Beamformed Audio prináša zvuk len pre vaše uši

Svet je hlučný. Prejdite sa rušným verejným priestorom a budete zaplavení zvukmi, z ktorých mnohé nemáte na výber, len ich počúvať. Predstavte si dopravné zvuky, štebotanie iných ľudí, hlásenia z reproduktora, ktoré žiadajú niekoho, kto nie ste vy, aby presunul auto, ktoré nie je vaše. Ako je možné v tom kakofonickom prostredí poslať cielenú správu konkrétnej osobe bez toho, aby sa pridali k hluku a bez toho, aby museli nosiť zariadenie, aby počuli, čo ste povedať?

Holoplot, spoločnosť so sídlom v Berlíne, na takomto probléme pracuje už roky – a s niektorými pôsobivými výsledkami. Technológia Holoplot využíva technológiu 3D beamforming a inteligentné algoritmy na vytváranie transformačných zvukových zážitkov. Jeho technológia je konkrétne schopná generovať viacero zvukových polí súčasne, pričom každé z nich má svoj vlastný obsah, ekvalizáciu, úroveň, tvar a polohu. To znamená možnosť vytvoriť viacero zvukových zážitkov v jednej miestnosti.

Predstavte si napríklad, že by ste mohli vysielať úzky lúč zvuku, ktorý môže počuť iba jedna konkrétna osoba stojaca v jednej konkrétnej oblasti. V ukážkach Holoplot vysiela dva zvukové súbory dvom rôznym ľuďom, ktorí stoja bok po boku. Aj keď občas môžete počuť malé množstvo presahov, napríklad tlmené zvuky prichádzajúce z slúchadlá osoby vedľa vás sú tieto zvuky väčšinou obmedzené na určeného poslucháča.

„Môžeme vytvoriť rôzne zóny, takže keď budete prechádzať – napríklad – inštaláciou zábavného parku, vy môže mať jeden kútik, kde môžete počuť zvieratá, ako sú levy,“ povedal pre Digital Roman Sick, generálny riaditeľ spoločnosti Holoplot. Trendy. „Potom prejdete pár metrov a zrazu ste v úplne inom priestore [a teraz môžete počuť] vodu. Alebo by ste mohli mať veľmi osobný, cielený hlas, ktorý by vám vysvetlil niečo, na čo sa pozeráte [v prostredí múzea].“

Zadajte tvarovanie lúča

Technológia vytvárania lúčov existuje už roky a používa sa v aplikáciách, ako sú antény a podvodné sonary. V nedávnej dobe sa to stalo súčasťou technológie, ktorú mnohí z nás každodenne používajú, často spôsobmi, o ktorých si možno ani nemyslíme, že zahŕňa taký high-tech koncept. Napríklad, notebooky sú často vybavené sústavou mikrofónov, ktoré využívajú určitý spôsob tvarovania lúčov na lepšie potlačenie hluku pozadia pri zachytení hlasového signálu. Stále viac sa používa aj v reproduktorových poliach, vrátane inteligentného reproduktora HomePod od Apple (t ktorých prvá generácia je teraz, žiaľ, zosnulý), ktorá ho využila na poskytnutie kvalitnejšieho zážitku z prehrávania hudby pre poslucháča.

„Stručne povedané, tvarovanie lúčov sa opiera o princíp konštruktívneho a deštruktívneho rušenia vĺn,“ Filippo Fazi, profesor zo skupiny pre spracovanie signálu, zvuk a sluch na Inštitúte výskumu zvuku a vibrácií na University of Southampton v Spojenom kráľovstve povedal pre Digital Trends. „Okamžitý záber zvukového poľa generovaného reproduktorom možno fyzicky interpretovať ako priestorový tlak. vzor, ​​so striedajúcimi sa zónami, kde je tlak vzduchu buď mierne nad alebo mierne pod atmosférickým tlakom tlak.”

Zvuk možno opísať ako rýchlu zmenu tlaku v priestore a čase. Ak vezmete dva reproduktory a budete ich napájať starostlivo navrhnutými signálmi, je možné zabezpečiť, aby oba generovali zvýšenie akustického tlaku v konkrétnom bode v priestore. Tento súčet zvukových signálov sa nazýva „konštruktívne rušenie“ a možno ho použiť na maximalizáciu hladiny akustického tlaku v požadovanom bode v priestore.

Technológia Holoplot využíva technológiu tvarovania lúčov a demonštruje ju v pôsobivom rozsahu. Pred niekoľkými rokmi sa uskutočnila skúška jeho technológie na hlavnej stanici vo Frankfurte, najrušnejšej železničnej stanici v Nemecku. Návštevníci, ktorí sa dostali na dno eskalátora, zrazu počuli jasné pokyny, ktoré im povedali, kam majú ísť ďalej. Ľudia len pár stôp za nimi nepočuli žiadnu takúto správu – hoci poslucháč nebol o nič múdrejší o tejto skutočnosti.

"Je zaujímavé, že osoba, ktorá prijíma zvuk, nie vždy vie, že nie všetci ostatní majú rovnakú skúsenosť," pokračoval Sick. „Pretože je to také [jasné], myslia si, že všetci ľudia vedľa [nich] dostali to isté. Ale v skutočnosti sú to len oni alebo malá skupina ľudí, ktorí prijali zvukový signál. Iní mohli dostať niečo iné alebo vôbec nič.“

Nedávno Holoplot debutoval so svojou novou produktovou radou X1, ktorá vytvorila reproduktory zamerané na scenáre s vysokým výkonom, od koncertov až po zábavné parky. „Teraz môžete zacieliť na podskupiny publika s konkrétnym obsahom... kde [môžete] mať jeden jazyk v jednej časti a v inom jazyku v inej časti, pričom všetky pochádzajú z rovnakého zdroja v rovnakom čase,“ povedal povedal.

Transformácia zvuku k dobru

Beamforming má potenciál premeniť zvuk navždy. Tam, kde bol predtým zvuk chaotický a šíril sa do okolitých oblastí, je teraz možné zamerať akustiku ako laser. "Funguje formovanie lúča s reproduktorovými sústavami?" Povedal Filippo Fazi. "Áno, je to tak a je to celkom pôsobivé."

Akokoľvek je Holoplotova práca oslňujúca, nie je to jediná skupina, ktorá v tomto priestore robí fascinujúcu prácu. Napríklad vo Faziho laboratóriu tím robí úžasnú prácu pomocou tvarovania lúčov na vytvorenie individuálnych zón počúvania v jednom aute. „To umožňuje napríklad vodičovi jasne počúvať pokyny satelitnej navigácie, zatiaľ čo cestujúci si môžu vychutnať svoju obľúbenú hudbu bez toho, aby počuli hlas navigačného systému,“ povedal. "Dokážeme to dosiahnuť aj bez reproduktorov namontovaných na opierke hlavy autosedačky."

Stručne povedané, tvarovanie lúča znamená, že po prvýkrát je možné umiestniť jednotlivcov do ich vlastných zvukových bublín – bez toho, aby museli mať slúchadlá, aby si tento zážitok užili. "Je to nová éra toho, čo môžete robiť [zvukovo]," povedal Roman Sick. „[V osemdesiatych rokoch] bol Walkman novou érou, pretože zrazu ste mohli vytvoriť tieto osobné bubliny [zvuku], s ktorými by mohol chodiť každý. Veríme, že s našou technológiou je to podobný kvantový skok. Môžete vytvoriť úplne nové zážitky, z ktorých o niektorých možno ešte ani nevieme.“

Odporúčania redaktorov

• Môže nás superpočítač zachrániť pred koronavírusom? Hovorili sme s mužom, ktorý to vie
• Zabudnite na odtlačky prstov. Tieto slúchadlá dokážu naskenovať váš zvukovod na identifikáciu
• Myslíte si, že vaše dieťa môže mať infekciu ucha? Táto aplikácia to môže potvrdiť
• Kto potrebuje robodoga, keď si môžete postaviť psieho kentaura?
• Kto potrebuje atramentové kazety? Harvardova akustická tlačiareň dokáže vypľuť med alebo bunky