1
城市中的噪音污染主要来源于交通工具，尤其是汽车的鸣笛声。研究表明，长期暴露在高分贝的噪音环境中，不仅会影响人们的听觉健康，还会导致焦虑、失眠、心血管疾病等问题。世界卫生组织（WHO）指出，超过 65 分贝的持续噪音会对人体健康造成威胁，而城市中的汽车鸣笛声往往超过这一标准。
2
为了解决噪音污染问题，许多国家和城市通过立法，明确规定了在特定区域内禁止车辆鸣笛。例如，在中国，不少城市将市区的主干道、学校周边、居民集中区等设为禁止鸣笛区域。在这些地方，司机只有在遇到紧急情况时才被允许使用喇叭，其他情况下的鸣笛行为将会受到处罚。
3
虽然这一法规为城市的噪音治理提供了法律依据，但如何监督和处罚违规者却成为执法的难点。面对大量车辆在不同时间和地点的流动，传统的人工执法方式效率低下。为此，依靠科技手段的“自动抓拍”系统应运而生。
4
要抓拍到司机非法鸣笛的行为，需要解决两个关键问题：一是如何准确识别鸣笛声的来源，二是如何将鸣笛声与具体车辆进行关联。针对这两个问题，科学家和工程师们开发了一套复杂的声学识别与监控系统。
5
鸣笛声是一种高频声音，通过声波传播。为了精准定位鸣笛声的来源，声学定位技术成为核心。这项技术的基本原理是利用多个麦克风组成的阵列系统，通过分析声波的传输时间差，确定声音的来源位置。
6
具体来说，系统安装有多个高灵敏度的麦克风，通常是三到四个，形成一个二维或三维的麦克风阵列。当有车辆鸣笛时，声波会以不同的时间顺序到达这些麦克风。通过比较每个麦克风接收到声音的时间差，系统可以根据声波的传播速度和时间差公式，精确计算出声音源的位置，也就是哪一辆车在特定位置鸣笛。
7
汽车鸣笛声是一种具有特定频率和声波形状的声音，但在城市中，其他噪音如引擎声、行人交谈声、建筑施工声等也会干扰系统的识别。因此，鸣笛抓拍系统需要具备良好的声音特征识别功能，以准确区分鸣笛声与其他噪音。系统通过机器学习算法，提前输入大量的车辆鸣笛声数据进行训练，使其能够识别出鸣笛声的特定频率和波形特征。一旦系统检测到符合这些特征的声音，它就会开始工作，抓取相关数据。
8
抓拍鸣笛行为的另一个难点是将声源与具体车辆进行精确匹配。为了实现这一点，系统通常会结合声学定位技术和视频监控技术。当鸣笛声被捕捉到时，声学定位系统首先确定声源的具体位置。与此同时，安装在道路上的高清摄像头会根据声源位置捕捉到相应的车辆图像。通过声源位置与摄像头拍摄角度的匹配，系统可以确定是哪一辆车发出了鸣笛声。
9
确定鸣笛车辆后，系统会自动对该车辆进行车牌识别。现代交通监控摄像头普遍具备高清和夜视功能，能够在各种光线条件下清晰地拍摄到车牌号码。识别车牌后，系统将车牌信息与鸣笛行为一起记录并保存，作为后续处罚的依据。
来源：科普中国
漫画：杨仕成
