سماعة الرأس TWS للإشارة الرقمية ADM
مع النمو المستمر لسوق سماعات الرأس TWS (ستيريو لاسلكي حقيقي). تمت أيضًا ترقية احتياجات المستخدمين لتجربة المنتج من روابط سريعة بسيطة إلى معايير أعلى. على سبيل المثال، اعتبارًا من هذا العام، ظهر في السوق عدد كبير من سماعات الرأس TWS التي تتميز بمكالمات واضحة.
لتمكين الاتصال الصوتي الواضح في البيئات الصاخبة للغاية، هل من الممكن إنشاء مخططات تجمع بين الإشارات من الأذن الداخلية والميكروفونات الخارجية لتنفيذ تقنية مزج النطاق الفرعي الذكية والمتكيفة مع البيئة. في الواقع، بعض شركات الخوارزميات المحلية والأجنبية ملتزمة بهذا، وحققت نتائج معينة.
بالطبع، تركز العديد من شركات الحلول الآن بشكل خاص على حلول تقليل ضوضاء المكالمات مثل Edge AI (هذه واحدة)، ولكن في الواقع، تم تحسينها بشكل أكبر لحلول تقليل ضوضاء المكالمات الحالية، لذلك تمت إزالة هذا الجزء، دعنا نلقي نظرة على بعض الأجزاء الأساسية أولاً المقدمة، أي ما يمكن أن يفعله تقليل ضوضاء المكالمة.
بشكل عام، يعتمد تقليل ضوضاء المكالمات على مزامنة الوصلة الصاعدة (الوصلة الصاعدة) والوصلة الهابطة (الوصلة الهابطة). تقريبًا مصفوفة الميكروفون/AEC/NS/EQ/AGC/DRC، العلاقة المنطقية هي كما يلي:
ADM (مصفوفة الميكروفون الاتجاهي التكيفي) هي تقنية معالجة الإشارات الرقمية التي تنشئ ميكروفونًا اتجاهيًا أو ميكروفونًا لإلغاء الضوضاء باستخدام ميكروفونين متعدد الاتجاهات فقط. يقوم ADM تلقائيًا بتغيير خصائص الاتجاه الخاصة به لتوفير تخفيف الضوضاء الأمثل في مجموعة متنوعة من البيئات مع الحفاظ على جودة الإشارة الكافية. عملية التكيف سريعة، ولها انتقائية قوية للتردد، ويمكنها القضاء على التداخلات المتعددة في وقت واحد.
بالإضافة إلى خصائصها الاتجاهية الجيدة، تكون أجهزة ADM أكثر عرضة لضوضاء الرياح من الميكروفونات الاتجاهية الصوتية التقليدية. تتيح تقنية ADM نوعين من تكوينات الميكروفون: "endfire" و"broadfire".
في تكوين نهاية النار، يكون مصدر الإشارة (فم المستخدم) على المحور (الخط الذي يربط بين الميكروفونين). في التكوين العريض، فإنه يستهدف خطًا مستقيمًا على المحور الأفقي.
في تكوين نهاية النار، لدى ADM وضعين للتشغيل؛ "الحديث البعيد" و"الحديث القريب". في وضع التمرير البعيد، يعمل ADM كميكروفون اتجاهي مثالي، مما يخفف الإشارة من الخلف والجوانب مع الحفاظ على الإشارة من الأمام. في وضع التحدث القريب، يعمل ADM كأفضل ميكروفون لإلغاء الضوضاء، مما يزيل الأصوات البعيدة بشكل فعال. إن الحرية النسبية للتصميم الصوتي تجعل أجهزة ADM مثالية للهواتف المحمولة، مما يسمح بالتبديل "الناعم" بين مكبرات الصوت البعيدة ومكبرات الصوت القريبة. ومع ذلك، عند استخدام هذا النوع من التصميم على سماعات الأذن، وخاصة سماعات TWS، فإنه يكون أكثر تقييدًا بما إذا كان المستخدم يرتديها بشكل صحيح. وعلى غرار سماعات Airpods، لاحظ المؤلف أن العديد من الأشخاص لديهم "جميع أنواع أساليب ارتداء الملابس الغريبة" في مترو الأنفاق، وبعضها عبارة عن آذان المستخدم. الشكل وبعض عادات الارتداء، يجعل الخوارزمية لا تعمل بالضرورة في وضع مثالي.
إلغاء الصدى الصوتي (AEC)
عندما يعود جزء من الإشارة في اتصال مزدوج (متزامن ثنائي الاتجاه) إلى إشارة المصدر، يطلق عليه "صدى". في أنظمة الاتصالات التناظرية بعيدة المدى وجميع أنظمة الاتصالات الرقمية تقريبًا، حتى إشارات الصدى الصغيرة يمكن أن تسبب تداخلاً بسبب التأخير الشديد في رحلة الذهاب والإياب.
في محطة الاتصال الصوتي، يتم إنشاء أصداء صوتية بسبب الاقتران الصوتي بين مكبر الصوت والميكروفون. نظرًا للمعالجة غير الخطية المطبقة في قناة الاتصال، مثل أجهزة التشفير الصوتي وتحويل الشفرة المفقودة، يجب معالجة (إلغاء) الأصداء الصوتية محليًا داخل الجهاز.
مانع الضوضاء (NS)
تقلل تقنية منع الضوضاء من الضوضاء الثابتة والعابرة في إشارات الكلام أحادية القناة، وتحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء، وتحسن وضوح الكلام، وتقلل من إجهاد السمع.
وبطبيعة الحال، هناك العديد من الطرق المحددة في هذا الجزء، مثل BF (Beamforming)، أو PF (Post filter) وغيرها من طرق الضبط. بشكل عام، تعد AEC وNS وBF وPF الأجزاء الأساسية لتقليل ضوضاء المكالمات. صحيح أن كل مزود حلول خوارزمية له مزايا وعيوب مختلفة.
في نظام الاتصال الصوتي النموذجي، قد يختلف مستوى الإشارة الصوتية بشكل كبير بسبب المسافة بين المستخدم والميكروفون، وبسبب خصائص قناة الاتصال.
يعد ضغط النطاق الديناميكي (DRC) أسهل طريقة لموازنة مستويات الإشارة. يؤدي الضغط إلى تقليل النطاق الديناميكي للإشارة عن طريق تقليل (ضغط) مقاطع الكلام القوية مع الحفاظ بشكل كافٍ على مقاطع الكلام الضعيفة. ولذلك، يمكن تضخيم الإشارة بأكملها بشكل إضافي بحيث يمكن سماع الإشارات الضعيفة بشكل أفضل.
تعمل تقنية AGC على زيادة كسب الإشارة (التضخيم) رقميًا عندما تكون الإشارة الصوتية ضعيفة، وتضغطها عندما تكون الإشارة الصوتية قوية. في الأماكن الصاخبة، يميل الأشخاص إلى التحدث بصوت أعلى، وهذا يضبط كسب قناة الميكروفون تلقائيًا على قيمة صغيرة، وبالتالي تقليل الضوضاء المحيطة مع الحفاظ على الصوت المطلوب عند المستوى الأمثل. أيضًا، في بيئة هادئة، يتحدث الأشخاص بهدوء نسبيًا بحيث يتم تضخيم أصواتهم بواسطة الخوارزمية دون الكثير من الضوضاء.
وقت النشر: 07 يونيو 2022
