Асноўная тэхналогія маштабавання гуку - фармаванне прамяня або прасторавая фільтрацыя.Ён можа змяняць кірунак аўдыязапісу (гэта значыць, ён вызначае кірунак крыніцы гуку) і карэктуе яго па меры неабходнасці.У гэтым выпадку аптымальным кірункам з'яўляецца суперкардыяідная схема (малюнак ніжэй), якая ўзмацняе гук, які паступае спераду (гэта значыць у той кірунак, у які камера павернутая непасрэдна), адначасова аслабляючы гук, які паступае з іншых напрамкаў (фонавы шум).).
Аснова гэтай тэхналогіі заключаецца ў тым, што неабходна максімальна наладзіць усенакіраваны мікрафон: чым больш мікрафонаў і чым далей, тым больш гуку можна запісаць.Калі тэлефон абсталяваны двума мікрафонамі, яны звычайна размяшчаюцца ўверсе і ўнізе, каб павялічыць адлегласць адзін ад аднаго;і сігналы, улоўленыя мікрафонамі, будуць у найлепшай камбінацыі для фарміравання суперкардыяіднай накіраванасці.
Выява злева ўяўляе сабой тыповы аўдыязапіс;гукавы зум на малюнку справа мае суперкардыяідную накіраванасць, якая больш адчувальная да мэтавай крыніцы і памяншае фонавы шум.
Вынік гэтай высокай накіраванасці атрымліваецца з дапамогай ненакіраванага прыёмніка шляхам усталявання рознага ўзмацнення для кожнай групы асобных мікрафонаў у розных месцах на тэлефоне, затым сумавання фаз пікаў для ўзмацнення патрэбнага гуку і знішчэння бакавой хвалі для памяншэння пазавосевыя перашкоды.
Прынамсі, тэарэтычна.На самай справе, фарміраванне прамяня ў смартфонах мае свае праблемы.З аднаго боку, сотавыя тэлефоны не могуць выкарыстоўваць тэхналогію кандэнсатарнага мікрафона, якая прысутнічае ў вялікіх студыях гуказапісу, але павінны выкарыстоўваць электрэтныя пераўтваральнікі — мініяцюрныя мікрафоны MEMS (мікраэлектрамеханічныя сістэмы), якія патрабуюць вельмі мала энергіі для працы.Акрамя таго, каб аптымізаваць разборлівасць і кантраляваць характэрныя спектральныя і часовыя артэфакты, якія ўзнікаюць пры прасторавай фільтрацыі (напрыклад, скажэнні, страта баса і агульны гук з сур'ёзнымі фазавымі перашкодамі/назальнасцю), вытворцы смартфонаў павінны не толькі ўважліва разглядаць размяшчэнне мікрафона, але і , павінен абапірацца на сваю ўласную унікальную камбінацыю гукавых функцый, такіх як эквалайзеры, выяўленне голасу і перашкоды (якія самі па сабе могуць выклікаць гукавыя артэфакты).
Таму лагічна, што кожны вытворца мае свой унікальны метад фарміравання прамяня ў спалучэнні з запатэнтаванай тэхналогіяй.Тым не менш, кожны з розных метадаў фарміравання прамяня мае свае моцныя бакі, ад дэрэверберацыі гаворкі да шумапрыглушэння.Аднак алгарытмы фарміравання прамяня могуць лёгка ўзмацніць шум ветру ў запісаным гуку, і не кожны можа або хоча выкарыстоўваць дадатковае лабавое шкло для абароны MEMS.І чаму мікрафоны ў смартфонах не робяць больш апрацоўкі?Паколькі гэта парушае частотную характарыстыку і адчувальнасць мікрафона, вытворцы, як правіла, разлічваюць на праграмнае забеспячэнне для зніжэння шуму і шуму ветру.
Акрамя таго, у лабараторных умовах немагчыма змадэляваць рэальны шум ветру ў натуральным акустычным асяроддзі, і да гэтага часу няма добрага тэхнічнага рашэння для барацьбы з ім.У выніку вытворцы павінны распрацаваць унікальныя лічбавыя тэхналогіі абароны ад ветру (якія могуць прымяняцца незалежна ад абмежаванняў прамысловага дызайну прадукту) на аснове ацэнкі запісанага гуку.OZO Audio Zoom ад Nokia запісвае гук з дапамогай ветраахоўнай тэхналогіі.
Як шумапрыглушэнне і многія іншыя папулярныя метады, фарміраванне прамяня першапачаткова распрацоўвалася для ваенных мэтаў.Фазаваныя рашоткі перадатчыкаў выкарыстоўваліся ў якасці радарных антэн падчас Другой сусветнай вайны, а сёння яны выкарыстоўваюцца для ўсяго: ад медыцынскай візуалізацыі да музычных святаў.Што да фазаваных мікрафонных кратаў, то іх прыдумалі ў 70-х Джон Білінгслі (не, не той акцёр, які сыграў доктара Волаша ў «Зорным шляху: Энтэрпрайз») і Роджэр Кінс.Хаця прадукцыйнасць гэтай тэхналогіі ў смартфонах не палепшылася істотна за апошняе дзесяцігоддзе, некаторыя тэлефоны занадта вялікія, некаторыя маюць некалькі камплектаў мікрафонаў, а некаторыя нават маюць больш магутныя чыпсэты.Сам мабільны тэлефон мае больш высокі ўзровень, што робіць тэхналогію павелічэння гуку больш эфектыўнай у розных аўдыяпраграмах.
У артыкуле N. van Wijngaarden і EH Wouters «Паляпшэнне гуку шляхам фармавання прамяня з дапамогай смартфонаў» гаворыцца: «Прыходзіць на розум, што краіны (або кампаніі) назірання могуць выкарыстоўваць спецыяльныя метады фармавання прамяня, каб шпіёніць за ўсімі жыхарамі. Але ў ступені масавага сачэння , наколькі вялікі ўплыў можа мець сістэма фарміравання прамяня смартфона?[…] Тэарэтычна, калі тэхналогія стане больш сталай, яна можа стаць зброяй у арсенале дзяржавы, якая ажыццяўляе назіранне, але да гэтага яшчэ далёка.Спецыяльная тэхналогія фарміравання прамяня на смартфонах па-ранейшаму застаецца адносна нязведанай тэрыторыяй, а адсутнасць тэхналогіі адключэння гуку і непрыкметныя варыянты сінхранізацыі памяншаюць магчымасць схаванага праслухоўвання.
Час публікацыі: 14 чэрвеня 2022 г
