Το Beamformed Audio προσφέρει ήχο μόνο για τα αυτιά σας

Μια εναέρια οθόνη LED σε μια συναυλία.
HOLOPLOT

Ο κόσμος είναι θορυβώδης. Περπατήστε σε έναν πολυσύχναστο δημόσιο χώρο και θα πλημμυρίσετε από ήχους, πολλούς από τους οποίους δεν έχετε άλλη επιλογή από το να ακούσετε. Σκεφτείτε τους ήχους της κυκλοφορίας, τη φλυαρία άλλων ανθρώπων, τις ανακοινώσεις με τα μεγάφωνα που ζητούν από κάποιον που δεν είστε εσείς να μετακινήσει ένα αυτοκίνητο που δεν είναι δικό σας. Πώς, σε αυτό το κακοφωνικό περιβάλλον, είναι δυνατόν να στείλετε ένα στοχευμένο μήνυμα σε ένα συγκεκριμένο άτομο χωρίς να προσθέτουν φασαρία και χωρίς να χρειάζεται να έχουν μαζί τους μια συσκευή για να ακούσουν τι είσαι ρητό?

Περιεχόμενα

  • Εισαγάγετε τη διαμόρφωση δέσμης
  • Μεταμορφώνει τον ήχο για τα καλά

Holoplot, μια εταιρεία με έδρα το Βερολίνο, εργάζεται για ένα τέτοιο πρόβλημα εδώ και χρόνια — και με μερικά εντυπωσιακά αποτελέσματα. Η τεχνολογία του Holoplot χρησιμοποιεί τεχνολογία 3D beamforming και έξυπνους αλγόριθμους για να δημιουργήσει μεταμορφωτικές ηχητικές εμπειρίες. Συγκεκριμένα, η τεχνολογία του είναι σε θέση να παράγει πολλαπλά ηχητικά πεδία ταυτόχρονα, το καθένα με το δικό του περιεχόμενο, εξίσωση, επίπεδο, σχήμα και θέση. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να δημιουργήσετε πολλές ηχητικές εμπειρίες μέσα σε ένα δωμάτιο.

Διάγραμμα του πώς λειτουργούν οι ζώνες ήχου του Holoplot, που δείχνει δύο ζώνες που σχηματίζονται από τα ίδια ηχεία.
HOLOPLOT

Φανταστείτε, για παράδειγμα, να μπορείτε να στείλετε μια στενή δέσμη ήχου που μπορεί να ακουστεί μόνο από ένα συγκεκριμένο άτομο που στέκεται σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Σε επιδείξεις, το Holoplot μεταδίδει δύο σετ ήχου σε δύο διαφορετικά άτομα, που στέκονται πλάι στον ώμο. Ενώ περιστασιακά μπορεί να ακούτε μια μικρή ποσότητα spillover, όπως τους σιωπηλούς θορύβους που προέρχονται από το ακουστικά ενός ατόμου δίπλα σας, ως επί το πλείστον, αυτοί οι ήχοι περιορίζονται στον επιθυμητό ακροατή.

Σχετίζεται με

  • Το ηχείο Alexa σας μπορεί να χακαριστεί με κακόβουλα κομμάτια ήχου. Και λέιζερ.
  • Το Πεντάγωνο μπορεί τώρα να σας αναγνωρίσει από τον καρδιακό σας παλμό — από 200 γιάρδες μακριά
  • Το νέο ηχοσύστημα λέιζερ του MIT μπορεί να μεταφέρει μυστικά μηνύματα απευθείας στα αυτιά σας

«Μπορούμε να δημιουργήσουμε διαφορετικές ζώνες έτσι ώστε, καθώς περπατάτε μέσα από — για παράδειγμα — μια εγκατάσταση θεματικού πάρκου, μπορεί να έχει μια γωνιά όπου μπορείτε να ακούσετε ζώα όπως λιοντάρια», είπε ο Roman Sick, Διευθύνων Σύμβουλος της Holoplot, στην Digital. Τάσεις. «Μετά περπατάς λίγα μέτρα και ξαφνικά βρίσκεσαι σε έναν πολύ διαφορετικό χώρο, [και τώρα μπορείς να ακούσεις] νερό. Ή θα μπορούσατε να έχετε μια πολύ προσωπική, στοχευμένη φωνή που θα σας εξηγεί κάτι που κοιτάτε [σε ένα περιβάλλον μουσείου]».

Οπτικοποίηση χωρικού ήχου, με διαφορετικούς ήχους φύσης που τοποθετούνται σε διαφορετικές περιοχές του χώρου.
HOLOPLOT

Εισαγάγετε τη διαμόρφωση δέσμης

Η τεχνολογία Beamforming υπάρχει εδώ και χρόνια, που χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπως οι κεραίες και το υποβρύχιο σόναρ. Σε πιο πρόσφατους χρόνους, έχει ενσωματωθεί στην τεχνολογία που πολλοί από εμάς χρησιμοποιούμε σε καθημερινή βάση, συχνά με τρόπους που ίσως ούτε καν να πιστεύουμε ότι περιλαμβάνει μια ιδέα τόσο υψηλής τεχνολογίας. Για παράδειγμα, φορητούς υπολογιστές Συχνά είναι εξοπλισμένα με μια σειρά από μικρόφωνα που εφαρμόζουν κάποιο τρόπο διαμόρφωσης δέσμης για την καλύτερη απόρριψη του θορύβου περιβάλλοντος όταν λαμβάνει ένα φωνητικό σήμα. Χρησιμοποιείται επίσης όλο και περισσότερο σε συστοιχίες ηχείων, συμπεριλαμβανομένου του έξυπνου ηχείου HomePod της Apple (το πρώτη γενιά εκ των οποίων είναι πλέον δυστυχώς νεκρός), το οποίο το χρησιμοποίησε για να παρέχει καλύτερη ποιότητα εμπειρίας αναπαραγωγής μουσικής στον ακροατή.

Προτεινόμενα βίντεο

"Με λίγα λόγια, η διαμόρφωση δέσμης βασίζεται στην αρχή της εποικοδομητικής και καταστροφικής παρεμβολής κυμάτων." Φίλιππο Φάζι, δήλωσε στο Digital Trends ένας καθηγητής στην Ομάδα Επεξεργασίας Σήματος, Ήχου και Ακοής στο Ινστιτούτο Έρευνας Ήχου και Δονήσεων στο Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον του Ηνωμένου Βασιλείου. «Ένα στιγμιαίο στιγμιότυπο του ηχητικού πεδίου που δημιουργείται από ένα μεγάφωνο μπορεί να ερμηνευτεί φυσικά ως [α] χωρική πίεση μοτίβο, με εναλλασσόμενες ζώνες όπου η πίεση του αέρα είναι είτε ελαφρώς πάνω είτε ελαφρώς κάτω από την ατμοσφαιρική πίεση."

Απεικόνιση εντοπισμού ήχου που δείχνει τη συγκέντρωση των ντεσιμπέλ σε συγκεκριμένες περιοχές.
HOLOPLOT

Ο ήχος μπορεί να περιγραφεί ως μια ταχεία μεταβολή της πίεσης στο χώρο και το χρόνο. Εάν κάποιος πάρει δύο ηχεία και τα οδηγήσει με προσεκτικά σχεδιασμένα σήματα, είναι δυνατό να διασφαλιστεί ότι και τα δύο θα δημιουργήσουν αύξηση της ακουστικής πίεσης σε ένα συγκεκριμένο σημείο του χώρου. Αυτό το άθροισμα ηχητικών σημάτων ονομάζεται «εποικοδομητική παρεμβολή» και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μεγιστοποίηση του επιπέδου ηχητικής πίεσης σε ένα επιθυμητό σημείο στο χώρο.

Η τεχνολογία του Holoplot χρησιμοποιεί τεχνολογία διαμόρφωσης δέσμης και την επιδεικνύει σε εντυπωσιακή κλίμακα. Πριν από μερικά χρόνια, πραγματοποιήθηκε μια δοκιμή της τεχνολογίας του στον κεντρικό σταθμό της Φρανκφούρτης, τον πιο πολυσύχναστο σιδηροδρομικό σταθμό στη Γερμανία. Οι επισκέπτες που έφτασαν στο κάτω μέρος μιας κυλιόμενης σκάλας άκουσαν ξαφνικά σαφείς οδηγίες που τους έλεγαν πού έπρεπε να πάνε μετά. Οι άνθρωποι μόλις λίγα μέτρα πίσω τους δεν άκουσαν τέτοιο μήνυμα — αν και ο άκουος δεν ήταν καθόλου σοφότερος για αυτό το γεγονός.

«Είναι ενδιαφέρον ότι το άτομο που λαμβάνει τον ήχο δεν γνωρίζει πάντα ότι δεν έχουν όλοι την ίδια εμπειρία», συνέχισε ο Sick. «Επειδή αυτό είναι τόσο [ξεκάθαρο] νομίζουν ότι όλοι οι άνθρωποι δίπλα [τους] έχουν λάβει το ίδιο. Αλλά, στην πραγματικότητα, μόνο αυτοί ή μια μικρή ομάδα ανθρώπων έχουν λάβει το ηχητικό σήμα. Άλλοι μπορεί να είχαν λάβει κάτι άλλο ή τίποτα απολύτως».

Πρόσφατα, η Holoplot έκανε το ντεμπούτο της στη νέα της σειρά προϊόντων X1, δημιουργώντας μεγάφωνα που στοχεύουν σε σενάρια υψηλής απόδοσης, από συναυλίες μέχρι θεματικά πάρκα. «Μπορείτε πλέον να στοχεύσετε υποσύνολα του κοινού με συγκεκριμένο περιεχόμενο... όπου [μπορεί] να έχετε μία γλώσσα σε ένα μέρος και μια άλλη γλώσσα σε άλλο μέρος, όλα προέρχονται από την ίδια πηγή την ίδια στιγμή», είπε είπε.

Μεταμορφώνει τον ήχο για τα καλά

Το Beamforming έχει τη δυνατότητα να μεταμορφώσει τον ήχο για τα καλά. Εκεί που προηγουμένως ο ήχος ήταν ακατάστατος, που ξεχύθηκε στις γύρω περιοχές, η ακουστική μπορεί τώρα να εστιαστεί σαν λέιζερ. "Λειτουργεί η διαμόρφωση δέσμης με συστοιχίες ηχείων;" είπε ο Φίλιππο Φαζί. «Ναι, ναι, και είναι αρκετά εντυπωσιακό».

Τρεις στοχευμένες ζώνες ήχου που εκπέμπονται από τα ίδια ηχεία.
HOLOPLOT

Όσο εκθαμβωτική και αν είναι η δουλειά του Holoplot, ωστόσο, δεν είναι η μόνη ομάδα που κάνει συναρπαστική δουλειά σε αυτόν τον χώρο. Στο εργαστήριο του Fazi, για παράδειγμα, η ομάδα κάνει καταπληκτική δουλειά χρησιμοποιώντας beamforming για να δημιουργήσει μεμονωμένες ζώνες ακρόασης σε ένα μόνο αυτοκίνητο. «Αυτό δίνει τη δυνατότητα, για παράδειγμα, στον οδηγό να ακούει ξεκάθαρα τις οδηγίες δορυφορικής πλοήγησης, ενώ οι επιβάτες μπορούν να απολαμβάνουν την αγαπημένη τους μουσική χωρίς να ακούν τη φωνή του συστήματος πλοήγησης», είπε. «Μπορούμε να το πετύχουμε αυτό ακόμη και χωρίς ηχεία τοποθετημένα στο προσκέφαλο του καθίσματος αυτοκινήτου».

Εν ολίγοις, η διαμόρφωση δέσμης σημαίνει ότι, για πρώτη φορά, είναι δυνατό να τοποθετηθούν άτομα στις δικές τους φυσαλίδες ήχου — χωρίς να χρειάζεται να φορούν ακουστικά για να απολαύσουν την εμπειρία. «Είναι μια νέα εποχή για το τι μπορείς να κάνεις [ηχητικά]», είπε ο Roman Sick. «[Στη δεκαετία του 1980], το Walkman ήταν μια νέα εποχή γιατί ξαφνικά μπορούσες να δημιουργήσεις αυτές τις προσωπικές φυσαλίδες [ήχου] με τις οποίες θα μπορούσε να περπατήσει ο καθένας. Πιστεύουμε ότι, με την τεχνολογία μας, είναι ένα παρόμοιο κβαντικό άλμα. Μπορείτε να δημιουργήσετε εντελώς νέες εμπειρίες, μερικές από τις οποίες μάλλον δεν γνωρίζουμε ακόμη».

Συστάσεις των συντακτών

  • Μπορεί ένας υπερυπολογιστής να μας σώσει από τον κορονοϊό; Μιλήσαμε με τον άνθρωπο που ξέρει
  • Ξεχάστε τα δακτυλικά αποτυπώματα. Αυτά τα ακουστικά μπορούν να σαρώσουν το κανάλι του αυτιού σας για αναγνώριση
  • Πιστεύετε ότι το παιδί σας μπορεί να έχει λοίμωξη στο αυτί; Αυτή η εφαρμογή μπορεί να το επιβεβαιώσει
  • Ποιος χρειάζεται ένα ρομπόντογκ όταν μπορείς να φτιάξεις ένα ρομπότ κυνικός κένταυρος;
  • Ποιος χρειάζεται δοχεία μελάνης; Ο ακουστικός εκτυπωτής του Χάρβαρντ μπορεί να φτύσει μέλι ή κύτταρα