Nové AI slúchadlá vytvárajú „zvukovú bublinu“, ktorá tlmí všetky zvuky na vzdialenosť viac ako pár metrov
Vedci predstavili slúchadlá, ktoré vytvoria okolo teba zvukovú bublinu pomocou AI. Cez ňu neprenikne žiaden zvuk z okolia.
Výskumníci z University of Washington predstavili pokročilú technológiu slúchadiel, ktorá by mohla zmeniť spôsob ako pracujeme alebo ako konverzujeme v hlučnom prostredí.
Vedci vytvorili prototyp slúchadiel, ktorý dokáže okolo nositeľa vytvoriť zvukovú bublinu. Na základe pokročilého AI algoritmu slúchadlá dokážu efektívne odstrániť všetky zvuky, ktoré sa mimo tejto bubliny odohrávajú. Autori štúdie zároveň vysvetľujú, že túto bublinu možno nastaviť tak, aby mala polomer od 3 až do 6 stôp.
“Predstavte si, že ste v práci a jednoducho dokážete odfiltrovať všetok šum v pozadí. Odrazu príde kolega, ktorý sa vás opýta nejakú otázku, no namiesto toho, aby ste si museli slúchadlá zložiť a požiadať ho o to, aby otázku zopakoval, ho budete počuť jasne, zatiaľ čo všetky konverzácie od vás ostanú aj naďalej stlmené. Alebo si predstavte, že sedíte s rodinou v rušnej reštaurácií, no napriek tomu nepočujete nikoho mimo vášho stola,” opisujú vedci svoju novú technológiu.
Nové pokročilé slúchadlá dokážu pomocou umelej inteligencie stíšiť zvuky mimo vytvorenej bubliny až o 49 decibelov. Pre lepšiu predstavu, ide približne o rozdiel medzi vákuom a šumením listov. Slúchadlá zvuky stíšia aj v prípade, ak sú hlasnejšie ako zvuky vo vytvorenej bubline.
Prelomové potlačenie šumu
Autori štúdie vysvetľujú, že človek nie je až tak dobrý v odhadovaní vzdialenosti pomocou zvuku, hlavne ak sa okolo nich nachádza viacero zvukových zdrojov. Schopnosť sústrediť sa na to, čo hovorí niekto v našej blízkosti môže byť značne obmedzené na rušných miestach, napríklad v rušnej reštaurácii alebo napríklad v práci, kde je človek obklopený hlasnými strojmi.
AI systém vedcov sa ale dokáže naučiť vzdialenosti každého zvukového zdroja a spracovať ho v reálnom čase do 8 milisekúnd. Nový pokročilý prototyp slúchadiel vytvorili s komerčne dostupným modelom, ktorý má funkciu rušenia šumu. Okolo čelenky slúchadiel umiestnili šesť malých mikrofónov a na slúchadlá napojili neurónovú sieť, ktorá bežala na malom počítači zabudovanom priamo v slúchadlách.
Neprehliadni
Každý mikrofón zaznamenáva zvuky okolo seba. AI systém následne blokuje zvuky prichádzajúce z bubliny, pričom jemne zosilňuje zvuky v bubline. Robí to preto, lebo z čisto fyzikálneho hľadiska sa nejaký zvuk dostane cez slúchadlá priamo do našich uší.
Výskumníkov prekvapilo, že dokázali dosiahnuť tak dobrý efekt potlačenia zvuku len s mikrofónmi, ktoré sa nachádzali priamo na slúchadlách. Spočiatku ale umiestnili mikrofóny okolo stola. Prvotná myšlienka autorov bola, že potrebujú väčšie vzdialenosti medzi mikrofónmi, aby dokázali spoľahlivo odhadnúť vzdialenosti zvukov mimo bubliny a stlmiť zvuky mimo nej.
Slúchadlá budúcnosti
Umelú inteligenciu trénovali vedci tak, že slúchadlá umiestnili na figurínu. Následne robotická platforma otáčala hlavu figuríny, zatiaľ čo druhá platforma pohybovala s reproduktorom. Reproduktor prehrával zvuky z odlišných vzdialeností. Výskumníci získali bohatý dataset nielen z figuríny ale aj z ľudí, ktorí slúchadlá nosili v 22 odlišných prostrediach.
Tak dobré potlačenie zvuku dokázali vedci dosiahnuť kvôli dvom dôvodom. Prvý dôvod je, že hlava nositeľa slúchadiel odráža zvuk. To pomáha umelej inteligencií rozoznať zvuky z odlišných vzdialeností. Druhým dôvodom je, že zvuky, ako napríklad ľudská reč, majú niekoľko frekvencií. Každá frekvencia pritom prechádza niekoľkými fázami počas toho, ako cestuje od svojho zdroja.
Niektoré slúchadlá, napríklad Apple AirPod Pro 2 už dnes dokážu zvýšiť hlasitosť hovoriaceho pred tebou. Táto funkcia ale pracuje na základe sledovania pozície hlavy a zvyšovania hlasitosti zvukov, ktoré prichádzajú zo špecifického smeru. Takéto slúchadlá nedokážu zvýšiť hlas viacerých hovoriacich naraz a funkcia prestáva správne pracovať, keď otočíš hlavu od hovoriaceho.
Autori štúdie momentálne vylepšujú svoj koncept. V ďalších krokoch chcú vytvoriť rušenie zvukov, ktoré by fungovalo aj v exteriéroch.
Komentáre