率对鸟类有一定的影响，但是影响效果不太高。这可能与鸟类的习惯化及适应性有关，噪音的确能够遮盖鸟类之间的沟通频率，对鸟类产生影响，但是鸟类能够通过提高自身鸣声频率调或音调来应对城市噪音对其沟通频率的遮盖。将红隼鸣声的音节间隔时长缩短0.1s 后相较于原始音频鸣声，引起的鸟类警戒期时长可显著增加，并且啄食率也会明显降低。缩减音节间隔时长的方法属于一种对于声音信息的强化，鸟类在单位时间内接触到的刺激更为强烈，这可能是使得驱鸟效果变强的一个重要原因。此外，喜鹊的惨叫声和红隼鸣声组合的驱鸟声源，引起的鸟类警戒时长和啄食率均显著区别于原始的音频材料。故组合声音可能模拟一种捕食者争斗的假象，在单位时间内能传递更多、更危险的声音给鸟类，引起鸟类更为强烈的行为反应，为机场音频驱鸟声源优化提供重要的技术参考。