Звук с формированием луча обеспечивает звук только для ваших ушей

Мир шумный. Прогуляйтесь по оживленному общественному пространству, и вы будете окружены звуками, многие из которых у вас не останется иного выбора, кроме как слушать. Подумайте о звуках дорожного движения, болтовне других людей, объявлениях по громкоговорителю, предлагающих кому-то, кроме вас, переместить чужую машину. Как в этой какофонии можно отправить адресное сообщение конкретному человеку? без добавления шума и без необходимости носить с собой устройство, чтобы услышать, что вы говорите. говоришь?

Голоплот, компания, базирующаяся в Берлине, уже много лет работает над такой проблемой — и добилась впечатляющих результатов. Технология Holoplot использует технологию формирования 3D-луча и интеллектуальные алгоритмы для создания преобразующего звукового опыта. В частности, ее технология способна одновременно генерировать несколько звуковых полей, каждое из которых имеет свое содержание, эквализацию, уровень, форму и положение. Это означает возможность создавать несколько звуковых эффектов в одной комнате.

Представьте себе, например, что вы можете излучать узкий луч звука, который может услышать только один конкретный человек, стоящий в определенном месте. В демонстрациях Holoplot передает два набора звука двум разным людям, стоящим плечом к плечу. Хотя иногда вы можете услышать небольшие побочные эффекты, например, приглушенные звуки, доносящиеся из наушники человека рядом с вами, по большей части, эти звуки ограничены предполагаемым слушателем.

«Мы можем создавать разные зоны, чтобы, проходя, например, по инсталляции тематического парка, вы может быть один уголок, где можно услышать животных, таких как львы», — рассказал Digital Роман Сик, генеральный директор Holoplot. Тенденции. «Затем вы проходите несколько метров и внезапно оказываетесь в совершенно другом пространстве, [и теперь вы можете слышать] воду. Или у вас может быть очень личный, целенаправленный голос, объясняющий вам то, на что вы смотрите [в музее]».

Введите формирование луча

Технология формирования луча существует уже много лет и используется в таких приложениях, как антенны и подводные гидролокаторы. В последнее время это стало частью технологии, которую многие из нас используют ежедневно, часто способами, о которых мы даже не думаем, что это связано с такой высокотехнологичной концепцией. Например, ноутбуки часто оснащены набором микрофонов, в которых применяется тот или иной способ формирования луча для лучшего подавления фонового шума при приеме голосового сигнала. Он также все чаще используется в массивах громкоговорителей, включая интеллектуальную колонку HomePod от Apple ( первое поколение которого сейчас, к сожалению, умер), который использовал его для обеспечения лучшего качества воспроизведения музыки для слушателя.

«Короче говоря, формирование луча основано на принципе конструктивной и деструктивной интерференции волн», Филиппо Фази- рассказал Digital Trends профессор группы обработки сигналов, звука и слуха Института исследований звука и вибрации британского Университета Саутгемптона. «Мгновенный снимок звукового поля, создаваемого громкоговорителем, можно физически интерпретировать как пространственное давление. модель с чередующимися зонами, где давление воздуха немного выше или немного ниже атмосферного. давление."

Звук можно описать как быстрое изменение давления в пространстве и времени. Если взять два громкоговорителя и подать на них тщательно разработанные сигналы, можно обеспечить увеличение акустического давления в определенной точке пространства. Эта сумма звуковых сигналов называется «конструктивной интерференцией» и может использоваться для максимизации уровня звукового давления в нужной точке пространства.

Технология Holoplot использует технологию формирования луча и демонстрирует ее во впечатляющем масштабе. Пару лет назад испытание этой технологии было проведено на центральном вокзале Франкфурта, самом загруженном вокзале Германии. Посетители, достигшие нижней части эскалатора, внезапно услышали четкие инструкции, говорящие им, куда им следует идти дальше. Люди, находившиеся всего в паре футов позади них, не услышали такого сообщения, хотя слушатель ничего не знал об этом факте.

«Интересно, что человек, который слышит звук, не всегда знает, что не все остальные испытывают то же самое», — продолжил Сик. «Поскольку это так [очевидно], они думают, что все люди рядом с ними получили то же самое. Но на самом деле звуковой сигнал получили только они или небольшая группа людей. Другие могли получить что-то другое или вообще ничего».

Недавно Holoplot представила свою новую линейку продуктов X1, создав громкоговорители, предназначенные для сценариев с высокой производительностью, от концертов до тематических парков. «Теперь вы можете ориентироваться на подгруппы аудитории с конкретным контентом… где у вас [может быть] один язык. в одной части и другой язык в другой части, и все это происходит из одного и того же источника в одно и то же время», — он сказал.

Преобразование звука навсегда

Beamforming может навсегда изменить звук. Там, где раньше звук был беспорядочным и распространялся на окружающие пространства, теперь акустику можно сфокусировать, как лазер. «Работает ли формирование луча с помощью массивов громкоговорителей?» — сказал Филиппо Фази. «Да, это так, и это весьма впечатляет».

Однако какой бы потрясающей ни была работа Holoplot, это не единственная группа, выполняющая увлекательную работу в этой области. Например, в лаборатории Фази команда проделывает потрясающую работу, используя формирование луча для создания индивидуальных зон прослушивания в одном автомобиле. «Это позволяет, например, водителю четко слушать инструкции спутниковой навигации, в то время как пассажиры могут наслаждаться любимой музыкой, не слыша голоса навигационной системы», — сказал он. «Мы можем добиться этого даже без громкоговорителей, установленных на подголовнике автокресла».

Короче говоря, формирование луча означает, что впервые стало возможным помещать людей в их собственные звуковые пузыри — без необходимости носить наушники, чтобы насладиться этим опытом. «Это новая эра того, что вы можете сделать [в плане звука]», — сказал Роман Сик. «[Ещё в 1980-х годах] Walkman был новой эрой, потому что внезапно вы могли создавать эти личные пузыри [звука], с которыми каждый мог ходить. Мы считаем, что с нашей технологией это аналогичный квантовый скачок. Вы можете создавать совершенно новые впечатления, о некоторых из которых мы, вероятно, еще даже не знаем».

Рекомендации редакции

• Может ли суперкомпьютер спасти нас от коронавируса? Мы поговорили с человеком, который знает
• Забудьте об отпечатках пальцев. Эти наушники могут сканировать слуховой проход для идентификации.
• Думаете, у вашего ребенка может быть ушная инфекция? Это приложение может подтвердить это
• Кому нужен робот-собак, если можно построить робота-собаку-кентавра?
• Кому нужны картриджи? Акустический принтер Гарварда может выплевывать мед или клетки