ζουμ ήχου

Η κύρια τεχνολογία του ζουμ ήχου είναι η διαμόρφωση δέσμης ή το χωρικό φιλτράρισμα.Μπορεί να αλλάξει την κατεύθυνση της εγγραφής ήχου (δηλαδή, να αισθάνεται την κατεύθυνση της πηγής ήχου) και να την προσαρμόζει ανάλογα με τις ανάγκες.Σε αυτήν την περίπτωση, η βέλτιστη κατεύθυνση είναι ένα υπερκαρδιοειδές μοτίβο (εικόνα παρακάτω), το οποίο ενισχύει τον ήχο που έρχεται από μπροστά (δηλαδή την κατεύθυνση που βλέπει η κάμερα απευθείας), ενώ εξασθενεί τον ήχο που προέρχεται από άλλες κατευθύνσεις (θόρυβος φόντου).).

Η βάση αυτής της τεχνολογίας είναι ότι είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε ένα πανκατευθυντικό μικρόφωνο όσο το δυνατόν περισσότερο: όσο περισσότερα μικρόφωνα και όσο πιο μακριά, τόσο περισσότερος ήχος μπορεί να εγγραφεί.Όταν ένα τηλέφωνο είναι εξοπλισμένο με δύο μικρόφωνα, συνήθως τοποθετούνται στο επάνω και στο κάτω μέρος για να μεγιστοποιήσουν την απόσταση μεταξύ τους.και τα σήματα που λαμβάνονται από τα μικρόφωνα θα είναι στον καλύτερο συνδυασμό για να σχηματίσουν μια υπερκαρδιοειδή κατευθυντικότητα.

Η εικόνα στα αριστερά είναι μια τυπική ηχογράφηση.το ζουμ ήχου στην εικόνα στα δεξιά έχει μια υπερκαρδιοειδική κατευθυντικότητα, η οποία είναι πιο ευαίσθητη στην πηγή-στόχο και μειώνει τον θόρυβο του περιβάλλοντος.

Το αποτέλεσμα αυτής της υψηλής κατευθυντικότητας επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας έναν μη κατευθυντικό δέκτη ορίζοντας διαφορετικά κέρδη για κάθε ομάδα μεμονωμένων μικροφώνων σε διάφορες θέσεις στο τηλέφωνο, αθροίζοντας στη συνέχεια τις φάσεις των αιχμών για να ενισχύσετε τον επιθυμητό ήχο και να καταστρέψετε το πλευρικό κύμα για μείωση παρεμβολή εκτός άξονα.

Τουλάχιστον, θεωρητικά.Στην πραγματικότητα, το beamforming στα smartphones έχει τα δικά του προβλήματα.Από τη μία πλευρά, τα κινητά τηλέφωνα δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν την τεχνολογία πυκνωτικού μικροφώνου που υπάρχει στα μεγάλα στούντιο ηχογράφησης, αλλά πρέπει να χρησιμοποιούν ηλεκτρονικά μορφοτροπείς—μικρόφωνα MEMS (μικροηλεκτρο-μηχανικά συστήματα) που απαιτούν πολύ λίγη ισχύ για να λειτουργήσουν.Επιπλέον, προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η καταληπτότητα και να ελεγχθούν τα χαρακτηριστικά φασματικά και χρονικά τεχνουργήματα που εμφανίζονται με το χωρικό φιλτράρισμα (όπως η παραμόρφωση, η απώλεια μπάσων και ο συνολικός ήχος με σοβαρές παρεμβολές φάσης/ρινικότητα), οι κατασκευαστές smartphone δεν πρέπει μόνο να εξετάσουν προσεκτικά την τοποθέτηση μικροφώνου. , πρέπει να βασίζεται στον δικό του μοναδικό συνδυασμό χαρακτηριστικών ήχου, όπως ισοσταθμιστές, ανίχνευση φωνής και πύλες θορύβου (τα οποία μπορούν να προκαλέσουν ηχητικά τεχνουργήματα).

Λογικά λοιπόν, κάθε κατασκευαστής έχει τη δική του μοναδική μέθοδο διαμόρφωσης δέσμης σε συνδυασμό με ιδιόκτητη τεχνολογία.Τούτου λεχθέντος, καθεμία από τις διαφορετικές τεχνικές διαμόρφωσης δέσμης έχει τα δυνατά της σημεία, από την απήχηση της ομιλίας έως τη μείωση του θορύβου.Ωστόσο, οι αλγόριθμοι διαμόρφωσης δέσμης μπορούν εύκολα να ενισχύσουν τον θόρυβο του ανέμου στον εγγεγραμμένο ήχο και δεν μπορούν ή δεν θέλουν όλοι να χρησιμοποιήσουν ένα πρόσθετο παρμπρίζ για την προστασία του MEMS.Και γιατί τα μικρόφωνα στα smartphone δεν κάνουν περισσότερη επεξεργασία;Επειδή αυτό θέτει σε κίνδυνο την απόκριση συχνότητας και την ευαισθησία του μικροφώνου, οι κατασκευαστές τείνουν να βασίζονται σε λογισμικό για τη μείωση του θορύβου και του θορύβου του ανέμου.

Επιπλέον, είναι αδύνατο να προσομοιωθεί ο πραγματικός θόρυβος του ανέμου σε ένα φυσικό ακουστικό περιβάλλον υπό εργαστηριακές συνθήκες και μέχρι στιγμής δεν υπάρχει ακόμα καλή τεχνική λύση για την αντιμετώπισή του.Ως αποτέλεσμα, οι κατασκευαστές πρέπει να αναπτύξουν μοναδικές τεχνολογίες ψηφιακής προστασίας από τον αέρα (οι οποίες μπορούν να εφαρμοστούν ανεξάρτητα από τους περιορισμούς βιομηχανικού σχεδιασμού του προϊόντος) με βάση την αξιολόγηση του εγγεγραμμένου ήχου.Το OZO Audio Zoom της Nokia καταγράφει ήχο υποβοηθούμενο από την αντιανεμική τεχνολογία του.

Όπως η ακύρωση θορύβου και πολλές άλλες δημοφιλείς τεχνικές, η διαμόρφωση δέσμης αναπτύχθηκε αρχικά για στρατιωτικούς σκοπούς.Οι συστοιχίες πομπών φάσης χρησιμοποιήθηκαν ως κεραίες ραντάρ κατά τη διάρκεια του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου και σήμερα χρησιμοποιούνται για τα πάντα, από ιατρική απεικόνιση έως μουσικούς εορτασμούς.Όσον αφορά τις συστοιχίες μικροφώνων σταδιακά, εφευρέθηκαν στη δεκαετία του '70 από τον John Billingsley (όχι, όχι τον ηθοποιό που έπαιξε τον Dr Volash στο Star Trek: Enterprise) και τον Roger Kinns.Παρόλο που η απόδοση αυτής της τεχνολογίας στα smartphone δεν έχει βελτιωθεί σημαντικά την τελευταία δεκαετία, ορισμένα ακουστικά είναι υπερμεγέθη, μερικά έχουν πολλαπλά σύνολα μικροφώνων και μερικά έχουν ακόμη πιο ισχυρά chipset.Το ίδιο το κινητό τηλέφωνο έχει υψηλότερο επίπεδο, καθιστώντας την τεχνολογία ζουμ ήχου πιο αποτελεσματική σε διάφορες εφαρμογές ήχου.

Στο έγγραφο των N. van Wijngaarden και EH Wouters «Enhancing Sound by Beamforming Using Smartphones» αναφέρει: «Έρχεται κατά νου ότι οι χώρες (ή εταιρείες) παρακολούθησης μπορούν να χρησιμοποιούν συγκεκριμένες τεχνικές διαμόρφωσης δέσμης για να κατασκοπεύουν όλους τους κατοίκους. Αλλά στο βαθμό της μαζικής παρακολούθησης , πόσο αντίκτυπο μπορεί να έχει το σύστημα διαμόρφωσης δέσμης ενός smartphone;[…] Θεωρητικά, εάν η τεχνολογία γίνει πιο ώριμη, θα μπορούσε να γίνει ένα όπλο στο οπλοστάσιο του κράτους επιτήρησης, αλλά αυτό είναι ακόμη πολύ μακριά.Η συγκεκριμένη τεχνολογία διαμόρφωσης δέσμης στα smartphone εξακολουθεί να είναι σχετικά αχαρτογράφητη περιοχή και η έλλειψη τεχνολογίας σίγασης και οι δυσδιάκριτες επιλογές συγχρονισμού μειώνουν την πιθανότητα κρυφής ακρόασης.