Кекелишвили С.Д., Лазуткина М.В., Гуляева Ю.В. «Проектирование математической модели акустического датчика с автоматическим расчетом индексов» Экологические системы и приборы, № 3, с. 43-53 (2026)

В настоящее время активно ведутся работы по созданию недорогих датчиков шума, которые считают индексы прямо на месте, не сохраняя записи. Чтобы устройство работало автономно и не нарушало закон о приватности, необходима точная математическая модель. Разработана модель в MATLAB, которая принимает любой аудиофайл, усиливает его до 60 дБ, прогоняет через фильтр, компрессор, добавляет гауссовский шум и оцифровывает с частотой 1000 Гц. Реализованы пять индексов: BI – для биоактивности, NDSI – чтобы отделить шум машин от звуков природы, ACI – по изменчивости сигнала, ADI и AEI – по разнообразию и равномерности. Проведено множество тестов на сигналах от тихого леса до громкой рок-гитары. Получены стабильные значения индексов, близкие к ожидаемым. Модель показала, что датчик может работать на простом микроконтроллере и отправлять только цифры по LoRaWAN. Результаты использованы для отладки алгоритмов и подготовки к сборке реального устройства. Ключевые слова: математическая модель, акустический датчик, MATLAB, индексы шума, LoRaWAN, спектральный анализ.