Hlavní technologií audio zoomu je tvarování paprsku neboli prostorové filtrování.Dokáže měnit směr zvukového záznamu (tedy snímá směr zdroje zvuku) a podle potřeby jej upravovat.V tomto případě je optimálním směrem superkardioidní vzor (obrázek níže), který zesiluje zvuk přicházející zepředu (tedy směr, kterým je kamera otočena přímo), zatímco zvuk přicházející z jiných směrů tlumí (šum v pozadí).).
Základem této technologie je, že je nutné co nejvíce nastavit všesměrový mikrofon: čím více mikrofonů a čím dále, tím více zvuku lze zaznamenat.Pokud je telefon vybaven dvěma mikrofony, jsou obvykle umístěny nahoře a dole, aby se maximalizovala vzájemná vzdálenost;a signály snímané mikrofony budou v nejlepší kombinaci pro vytvoření superkardioidní směrovosti.
Obrázek vlevo je typický zvukový záznam;audio zoom na obrázku vpravo má superkardioidní směrovost, která je citlivější k cílovému zdroji a snižuje šum na pozadí.
Výsledek této vysoké směrovosti se získá pomocí nesměrového přijímače nastavením různých zesílení pro každou skupinu jednotlivých mikrofonů na různých místech v telefonu, poté sečtením fází špiček pro zesílení požadovaného zvuku a zničením boční vlny pro snížení mimoosové rušení.
Alespoň teoreticky.Ve skutečnosti má tvarování paprsku v chytrých telefonech své vlastní problémy.Na jedné straně mobilní telefony nemohou používat technologii kondenzátorových mikrofonů, která se vyskytuje ve velkých nahrávacích studiích, ale musí používat elektretové převodníky – miniaturní MEMS (mikro-elektro-mechanické systémy), které vyžadují velmi málo energie, aby fungovaly.Kromě toho musí výrobci smartphonů nejen pečlivě zvážit umístění mikrofonu, aby optimalizovali srozumitelnost a řídili charakteristické spektrální a časové artefakty, ke kterým dochází při prostorové filtraci (jako je zkreslení, ztráta basů a celkový zvuk se silnou fázovou interferencí/nazalitou). , musí spoléhat na svou vlastní jedinečnou kombinaci zvukových funkcí, jako jsou ekvalizéry, detekce hlasu a šumové brány (které samy o sobě mohou způsobovat slyšitelné artefakty).
Každý výrobce má tedy logicky svou vlastní unikátní metodu tvarování paprsku kombinovanou s vlastní technologií.To znamená, že každá z různých technik vytváření paprsku má své silné stránky, od potlačení dozvuku řeči po redukci šumu.Algoritmy tvarování paprsku však mohou snadno zesílit hluk větru v nahraném zvuku a ne každý může nebo chce používat přídavné čelní sklo k ochraně MEMS.A proč mikrofony v chytrých telefonech nezpracovávají více?Protože to ohrožuje frekvenční odezvu a citlivost mikrofonu, výrobci mají tendenci spoléhat se na software pro snížení hluku a hluku větru.
Navíc je v laboratorních podmínkách nemožné simulovat skutečný hluk větru v přirozeném akustickém prostředí a zatím stále neexistuje dobré technické řešení, jak se s ním vypořádat.V důsledku toho musí výrobci vyvinout unikátní digitální technologie ochrany proti větru (které lze použít bez ohledu na omezení průmyslového designu výrobku) na základě vyhodnocení nahraného zvuku.Nokia OZO Audio Zoom zaznamenává zvuk pomocí technologie odolné proti větru.
Stejně jako potlačení hluku a mnoho dalších populárních technik byl paprsek původně vyvinut pro vojenské účely.Pole fázovaných vysílačů se během druhé světové války používaly jako radarové antény a dnes se používají pro vše od lékařského zobrazování po hudební oslavy.Co se týče fázových mikrofonních polí, vynalezli je v 70. letech John Billingsley (ne, ne herec, který hrál Dr. Volashe ve Star Trek: Enterprise) a Roger Kinns.Přestože se výkon této technologie v chytrých telefonech za poslední desetiletí výrazně nezlepšil, některé telefony jsou předimenzované, některé mají více sad mikrofonů a některé dokonce výkonnější čipové sady.Samotný mobilní telefon má vyšší úroveň, díky čemuž je technologie audio zoom efektivnější v různých audio aplikacích.
V dokumentu N. van Wijngaardena a EH Wouterse „Vylepšení zvuku pomocí tvarování paprsku pomocí chytrých telefonů“ se uvádí: „Připadá mi, že sledovací země (nebo společnosti) mohou používat specifické techniky tvarování paprsku ke špehování všech obyvatel. , jak velký dopad může mít systém tvarování paprsku chytrého telefonu?[…] Teoreticky, pokud bude technologie vyspělejší, mohla by se stát zbraní v arzenálu dozorčího státu, ale to je ještě daleko.Specifická technologie beamforming na chytrých telefonech je stále poměrně neprobádaná oblast a nedostatek technologie ztlumení a nenápadné možnosti synchronizace snižují možnost skrytého poslechu.
Čas odeslání: 14. června 2022
