Prototipo de Grabadora de Audio para el Monitoreo de Ecosistemas Diseño intuitivo para la captura de sonidos en ecosistemas

Abstract

RESUMEN : Este informe describe el desarrollo y evaluación de un prototipo de grabadora de audio para el monitoreo acústico pasivo (PAM) utilizando como base la Raspberry Pi Pico. Este prototipo está especialmente diseñado para capturar sonidos dentro del espectro audible, con una capacidad de alcanzar frecuencias de hasta 20 kHz y la posibilidad de ajustar su frecuencia de muestreo hasta un máximo de 48 kHz. Utiliza un micrófono analógico y módulos de interfaz para almacenar datos en una memoria microSD mediante el protocolo de comunicación SPI. También, cuenta con un reloj de tiempo real (RTC) para el manejo del tiempo y la nomenclatura de los datos. Ofrece tres niveles de ganancia digitalmente ajustables, permitiéndole así adaptarse a diferentes entornos de grabación. El dispositivo permite configurar parámetros de grabación como frecuencia de muestreo, ganancia, tiempo de grabación y tiempo de suspensión, mediante una aplicación desarrollada para computadoras. Para evaluar el desempeño del prototipo, se realizaron pruebas de grabación de audio enfocadas en analizar la respuesta en frecuencia del dispositivo. Además, se efectuaron comparativas con la grabadora comercial AudioMoth, lo que permitió examinar las diferencias en las ganancias máximas alcanzadas a diversas frecuencias según la configuración seleccionada en ambos dispositivos. Los resultados de las pruebas demostraron la capacidad del prototipo para capturar las huellas sonoras de especies animales dentro del espectro audible, resaltando su utilidad en el monitoreo acústico de ecosistemas.

ABSTRACT : This report outlines the development and evaluation of an audio recorder prototype for passive acoustic monitoring (PAM) based on the Raspberry Pi Pico. This prototype is specifically designed to capture sounds within the audible spectrum, capable of reaching frequencies up to 20 kHz and allowing its sampling frequency to be adjusted up to a maximum of 48 kHz. It employs an analog microphone and interface modules to store data on a microSD memory using the SPI communication protocol. Additionally, it incorporates a real-time clock (RTC) for time management and data naming. The device offers three digitally adjustable gain levels, thus enabling it to adapt to different recording environments. The device allows configuring recording parameters such as sampling frequency, gain, recording time, and suspension time, through an application developed for computers. To evaluate the performance of the prototype, audio recording tests were conducted, focusing on analyzing its frequency response. Comparisons were also made with the commercial AudioMoth recorder, enabling an examination of the differences in maximum gains achieved at various frequencies according to the selected settings in both devices. Furthermore, the test results demonstrated the prototype's capability to capture the sonic fingerprints of animal species within the audible spectrum, highlighting its usefulness in ecosystem acoustic monitoring.