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研究人员开发了一种不阻塞耳道的消声技术
时间:2019-9-8 13:13:40 评论:0 收藏本文 复制本页地址 (按Ctrl+D可以收藏到浏览器)

几乎到处都是破坏性的噪音,从办公室走廊里的人说话到沿街的道路建设,再到邻居的割草机。伊利诺伊大学的协调科学实验室正在进行一项研究,旨在改善这种嘈杂的沮丧情绪。

目前的消声技术是以耳机和耳塞的形式出现的。为了消除噪音,这些耳机会发出抗噪音信号来对比外部声音。耳机产生这种抗噪声信号的时间非常短。这会导致一些噪音通过,这就是为什么所有这些设备必须用消声材料覆盖整个耳朵的原因。然而,长时间佩戴这种耳塞装置并不舒服,甚至可能有害。

“我们的目标是不堵塞耳道,”主要作者、协调科学实验室和电子计算机工程系(ECE)博士候选人沈生说。我们设想了一种后置式设备,它仍然可以像现在最好的耳机或耳塞那样消除噪音。”

本研究的主要思路是将无线物联网与噪声消除相结合。麦克风被放置在能够感知声音并通过无线信号将声音发送到听筒的环境中。由于无线信号的传输速度比声音快一百万倍,耳机接收声音信息的速度比实际声音快得多。

“这类似于闪电和雷声——闪电比雷声早到很多,让人们可以准备听到隆隆的隆隆声,”沈的顾问,欧洲经委会教授罗米特·罗伊·乔杜里(Romit Roy Choudhury)说。同样地,我们的耳朵设备提前获得声音信息,并且有更多的时间来产生更好的抗噪声信号。”

下图(以及随附的视频)显示了该技术如何工作的示例。想消除噪音的人(爱丽丝)会把物联网麦克风放在远离她的地方,比如说在她的办公室门上。她的同事在走廊里交谈时发出的噪音被这个物联网设备接收并通过无线连接传送到爱丽丝的耳机。实际的声音稍后到达听筒,由于这一提前期,噪音可以完全消除。因此,不再需要阻塞耳道。

空间相关的故事活动性及其对大脑的影响实验性初步研究确定了功能性头晕的可能原因。去除一种关键酶可能有助于败血症病例的研究。然而,有一些局限性。物联网麦克风需要在噪声源和爱丽丝之间。如果噪音从各个方向传到她身上,需要在她周围多放一些物联网设备。在研究期间进行的测试中,沈和乔杜里团队设计的设备在整体噪音消除方面优于领先的耳机,并且被人类参与者评价得更好。

当被问及与该设备有关的潜在隐私问题时,沈消除了一些最常见的担忧。

沈说:“最常见的隐私问题是,该设备会秘密记录某人的声音。”这个设备是模拟的,所以它没有能力记录声音。一旦设备听到声音,就会无线发送出去。”

这一区别正是将沈的设备与当今常用的许多物联网设备(如AmazonEcho和GoogleHome)区分开来的原因,后者必须记录语音样本才能运行。

沈和他的同事们已经开始关注他们的工作了。关于该项目的研究论文最近被选为将于8月底在匈牙利布达佩斯举行的计算机械特别兴趣小组(ACM SIGCOMM)会议的报告。这次会议汇集了计算机网络和通信领域的全球研究人员。

“这势必会改变我们对噪声消除的看法,即物联网传感器网络的协调可以使环境更加安静和舒适,”欧洲经委会助理教授海瑟姆·哈萨尼赫说,他是这篇论文的合著者。其他合著者包括Nirupam Roy和Junfeng Guan,他们都是伊利诺伊大学香槟分校的ECE博士生。

展望未来,该团队希望扩大其设备的使用范围,一次为不止一个人提供噪音消除,并使可穿戴设备更轻,以便继续使用。

资料来源:https://csl.illoines.edu/news/university-illoines-researchers-develop-method-cancel-noise-without-ear-blocking-headphones

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