A tecnoloxía principal do zoom de audio é a formación de feixe ou o filtrado espacial.Pode cambiar a dirección da gravación de audio (é dicir, detecta a dirección da fonte de son) e axústaa segundo sexa necesario.Neste caso, a dirección óptima é un patrón supercardioide (na imaxe de abaixo), que mellora o son que chega desde a parte frontal (é dicir, a dirección á que se enfronta a cámara directamente), ao tempo que atenúa o son procedente doutras direccións (ruído de fondo).).
A base desta tecnoloxía é que é necesario configurar un micrófono omnidireccional na medida do posible: cantos máis micrófonos e canto máis lonxe, máis son se pode gravar.Cando un teléfono está equipado con dous micrófonos, adoitan colocarse na parte superior e na parte inferior para maximizar a distancia entre si;e os sinais captados polos micrófonos estarán na mellor combinación para formar unha directividade supercardioide.
A imaxe da esquerda é unha gravación de audio típica;o zoom de audio da imaxe da dereita ten unha directividade supercardioide, que é máis sensible á fonte obxectivo e reduce o ruído de fondo.
O resultado desta alta directividade obtense mediante un receptor non direccional configurando diferentes ganancias para cada grupo de micrófonos individuais en varios lugares do teléfono, sumando despois as fases dos picos para mellorar o son desexado e destruír a onda lateral para reducir interferencia fóra do eixe.
Polo menos, en teoría.De feito, a formación de feixe nos teléfonos intelixentes ten os seus propios problemas.Por unha banda, os teléfonos móbiles non poden usar a tecnoloxía de micrófono de condensador que se atopa nos grandes estudos de gravación, senón que deben usar transdutores electret: micrófonos MEMS (sistemas microelectro-mecánicos) en miniatura que requiren moi pouca potencia para funcionar.Ademais, para optimizar a intelixibilidade e controlar os artefactos espectrais e temporais característicos que se producen co filtrado espacial (como a distorsión, a perda de graves e o son xeral con interferencias de fase severas/nasalidade), os fabricantes de teléfonos intelixentes non só deben considerar coidadosamente a colocación do micrófono. , debe confiar na súa propia combinación única de funcións de son, como ecualizadores, detección de voz e portas de ruído (que por si mesmas poden causar artefactos audibles).
Entón, loxicamente, cada fabricante ten o seu propio método único de formación de feixe combinado coa tecnoloxía propietaria.Dito isto, cada unha das diferentes técnicas de formación de feixe ten os seus puntos fortes, desde a dereverberación da fala ata a redución de ruído.Non obstante, os algoritmos de formación de feixe poden amplificar facilmente o ruído do vento no audio gravado e non todos poden ou queren usar un parabrisas adicional para protexer os MEMS.E por que os micrófonos dos teléfonos intelixentes non procesan máis?Debido a que iso compromete a resposta en frecuencia e a sensibilidade do micrófono, os fabricantes tenden a confiar no software para reducir o ruído e o ruído do vento.
Ademais, é imposible simular o ruído do vento real nun ambiente acústico natural en condicións de laboratorio, e ata agora aínda non hai unha boa solución técnica para tratar con el.Como resultado, os fabricantes deben desenvolver tecnoloxías dixitais únicas de protección do vento (que se poden aplicar independentemente das limitacións do deseño industrial do produto) baseándose na avaliación do audio gravado.O OZO Audio Zoom de Nokia grava o son coa súa tecnoloxía a proba de vento.
Do mesmo xeito que a cancelación de ruído e moitas outras técnicas populares, o beamforming foi desenvolvido orixinalmente con fins militares.As matrices de transmisores en fase usáronse como antenas de radar durante a Segunda Guerra Mundial, e hoxe úsanse para todo, desde imaxes médicas ata celebracións musicais.En canto ás matrices de micrófonos en fase, foron inventadas nos anos 70 por John Billingsley (non, non o actor que interpretou ao Dr. Volash en Star Trek: Enterprise) e Roger Kinns.Aínda que o rendemento desta tecnoloxía nos teléfonos intelixentes non mellorou significativamente durante a última década, algúns teléfonos son sobredimensionados, algúns teñen varios conxuntos de micrófonos e algúns incluso teñen chipsets máis potentes.O propio teléfono móbil ten un nivel superior, o que fai que a tecnoloxía de zoom de audio sexa máis eficaz en varias aplicacións de audio.
No artigo de N. van Wijngaarden e EH Wouters "Enhancing Sound by Beamforming Using Smartphones" afirma: "Vénse á mente que os países (ou empresas) de vixilancia poden usar técnicas específicas de beamforming para espiar a todos os habitantes. Pero na medida da vixilancia masiva. , canto impacto pode ter o sistema de formación de feixe dun teléfono intelixente?[…] En teoría, se a tecnoloxía se fai máis madura, podería converterse nunha arma no arsenal do estado de vixilancia, pero aínda queda moi lonxe.A tecnoloxía de formación de feixe específica nos teléfonos intelixentes aínda é un territorio relativamente descoñecido, e a falta de tecnoloxía de silencio e as opcións de sincronización discretas reducen a posibilidade de escoitar encuberto.
Hora de publicación: 14-Xun-2022
