זום שמע

הטכנולוגיה העיקרית של זום אודיו היא יצירת אלומה או סינון מרחבי.הוא יכול לשנות את כיוון הקלטת האודיו (כלומר, הוא חש את כיוון מקור הקול) ומתאים אותו לפי הצורך.במקרה זה, הכיוון האופטימלי הוא תבנית סופר-קרדיואידית (בתמונה למטה), אשר משפרת את הצליל המגיע מלפנים (כלומר, הכיוון אליו פונה המצלמה ישירות), תוך הנחתה של צליל המגיע מכיוונים אחרים (רעש רקע).).

הבסיס של טכנולוגיה זו הוא שיש צורך להגדיר מיקרופון כל-כיווני ככל האפשר: ככל שניתן יותר מיקרופונים וככל שהוא רחוק יותר, ניתן להקליט יותר סאונד.כאשר טלפון מצויד בשני מיקרופונים, הם בדרך כלל ממוקמים בחלק העליון והתחתון כדי למקסם את המרחק ביניהם;והאותות שנקלטו על ידי המיקרופונים יהיו בשילוב הטוב ביותר ליצירת כיווניות סופר-קרדיואידית.

התמונה משמאל היא הקלטת אודיו טיפוסית;לזום השמע בתמונה מימין יש כיווניות סופר-קרדיואידית, הרגישה יותר למקור המטרה ומפחיתה רעשי רקע.

התוצאה של כיווניות גבוהה זו מתקבלת באמצעות מקלט לא כיווני על ידי הגדרת רווחים שונים עבור כל קבוצה של מיקרופונים בודדים במקומות שונים בטלפון, ולאחר מכן סיכום שלבי הקוצים כדי לשפר את הצליל הרצוי ולהרוס את גל הצד כדי להפחית הפרעות מחוץ לציר.

לפחות, בתיאוריה.למעשה, ליצירת אלומה בסמארטפונים יש בעיות משלה.מצד אחד, טלפונים סלולריים אינם יכולים להשתמש בטכנולוגיית מיקרופון המעבה המצויה באולפני הקלטות גדולים, אלא חייבים להשתמש במתמרי אלקטרט - מיקרופונים מיניאטוריים של MEMS (מערכות מיקרו-אלקטרו-מכניות) שדורשים מעט מאוד כוח כדי לתפקד.יתר על כן, על מנת לייעל את ההבנה ולשלוט בחפצים הספקטרליים והזמניים האופייניים המתרחשים עם סינון מרחבי (כגון עיוות, אובדן בס וצליל כולל עם הפרעות פאזה/אפיות חמורות), יצרני סמארטפונים חייבים לא רק לשקול בקפידה גם את מיקום המיקרופון. , חייב להסתמך על השילוב הייחודי שלו של תכונות סאונד, כגון אקולייזרים, זיהוי קול ושערי רעש (שבעצמם יכולים לגרום לחפצים נשמעים).

אז באופן הגיוני, לכל יצרן יש שיטת יצירת אלומה ייחודית משלו בשילוב עם טכנולוגיה קניינית.עם זאת, לכל אחת מטכניקות יצירת האלומה השונות יש את החוזקות שלה, מדה-הדהוד דיבור ועד הפחתת רעש.עם זאת, אלגוריתמים ליצירת קרן יכולים בקלות להגביר את רעשי הרוח באודיו המוקלט, ולא כל אחד יכול או רוצה להשתמש בשמשה קדמית נוספת כדי להגן על ה-MEMS.ולמה המיקרופונים בסמארטפונים לא עושים יותר עיבוד?מכיוון שזה פוגע בתגובת התדר וברגישות של המיקרופון, יצרנים נוטים להסתמך על תוכנה להפחתת רעש ורעשי רוח.

בנוסף, אי אפשר לדמות את רעשי הרוח האמיתיים בסביבה אקוסטית טבעית בתנאי מעבדה, ועדיין אין פתרון טכני טוב להתמודד איתו.כתוצאה מכך, היצרנים חייבים לפתח טכנולוגיות ייחודיות להגנה מפני רוח (אשר ניתן ליישם ללא קשר למגבלות העיצוב התעשייתי של המוצר) בהתבסס על הערכת האודיו המוקלט.OZO Audio Zoom של נוקיה מקליט סאונד בסיוע הטכנולוגיה אטומה לרוח.

כמו ביטול רעשים וטכניקות פופולריות רבות אחרות, יצירת אלומה פותחה במקור למטרות צבאיות.מערכי משדרים מדורגים שימשו כאנטנות מכ"ם במהלך מלחמת העולם השנייה, וכיום הם משמשים לכל דבר מהדמיה רפואית ועד לחגיגות מוזיקליות.לגבי מערכי מיקרופון מדורגים, הם הומצאו בשנות ה-70 על ידי ג'ון בילינגסלי (לא, לא השחקן שגילם את ד"ר וולאש במסע בין כוכבים: אנטרפרייז) ורוג'ר קינס.למרות שביצועי הטכנולוגיה הזו בסמארטפונים לא השתפרו משמעותית בעשור האחרון, חלק מהמכשירים גדולים מדי, לחלקם יש מספר סטים של מיקרופונים, ולחלקם אפילו ערכות שבבים חזקות יותר.לטלפון הנייד עצמו יש רמה גבוהה יותר, מה שהופך את טכנולוגיית זום האודיו ליעילה יותר ביישומי אודיו שונים.

במאמרם של N. van Wijngaarden ו-EH Wouters "Enhancing Sound by Beamforming Using Smartphones" קובע: "זה עולה לראש שמדינות (או חברות) מעקב עשויות להשתמש בטכניקות ספציפיות של יצירת אלומה כדי לרגל אחרי כל התושבים. אבל בהיקף של מעקב המוני. , כמה השפעה יכולה להיות למערכת יצירת האלומות של סמארטפון?[…] בתיאוריה, אם הטכנולוגיה תהיה בוגרת יותר, היא עלולה להפוך לנשק בארסנל של מדינת המעקב, אבל זה עדיין רחוק.טכנולוגיית יצירת האלומה הספציפית בסמארטפונים היא עדיין טריטוריה לא ידועה יחסית, והיעדר טכנולוגיית אילם ואפשרויות הסנכרון הלא בולטות מפחיתות את האפשרות להאזנה סמויה.