Los auriculares inalámbricos con cancelación de ruido de los investigadores son asombrosos

Los auriculares inalámbricos con cancelación de ruido de los investigadores son asombrosos

El prototipo de auriculares ClearBuds y la red neuronal personalizada que se ejecutan en un teléfono inteligente conectado.

Los angeles cancelación activa de ruido se ha convertido en una de las funciones más útiles de los auriculares inalámbricos modernos y, gracias a un equipo de investigadores del Universidad de Washingtonl. a. tecnología que silencia de forma inteligente los ruidos de fondo no deseados durante una conversación pronto podría dar un gran paso adelante.

Por muy eficaz que sea l. a. cancelación activa de ruido en productos como el Auriculares inalámbricos Sony WF-1000XM4 o el Auriculares Apple AirPods Max, también tiene sus limitaciones. Los métodos ANC actuales, sin importar cuántos micrófonos puedan tener algunos auriculares, siguen siendo más efectivos para eliminar los sonidos de baja frecuencia como el rugido del motor de un avión o el ruido sordo de un vagón de metro. Encienda ANC en una cafetería ruidosa y aún escuchará las voces parlanchinas de las personas a su alrededor. Si bien escuchar música o un podcast ayudará a ahogar el estruendo, esa no es una solución cuando intentas tener una conversación con alguien por teléfono y tienen dificultades para escuchar tu voz entre todo el ruido.

Al igual que con muchos productos e innovaciones que estamos viendo en estos días, estos investigadores de l. a. Universidad de Washington, que son compañeros de cuarto, se inspiraron en los meses que pasaron trabajando desde casa durante l. a. pandemia de Covid-19. Como muchos de nosotros, lucharon por encontrar un lugar tranquilo para participar en videollamadas sin interrumpirse. Su solución fue diseñar y construir un conjunto personalizado de auriculares inalámbricos que ahora llaman ClearBuds, ya que tienen l. a. capacidad única de hacer que l. a. voz del usuario suene más clara al eliminar todos los ruidos de fondo.

La electrónica personalizada y la PCB dentro del prototipo de auriculares ClearBuds.

Para prototipos con PCB personalizados y carcasas hechas con impresoras three-D, los ClearBuds ya parecen estar cerca de ser un producto listo para el consumidor. Pero si bien su diseño ciertamente está inspirado en los muchos, muchos productos de auriculares inalámbricos que ya están en el mercado, el ClearBuds funcionan de manera diferente.

Las limitaciones de Bluetooth significan que un teléfono inteligente realmente solo se conecta a un solo auricular inalámbrico, que luego envía datos al segundo auricular en el otro oído del usuario. Limita qué datos se pueden enviar de vuelta al teléfono inteligente, por lo que los auriculares inalámbricos procesan l. a. cancelación de ruido por sí mismos utilizando el {hardware} integrado. En cambio, los ClearBuds se diseñaron con protocolos de purple Bluetooth personalizados para que cada auricular envíe un flujo separado del audio capturado por sus micrófonos ANC a un teléfono inteligente receptor, con cada flujo más o menos perfectamente sincronizado. El retraso entre los dos es de solo unos 70 microsegundos.

Esto permite que una purple neuronal liviana que se ejecuta en el procesador más potente de un teléfono inteligente identifique espacialmente los sonidos que provienen de diferentes direcciones y resolve cuáles deben eliminarse y cuáles deben mejorarse. Imagina un escenario en el que tu compañero de cuarto está pasando l. a. aspiradora en otra habitación mientras estás en una llamada. Los sonidos del vacío que viaja desde l. a. otra habitación llegarán a un auricular antes que al otro, mientras que los sonidos de tu voz llegarán a cada auricular al mismo tiempo, dado que tu boca está equidistante de ambos.

Es el mismo enfoque que united states su cerebro para determinar de qué dirección proviene un sonido, ya que las ondas de sonido llegan a sus oídos derecho e izquierdo en diferentes momentos, incluso si l. a. diferencia de tiempo es de solo microsegundos. Pero aquí, permite que l. a. cancelación de ruido se procese de manera más inteligente y que se reconozca que los sonidos necesitan ser mejorados o silenciados. Todo sucede en aproximadamente 20 milisegundos, gracias a l. a. purple neuronal liviana que desarrollaron los investigadores que no necesita una supercomputadora o incluso una tarjeta gráfica de alta gama para alimentarla, solo un iPhone moderno.

ClearBuds: auriculares binaurales inalámbricos para mejorar el habla basada en el aprendizaje (corto)

los la investigación fue presentada hace un par de semanas en el Conferencia internacional ACM sobre sistemas, aplicaciones y servicios móvilesy aunque promete hacer mucho más fácil tener una conversación telefónica dondequiera que estés, tiene algunas limitaciones.

Los angeles purple neuronal depende completamente de obtener las dos transmisiones de audio separadas espacialmente, lo que significa que este enfoque para l. a. cancelación de ruido requiere que se usen ambos auriculares en todo momento. También significa que los auriculares deben estar conectados a un teléfono inteligente, mientras que algunos usuarios han adoptado l. a. conveniencia de conectar sus auriculares a un reloj inteligente y dejar su teléfono en casa. Pero los investigadores están trabajando en formas de hacer que el algoritmo de purple neuronal que desarrollaron sea aún más eficiente, de modo que eventualmente pueda ejecutarse en procesadores dentro de los mismos ClearBuds.