การยกเลิกเสียงรบกวนทำงานอย่างไร?


เสียงรบกวน มันอยู่รอบตัวเรา ไม่ว่าจะเป็นเสียงเด็กร้องไห้เสียงเครื่องปรับอากาศหรือเสียงพูดพล่ามแบบเคลื่อนไหวของเพื่อนร่วมงานในออฟฟิศ สถานที่เงียบสงบในการทำงานหรือผ่อนคลายกำลังกลายเป็นสินค้าระดับพรีเมียมอย่างแท้จริง เทคโนโลยีตัดเสียงรบกวนสามารถช่วยให้เซนกลับมามีชีวิตอีกครั้ง

คำถามคือการตัดเสียงรบกวนทำงานอย่างไร? มาดูหลักการของเทคโนโลยีกันเพื่อให้คุณสามารถตัดสินใจเลือกซื้ออุปกรณ์ตัดเสียงรบกวนของคุณเองได้

A (Very) ภาพรวมพื้นฐานของเสียง

เสียงคือพลังงานที่เดินทางเป็นคลื่นผ่านสสารบางรูปแบบ โดยทั่วไปเราจะได้ยินเสียงที่ส่งผ่านอากาศ

ตัวอย่างเช่นสายกีตาร์สั่นในอากาศทำให้โมเลกุลของอากาศกระแทก โมเลกุลเหล่านั้นกระแทกเพื่อนบ้านและอื่น ๆ เมื่อคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านอากาศกระทบกลองหูของคุณคลื่นจะเคลื่อนที่ด้วยความถี่เดียวกับสตริง กีตาร์

สมองของคุณจะแปลงการเคลื่อนไหวนั้นเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่คุณรับรู้ว่าเป็นเสียง นั่นเป็นคำอธิบายที่ง่ายมากว่าเสียงคืออะไร แต่เป็นสิ่งที่คุณต้องรู้อย่างน้อยเพื่อทำความเข้าใจการตัดเสียงรบกวน

A (มาก) ภาพรวมพื้นฐานของการต่อต้านเสียง

คลื่นมี คุณสมบัติที่แตกต่างกัน มันมีความถี่ซึ่งเป็นความถี่ที่คลื่นผ่านครบวงจร

ใช้สายกีตาร์ของเราเป็นตัวอย่างอีกครั้ง ความถี่คือความเร็วที่สายอักขระเคลื่อนที่ผ่านการสั่นสะเทือนครั้งเดียว เรารับรู้ว่าเสียงความถี่สูงเป็นเสียงสูง เสียงความถี่ต่ำมีความทุ้มกว่า นอกเหนือจากความถี่แล้วคลื่นยังมีแอมพลิจูด นั่นคือความสูงของจุดสูงสุดของคลื่น ถัดไปคลื่นยังมีเฟส นี่คือตำแหน่งของยอดเขาและร่องของคลื่น

หากคุณสร้างคลื่นเสียงที่มีแอมพลิจูดเท่ากัน แต่มีเฟสตรงข้ามกัน (จุดสูงสุดคือตำแหน่งที่รางของคลื่นอื่นอยู่) มันทำให้เกิดการรบกวนที่ทำลายล้าง คลื่นทั้งสองจะยกเลิกซึ่งกันและกันเป็นหลัก สิ่งนี้สามารถทำได้ในระดับใหญ่โดยที่คุณต้องมีพลังงานมากพอ ๆ กับเครื่องกำเนิดเสียงต่อต้านเสียงของคุณเอง อย่างไรก็ตามหากคุณต้องการตัดเสียงรบกวนเพียงคนเดียวคุณไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานมากนักซึ่งเป็นที่มาของหูฟังตัดเสียงรบกวน

หูฟังตัดเสียงรบกวน

เสียงรบกวน การยกเลิกหูฟังถือเป็นความมหัศจรรย์ทางเทคโนโลยี ที่ด้านนอกของหูฟังมีไมโครโฟนที่เก็บตัวอย่างเสียงรบกวนภายนอกหูฟัง เสียงนี้วิเคราะห์โดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนเครื่องบินโดยใช้อัลกอริทึมทางคณิตศาสตร์ ผู้ผลิตหูฟังแต่ละรายมีอัลกอริธึมซอสลับของตัวเองซึ่งทั้งหมดจะทำงานในระดับประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน

อัลกอริทึมใช้ในการคำนวณคลื่นป้องกันเสียงรบกวนที่จำเป็นในการรบกวนสัญญาณรบกวนรอบข้างในที่ที่คุณอยู่ จากนั้นอุปกรณ์ที่เรียกว่าทรานสดิวเซอร์ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นลำโพงชนิดหนึ่งจะสร้างคลื่นป้องกันเสียงรบกวน

เอฟเฟกต์สุดท้ายคือเมื่อคุณเปิดฟังก์ชั่นตัดเสียงรบกวนจู่ ๆ คุณก็ถูกล้อมรอบด้วยความเงียบ (ใกล้) ซึ่งช่วยให้คุณเพลิดเพลินกับเสียงของคุณด้วยความเที่ยงตรงที่ดีขึ้นมากหรือเพียงแค่เพลิดเพลินกับความสงบและเงียบ

การยกเลิกเสียงรบกวนแบบแอคทีฟและพาสซีฟ

กระบวนการที่เราเพิ่งอธิบายนั้นมักอ้างถึงตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ แผ่นงานเป็น "การตัดเสียงรบกวนที่ใช้งานอยู่" หรือสิ่งที่คล้ายกัน น่าสับสนที่หูฟังบางรุ่นอ้างว่ามีสิ่งที่เรียกว่าการตัดเสียงรบกวนแบบ "แฝง"

สิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องไม่สับสนระหว่างคุณสมบัติทั้งสองนี้ การตัดเสียงรบกวนแบบพาสซีฟไม่มีจริงๆ ความหมายที่แท้จริงของคำนี้คือหูฟังคู่หนึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันเสียงโดยใช้วัสดุกันเสียงแบบเก่า

ซึ่งหมายความว่าวัสดุและการออกแบบของหูฟังจะแยกคุณจากเสียงรบกวนภายนอกได้ในระดับหนึ่ง จากมุมมองนั้นการสอดนิ้วเข้าไปในหูของคุณยังเป็น "การตัดเสียงรบกวนแบบพาสซีฟ"

มีหลายสิ่งที่ต้องพูดถึงสำหรับหูฟังคู่หนึ่งที่ให้การแยกเสียงที่ดีเยี่ยม แต่การเชื่อมโยงกับการตัดเสียงรบกวนนั้น ความคล่องตัวทางการตลาดเล็กน้อย

ข้อ จำกัด ของ Active Noise Cancelling

เทคโนโลยีตัดเสียงรบกวนที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบันไม่สามารถป้องกันเสียงรบกวนได้อย่างสมบูรณ์แบบ พวกเขาทำงานได้ดีอย่างไม่น่าเชื่อเมื่อพูดถึงแหล่งที่มาของเสียงคงที่และคาดเดาได้ ลองนึกถึงเครื่องยนต์เจ็ทเสียงฮัมของเครื่องปรับอากาศหรือคอมเพรสเซอร์ตู้เย็นของคุณ การตัดเสียงรบกวนแบบแอคทีฟสมัยใหม่ทำได้ดีอย่างเหลือเชื่อในการลบเสียงประเภทนั้นอย่างสมบูรณ์

ในทางกลับกันเสียงที่คาดเดาไม่ได้อย่างกะทันหันทำให้เกิดความท้าทายมากขึ้น ซึ่งมักจะรวมถึงการสนทนาของมนุษย์เสียงดังมีคนทำถ้วยแก้วแตกหรือเสียงรบกวนอื่น ๆ ที่อัลกอริทึมไม่มีเวลาวิเคราะห์ ดังที่กล่าวไว้ระบบล้ำสมัยใหม่ที่มีโปรเซสเซอร์ที่เร็วขึ้นและอัลกอริทึมที่ซับซ้อนมากขึ้นก็เริ่มจัดการกับสัญญาณรบกวนประเภทนี้เช่นกัน

ตัวอย่างหนึ่งที่น่าสนใจของเทคโนโลยีการตัดเสียงรบกวนแบบพิเศษดังกล่าวมาในรูปแบบของที่ปิดหูกันเสียงอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในการยิงปืนไรเฟิลปืนพกและ อาวุธปืนอื่น ๆ

ที่ปิดหูเหล่านี้ใช้การแยกเสียงแบบพาสซีฟเพื่อปิดกั้นเสียงทั้งหมดเช่นเดียวกับที่ปิดหูกันหนาวสำหรับการถ่ายภาพทั่วไป อย่างไรก็ตามพวกเขามีไมโครโฟนภายนอกที่ส่งเสียงรอบตัวคุณเพื่อรักษาการรับรู้สถานการณ์ คุณจึงสามารถสนทนากับบุคคลอื่นได้อย่างสบายใจ อย่างไรก็ตามระดับเสียงสูงสุดของเสียงทั้งหมดรอบตัวคุณจะอยู่ในระดับสูงสุดที่สะดวกสบาย

ระบบเหล่านี้มักให้เสียงที่มีทิศทางและขยายเสียงที่เงียบได้เช่นกันในขณะที่ยกเลิกเสียงปืน ไม่ใช่เทคโนโลยีเดียวกับหูฟังตัดเสียงรบกวนกระแสหลัก แต่มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด

AI-Powered Noise Removal

การพัฒนาที่ค่อนข้างใหม่คือการประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์ เทคโนโลยีในการลบสัญญาณรบกวนที่ไม่ต้องการออกจากสัญญาณเสียง น่าเสียดายที่สิ่งนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้แบบเรียลไทม์ดังนั้นจึงไม่มีประสิทธิภาพในการตัดเสียงรบกวน สิ่งที่ดีมากในการกำจัดสัญญาณรบกวนจากสัญญาณไมโครโฟน

ตัวอย่างเช่นหากคุณกำลังพยายาม Skype ใครสักคนหรือทำการบันทึกเสียงในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดังอาจเป็นเรื่องยากสำหรับผู้ที่อยู่บน อีกด้านหนึ่งเพื่อทำความเข้าใจสิ่งที่คุณกำลังพูด การใช้ปัญญาประดิษฐ์สามารถวิเคราะห์สตรีมเสียงและทุกอย่างยกเว้นเสียงของคุณเอง

ตัวอย่างเช่นแอปพลิเคชัน เสียง RTX ของ Nvidia ใช้ฮาร์ดแวร์ deep learning พิเศษในการ์ดกราฟิก RTX เพื่อประมวลผลเสียงไมโครโฟน ดังนั้นไม่ว่าจะมีใครกำลังพิมพ์บนแป้นพิมพ์ดูดฝุ่นพื้นหรือทำงานก่อสร้างสิ่งเหล่านี้จะไม่มีใครได้ยิน คุณสามารถดูการสาธิตเทคโนโลยีที่น่าทึ่งนี้ได้ที่นี่

เนื่องจากมีเวลาเพียงพอระหว่างตำแหน่งที่คุณพูดใส่ไมโครโฟนและอีกฝ่ายหนึ่งจะได้ยินเสียงสำหรับ AI ได้ผลไม่มีปัญหาในแง่ของข้อ จำกัด แบบเรียลไทม์ บางทีด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีวิธีการกำจัดเสียงรบกวน AI ที่มีประสิทธิภาพสูงเหล่านี้อาจใช้เป็นรูปแบบของการตัดเสียงรบกวนของหูฟังได้เช่นกัน

ไมโครโฟนตัดเสียงรบกวน

การย้ายจากหูฟังไปยังที่อื่น เทคโนโลยีที่คล้ายกันมีประโยชน์อย่างมากสำหรับคนส่วนใหญ่โดยเฉพาะในตอนนี้ที่พวกเราหลายคนต้องพึ่งพาการทำงานระยะไกลนั่นคือไมโครโฟนตัดเสียงรบกวน

อีกครั้งแม้ว่าภาษาทางการตลาดจะใช้คำว่า "การตัดเสียงรบกวน ” ไมโครโฟนเหล่านี้ไม่สร้างเสียงรบกวนเพื่อรบกวนแหล่งที่มาของเสียงรบกวน แต่พวกเขาใช้เสียงโดยรวมแล้วใช้อัลกอริทึมการระบุเสียงรบกวนประเภทเดียวกันกับมัน การนำออกจากสตรีมเสียงอินพุตก่อนส่งต่อ

คุณยังได้รับโซลูชันการกำจัดสัญญาณรบกวนไมโครโฟนที่ขับเคลื่อนด้วย AI ในบรรทัดเช่น อะแดปเตอร์ ASUS นี้ เสียบเข้ากับพอร์ต USB เชื่อมต่อชุดหูฟังของคุณจากนั้นสมองอิเล็กทรอนิกส์เล็ก ๆ ที่อยู่ข้างในจะกำจัดเสียงที่ไม่ต้องการออกไปโดยเหลือเพียงเสียงที่ชัดเจนของคุณเท่านั้น

เสียงแห่งความเงียบ

คุณไม่ได้สังเกตว่าเสียงรบกวนที่คงอยู่ตลอดเวลาของชีวิตสมัยใหม่ทำให้คุณผิดหวังมากแค่ไหนจนกระทั่งคุณสามารถปิดกั้นมันได้ การสวมหูฟังตัดเสียงรบกวนดีๆสักคู่จะให้ความรู้สึกเหมือนลมสดชื่นพัดคลายความกังวลระดับต่ำของคุณ

เมื่อคุณทราบวิธีการทำงานของการตัดเสียงรบกวนแล้วคุณสามารถตัดสินใจได้อย่างชาญฉลาดมากขึ้นเกี่ยวกับชุดป้องกันเสียงรบกวนที่คุณเลือก หากคุณซื้อของถูกคุณจะพบว่าเสียงเงียบเป็นเพลงที่ดีที่สุดที่คุณจะได้รับ

Related posts:


17.09.2020