Segnale digitale auricolare TWS ADM
Con la continua crescita del mercato delle cuffie TWS (True wireless stereo). Anche le esigenze degli utenti in termini di esperienza del prodotto sono state migliorate da semplici collegamenti rapidi a standard più elevati. Ad esempio, da quest'anno sono apparse sul mercato numerose cuffie TWS con chiamate chiare.
Per consentire una comunicazione vocale chiara in ambienti molto rumorosi, è possibile generare schemi che combinano i segnali provenienti dall'orecchio interno e dai microfoni esterni per implementare una tecnologia di mixer sottobanda intelligente e adattabile all'ambiente. In effetti, alcune società di algoritmi nazionali ed estere si sono impegnate in questo senso e hanno ottenuto determinati risultati.
Naturalmente, molte aziende produttrici di soluzioni ora attribuiscono particolare importanza alle soluzioni di riduzione del rumore delle chiamate come Edge AI (questa è una), ma in realtà è più ottimizzata per le soluzioni di riduzione del rumore delle chiamate esistenti, quindi questa parte è stata rimossa, diamo un'occhiata a prima alcune parti di base L'introduzione, ovvero cosa può fare la riduzione del rumore della chiamata.
Nel complesso, la riduzione del rumore delle chiamate si basa sulla sincronizzazione Uplink (uplink) e Downlink (downlink). Approssimativamente Microphone Array/AEC/NS/EQ/AGC/DRC, la relazione logica è la seguente:
ADM (Adaptive Directional Microphone Array) è una tecnologia di elaborazione del segnale digitale che crea un microfono direzionale o con cancellazione del rumore utilizzando solo due microfoni omnidirezionali. L'ADM modifica automaticamente le sue caratteristiche direzionali per fornire un'attenuazione ottimale del rumore in una varietà di ambienti mantenendo un'adeguata qualità del segnale. Il processo adattivo è veloce, ha una forte selettività di frequenza e può eliminare più interferenze contemporaneamente.
Oltre alle buone caratteristiche direzionali, gli ADM sono più suscettibili al rumore del vento rispetto ai tradizionali microfoni acustici direzionali. La tecnologia ADM consente due tipi di configurazioni del microfono: “endfire” e “broadfire”.
In una configurazione endfire, la sorgente del segnale (la bocca dell'utente) si trova sull'asse (la linea che collega i due microfoni). In una configurazione bordata, prende di mira una linea retta sull'asse orizzontale.
In una configurazione endfire, l'ADM ha due modalità operative; “parlare da lontano” e “parlare da vicino”. In modalità far-pass, l'ADM agisce come un microfono direzionale ottimale, attenuando il segnale dalla parte posteriore e laterale preservando il segnale dalla parte anteriore. In modalità conversazione ravvicinata, l'ADM agisce come il miglior microfono con cancellazione del rumore, eliminando efficacemente i suoni distanti. La relativa libertà di progettazione acustica rende gli ADM ideali per i telefoni cellulari, che consentono la commutazione "soft" tra altoparlanti remoti e altoparlanti vicini. Tuttavia, quando questo tipo di design viene utilizzato sugli auricolari, in particolare sugli auricolari TWS, è più limitato dal fatto che l'utente li indossi correttamente. Analogamente agli Airpod, l'autore ha osservato che molte persone nella metropolitana indossano "tutti i tipi di strani", alcuni dei quali sono le orecchie dell'utente. La forma e alcune abitudini di indossamento fanno sì che l'algoritmo non funzioni necessariamente in una situazione ideale.
Cancellatore di eco acustico (AEC)
Quando una parte del segnale in una comunicazione duplex (bidirezionale simultanea) ritorna al segnale sorgente, si chiama “eco”. Nei sistemi di comunicazione analogici a lunga distanza e in quasi tutti i sistemi digitali, anche piccoli segnali di eco possono causare interferenze a causa di gravi ritardi di andata e ritorno.
In un terminale di comunicazione vocale vengono generati echi acustici dovuti all'accoppiamento acustico tra l'altoparlante e il microfono. A causa dell'elaborazione non lineare applicata nel canale di comunicazione, come vocoder con perdita e transcodifica, gli echi acustici devono essere elaborati localmente (cancellati) all'interno del dispositivo.
Soppressore di rumore (NS)
La tecnologia di soppressione del rumore riduce il rumore stazionario e transitorio nei segnali vocali a canale singolo, migliora il rapporto segnale-rumore, migliora l'intelligibilità del parlato e riduce l'affaticamento dell'udito.
Naturalmente, ci sono molti metodi specifici in questa parte, come BF (Beamforming), o PF (Post filter) e altri metodi di regolazione. In generale, AEC, NS, BF e PF sono le parti principali della riduzione del rumore delle chiamate. È vero che ciascun fornitore di soluzioni algoritmiche presenta vantaggi e svantaggi diversi.
In un tipico sistema di comunicazione vocale, il livello del segnale vocale può variare ampiamente a causa della distanza tra l'utente e il microfono e a causa delle caratteristiche del canale di comunicazione.
La compressione della gamma dinamica (DRC) è il modo più semplice per equalizzare i livelli del segnale. La compressione riduce la gamma dinamica di un segnale riducendo (comprimendo) i segmenti vocali forti preservando sufficientemente i segmenti vocali deboli. Pertanto, l'intero segnale può essere ulteriormente amplificato in modo che i segnali deboli possano essere ascoltati meglio.
La tecnologia AGC aumenta digitalmente il guadagno del segnale (amplificazione) quando il segnale vocale è debole e lo comprime quando il segnale vocale è forte. In luoghi rumorosi, le persone tendono a parlare più forte e questo imposta automaticamente il guadagno del canale del microfono su un valore basso, riducendo così il rumore ambientale e mantenendo la voce di interesse a un livello ottimale. Inoltre, in un ambiente tranquillo, le persone parlano a un volume relativamente basso in modo che le loro voci vengano amplificate dall’algoritmo senza troppo rumore.
Orario di pubblicazione: 07-giu-2022
