Учёные из Вашингтонского университета представили прототип наушников, которые создают уникальный «звуковой купол». Это устройство, усиливающее звуки в заданной области и уменьшающее внешние шумы, описанное в статье, опубликованной 14 ноября в Nature Electronics, может кардинально изменить способы общения в шумных местах.
Новинка оснащена шестью микрофонами и нейронной сетью, которая работает на встроенном микрокомпьютере. Искусственный интеллект, реализованный в системе, отслеживает удалённость каждого источника звука и обрабатывает аудиосигналы в режиме реального времени, всего за 8 миллисекунд.
«Люди с трудом воспринимают звуковую дистанцию, особенно в окружении множества звуковых источников. Наш ИИ научился определять удалённость звуков и обрабатывать их в режиме реального времени», — отметил ведущий автор исследования Шьям Голлакота, профессор Школы компьютерных наук и инженерии Вашингтонского университета.
Для обучения системы исследователи собрали акустические данные, используя манекен с наушниками и роботизированную установку, вращавшую голову, в то время как динамик проигрывал звуки с различных расстояний. Также были собраны данные от пользователей в 22 различных локациях.
Система работает, анализируя фазы звуковых частот для установления удалённости источников. Это позволяет наушникам усиливать звуки в пределах «звукового купола» радиусом от 1 до 2 метров и уменьшать окружающий шум в среднем на 49 децибел. «Мы добились этого, используя только наушники с микрофонами, и в реальном времени, что поражает», — добавил Голлакота.
Хотя в некоторых современных наушниках, таких как AirPods Pro 2 от Apple, есть возможность усиления голоса человека, они сосредоточены на определённом направлении звука в зависимости от положения головы, а не на измерении дистанции. Это значит, что они не могут обрабатывать несколько источников одновременно и теряют эффективность, если пользователь отворачивается от говорящего.
Исследователи продолжают работу над адаптацией технологии для слуховых аппаратов и наушников с шумоподавлением, что требует новых подходов к размещению микрофонов. Команда также планирует создать стартап для коммерческого внедрения этой технологии.
«Наша способность концентрироваться на близких собеседниках может быть ограничена в таких местах, как оживлённые рестораны, но создание звукового купола в слуховом устройстве даёт возможность преодолеть это ограничение», — отметил Голлакота.
Источник: iXBT
