人工智能耳机能创造“声音泡泡”,隔绝外界喧嚣

B站影视 2024-11-21 17:48 1

摘要:想象一下,你正坐在办公室里,戴着一副神奇的耳机,就像拥有了一种超能力,可以让你在自己的小世界里隔绝外界的喧嚣。同事走过来问你问题,你不用摘下耳机,也不用喊“再说一遍”,就能听得一清二楚。而远处的闲聊声,就像被魔法棒点了一下,瞬间安静下来。

想象一下,你正坐在办公室里,戴着一副神奇的耳机,就像拥有了一种超能力,可以让你在自己的小世界里隔绝外界的喧嚣。同事走过来问你问题,你不用摘下耳机,也不用喊“再说一遍”,就能听得一清二楚。而远处的闲聊声,就像被魔法棒点了一下,瞬间安静下来。

华盛顿大学的小伙伴们搞出了个大新闻,他们捣鼓出了一副耳机原型,能让你在3到6英尺的范围内,听到你想听的声音,而其他的声音则被神奇地减弱了。想象一下,在一家热闹的餐厅里,你只听得到自己桌上朋友的笑声和谈话,其他人的声音就像被调低了音量键。

这个酷炫的耳机原型背后的秘密武器,是一套人工智能算法,它能让你的耳机变成一个“声音泡泡”,泡泡外的声音平均降低49分贝,差不多就是从真空的寂静到树叶沙沙作响的差别。而且,就算远处的声音比泡泡里的声音大,它也能做到这一点。

这个团队的研究成果已经在11月14日的《自然电子》杂志上亮相了,他们的代码是开放的,任何人都可以尝试。他们还打算开一家公司,把这项技术变成大家都能用的好东西。

“你知道吗,我们人类在判断声音距离上其实挺笨的,尤其是在周围有好多声音的时候。”华盛顿大学的教授Shyam Gollakota说,“在吵闹的餐厅里,我们想专心听朋友说话,但有时候就是做不到。不过现在,我们的人工智能系统能搞定这个难题,它能快速算出每个声音的来源距离,然后在耳机上实时处理。”

他们用市面上的降噪耳机做原型,头带上装了六个小麦克风。他们的神经网络就像一个超级快的计算器,能追踪声音到达每个麦克风的时间,然后把泡泡外的声音给“静音”,同时把泡泡里的声音稍微放大一些。

“我们以前做过一个智能音箱系统,需要在桌子上放好多麦克风,因为觉得它们得离得远一些才能知道声音从哪儿来。”Gollakota说,“但我们后来想,也许我们不需要那么大的距离。我们证明了,用耳机上的麦克风就足够了,而且是实时的,这简直太酷了!”

为了训练这个系统在不同地方都能好好工作,研究人员需要收集各种声音数据,但这些数据现在还拿不到。于是他们用人体模型和机器人来帮忙,让机器人转动模型的头,同时移动扬声器播放不同距离的声音。他们用这个方法在22个不同的室内环境里收集了数据。

研究人员发现,有几个小秘密让这个系统这么好用。首先,你的头就像个声音反射板,能帮耳机里的小电脑分辨声音是从哪儿来的。其次,声音有好多不同的频率,每个频率传播的时候都会有点小变化。研究人员觉得,他们的算法就像是在比较这些频率的变化,来判断声音是从哪儿来的。

像苹果AirPods Pro 2这样的耳机也能放大你面前的声音,降低背景噪音,但它们是通过跟踪你的头来放大特定方向的声音,而不是真的测量声音的距离。这意味着如果你转过头,耳机就可能搞不清楚你到底想听哪个方向的声音了,而且在降低特定方向的噪音方面也不是很给力。

这个系统现在主要是在室内环境中训练的,因为室外的声音太复杂了。不过,研究人员正在努力让这项技术也能在助听器和降噪耳机上大显身手,这就需要他们想出新的麦克风定位方法了。

来源:肖潇科技频道

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