Разработан сенсор, способный отыскать источник звука и отделить его от шумов
Человеческий слух очень хорош, когда речь заходит о фильтрации какого-либо звука на фоне общего шума. Мы запросто можем выделить для себя голос собеседника, даже если в комнате, помимо нас, находятся еще десять разговаривающих людей. Компьютерным системам вроде Siri это удается не так хорошо, так как они попросту не умеют идеально отделять один источник звука от других. Исследователи из Университета Дьюка (США) разработали новый сенсор, который должен решить эту проблему современных гаджетов.
Чтобы создать такой сенсор, ученым пришлось использовать так называемые «метаматериалы». Называются они так потому, что могут похвастаться свойствами, которые не встречаются в природе. Также исследователи воспользовались особой техникой обработки звука, которая называется «Compressive sensing» и представляет собой методику получения и восстановления сигнала, используя знания о его предыдущих значениях.
Устройство получило дискообразную форму и не снабжено какими-либо электронными или движущимися частями. Вместо этого оно имеет структуру, чем-то напоминающую пчелиные соты различной глубины и формы. Именно эти ячейки, расположенные в виде особых паттернов, позволяют сенсору обрести столь невероятный «слух». В результате искажений, получаемых при прохождении звука через эти «соты», звук обретает уникальные характеристики. И когда он, наконец, достигает микрофона в центре сенсора, компьютерный алгоритм с учетом полученных искажений максимально точно может отделить различные звуки друг от друга и даже определить, с какой стороны они поступили в сенсор.
Ученые утверждают, что сенсор способен практически идеально разделить звуки, полученные одновременно из нескольких разных направлений. Три звука из разных источников были разделены с точностью в 96,7%. Сейчас сенсор имеет диаметр около 15 сантиметров, но исследователи обещают уменьшить его размеры для того, чтобы его можно было интегрировать в самые разные электронные устройства, включая смартфоны и планшеты.
