Glavna tehnologija audio zumiranja je oblikovanje snopa ili prostorno filtriranje.Može promijeniti smjer audiosnimke (odnosno, osjetiti smjer izvora zvuka) i prilagoditi ga prema potrebi.U ovom slučaju, optimalan smjer je superkardioidni uzorak (na slici dolje), koji pojačava zvuk koji dolazi sprijeda (tj. smjer u kojem je kamera izravno okrenuta), dok prigušuje zvuk koji dolazi iz drugih smjerova (pozadinski šum).).
Osnova ove tehnologije je da je potrebno što više postaviti višesmjerni mikrofon: što je više mikrofona i što je udaljenije, to se više zvuka može snimiti.Kada je telefon opremljen s dva mikrofona, oni se obično postavljaju na vrh i na dno kako bi se povećala međusobna udaljenost;a signali koje uhvate mikrofoni bit će u najboljoj kombinaciji za stvaranje superkardioidne usmjerenosti.
Slika lijevo tipičan je audio zapis;audio zum na slici desno ima superkardioidnu usmjerenost, koja je osjetljivija na ciljni izvor i smanjuje pozadinsku buku.
Rezultat ove visoke usmjerenosti dobiva se korištenjem neusmjerenog prijemnika postavljanjem različitih pojačanja za svaku grupu pojedinačnih mikrofona na različitim mjestima na telefonu, zatim zbrajanjem faza šiljaka kako bi se poboljšao željeni zvuk i uništio bočni val kako bi se smanjio izvanosne smetnje.
Barem u teoriji.Zapravo, oblikovanje snopa u pametnim telefonima ima svoje probleme.S jedne strane, mobiteli ne mogu koristiti tehnologiju kondenzatorskog mikrofona koja se nalazi u velikim studijima za snimanje, već moraju koristiti elektretne pretvarače - minijaturne MEMS (mikro-elektro-mehanički sustavi) mikrofone koji zahtijevaju vrlo malo energije za rad.Nadalje, kako bi optimizirali razumljivost i kontrolirali karakteristične spektralne i vremenske artefakte koji se javljaju s prostornim filtriranjem (kao što su izobličenje, gubitak basa i ukupni zvuk s ozbiljnom faznom interferencijom/nazalnošću), proizvođači pametnih telefona moraju ne samo pažljivo razmotriti položaj mikrofona, već i , mora se oslanjati na vlastitu jedinstvenu kombinaciju zvučnih značajki, kao što su ekvilizatori, detekcija glasa i vrata za buku (koje same mogu uzrokovati zvučne smetnje).
Stoga je logično da svaki proizvođač ima svoju jedinstvenu metodu oblikovanja snopa u kombinaciji s vlastitom tehnologijom.Ipak, svaka od različitih tehnika oblikovanja snopa ima svoje prednosti, od dereverberacije govora do smanjenja šuma.Međutim, algoritmi za formiranje snopa mogu lako pojačati šum vjetra u snimljenom zvuku, a ne može ili ne želi svatko koristiti dodatni vjetrobran za zaštitu MEMS-a.I zašto mikrofoni u pametnim telefonima ne rade više obrade?Budući da to ugrožava frekvencijski odziv i osjetljivost mikrofona, proizvođači se oslanjaju na softver za smanjenje buke i buke vjetra.
Osim toga, nemoguće je simulirati stvarnu buku vjetra u prirodnom akustičnom okruženju u laboratorijskim uvjetima, a za sada još uvijek ne postoji dobro tehničko rješenje za rješavanje toga.Kao rezultat toga, proizvođači moraju razviti jedinstvene digitalne tehnologije zaštite od vjetra (koje se mogu primijeniti bez obzira na ograničenja industrijskog dizajna proizvoda) na temelju procjene snimljenog zvuka.Nokijin OZO Audio Zoom snima zvuk uz pomoć svoje tehnologije zaštite od vjetra.
Poput poništavanja buke i mnogih drugih popularnih tehnika, oblikovanje snopa izvorno je razvijeno u vojne svrhe.Fazni nizovi odašiljača korišteni su kao radarske antene tijekom Drugog svjetskog rata, a danas se koriste za sve, od medicinskog snimanja do glazbenih proslava.Što se tiče faznih mikrofonskih nizova, njih su 70-ih izumili John Billingsley (ne, ne glumac koji je glumio dr. Volasha u Star Trek: Enterprise) i Roger Kinns.Iako se izvedba ove tehnologije u pametnim telefonima nije značajno poboljšala tijekom prošlog desetljeća, neki su uređaji preveliki, neki imaju više kompleta mikrofona, a neki čak imaju snažnije čipsetove.Sam mobilni telefon ima višu razinu, što čini tehnologiju zumiranja zvuka učinkovitijom u raznim audio aplikacijama.
U radu N. van Wijngaardena i EH Woutersa “Poboljšanje zvuka oblikovanjem snopa pomoću pametnih telefona” navodi se: “Pada mi na pamet da države (ili tvrtke) koje vrše nadzor mogu koristiti posebne tehnike oblikovanja snopa kako bi špijunirale sve svoje stanovnike. Ali u mjeri u kojoj je masovni nadzor , koliki utjecaj može imati sustav za oblikovanje snopa pametnog telefona?[…] U teoriji, ako tehnologija postane zrelija, mogla bi postati oružje u arsenalu države nadzora, ali to je još daleko.Specifična tehnologija oblikovanja snopa na pametnim telefonima još uvijek je relativno neistraženo područje, a nedostatak tehnologije za isključivanje zvuka i neprimjetne opcije sinkronizacije smanjuju mogućnost prikrivenog slušanja.
Vrijeme objave: 14. lipnja 2022
