Hlavnou technológiou audio zoomu je tvarovanie lúča alebo priestorové filtrovanie.Dokáže zmeniť smer zvukového záznamu (teda sníma smer zdroja zvuku) a podľa potreby ho upraví.V tomto prípade je optimálnym smerom superkardioidný vzor (obrázok nižšie), ktorý zvýrazňuje zvuk prichádzajúci spredu (to znamená smer, ktorým je kamera otočená priamo), pričom tlmí zvuk prichádzajúci z iných smerov (šum v pozadí).).
Základom tejto technológie je, že je potrebné čo najviac nastaviť všesmerový mikrofón: čím viac mikrofónov a čím ďalej, tým viac zvuku je možné zaznamenať.Keď je telefón vybavený dvoma mikrofónmi, zvyčajne sú umiestnené hore a dole, aby sa maximalizovala vzájomná vzdialenosť;a signály zachytené mikrofónmi budú v najlepšej kombinácii, aby vytvorili superkardioidnú smerovosť.
Obrázok vľavo je typický zvukový záznam;audio zoom na obrázku vpravo má superkardioidnú smerovosť, ktorá je citlivejšia na cieľový zdroj a znižuje šum pozadia.
Výsledok tejto vysokej smerovosti sa získa pomocou nesmerového prijímača nastavením rôznych zosilnení pre každú skupinu jednotlivých mikrofónov na rôznych miestach v telefóne, potom sčítaním fáz špičiek, aby sa zvýraznil požadovaný zvuk a zničila sa bočná vlna, aby sa znížila mimoosové rušenie.
Aspoň teoreticky.V skutočnosti má vytváranie lúčov v smartfónoch svoje vlastné problémy.Na jednej strane mobilné telefóny nemôžu používať technológiu kondenzátorových mikrofónov, ktorá sa nachádza vo veľkých nahrávacích štúdiách, ale musia používať elektretové prevodníky – miniatúrne mikrofóny MEMS (mikro-elektro-mechanické systémy), ktoré na svoju činnosť vyžadujú veľmi málo energie.Okrem toho, s cieľom optimalizovať zrozumiteľnosť a kontrolovať charakteristické spektrálne a časové artefakty, ktoré sa vyskytujú pri priestorovom filtrovaní (ako je skreslenie, strata basov a celkový zvuk so silným fázovým rušením/nazálnosťou), musia výrobcovia smartfónov nielen starostlivo zvážiť umiestnenie mikrofónu. , sa musí spoliehať na vlastnú jedinečnú kombináciu zvukových funkcií, ako sú ekvalizéry, detekcia hlasu a šumové brány (ktoré samotné môžu spôsobiť počuteľné artefakty).
Každý výrobca má teda logicky svoju vlastnú jedinečnú metódu formovania lúča kombinovanú s patentovanou technológiou.To znamená, že každá z rôznych techník vytvárania lúča má svoje silné stránky, od zníženia dozvuku reči až po redukciu šumu.Algoritmy vytvárania lúčov však môžu ľahko zosilniť hluk vetra v zaznamenanom zvuku a nie každý môže alebo chce použiť dodatočné čelné sklo na ochranu MEMS.A prečo mikrofóny v smartfónoch nespracúvajú viac?Pretože to ohrozuje frekvenčnú odozvu a citlivosť mikrofónu, výrobcovia majú tendenciu spoliehať sa na softvér na zníženie hluku a hluku vetra.
Navyše v laboratórnych podmienkach nie je možné simulovať skutočný hluk vetra v prirodzenom akustickom prostredí a zatiaľ stále neexistuje dobré technické riešenie, ako sa s ním vysporiadať.V dôsledku toho musia výrobcovia vyvinúť jedinečné technológie digitálnej ochrany pred vetrom (ktoré sa dajú použiť bez ohľadu na obmedzenia priemyselného dizajnu produktu) na základe hodnotenia nahratého zvuku.Nokia OZO Audio Zoom nahráva zvuk vďaka svojej vetruodolnej technológii.
Rovnako ako potlačenie hluku a mnoho ďalších populárnych techník, tvarovanie lúčov bolo pôvodne vyvinuté na vojenské účely.Pole fázových vysielačov sa používali ako radarové antény počas druhej svetovej vojny a dnes sa používajú na všetko od lekárskeho zobrazovania až po hudobné oslavy.Pokiaľ ide o fázované mikrofónové polia, vynašli ich v 70. rokoch John Billingsley (nie, nie herec, ktorý hral Dr. Volash v Star Trek: Enterprise) a Roger Kinns.Aj keď sa výkon tejto technológie v smartfónoch za posledné desaťročie výrazne nezlepšil, niektoré telefóny sú predimenzované, niektoré majú viacero sád mikrofónov a niektoré dokonca výkonnejšie čipsety.Samotný mobilný telefón má vyššiu úroveň, vďaka čomu je technológia audio zoom efektívnejšia v rôznych audio aplikáciách.
V dokumente N. van Wijngaardena a EH Woutersa „Vylepšenie zvuku pomocou tvarovania lúča pomocou smartfónov“ sa uvádza: „Prichádza do úvahy, že sledovacie krajiny (alebo spoločnosti) môžu používať špecifické techniky tvarovania lúčov na špehovanie všetkých obyvateľov. , aký veľký vplyv môže mať systém tvarovania lúčov smartfónu?[…] Teoreticky, ak bude technológia vyspelejšia, mohla by sa stať zbraňou v arzenáli štátu dohľadu, ale to je ešte ďaleko.Špecifická technológia beamforming na smartfónoch je stále relatívne neprebádaná oblasť a nedostatok technológie stlmenia zvuku a nenápadné možnosti synchronizácie znižujú možnosť skrytého počúvania.
Čas odoslania: 14. júna 2022
