Công nghệ chính của thu phóng âm thanh là định dạng chùm hoặc lọc không gian. Nó có thể thay đổi hướng ghi âm (nghĩa là nó cảm nhận được hướng của nguồn âm thanh) và điều chỉnh khi cần. Trong trường hợp này, hướng tối ưu là mẫu siêu âm (hình bên dưới), giúp tăng cường âm thanh phát ra từ phía trước (nghĩa là hướng máy ảnh hướng thẳng vào), đồng thời làm giảm âm thanh phát ra từ các hướng khác (tiếng ồn nền). ).
Cơ sở của công nghệ này là cần thiết lập càng nhiều micrô đa hướng càng tốt: càng nhiều micrô và càng xa thì âm thanh thu được càng nhiều. Khi điện thoại được trang bị hai micrô, chúng thường được đặt ở trên và dưới để tối đa hóa khoảng cách giữa nhau; và các tín hiệu thu được từ micrô sẽ ở mức kết hợp tốt nhất để tạo thành định hướng siêu âm.
Hình ảnh bên trái là bản ghi âm điển hình; tính năng thu phóng âm thanh trên hình ảnh bên phải có tính định hướng siêu âm, nhạy hơn với nguồn mục tiêu và giảm tiếng ồn xung quanh.
Kết quả của tính định hướng cao này thu được bằng cách sử dụng bộ thu không định hướng bằng cách đặt mức tăng khác nhau cho từng nhóm micrô riêng lẻ tại các vị trí khác nhau trên điện thoại, sau đó tổng hợp các pha của các gai để tăng cường âm thanh mong muốn và triệt tiêu sóng bên để giảm nhiễu ngoài trục.
Ít nhất, về mặt lý thuyết. Trên thực tế, công nghệ định dạng chùm tia trên điện thoại thông minh cũng có những vấn đề riêng. Một mặt, điện thoại di động không thể sử dụng công nghệ micrô điện dung có trong các phòng thu âm lớn mà phải sử dụng bộ chuyển đổi điện tử—micro MEMS (hệ thống vi cơ điện tử) thu nhỏ cần rất ít năng lượng để hoạt động. Hơn nữa, để tối ưu hóa mức độ dễ hiểu và kiểm soát các hiện tượng quang phổ và thời gian đặc trưng xảy ra với quá trình lọc không gian (chẳng hạn như méo tiếng, mất âm trầm và âm thanh tổng thể có nhiễu pha/âm thanh nghiêm trọng), các nhà sản xuất điện thoại thông minh không chỉ phải xem xét cẩn thận vị trí đặt micrô. , phải dựa vào sự kết hợp độc đáo của các tính năng âm thanh, chẳng hạn như bộ chỉnh âm, phát hiện giọng nói và cổng chống ồn (bản thân chúng có thể gây ra hiện tượng giả âm thanh).
Vì vậy, về mặt logic, mỗi nhà sản xuất đều có phương pháp tạo chùm tia độc đáo riêng kết hợp với công nghệ độc quyền. Điều đó cho thấy, mỗi kỹ thuật tạo chùm tia khác nhau đều có điểm mạnh riêng, từ khử tiếng vang cho đến giảm tiếng ồn. Tuy nhiên, thuật toán tạo chùm tia có thể dễ dàng khuếch đại tiếng ồn của gió trong âm thanh được ghi và không phải ai cũng có thể hoặc muốn sử dụng kính chắn gió bổ sung để bảo vệ MEMS. Và tại sao micro trên điện thoại thông minh không xử lý được nhiều hơn? Vì điều đó làm ảnh hưởng đến đáp ứng tần số và độ nhạy của micrô nên các nhà sản xuất có xu hướng dựa vào phần mềm để giảm tiếng ồn và tiếng ồn của gió.
Ngoài ra, không thể mô phỏng tiếng ồn gió thực trong môi trường âm thanh tự nhiên trong điều kiện phòng thí nghiệm và cho đến nay vẫn chưa có giải pháp kỹ thuật tốt nào để giải quyết. Do đó, các nhà sản xuất phải phát triển các công nghệ chắn gió kỹ thuật số độc đáo (có thể áp dụng bất kể giới hạn về kiểu dáng công nghiệp của sản phẩm) dựa trên việc đánh giá âm thanh được ghi. OZO Audio Zoom của Nokia ghi lại âm thanh được hỗ trợ bởi công nghệ chống gió.
Giống như khử tiếng ồn và nhiều kỹ thuật phổ biến khác, công nghệ tạo chùm tia ban đầu được phát triển cho mục đích quân sự. Mảng máy phát theo pha được sử dụng làm ăng-ten radar trong Thế chiến thứ hai và ngày nay chúng được sử dụng cho mọi thứ, từ hình ảnh y tế đến lễ kỷ niệm âm nhạc. Đối với mảng micrô theo từng giai đoạn, chúng được phát minh vào những năm 70 bởi John Billingsley (không, không phải diễn viên đóng vai Tiến sĩ Volash trong Star Trek: Enterprise) và Roger Kinns. Mặc dù hiệu suất của công nghệ này trên điện thoại thông minh không được cải thiện đáng kể trong thập kỷ qua, một số thiết bị cầm tay có kích thước quá lớn, một số có nhiều bộ micrô và một số thậm chí còn có chipset mạnh hơn. Bản thân điện thoại di động đã có trình độ cao hơn, giúp công nghệ zoom âm thanh trở nên hiệu quả hơn trong các ứng dụng âm thanh khác nhau.
Trong bài báo “Tăng cường âm thanh bằng cách sử dụng điện thoại thông minh” của N. van Wijngaarden và EH Wouters: “Cần lưu ý rằng các quốc gia (hoặc công ty) giám sát có thể sử dụng các kỹ thuật định dạng chùm tia cụ thể để theo dõi tất cả cư dân. Nhưng ở mức độ giám sát hàng loạt , hệ thống định dạng tia của điện thoại thông minh có thể có tác động như thế nào? […] Về lý thuyết, nếu công nghệ trở nên hoàn thiện hơn, nó có thể trở thành vũ khí trong kho vũ khí của quốc gia giám sát, nhưng điều đó vẫn còn rất xa. Công nghệ tạo chùm tia cụ thể trên điện thoại thông minh vẫn còn là một lĩnh vực tương đối chưa được khám phá và việc thiếu công nghệ tắt tiếng cũng như các tùy chọn đồng bộ hóa khó thấy sẽ làm giảm khả năng nghe lén.
Thời gian đăng: 14-06-2022
