211service.com
Datoru skaļruņi tikai jūsu ausīm
Arvien vairāk cilvēku izmanto savus datorus balss saziņai, piemēram, Skype un audio tūlītējai ziņojumapmaiņai. Tomēr lielākoties, lai izmantotu šīs funkcijas, ir jābūt vai nu piesietai pie datora, izmantojot austiņas, vai arī jārunā tieši mikrofonā un jāsaglabā zems skaļruņu skaļums, it īpaši koplietošanas biroja telpās.
Klausieties šo: Microsoft pētnieki ir izstrādājuši algoritmu, kas pielāgo skaņas viļņu laiku, kas izstaro no katra skaļruņa masīvā (skatīts šeit). Rezultātā skaņas viļņi izslēdz viens otru dažās telpas daļās un pastiprina cits citu citās, efektīvi radot fokusētu skaņas staru kūli, kas darbojas kā virtuālās austiņas.
Ņemot vērā šo problēmu, Microsoft pētnieki cenšas padarīt audio izvadi sarežģītāku. Microsoft programmatūras arhitekta Ivana Taševa vadītā komanda nesen sāka darbu pie algoritma, kas teorētiski spēs efektīvi virzīt skaņu no skaļruņu komplekta, kas ideālā gadījumā ir iebūvēts datora monitorā, cilvēka ausīs. virtuālo austiņu izveide; tikai dažas collas ārpus skaņas viļņu fokusa punkta, skaļums dramatiski samazinās. Būtiski, saka Taševs, ka viņa algoritmu varētu izmantot plašs lētu skaļruņu klāsts, ko varētu ievietot datoru monitoros.
Viņš saka, ka mērķis ir mērķēt fokusētu skaņu, lai cilvēks varētu staigāt pa biroju un dzirdēt video vai datorizētas audio konferences sarunas laikā. Informāciju par personas atrašanās vietu var savākt ar aparatūras perifērijas ierīcēm un ievadīt atpakaļ skaļruņu programmatūrā, ļaujot virtuālajām austiņām pārvietoties kopā ar lietotāju reāllaikā. Piemēram, Taševs saka, ka kamera, kas uzstādīta vai iegulta datora monitorā, un attēlu apstrādes programmatūra var noteikt personas stāvokli. Turklāt četru vai vairāku mikrofonu masīvu datora monitorā vai tā tuvumā var ieprogrammēt, lai lokalizētu skaņu, mērot smalkās laika atšķirības, kad skaņa nonāk katrā masīva skaļrunī. Faktiski Taševa iepriekšējais darbs bija izstrādāt šādus skaņas lokalizācijas algoritmus tiem mikrofonu veidiem, kas parasti ir atrodami klēpjdatoru rāmjos. Izmantojot gan kameru, gan mikrofonu, var uzlabot precizitāti un attālumu, kādu cilvēks var pārvietoties, lietojot skaļruņus.
Protams, skaņas fokusēšanas ideja nav jauna: militārās radaru sistēmas un parastās ultraskaņas iekārtas, ko izmanto, lai attēlotu augļus dzemdē un atrastu vēža audzējus, to ir darījušas gadiem ilgi. Šo tehnoloģiju sauc par staru kūļa formēšanu, un tā tiek panākta, kad skaņas viļņi no noteiktiem skaļruņiem masīvā piedzīvo mikrosekundes kavēšanos, skaidro Jiashu Chen, tehniskais vadītājs uzņēmumā Finisar Corporation, datu komunikācijas uzņēmums, kas atrodas Saniveilā, Kalifornijā. Aizkavētie skaņas viļņi apvienojas tā, ka dažās telpas daļās skaņa tiek izslēgta, bet citās skaņa kļūst skaļāka.
Tomēr Chen saka, ka staru kūļa veidošanas sistēmas, kas virza dzirdamu skaņu, piemēram, mūziku vai cilvēku balsis, ir tehniski grūtāk izveidot nekā radaru un ultraskaņu, jo tām ir jāpielāgo plašāks frekvenču diapazons; zemākām frekvencēm ir nepieciešami citi aparatūras un programmatūras apsvērumi nekā augstākām frekvencēm. Signālu apstrādes tehnoloģija ir uzlabojusies tiktāl, ka daži komerciāli produkti izmanto staru kūļa formēšanu. Piemēram, Yamaha pārdod mājas izklaidei paredzētus skaļruņus, kas atstaro fokusētu skaņu no sienām, lai izveidotu virtuālus skaļruņus aiz klausītāja galvas. Taču šādas sistēmas joprojām ir reti sastopamas un vienmēr ir dārgas.
Viens no iemesliem, kāpēc audio staru formēšana ir dārga, ir tas, ka noteiktas reālās pasaules sistēmas kalibrēšana ir laikietilpīga, saka Microsoft Taševs. Katram skaļrunim ir nelielas skaņas atšķirības, ko tas izstaro, un, tā kā skaņas stara fokusēšanai ir nepieciešama īpaša laika precizitāte, šīs nelielās variācijas var izraisīt lielus skaņas kropļojumus. Tāpēc programmatūra, ko izmanto skaņas fokusēšanai, ir kalibrēta darbam ar noteiktu aparatūru, un, kad tā tiek iegādāta, visa sistēma ir jākalibrē atbilstoši telpas formai, kurā tā ir uzstādīta.
Microsoft vēlas izstrādāt programmatūru, kas ir pietiekami laba, lai strādātu ar jebkuriem skaļruņiem, rūpnīcā vai lietotājiem veicot minimālu kalibrēšanas apjomu. Lai ļautu vispārējiem skaļruņiem fokusēt skaņu, Taševs un viņa grupa ir mainījuši labi zināmos staru kūļa formēšanas algoritmus. Viņi izstrādāja daļu no signāla apstrādes algoritma, ko sauc par filtru, lai pielāgotos dažādām ražošanas pielaidēm vai datiem, kas raksturo skaļruņu veiktspēju dažādās frekvencēs. Jums jāzina, kā šie parametri atšķiras, saka Tashev. Izstrādājot algoritmu, jūs to darāt vairākiem skaļruņu bloku gadījumiem.
Viņš saka, ka triks ir mēģināt atrast laimīgu vidi starp dažādām pielaidēm, lai radītā skaņa būtu salīdzināma visos skaļruņos. Tas prasa zināmu pielāgošanu, un pētnieki joprojām nosaka labāko veidu, kā ieviest skaļruņu pielaides. Tomēr Taševs atzīst, ka, izveidojot vispārēju staru kūļa formēšanas algoritmu, visticamāk, būs kompromiss ar veiktspēju. Viņš saka, ka jums ir jāpieņem daži kompromisi.
Taševs norāda, ka projekts vēl ir sākuma stadijā. Pat ja jums ir labs staru veidotājs, ar to nepietiek, viņš saka. Jums ir jābūt arī skaņas lokalizatoram [piemēram, kamerai vai specializētam mikrofonu blokam], kas norāda, kur vērst staru. Turklāt, viņš saka, lai staru veidošanas algoritms būtu veiksmīgs, tam būtu jāņem vērā skaņas atspīdumi no biroja sienām un logiem.
Būtu jauki to redzēt, saka Stens Bērfīlds, Klemsonas universitātes elektrotehnikas un datortehnikas profesors Klemsonā, SC. Birchfield strādā pie attēlu apstrādes metodēm, kas izmanto kameras, lai noteiktu personas atrašanās vietu, lai uzlabotu mikrofonu bloku fokusu. Viņš saka, ka izsekošana ir patiešām smaga problēma, kuru neviens nav atradis, kā atrisināt tādā vidē kā birojs. Tas ir iepriecinoši, ka Microsoft pēta šo apgabalu, piebilst Bērčfīlds, taču, kamēr uzņēmumam nav produktu plānu, viņš ir piesardzīgs, lai kļūtu entuziastisks.
Taševs saka, ka šīs tehnoloģijas komercializācijai būs nepieciešama daudzu faktoru sarežģīta koordinācija, kuras sasniegšanai var paiet pat trīs gadi, pat ja pētniecības prototips ir pilnveidots. Pat šis solis prasīs laiku: Tashev saka, ka grupai joprojām ir jāpārbauda algoritma uzticamība ar vairākiem skaļruņu masīviem. Pēc tam, lai darbu pārvērstu produktā, Microsoft būs jāatrod labākais veids, kā integrēt algoritmu programmā Windows Media Player, jāpārliecinās, vai operētājsistēmā ir iekļauti aparatūras draiveri, un, pēc Taševa teiktā, jāatrod uzņēmumi, kas interesējas par skaļruņu ražošanu šādam lietojumam. Bet, ja un kad tas viss notiks, atmaksa būs lieliska, viņš saka. Cilvēkiem vairs nebūs vajadzīgas austiņas, lai rīkotu privātu Skype sarunu vai videokonferenci.