TWS-kuulokkeiden digitaalinen signaali ADM
TWS (True langaton stereo) -kuulokemarkkinoiden jatkuvan kasvun myötä. Myös käyttäjien tuotekokemustarpeita on päivitetty yksinkertaisista pikalinkeistä korkeampiin standardeihin. Esimerkiksi tästä vuodesta lähtien markkinoille on tullut suuri määrä TWS-kuulokkeita, joissa on selkeät puhelut.
Selkeän puheviestinnän mahdollistamiseksi erittäin meluisissa ympäristöissä on mahdollista luoda järjestelmiä, jotka yhdistävät sisäkorvan ja ulkoisten mikrofonien signaalit älykkään, ympäristöön mukautuvan alikaistamikseriteknologian toteuttamiseksi. Itse asiassa jotkut kotimaiset ja ulkomaiset algoritmiyritykset ovat sitoutuneet tähän ja ovat saavuttaneet tiettyjä tuloksia.
Tietysti monet ratkaisuyritykset painottavat nyt erityisesti puhelun kohinanvaimennusratkaisuja, kuten edge AI (tämä on yksi), mutta itse asiassa se on enemmän optimoitu olemassa oleville puhelun kohinanvaimennusratkaisuille, joten tämä osa poistetaan, katsotaanpa jotkin perusosat ensin Johdanto, eli mitä puhelun kohinanvaimennus voi tehdä.
Kaiken kaikkiaan puhelun kohinan vähentäminen perustuu Uplink (uplink) ja Downlink (downlink) synkronointiin. Karkeasti ottaen Microphone Array/AEC/NS/EQ/AGC/DRC, looginen suhde on seuraava:
ADM (Adaptive Directional Microphone Array) on digitaalinen signaalinkäsittelytekniikka, joka luo suunnatun tai melua vaimentavan mikrofonin käyttämällä vain kahta ympärisuuntaista mikrofonia. ADM muuttaa automaattisesti suuntaominaisuuksiaan tarjotakseen optimaalisen kohinanvaimennuksen erilaisissa ympäristöissä säilyttäen samalla riittävän signaalin laadun. Mukautuva prosessi on nopea, sillä on vahva taajuusselektiivisyys ja se voi poistaa useita häiriöitä samanaikaisesti.
Hyvien suuntausominaisuuksiensa lisäksi ADM:t ovat herkempiä tuulen melulle kuin perinteiset akustiset suuntamikrofonit. ADM-tekniikka mahdollistaa kahden tyyppiset mikrofonikokoonpanot: "endfire" ja "broadfire".
Endfire-kokoonpanossa signaalilähde (käyttäjän suu) on akselilla (kaksi mikrofonia yhdistävä linja). Leveässä kokoonpanossa se kohdistaa suoralle viivalle vaaka-akselilla.
Endfire-konfiguraatiossa ADM:llä on kaksi toimintatilaa; "kaukosäädin" ja "läheinen keskustelu". Kaukopäästötilassa ADM toimii optimaalisena suuntamikrofonina vaimentaen signaalia takaa ja sivuilta säilyttäen signaalin edestä. Lähipuhetilassa ADM toimii parhaana melua vaimentavana mikrofonina, joka poistaa tehokkaasti kaukaiset äänet. Akustisen suunnittelun suhteellinen vapaus tekee ADM:istä ihanteellisia matkapuhelimille, jotka mahdollistavat "pehmeän" vaihdon etäkaiuttimien ja lähikaiuttimien välillä. Kuitenkin, kun tämän tyyppistä muotoilua käytetään kuulokkeissa, erityisesti TWS-kuulokkeissa, sitä rajoittaa enemmän se, käyttääkö käyttäjä niitä oikein. Kuten airpodissa, kirjoittaja on havainnut, että monilla ihmisillä on metrossa "kaikenlaisia outoja" käyttötapoja, joista osa on käyttäjän korvia. Muoto ja jotkut käyttötavat aiheuttavat sen, että algoritmi ei välttämättä toimi ihanteellisessa tilanteessa.
Akustinen kaiunvaimennin (AEC)
Kun osa signaalista kaksisuuntaisessa (samanaikaisessa kaksisuuntaisessa) tiedonsiirrossa palaa lähdesignaaliin, sitä kutsutaan "kaikuksi". Pitkän matkan analogisissa ja lähes kaikissa digitaalisissa viestintäjärjestelmissä pienetkin kaikusignaalit voivat aiheuttaa häiriöitä vakavien edestakaisen matkan viiveiden vuoksi.
Puheviestintäpäätteessä syntyy akustisia kaikuja kaiuttimen ja mikrofonin välisen akustisen kytkennän vuoksi. Viestintäkanavassa käytetyn epälineaarisen prosessoinnin, kuten häviöllisten vokoodereiden ja transkoodauksen vuoksi akustiset kaiut on prosessoitava (poistettava) paikallisesti laitteen sisällä.
Melunvaimennin (NS)
Melunvaimennustekniikka vähentää paikallaan olevaa ja ohimenevää kohinaa yksikanavaisissa puhesignaaleissa, parantaa signaali-kohinasuhdetta, parantaa puheen ymmärrettävyyttä ja vähentää kuulon väsymistä.
Tietenkin tässä osassa on monia erityisiä menetelmiä, kuten BF (Beamforming) tai PF (Post filter) ja muita säätömenetelmiä. Yleisesti ottaen AEC, NS, BF ja PF ovat puhelun kohinan vähentämisen ydinosia. On totta, että jokaisella algoritmiratkaisujen tarjoajalla on erilaisia etuja ja haittoja.
Tyypillisessä puheviestintäjärjestelmässä puhesignaalin taso voi vaihdella suuresti käyttäjän ja mikrofonin välisen etäisyyden sekä viestintäkanavan ominaisuuksien vuoksi.
Dynamic Range Compression (DRC) on helpoin tapa tasata signaalitasot. Pakkaus vähentää signaalin dynaamista aluetta vähentämällä (kompressoimalla) vahvoja puhesegmenttejä säilyttäen riittävästi heikkoja puhesegmenttejä. Siksi koko signaalia voidaan vahvistaa ylimääräisesti, jotta heikot signaalit kuuluvat paremmin.
AGC-tekniikka lisää digitaalisesti signaalin vahvistusta (vahvistusta), kun äänisignaali on heikko, ja pakkaa sen, kun äänisignaali on voimakas. Meluisissa paikoissa ihmiset yleensä puhuvat kovempaa, ja tämä asettaa mikrofonin kanavan vahvistuksen automaattisesti pieneen arvoon, mikä vähentää ympäristön melua ja pitää kiinnostuksen kohteena olevan äänen optimaalisella tasolla. Myös hiljaisessa ympäristössä ihmiset puhuvat suhteellisen hiljaa, jotta heidän äänensä vahvistuu algoritmin avulla ilman liikaa melua.
Postitusaika: 07.06.2022
