يوفر نظام Beamformed Audio صوتًا لأذنيك فقط

العالم صاخب. إذا تجولت في مكان عام مزدحم، فسوف تغمرك الأصوات، التي ليس لديك خيار سوى الاستماع إلى الكثير منها. فكر في أصوات حركة المرور، وأحاديث الآخرين، وإعلانات مكبرات الصوت التي تطلب من شخص غيرك أن ينقل سيارة ليست ملكك. كيف يمكن، في تلك البيئة المتنافرة، إرسال رسالة مستهدفة إلى شخص معين دون زيادة الضجيج، ودون أن يضطروا إلى حمل جهاز لسماع ما أنت عليه قائلا؟

هولوبلوت، وهي شركة مقرها في برلين، تعمل على حل هذه المشكلة منذ سنوات - وحققت بعض النتائج المبهرة. تستخدم تقنية Holoplot تقنية تشكيل الشعاع ثلاثي الأبعاد والخوارزميات الذكية لإنشاء تجارب صوتية تحويلية. على وجه التحديد، تقنيتها قادرة على توليد مجالات صوتية متعددة في وقت واحد، يتميز كل منها بمحتواه الخاص، وتوازنه، ومستواه، وشكله، وموضعه. وهذا يعني القدرة على إنشاء تجارب صوتية متعددة داخل غرفة واحدة.

تخيل، على سبيل المثال، أن تكون قادرًا على إرسال شعاع ضيق من الصوت لا يمكن سماعه إلا من قبل شخص واحد محدد يقف في منطقة واحدة محددة. في العروض التوضيحية، يقوم Holoplot بإرسال مجموعتين من الصوت إلى شخصين مختلفين، يقفان جنبًا إلى جنب. على الرغم من أنك قد تسمع أحيانًا قدرًا صغيرًا من التأثيرات غير المباشرة، مثل الأصوات الصامتة القادمة من

سماعات الرأس بالنسبة لشخص بجوارك، في معظم الأحيان، تقتصر هذه الأصوات على المستمع المقصود.

"يمكننا إنشاء مناطق مختلفة بحيث يمكنك أثناء سيرك عبر - على سبيل المثال - تركيب متنزه ترفيهي وقال رومان سيك، الرئيس التنفيذي لشركة Holoplot، لموقع Digital: "قد يكون هناك زاوية واحدة حيث يمكنك سماع أصوات الحيوانات مثل الأسود". اتجاهات. "ثم تمشي بضعة أمتار وفجأة تجد نفسك في مكان مختلف تمامًا، [والآن يمكنك سماع] الماء. أو يمكن أن يكون لديك صوت شخصي للغاية وموجه يشرح لك شيئًا ما تنظر إليه [في محيط المتحف]".

أدخل تكوين الشعاع

كانت تقنية Beamforming موجودة منذ سنوات، وتستخدم في تطبيقات مثل الهوائيات والسونار تحت الماء. وفي الآونة الأخيرة، تم دمجها في التكنولوجيا التي يستخدمها الكثير منا يوميًا، غالبًا بطرق قد لا نعتقد أنها تنطوي على مثل هذا المفهوم عالي التقنية. على سبيل المثال، أجهزة الكمبيوتر المحمولة غالبًا ما تكون مجهزة بمجموعة من الميكروفونات التي تطبق بعض طرق تكوين الشعاع لرفض ضوضاء الخلفية بشكل أفضل عند التقاط إشارة صوتية. كما يتم استخدامه بشكل متزايد في صفائف مكبرات الصوت، بما في ذلك مكبر الصوت الذكي HomePod من Apple ( الجيل الأول منها لقد توفي الآن للأسف)، والذي استخدمه لتوفير تجربة تشغيل موسيقى ذات جودة أفضل للمستمع.

"باختصار، يعتمد تشكيل الشعاع على مبدأ التداخل الموجي البناء والمدمر،" فيليبو فازي، قال أستاذ في مجموعة معالجة الإشارات والصوت والسمع في معهد أبحاث الصوت والاهتزاز في جامعة ساوثامبتون بالمملكة المتحدة لـ Digital Trends. "يمكن تفسير لقطة فورية لمجال الصوت الناتج عن مكبر الصوت فعليًا على أنها [أ] ضغط مكاني نمط، مع مناطق متناوبة حيث يكون ضغط الهواء إما أعلى قليلاً أو أقل قليلاً من الغلاف الجوي ضغط."

يمكن وصف الصوت بأنه تغير سريع في الضغط في المكان والزمان. إذا أخذنا مكبري صوت وقمنا بتشغيلهما بإشارات مصممة بعناية، فمن الممكن التأكد من أن كليهما يولد زيادة في الضغط الصوتي عند نقطة معينة في الفضاء. يُطلق على مجموع الإشارات الصوتية هذا اسم "التداخل البناء" ويمكن استخدامه لتعظيم مستوى ضغط الصوت عند النقطة المطلوبة في الفضاء.

تأخذ تقنية Holoplot تقنية تكوين الشعاع وتظهرها على نطاق مثير للإعجاب. قبل عامين، تم إجراء تجربة لتقنيتها في محطة فرانكفورت المركزية، أكثر محطات القطارات ازدحامًا في ألمانيا. فجأة سمع الزوار الذين وصلوا إلى أسفل السلم الكهربائي تعليمات واضحة تخبرهم بالمكان الذي يجب أن يتجهوا إليه بعد ذلك. ولم يسمع الأشخاص الذين كانوا على بعد قدمين فقط من خلفهم مثل هذه الرسالة - على الرغم من أن المستمع لم يكن أكثر حكمة بشأن هذه الحقيقة.

وتابع سيك: "من المثير للاهتمام أن الشخص الذي يتلقى الصوت لا يعرف دائمًا أنه ليس كل الأشخاص الآخرين يمرون بنفس التجربة". “لأن هذا [واضح] للغاية، فإنهم يعتقدون أن جميع الأشخاص المجاورين لهم قد تلقوا نفس الشيء. لكن في الواقع، هم فقط أو مجموعة صغيرة من الأشخاص هم الذين تلقوا الإشارة الصوتية. ربما حصل آخرون على شيء آخر أو لا شيء على الإطلاق.

في الآونة الأخيرة، أطلقت Holoplot لأول مرة خط إنتاج X1 الجديد، حيث قامت بإنشاء مكبرات صوت تستهدف سيناريوهات عالية الأداء، تتراوح من الحفلات الموسيقية إلى المتنزهات الترفيهية. "يمكنك الآن استهداف مجموعات فرعية من الجمهور بمحتوى محدد... حيث [قد] تكون لديك لغة واحدة في جزء ولغة أخرى في جزء آخر، وكلها تأتي من نفس المصدر في نفس الوقت قال.

تحويل الصوت إلى الأفضل

لدى Beamforming القدرة على تحويل الصوت إلى الأبد. وبينما كان الصوت في السابق فوضويًا، ويمتد إلى المناطق المحيطة، يمكن الآن تركيز الصوتيات مثل الليزر. "هل يعمل تكوين الشعاع باستخدام مصفوفات مكبرات الصوت؟" قال فيليبو فازي. "نعم، إنه كذلك، وهو أمر مثير للإعجاب للغاية."

على الرغم من أن عمل Holoplot مبهر، إلا أنه ليس المجموعة الوحيدة التي تقوم بعمل رائع في هذا المجال. في مختبر فازي، على سبيل المثال، يقوم الفريق بعمل مذهل باستخدام تشكيل الشعاع لإنشاء مناطق استماع فردية في سيارة واحدة. وأضاف: "يتيح هذا، على سبيل المثال، للسائق الاستماع بوضوح إلى تعليمات الملاحة عبر الأقمار الصناعية بينما يمكن للركاب الاستمتاع بالموسيقى المفضلة لديهم دون سماع صوت نظام الملاحة". "يمكننا تحقيق ذلك حتى بدون تثبيت مكبرات الصوت على مسند رأس مقعد السيارة."

باختصار، يعني تكوين الشعاع أنه، لأول مرة، من الممكن وضع الأفراد في فقاعات الصوت الخاصة بهم - دون الحاجة إلى ارتداء سماعات الرأس للاستمتاع بالتجربة. قال رومان سيك: "إنها حقبة جديدة لما يمكنك القيام به [صوتيًا]". "[في الثمانينيات]، كان جهاز Walkman بمثابة حقبة جديدة لأنه أصبح بإمكانك فجأة إنشاء هذه الفقاعات الشخصية [الصوتية] التي يمكن للجميع التجول بها. ونحن نعتقد أن التكنولوجيا التي لدينا تمثل نقلة نوعية مماثلة. يمكنك إنشاء تجارب جديدة تمامًا، ربما لا نعرف بعضها حتى الآن”.

توصيات المحررين

• هل يمكن للكمبيوتر العملاق أن ينقذنا من فيروس كورونا؟ لقد تحدثنا إلى الرجل الذي يعرف
• ننسى بصمات الأصابع. يمكن لهذه السماعات مسح قناة أذنك للتعرف عليها
• هل تعتقد أن طفلك قد يكون مصابًا بعدوى في الأذن؟ يمكن لهذا التطبيق تأكيد ذلك
• من يحتاج إلى كلب آلي عندما يمكنك بناء روبوت سنتور الكلاب؟
• من يحتاج إلى خراطيش الحبر؟ يمكن للطابعة الصوتية من جامعة هارفارد أن تبث العسل أو الخلايا