L'audio beamform offre un suono solo per le tue orecchie

Il mondo è rumoroso. Cammina in uno spazio pubblico affollato e sarai inondato di suoni, molti dei quali non avrai altra scelta che ascoltare. Pensa ai suoni del traffico, alle chiacchiere di altre persone, agli annunci dall'altoparlante che chiedono a qualcuno che non sei tu di spostare un'auto che non è tua. Come, in quell'ambiente cacofonico, è possibile inviare un messaggio mirato a una persona specifica senza aggiungere altro frastuono e senza che debbano portare con sé un dispositivo per sentire cosa stai detto?

Holoplot, un'azienda con sede a Berlino, lavora da anni proprio su questo problema e con risultati impressionanti. La tecnologia di Holoplot utilizza la tecnologia beamforming 3D e algoritmi intelligenti per creare esperienze sonore trasformative. Nello specifico, la sua tecnologia è in grado di generare più campi sonori contemporaneamente, ciascuno caratterizzato dal proprio contenuto, equalizzazione, livello, forma e posizione. Ciò significa essere in grado di creare più esperienze sonore all'interno di una stanza.

Immagina, ad esempio, di poter emettere uno stretto raggio audio che può essere ascoltato solo da una persona specifica che si trova in un'area specifica. Nelle demo, Holoplot trasmette due set di audio a due persone diverse, in piedi fianco a fianco. Anche se occasionalmente potresti sentire una piccola quantità di spillover, come i rumori attenuati provenienti dal cuffie di una persona accanto a te, questi suoni sono per la maggior parte limitati all'ascoltatore previsto.

"Possiamo creare zone diverse in modo che, mentre cammini attraverso, ad esempio, l'installazione di un parco a tema, tu potrebbe avere un angolo in cui puoi sentire animali come i leoni", ha detto a Digital Roman Sick, CEO di Holoplot Tendenze. “Poi cammini per qualche metro e all’improvviso ti trovi in ​​uno spazio molto diverso, [e ora puoi sentire] l’acqua. Oppure potresti avere una voce molto personale e mirata che ti spiega qualcosa che stai guardando [in un ambiente museale]."

Entra nel beamforming

La tecnologia del beamforming esiste da anni, utilizzata in applicazioni come antenne e sonar subacquei. In tempi più recenti, è stato integrato nella tecnologia che molti di noi utilizzano quotidianamente, spesso in modi che non potremmo nemmeno pensare coinvolgano un concetto così high-tech. Per esempio, computer portatili sono spesso dotati di una serie di microfoni che applicano una sorta di beamforming per respingere meglio il rumore di fondo quando si capta un segnale vocale. Inoltre, è stato sempre più utilizzato negli array di altoparlanti, incluso l’altoparlante intelligente HomePod di Apple (the di cui prima generazione è ora purtroppo deceduto), che lo utilizzava per fornire all'ascoltatore un'esperienza di riproduzione musicale di migliore qualità.

“In poche parole, il beamforming si basa sul principio dell’interferenza costruttiva e distruttiva delle onde”, Filippo Fazi, ha detto a Digital Trends un professore del Signal Processing, Audio and Hearing Group presso l'Institute of Sound and Vibration Research dell'Università di Southampton nel Regno Unito. “Un’istantanea istantanea del campo sonoro generato da un altoparlante può essere interpretata fisicamente come [una] pressione spaziale modello, con zone alternate in cui la pressione dell'aria è leggermente superiore o leggermente inferiore a quella atmosferica pressione."

Il suono può essere descritto come una rapida variazione di pressione nello spazio e nel tempo. Se si prendono due altoparlanti e li si pilota con segnali attentamente progettati, è possibile garantire che entrambi generino un aumento di pressione acustica in un punto specifico dello spazio. Questa somma di segnali sonori è chiamata “interferenza costruttiva” e può essere utilizzata per massimizzare il livello di pressione sonora in un punto desiderato nello spazio.

La tecnologia di Holoplot prende la tecnologia del beamforming e la dimostra su scala impressionante. Un paio di anni fa, una prova della sua tecnologia è stata effettuata presso la stazione centrale di Francoforte, la stazione ferroviaria più trafficata della Germania. I visitatori che raggiungevano il fondo di una scala mobile improvvisamente sentivano istruzioni chiare che dicevano loro dove avrebbero dovuto andare dopo. Le persone a solo un paio di passi dietro di loro non hanno sentito un messaggio del genere, anche se l'ascoltatore non era affatto più saggio di questo fatto.

"È interessante notare che la persona che riceve il suono non sempre sa che non tutti gli altri stanno vivendo la stessa esperienza", ha continuato Sick. “Poiché è così [chiaro] pensano che tutte le persone accanto a [loro] abbiano ricevuto lo stesso. Ma in realtà sono solo loro o un piccolo gruppo di persone che hanno ricevuto il segnale audio. Altri potrebbero aver ricevuto qualcos’altro o niente”.

Recentemente, Holoplot ha lanciato la sua nuova linea di prodotti X1, creando altoparlanti destinati a scenari ad alte prestazioni, che vanno dai concerti ai parchi a tema. “Ora puoi rivolgerti a sottoinsiemi di pubblico con contenuti specifici… dove [potresti] avere una lingua in una parte e un’altra lingua in un’altra parte, tutti provenienti dalla stessa fonte allo stesso tempo”, ha disse.

Trasformare il suono in meglio

Il beamforming ha il potenziale per trasformare il suono in modo definitivo. Laddove prima il suono era disordinato e si diffondeva nelle aree circostanti, ora l’acustica può essere focalizzata come un laser. “Il beamforming con gli array di altoparlanti funziona?” Filippo Fazi ha detto. "Sì, lo fa, ed è piuttosto impressionante."

Per quanto abbagliante sia il lavoro di Holoplot, tuttavia, non è l’unico gruppo che svolge un lavoro affascinante in questo spazio. Nel laboratorio di Fazi, ad esempio, il team sta svolgendo un lavoro straordinario utilizzando il beamforming per creare zone di ascolto individuali in una singola macchina. “Ciò consente, ad esempio, al conducente di ascoltare chiaramente le istruzioni del navigatore satellitare mentre i passeggeri possono godersi la loro musica preferita senza sentire la voce del sistema di navigazione”, ha affermato. “Possiamo raggiungere questo obiettivo anche senza altoparlanti montati sul poggiatesta del seggiolino auto.”

In breve, il beamforming significa che, per la prima volta, è possibile collocare gli individui nelle proprie bolle sonore, senza che debbano indossare le cuffie per godersi l’esperienza. "È una nuova era di ciò che puoi fare [sonicamente]", ha detto Roman Sick. “[Negli anni '80], il Walkman era una nuova era perché all'improvviso potevi creare queste bolle personali [di suono] con cui tutti potevano andare in giro. Crediamo che, con la nostra tecnologia, si possa realizzare un simile salto di qualità. Puoi creare esperienze completamente nuove, alcune delle quali probabilmente non le conosciamo ancora”.

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