Hovedteknologien til audiozoom er beamforming eller rumlig filtrering.Den kan ændre retningen på lydoptagelsen (det vil sige, den registrerer retningen af lydkilden) og justerer den efter behov.I dette tilfælde er den optimale retning et superkardioidmønster (billedet nedenfor), som forstærker lyden, der kommer forfra (det vil sige den retning, kameraet vender direkte), mens den dæmper lyd, der kommer fra andre retninger (baggrundsstøj).).
Grundlaget for denne teknologi er, at det er nødvendigt at opsætte en omnidirektionel mikrofon så meget som muligt: Jo flere mikrofoner og jo længere væk, jo mere lyd kan der optages.Når en telefon er udstyret med to mikrofoner, er de normalt placeret øverst og nederst for at maksimere afstanden mellem hinanden;og de signaler, der opfanges af mikrofonerne, vil være i den bedste kombination til at danne en superkardioid-direktivitet.
Billedet til venstre er en typisk lydoptagelse;lydzoomen på billedet til højre har en superkardioid retning, som er mere følsom over for målkilden og reducerer baggrundsstøj.
Resultatet af denne høje retningsbestemmelse opnås ved at bruge en ikke-retningsbestemt modtager ved at indstille forskellige forstærkninger for hver gruppe af individuelle mikrofoner på forskellige steder på telefonen, og derefter summere faserne af spidserne for at forbedre den ønskede lyd og ødelægge sidebølgen for at reducere ikke-akse interferens.
I hvert fald i teorien.Faktisk har beamforming i smartphones sine egne problemer.På den ene side kan mobiltelefoner ikke bruge kondensatormikrofonteknologien, der findes i store optagestudier, men skal bruge elektrettransducere - miniature MEMS (mikro-elektromekaniske systemer) mikrofoner, der kræver meget lidt strøm for at fungere.For at optimere forståeligheden og kontrollere de karakteristiske spektrale og tidsmæssige artefakter, der opstår med rumlig filtrering (såsom forvrængning, bastab og overordnet lyd med alvorlig faseinterferens/nasalitet), skal smartphoneproducenter ikke kun nøje overveje mikrofonplacering også. , skal stole på sin egen unikke kombination af lydfunktioner, såsom equalizere, stemmedetektion og støjporte (som i sig selv kan forårsage hørbare artefakter).
Så logisk set har hver producent sin egen unikke stråleformningsmetode kombineret med proprietær teknologi.Når det er sagt, har hver af de forskellige stråleformningsteknikker sine styrker, fra talede-efterklang til støjreduktion.Imidlertid kan stråleformende algoritmer nemt forstærke vindstøj i den optagede lyd, og ikke alle kan eller ønsker at bruge en ekstra forrude til at beskytte MEMS.Og hvorfor bearbejder mikrofonerne i smartphones ikke mere?Fordi det kompromitterer mikrofonens frekvensrespons og følsomhed, har producenterne en tendens til at stole på software til at reducere støj og vindstøj.
Derudover er det umuligt at simulere den reelle vindstøj i et naturligt akustisk miljø under laboratorieforhold, og indtil videre er der ingen god teknisk løsning til at håndtere det.Som følge heraf skal producenterne udvikle unikke digitale vindbeskyttelsesteknologier (som kan anvendes uanset produktets industrielle designbegrænsninger) baseret på evalueringen af den optagede lyd.Nokias OZO Audio Zoom optager lyd hjulpet af dens vindtætte teknologi.
Ligesom støjreduktion og mange andre populære teknikker blev beamforming oprindeligt udviklet til militære formål.Fasede senderarrays blev brugt som radarantenner under Anden Verdenskrig, og i dag bruges de til alt fra medicinsk billeddannelse til musikalske festligheder.Hvad angår fasede mikrofonsystemer, blev de opfundet i 70'erne af John Billingsley (nej, ikke skuespilleren, der spillede Dr. Volash i Star Trek: Enterprise) og Roger Kinns.Selvom ydeevnen af denne teknologi i smartphones ikke er forbedret væsentligt i løbet af det sidste årti, er nogle håndsæt overdimensionerede, nogle har flere sæt mikrofoner, og nogle har endda mere kraftfulde chipsæt.Selve mobiltelefonen har et højere niveau, hvilket gør audiozoomteknologien mere effektiv i forskellige lydapplikationer.
I N. van Wijngaarden og EH Wouters' papir "Enhancing Sound by Beamforming Using Smartphones" hedder det: "Det kommer til at tænke på, at overvågningslande (eller virksomheder) kan bruge specifikke beamforming-teknikker til at spionere på alle indbyggere. Men i omfanget af masseovervågning , hvor stor indflydelse kan en smartphones beamforming-system have?[…] I teorien, hvis teknologien bliver mere moden, kan den blive et våben i overvågningsstatens arsenal, men det er stadig et stykke vej.Den specifikke beamforming-teknologi på smartphones er stadig relativt ukendt territorium, og manglen på mute-teknologi og de upåfaldende synkroniseringsmuligheder reducerer muligheden for skjult lytning.
Indlægstid: 14-jun-2022
