211service.com
Kompiuterių garsiakalbiai tik jūsų ausims
Vis daugiau žmonių savo kompiuterius naudoja balso ryšiui, pvz., Skype ir garso momentiniams pranešimams. Tačiau dažniausiai norint naudotis šiomis funkcijomis reikia arba būti pririštam prie kompiuterio per ausines, arba kalbėti tiesiai į mikrofoną ir išlaikyti žemą garsiakalbio garsumą, ypač bendroje biuro erdvėje.
Išgirsk tai: „Microsoft“ mokslininkai sukūrė algoritmą, kuris koreguoja garso bangų, skleidžiamų iš kiekvieno masyvo garsiakalbio, laiką (žr. čia). Dėl to garso bangos kai kuriose erdvės dalyse viena kitą panaikina, o kitose sustiprina, efektyviai sukurdamos sutelktą garso spindulį, kuris veikia kaip virtualios ausinės.
Atsižvelgdami į šią problemą, „Microsoft“ mokslininkai bando padaryti garso išvestį sudėtingesnę. Komanda, vadovaujama „Microsoft“ programinės įrangos architekto Ivano Taševo, neseniai pradėjo dirbti su algoritmu, kuris teoriškai galės efektyviai nukreipti garsą iš garsiakalbių rinkinio, idealiai įtaisyto kompiuterio monitoriuje, į žmogaus ausis. virtualių ausinių kūrimas; vos keli coliai už garso bangų židinio taško, garsumas dramatiškai išnyksta. Labai svarbu, sako Tashevas, kad jo algoritmą galėtų naudoti daugybė nebrangių garsiakalbių, kuriuos būtų galima įdėti į kompiuterių monitorius.
Pasak jo, tikslas yra nukreipti fokusuotą garsą, kad asmuo galėtų vaikščioti po biurą ir girdėti vaizdo ar kompiuterio garso konferencinio skambučio metu. Informacija apie asmens buvimo vietą gali būti renkama aparatūros periferiniais įrenginiais ir grąžinama į garsiakalbio programinę įrangą, todėl virtualios ausinės gali judėti kartu su vartotoju realiuoju laiku. Pavyzdžiui, Taševas sako, kad fotoaparatas, sumontuotas arba įmontuotas kompiuterio monitoriuje, ir vaizdo apdorojimo programinė įranga gali nustatyti asmens padėtį. Be to, keturių ar daugiau mikrofonų masyvą kompiuterio monitoriuje arba šalia jo galima užprogramuoti taip, kad būtų galima lokalizuoti garsą, matuojant subtilius laiko skirtumus, kai garsas patenka į kiekvieną masyvo garsiakalbį. Tiesą sakant, ankstesnis Tashevo darbas buvo sukurti tokius garso lokalizavimo algoritmus, skirtus mikrofonų tipams, kurie dažniausiai būna nešiojamų kompiuterių rėmuose. Naudojant ir kamerą, ir mikrofoną, gali padidėti tikslumas ir atstumas, kurį žmogus galėtų nueiti naudodamas garsiakalbius.
Žinoma, garso fokusavimo idėja nėra nauja: karinės radarų sistemos ir įprasta ultragarso įranga, naudojama vaisiui gimdoje atvaizduoti ir vėžiniams augliams rasti, tai daro daugelį metų. Ši technologija vadinama spindulio formavimu ir pasiekiama tada, kai garso bangos iš tam tikrų garsiakalbių masyve patiria mikrosekundžių vėlavimą, aiškina Jiashu Chen, duomenų perdavimo bendrovės „Finisar Corporation“, įsikūrusios Sunnyvale, Kalifornijoje, techninis vadovas. Uždelstos garso bangos susijungia taip, kad kai kuriose erdvės vietose garsas išnyksta, o kitose garsas stiprėja.
Tačiau, sako Chen, spindulio formavimo sistemas, kurios nukreipia girdimą garsą, pvz., muziką ar žmonių balsus, sukurti techniškai sudėtingiau nei radarą ir ultragarsą, nes jos turi atitikti platesnį dažnių diapazoną; žemesniems dažniams reikalinga kitokia techninė ir programinė įranga nei aukštesniems dažniams. Signalų apdorojimo technologija patobulinta tiek, kad kai kurie komerciniai produktai naudoja pluošto formavimą. Pavyzdžiui, „Yamaha“ parduoda namų pramogoms skirtus garsiakalbius, kurie nukreipia sutelktą garsą nuo sienų ir sukuria virtualius garsiakalbius už klausytojo galvos. Tačiau tokios sistemos vis dar retos ir visada brangios.
Viena iš priežasčių, kodėl garso srauto formavimas yra brangus, yra tai, kad tam tikros sistemos kalibravimas užima daug laiko, sako „Microsoft“ Tashevas. Kiekvieno garsiakalbio skleidžiamas garsas šiek tiek skiriasi, o kadangi norint sufokusuoti garso pluoštą, reikia labai tiksliai nustatyti laiką, šie nedideli svyravimai gali sukelti didelius garso iškraipymus. Todėl garsui fokusuoti naudojama programinė įranga yra sukalibruota taip, kad veiktų su konkrečia aparatine įranga, o ją perkant visą sistemą reikia sukalibruoti pagal kambario, kuriame ji įdiegta, formą.
„Microsoft“ nori sukurti programinę įrangą, kuri būtų pakankamai gera dirbti su bet kokiais garsiakalbiais, o gamykloje arba naudotojų reikalaujama minimalaus kalibravimo. Kad bendrieji garsiakalbiai galėtų sutelkti garsą, Tashevas ir jo grupė pakeitė gerai žinomus spindulio formavimo algoritmus. Jie sukūrė dalį signalo apdorojimo algoritmo, vadinamo filtru, kad būtų galima pritaikyti įvairias gamybos leistinas nuokrypas arba duomenis, apibūdinančius garsiakalbių veikimą įvairiais dažniais. Turite žinoti, kaip tie parametrai skiriasi, sako Tashevas. Kai kuriate algoritmą, tai darote keliems garsiakalbių masyvų atvejams.
Jis sako, kad gudrybė yra pabandyti rasti laimingą terpę tarp skirtingų tolerancijos, kad gautas garsas būtų palyginamas visuose garsiakalbiuose. Tam reikia šiek tiek patikslinti, o mokslininkai vis dar nustato geriausią garsiakalbių tolerancijos įgyvendinimo būdą. Tačiau Tashevas pripažįsta, kad sukūrus bendrą pluošto formavimo algoritmą greičiausiai bus kompromisas dėl našumo. Jis sako, kad turite padaryti tam tikrus kompromisus.
Tashevas atkreipia dėmesį, kad projektas vis dar yra pradiniame etape. Net jei turite gerą spindulių formuotoją, to neužtenka, sako jis. Taip pat turite turėti garso lokalizatorių [pvz., fotoaparatą arba specializuotą mikrofono masyvą], kuris nurodytų, kur nukreipti spindulį. Be to, jis sako, kad norint, kad spindulio formavimo algoritmas būtų sėkmingas, reikia atsižvelgti į garso atspindžius iš biuro sienų ir langų.
Būtų malonu tai pamatyti, sako Stanas Birchfieldas, Klemsono universiteto elektros ir kompiuterių inžinerijos profesorius Klemsone, SC. Birchfieldas dirba su vaizdo apdorojimo metodais, kurie naudoja kameras asmens vietai nustatyti, kad pagerintų mikrofonų matricų fokusavimą. Pasak jo, sekimas yra tikrai sudėtinga problema, kurios niekas nerado būdo, kaip išspręsti tokiai aplinkai kaip biuras. Džiugina tai, kad „Microsoft“ tyrinėja šią sritį, priduria Birchfieldas, tačiau kol įmonė neturi planų dėl produktų, jis nesijaudina.
Tashevas sako, kad šios technologijos komercializacija pareikalaus sudėtingo daugelio veiksnių derinimo, kurį pasiekti gali prireikti iki trejų metų, net jei tyrimo prototipas būtų ištobulintas. Net ir šis žingsnis užtruks: Tashevas teigia, kad grupei vis tiek reikia išbandyti algoritmo patikimumą su daugybe garsiakalbių masyvų. Tada, norėdama paversti darbą produktu, „Microsoft“ turės rasti geriausią būdą integruoti algoritmą į „Windows Media Player“, įsitikinti, kad operacinėje sistemoje yra aparatinės įrangos tvarkyklės, ir, anot Tashevo, surasti įmones, kurios domisi garsiakalbių gamyba tokiai programai. Bet jei ir kai visa tai įvyks, atlygis bus didelis, sako jis. Žmonėms nebereikės ausinių, kad galėtų dalyvauti asmeniniame „Skype“ pokalbyje ar vaizdo konferencijoje.