A principal tecnologia de zoom de áudio é a formação de feixe ou filtragem espacial.Ele pode alterar a direção da gravação de áudio (ou seja, detectar a direção da fonte sonora) e ajustá-la conforme necessário.Nesse caso, a direção ideal é um padrão supercardióide (foto abaixo), que aprimora o som vindo da frente (ou seja, a direção para a qual a câmera está voltada diretamente), enquanto atenua o som vindo de outras direções (ruído de fundo).).
A base desta tecnologia é que é necessário configurar o máximo possível um microfone omnidirecional: quanto mais microfones e mais distantes, mais som pode ser gravado.Quando um telefone está equipado com dois microfones, eles geralmente são colocados na parte superior e inferior para maximizar a distância entre eles;e os sinais captados pelos microfones estarão na melhor combinação para formar uma diretividade supercardióide.
A imagem à esquerda é uma típica gravação de áudio;o zoom de áudio na imagem à direita possui diretividade supercardióide, que é mais sensível à fonte alvo e reduz o ruído de fundo.
O resultado desta alta diretividade é obtido usando um receptor não direcional, definindo ganhos diferentes para cada grupo de microfones individuais em vários locais do telefone e, em seguida, somando as fases dos picos para melhorar o som desejado e destruir a onda lateral para reduzir. interferência fora do eixo.
Pelo menos, em teoria.Na verdade, o beamforming em smartphones tem seus próprios problemas.Por um lado, os telefones celulares não podem usar a tecnologia de microfone condensador encontrada em grandes estúdios de gravação, mas devem usar transdutores de eletreto – microfones MEMS (sistemas microeletromecânicos) em miniatura que requerem muito pouca energia para funcionar.Além disso, para otimizar a inteligibilidade e controlar os artefatos espectrais e temporais característicos que ocorrem com a filtragem espacial (como distorção, perda de graves e som geral com grave interferência de fase/nasalidade), os fabricantes de smartphones não devem apenas considerar cuidadosamente o posicionamento do microfone. , deve contar com sua própria combinação única de recursos de som, como equalizadores, detecção de voz e barreiras de ruído (que podem causar artefatos audíveis).
Então, logicamente, cada fabricante tem seu próprio método exclusivo de formação de feixe combinado com tecnologia proprietária.Dito isto, cada uma das diferentes técnicas de formação de feixe tem seus pontos fortes, desde a desreverberação da fala até a redução de ruído.No entanto, os algoritmos de formação de feixe podem amplificar facilmente o ruído do vento no áudio gravado, e nem todos podem ou desejam usar um pára-brisa adicional para proteger os MEMS.E por que os microfones dos smartphones não processam mais?Como isso compromete a resposta de frequência e a sensibilidade do microfone, os fabricantes tendem a confiar no software para reduzir o ruído e o ruído do vento.
Além disso, é impossível simular o ruído real do vento num ambiente acústico natural em condições de laboratório e até ao momento ainda não existe uma boa solução técnica para lidar com isso.Como resultado, os fabricantes devem desenvolver tecnologias digitais exclusivas de proteção contra vento (que possam ser aplicadas independentemente das limitações do design industrial do produto) com base na avaliação do áudio gravado.O OZO Audio Zoom da Nokia grava som auxiliado por sua tecnologia à prova de vento.
Assim como o cancelamento de ruído e muitas outras técnicas populares, o beamforming foi originalmente desenvolvido para fins militares.Matrizes de transmissores em fase foram usadas como antenas de radar durante a Segunda Guerra Mundial e hoje são usadas para tudo, desde imagens médicas até celebrações musicais.Quanto aos conjuntos de microfones em fase, eles foram inventados na década de 70 por John Billingsley (não, não pelo ator que interpretou o Dr. Volash em Star Trek: Enterprise) e Roger Kinns.Embora o desempenho desta tecnologia em smartphones não tenha melhorado significativamente na última década, alguns aparelhos são superdimensionados, alguns possuem vários conjuntos de microfones e alguns até possuem chipsets mais potentes.O próprio celular possui um nível superior, tornando a tecnologia de zoom de áudio mais eficaz em diversas aplicações de áudio.
No artigo de N. van Wijngaarden e EH Wouters “Enhancing Sound by Beamforming Using Smartphones” afirma: “Vem à mente que os países (ou empresas) de vigilância podem usar técnicas específicas de beamforming para espionar todos os habitantes. , quanto impacto o sistema de formação de feixe de um smartphone pode ter?[…] Em teoria, se a tecnologia se tornar mais madura, poderá tornar-se uma arma no arsenal do Estado de vigilância, mas isso ainda está muito longe.A tecnologia específica de formação de feixe em smartphones ainda é um território relativamente desconhecido, e a falta de tecnologia mudo e as opções de sincronização discretas reduzem a possibilidade de escuta secreta.
Horário da postagem: 14 de junho de 2022
