APEX DSP
Распознавание целей по звуку металлоискателя
Модуль внутри КАРТОВЕДА слушает ваш прибор через внешнюю звуковую карту, раскладывает отклик на признаки и сравнивает с эталонами, которые вы записали сами. Чистая математика, без нейросетей и без сервера: всё считается на телефоне и остаётся на телефоне.
Почему копают мусор
Металлоискатель отдаёт звук. Опытное ухо различает в нём монету и пробку, но опыт набирается годами, звук у каждого прибора свой, а к концу выхода ухо устаёт.
Дискриминация слепа к форме
Штатная дискриминация прибора работает по проводимости цели. Мятая фольга и ровная монета с близкой проводимостью для неё неразличимы.
Наушники шумят ветром
Звук в них одинаков и для чешуи на восемнадцати сантиметрах, и для гвоздя у самой поверхности.
Новичок бросает
Десятки пустых ям на одну находку — обычная цена первого сезона.
Слух не передать словами
«Звенит мягко» — это не инструкция. Опыт копателя остаётся при нём и уходит вместе с ним.
Путь звука до вердикта
Пять шагов, сорок три миллисекунды, ни одного отсчёта в сеть.
Захват
Внешняя звуковая карта USB-C, источник UNPROCESSED, 48 кГц. Системные эхоподавитель, шумодав и АРУ принудительно выключены: именно они стирают разницу между целями.
Фильтрация
Два каскада ВЧ 90 Гц срезают грунтовый гул, режекция 50 Гц убирает сетевую наводку, НЧ 7 кГц — шипение.
Признаки
Окно 1024 отсчёта с шагом 512. Хэмминг, БПФ, 26 мел-полос, логарифм, ДКП — 13 мел-кепстральных коэффициентов.
Сравнение
DTW с окном Сакоэ-Чиба тянет ось времени: та же монета на другой скорости проводки всё равно узнаётся.
Вердикт
Расстояние ниже порога — совпадение. Рядом показывается вторая версия: ближайший эталон другой цели со своим процентом.
Индекс формы цели
DTW отвечает, на что похож звук из того, что вы уже копали. Индекс формы отвечает на другой, независимый вопрос: цельный ли предмет вообще. Он работает даже при пустой базе.
Гладкость огибающей
Развороты огибающей считаются с гистерезисом, чтобы дрожь не принять за перелом. Ровный подъём и спад — цельный предмет.
Стабильность спектра
Дрожь тембра между соседними кадрами и уход каждого кадра от среднего. У монеты тембр держится, у ржавчины пляшет.
Пик-фактор
Отношение пика к среднеквадратичному по телу отклика: ловит щелчки и хрипы, которых у гладкой цели не бывает.
| отклик | индекс | огиб. | спектр | пик |
|---|---|---|---|---|
| монета: чистый тон под колоколом | 89 | 98 | 68 | 96 |
| ржавое железо: тон со щелчками | 34 | 38 | 50 | 0 |
| мятая фольга: дрожь и шум | 16 | 15 | 1 | 41 |
Порог мусора — 45: ниже него модуль называет цель мусором, не заглядывая в базу. Все коэффициенты вынесены в настройки и правятся без пересборки приложения.
База узнала, форма гладкая
Самый твёрдый случай: копаем.
База узнала, форма рваная
Похожий звук от мятой цели. Стоит перепроверить с другой стороны.
База молчит, форма гладкая
Цельный предмет, которого ещё нет в базе, — повод записать эталон.
База молчит, форма рваная
Почти наверняка мусор. Ради этого модуль и считает индекс.
Пять способов увидеть звук
Один и тот же поток данных — пять разных приборов. От строгого рентгена до чекана, который отбивает находку в монету.
Карта отклика без спутника
Изолинии и разрез, как на геофизической съёмке, — тем прибором, который уже у вас в руках.
- GPS не нужен и даже вреден: под деревьями он врёт на те самые метры, которые мы измеряем.
- Площадка размечается колышками, обход идёт змейкой. Счисление работает внутри прохода, а на каждом развороте координата защёлкивается на известную линию — ошибка не копится.
- Шаги считает свой детектор по акселерометру, курс берётся с гироскопа без магнитометра: рядом с металлоискателем компас врёт.
- Точность ±0,3 м вдоль прохода и ±0,25 м поперёк — достаточно, чтобы вернуться и попасть лопатой с первого раза.
- План выгружается снимком JPEG высокого разрешения, находки — таблицей CSV.
Сравнение записей глазами
- Верхнее окно — огибающая: то, что копатель слышит ухом. Пики, длительность, форма проводки.
- Нижнее — кепстральные дорожки: то, по чему на самом деле сравнивает DTW. Каждый коэффициент своим цветом.
- До четырёх записей накладываются одновременно, рядом идёт живая дорожка со входа.
- Видно, почему прибор считает два отклика похожими, хотя на слух они разные, — и наоборот.
База живёт на телефоне
Один формат на всё
Единичная сигнатура и целая сборка — один и тот же файл .apx, разница только в числе записей. Метка APX1, версия, манифест с паспортами, матрицы признаков, контрольная сумма. Импорт чужой сборки — слияние по уникальному номеру записи.
Ничего никуда не уходит
Выгрузки баз на сервер в модуле нет. База лежит на телефоне и покидает его единственным способом: когда вы сами нажимаете «Поделиться» и выбираете получателя. Каталог сборок — только на чтение.
Сезон в одном файле
Собранная за сезон база — личный опыт в виде файла: его не потерять и можно передать ученику или клубу.
Под ваш прибор
Обмен сборками под конкретную технику: «база под такой-то прибор с такой-то катушкой». Чужие эталоны отключаются одним переключателем и не тратят время сравнения.
Один провод, паяльник — по желанию
Рабочий тракт один: внешняя звуковая карта USB-C с микрофонным входом. Только она слышит сам прибор, а не воздух вокруг. Нет карты — можно слушать микрофоном телефона: хуже, но работает, и модуль об этом честно предупреждает.
Путь первый: громкость в минимум
Паять нечего: регулятор громкости прибора и есть аттенюатор. Выкрутите почти в минимум и следите за индикатором перегруза. Не хватило — готовый кабель-аттенюатор line-mic на −20 дБ, тоже со штекерами.
Путь второй: делитель в разрыв
Полчаса с паяльником — и уровень выставлен раз и навсегда, одинаковый от выхода к выходу, а конденсатор развязывает вход по постоянному току.
Почему не Bluetooth
Профиль гарнитуры режет полосу до 3,4 кГц и добавляет четверть секунды задержки. Обертоны, по которым цели и различаются, пропадают целиком — модуль такой вход распознаёт и предупреждает.
Что подстраивается само
Частота (48 / 44,1 / 32 / 16 кГц) и число каналов перебираются при открытии входа, стерео сводится в моно. Ресемплинга нет.
Делитель сажает уровень примерно в десять раз, конденсатор снимает постоянку с микрофонного входа. Громкость прибора при этом остаётся рабочей — в наушниках слышно то же самое.
Что здесь сделано иначе
Приборы разбирают звук по проводимости, приложения — по спектру, нейросети — по чужим записям. APEX DSP разбирает его по вашему собственному опыту и говорит о своей неуверенности вслух.
Эталон вместо модели
Прибор учится на том, что выкопали вы. Одна запись — и цель узнаётся. Нейросети для этого нужны тысячи примеров и чужой сервер.
Две независимые улики
DTW отвечает «на что похоже», индекс формы — «цельный ли предмет». Когда они расходятся, это видно сразу, а не прячется в одну цифру.
Честная вторая версия
Рядом с первой догадкой всегда стоит ближайшая иная со своим процентом. Прибор, который скрывает сомнение, отправляет копать пустую яму с уверенным видом.
Геофизика штатным прибором
Карта отклика в изолиниях и разрез площадки — без спутника, без георадара и без тележки.
Опыт как файл
Сезон поиска укладывается в один .apx и передаётся другому человеку. Формат открытый, сборка и одиночная сигнатура — один и тот же файл.
Честно о границах
Сквозь землю модуль не видит. Грунтовый рентген и чекан — это реконструкция по эталону из базы, а не съёмка грунта. Приложение пишет это прямо на экране, и мы пишем это здесь.
Опыт он не заменяет. Пустая база не знает ничего: первые эталоны записывает человек, и качество базы — его работа.
Снимки экранов на этой странице и живой прибор наверху сделаны на показательных данных. Встроенная демонстрация рисует правдоподобный захват без металлоискателя. Выдавать нарисованное за измеренное нельзя — на этом держится доверие к прибору.
Связь с картами пока односторонняя. Модуль живёт внутри КАРТОВЕДА и делит с ним экран и хранилище, но находка ещё не ложится меткой на старинный план. Это ближайший шаг.