Please wait a minute...
图/表 详细信息
被动声学监测设备性能比较及对鸟声识别的影响
黄万涛, 郝泽周, 张梓欣, 肖治术, 张承云
生物多样性    2024, 32 (10): 24273-.   DOI: 10.17520/biods.2024273
摘要   (435 HTML20 PDF(pc) (1859KB)(776)  

被动声学监测技术能够以非侵入的方式进行长期有效的监测, 已广泛应用于鸟类的监测, 监测过程收集到的大量数据需要借助自动化识别技术进行分析处理。然而, 不同录音设备的性能差异可能会影响自动化识别软件正确识别鸟类类别的能力。本研究使用国内外6种类型录音设备对4种不同频带范围的鸟声信号进行回放录音, 选取BirdNET作为鸟类鸣声自动识别器, 对2种植被类型录音环境、5种距离和3种声源方向的回放录音信号进行鸟声识别, 评估这些变量对鸟类类别识别性能的影响。通过比较录音设备的基本参数和配置, 并构建广义线性模型(generalized linear model, GLM)对识别结果进行统计分析, 以评估不同录音设备的监测性能。结果表明,录音设备类型显著影响BirdNET对鸟类类别的识别准确率。总体上, 随着距离增加, 设备的监测有效性下降, 且在50 m或更近距离内, BirdNET的识别准确率显著更高。声源方向对识别性能也有影响, 当声源与录音设备方向相反时, 识别准确率显著下降。不同设备对4种不同频带范围鸟声信号的识别有效性存在不一致性。此外, 植被类型显著影响鸟声信号传播的衰减, 草地植被下的总体识别准确率比林地植被高40.1%。本研究建议, 在选择和部署长期录音监测设备前, 除评估成本和参数外, 还应进行实地录音监测有效性的评估。根据评估结果, 优化监测距离和方向设置, 以提升监测策略的有效性。



View image in article
图4 回放实验声源设备和录音设备现场部署情况。(a) 6种类型录音设备的录音装置; (b)声源播放装置。
正文中引用本图/表的段落
实验时, 录音设备被固定在一个网格支架上, 离地面高度1 m, 与音箱之间的距离分别设置为10 m、25 m、50 m、75 m、100 m。在每个实验地点, 声音文件在每个距离变量下依次按0°、90°、180°的角度进行播放, 共播放15次。若回放期间出现突发性噪声干扰的情况, 则进行重新录音。录音参数设置为48 kHz采样率, 默认增益大小, 以wav格式保存文件。由于不同录音设备增益并不一致, 通过Adobe Audition 2021软件对录音信号以SM4 (+24 dB)为基准进行音频幅度处理来统一设备增益, 双通道录音设备仅使用左声道采集音频进行后续分析。图4为现场实验布置场景。
本文的其它图/表