Menyelamatkan Nyawa dengan Penekanan Kebisingan yang Ditingkatkan AI

AI dapat melakukan banyak hal. Saat ini, kami sudah cukup menyadari kemampuan dan potensinya. Namun, ketika kami mendengar tentang menyelamatkan nyawa dengan penekanan kebisingan yang ditingkatkan AI, kami pasti merasa terhibur! Namun, ini bukan lagi soal imajinasi atau realitas spekulatif. Penelitian terbaru menunjukkan sistem penekanan kebisingan berbasis AI untuk deteksi korban yang efisien oleh UAV. Sistem ini terbukti sangat berguna dalam kejadian bencana alam.

Penekanan Kebisingan yang Ditingkatkan AI: Meningkatkan Nilai Tambah UAV

Kendaraan Udara Tanpa Awak telah membuktikan nilai mereka dengan menunjukkan hasil dalam misi pencarian dan penyelamatan, yang menjadi kritis dan sulit diselesaikan secara efisien setelah bencana alam berskala besar seperti gempa bumi. Setelah bencana semacam itu, salah satu dampak paling jelas dari gempa bumi adalah volume puing yang dihasilkan.

Namun, UAV, dengan baling‑balingnya, menghasilkan suara yang cukup besar. Suara ini, yang sering dianggap sebagai kebisingan, sayangnya menenggelamkan suara manusia yang mungkin berasal dari bawah puing, meminta pertolongan. Mengatasi masalah ini, inovasi ilmiah yang kami bahas di sini membantu secara efektif menekan kebisingan UAV tersebut dan memperkuat suara manusia. Fondasi solusi ini adalah model AI yang sangat kuat yang dikenal sebagai GAN atau Generative Adversarial Networks. 

Klik di sini untuk daftar lima perusahaan drone terbaik untuk diinvestasikan.

Bagaimana GAN bekerja?

Model AI yang digunakan oleh GAN dapat mempelajari berbagai jenis data dengan presisi. Properti atau fitur model ini dimanfaatkan oleh peneliti/pengembang agar model dapat secara akurat mempelajari berbagai jenis data suara baling‑baling UAV. 

Setelah mempelajari suara‑suara ini, model yang dipelajari dapat menghasilkan suara yang mirip dengan suara baling‑baling UAV. Suara ini disebut suara pseudo‑UAV. 

Solusi akhir adalah mengurangi suara pseudo‑UAV ini dari suara sebenarnya yang ditangkap oleh mikrofon onboard di UAV. Hasilnya berupa operator yang dapat mendengar dan mengenali suara manusia dari lingkungan sekitar dengan jelas dan tepat.  

Teknik dan mekanisme pengembangannya menerima banyak pujian dari komunitas ilmiah. Ia memiliki beberapa keunggulan dibandingkan sistem penekanan kebisingan tradisional. 

Misalnya, ia dapat secara efisien menekan kebisingan UAV dalam rentang frekuensi sempit dengan jauh lebih akurat. Ia juga terbukti cukup gesit untuk beradaptasi dengan fluktuasi kebisingan UAV secara real time. 

Selain itu, pengujian solusi menunjukkan hasil yang mengesankan karena dapat secara signifikan meningkatkan tingkat suara manusia. Saat merangkum manfaat solusi baru ini dan mengapa ia dapat menjadi berkah bagi misi pencarian dan penyelamatan di masa depan, Profesor Chinthaka Premachandra dari Departemen Teknik Elektronik di Sekolah Teknik Shibaura Institute of Technology menyatakan hal berikut:

“Menekan kebisingan baling‑baling UAV dari campuran suara sambil meningkatkan keterdengaran suara manusia merupakan masalah penelitian yang menantang. Intensitas variabel kebisingan UAV, yang berfluktuasi secara tidak terduga dengan berbagai gerakan penerbangan, mempersulit pengembangan filter pemrosesan sinyal yang dapat secara efektif menghilangkan suara UAV dari campuran. Sistem kami memanfaatkan AI untuk secara efektif mengenali suara baling‑baling dan mengatasi masalah ini.”

Sejumlah besar penelitian telah dilakukan di bidang penekanan kebisingan. Salah satu penelitian paling menonjol di antaranya berasal dari Universitas Loughborough. Diberi nama Sonobex, solusi ini dari universitas tersebut menangani risiko kesehatan yang ditimbulkan oleh kebisingan lingkungan bagi kita, termasuk tinnitus dan kehilangan pendengaran, tekanan darah rendah, serta penyakit kardiovaskular. Ia juga menyebabkan gangguan kognitif pada anak‑anak dan mengganggu tidur, kesejahteraan mental, dan sosial kita. 

Klik di sini untuk mempelajari semua tentang berinvestasi dalam kecerdasan buatan.

Sonobex: Struktur Pembatal Kebisingan untuk Lingkungan Perkotaan

Sonobex mengatasi salah satu tantangan utama yang dihadapi kebanyakan solusi pembatal kebisingan lingkungan: bagaimana mengurangi kebisingan tanpa menghalangi aliran udara dan cahaya di ruangan. Penelitian ini mengeksplorasi metamaterial akustik, khususnya kristal sonik, untuk menciptakan penghalang kebisingan yang efisien dengan menyusunnya dalam susunan batang silindris. 

Para peneliti melihat bahwa memungkinkan untuk mengubah rentang frekuensi suara yang diblokir oleh metode ini. Temuan ini meningkatkan penerapan solusi. Penghalang suara dapat digunakan dalam konstruksi, industri, transportasi, dan pembangkit listrik.

Karena jarak antar penghalang dapat disesuaikan, dapat disediakan ruang yang cukup di antara keduanya untuk memfasilitasi aliran udara dan cahaya. Aliran tersebut juga memungkinkan pendinginan udara pada peralatan.

Seringkali, solusi arsitektural menjadi penghalang untuk mencapai keunggulan estetika. Solusi ini bebas dari hal tersebut karena dapat diproduksi dari berbagai bahan. 

Para arsitek dapat mengeksplorasi berbagai pilihan. Misalnya, penekan kebisingan dapat digunakan sebagai penutup jendela. Ini menjadi nilai tambah signifikan karena beban angin sering menjadi masalah pada penghalang kebisingan padat konvensional. Mereka memerlukan dukungan yang cukup. Celah dalam sistem ini dan faktor permeabilitas angin membantu mengurangi masalah tersebut. 

Solusi ini membuktikan nilainya di luar laboratorium dengan menjadi fungsional, hemat biaya, ramah lingkungan, dan cocok untuk kesehatan serta kesejahteraan seseorang. 

Faktanya, Sonobex menerima banyak penghargaan selama masa inovasinya. Ia memperoleh dana penelitian dari East Midlands Development Agency, Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), Innovate UK, dan Royal Academy of Engineering.

Kepraktisan inovasi ini untuk aplikasi nyata jelas terbukti ketika, pada Januari 2017, Perusahaan Teknik dan Manufaktur Belanda Merford mengakuisisinya. Menambah kredibilitas produk, Sonobex memperoleh sertifikasi jaminan kualitas ISO 9001:2005, yang semakin memperkuat posisinya di pasar. Sebagai bukti penerimaan dan efektivitasnya yang terus meningkat, panel akustik NoiseTrap dari Sonobex kini semakin banyak digunakan di berbagai lokasi di seluruh Eropa.

Menurut Joost Vertooren, Direktur Pengembangan Korporat, Merford:

“Sonobex menawarkan tepat apa yang dicari Merford – dengan lebih dari enam puluh tahun pengalaman dalam pengendalian kebisingan -.”

Perusahaan seperti Merford yang aktif dalam bisnis suara dan pengurangan kebisingan terus mencari solusi seperti Sonobex. Sekarang, kami akan menelusuri produk penekanan dan pembatalan kebisingan yang dipimpin oleh perusahaan dan bisnis dalam segmen berikut. 

#1. ThinkLabs’ ThinkBox: Stetoskop yang Dapat Mendengarkan Suara di Lingkungan Paling Berisik 

Stetoskop sangat penting dalam mendiagnosis pasien pada waktu yang tepat dengan cara yang paling efisien dalam hal waktu dan sumber daya. Namun, di lingkungan yang berisik tinggi, misalnya di pusat perawatan darurat di medan perang, atau di dalam pesawat, menjadi sulit bagi tenaga medis untuk mendengar suara tubuh pasien. 

ThinkLabs, produsen stetoskop terkenal, menyelesaikan masalah ini dengan memanfaatkan kembali teknologi stetoskop secara sangat canggih. Perangkat ini, di antara fitur lainnya, dilengkapi dengan teknologi penyaringan yang melibatkan lima filter berbeda. Ia dapat secara efisien menyaring suara tertentu dan hanya meninggalkan apa yang perlu didengar. 

Menurut Charles Harding, insinyur biomedis yang terlibat dalam proyek: 

“Dari lima filter, ada dua filter jantung, yang berfungsi mengisolasi hanya suara jantung; dua filter paru, yang menargetkan suara napas masuk dan keluar; dan satu filter broadband, yang memungkinkan tim medis merekam suara untuk diagnosis pendapat kedua serta pelatihan.”

Filter broadband melayani tiga tujuan: telemedisin, telemonitoring, dan telementoring. Melalui stetoskop, dimungkinkan merekam suara dan mengirimkannya ke profesional medis lain untuk mendapatkan bantuan atau saran mereka. Perangkat ini telah membantu profesional aeromedis Departemen Pertahanan untuk lebih efektif merawat prajurit yang terluka. Berbasis di Centennial, Colorado, Amerika Serikat, Thinklabs adalah entitas swasta yang didirikan pada tahun 1991 oleh Clive Smith. Perkiraan pendapatan tahunan perusahaan sekitar US$16 juta.

#2. Teknologi Proprietary Echo Canceling dan Noise Suppression Qualcomm

Teknologi Echo Cancelling dan Noise Suppression cVc Qualcomm (QCOM ) terbukti efektif saat melakukan panggilan suara menggunakan Headset Stereo Bluetooth atau earbud. Ia mentransmisikan suara yang sangat jernih melalui teknologi clear voice capture (CVC) dengan meniadakan kebisingan lingkungan, kebisingan jalan, dan kebisingan yang dihasilkan oleh orang‑orang yang berbicara di sekitarnya. 

Teknologi cVc Qualcomm adalah rangkaian algoritma yang bekerja pada jalur transmisi dan penerimaan panggilan suara serta memberikan kualitas suara optimal terlepas dari lokasi penerima. Sifat penghapusan gema memastikan gema akustik berkurang untuk percakapan dua arah yang lebih alami.

Solusi ini juga memastikan kualitas suara yang konsisten, mengatasi tantangan kehilangan paket dan penyembunyian kesalahan bit. Ia memastikan bahwa konektivitas RF yang terganggu tidak memengaruhi kualitas suara. Ia memiliki beberapa fitur lain yang meningkatkan pengalaman pengguna, termasuk kontrol gain otomatis, equalizer kirim/terima, properti noise kenyamanan, kontrol howling, kemampuan pemrosesan nonlinier, equalizer adaptif, pencampuran aliran tambahan, integrasi ucapan yang ditingkatkan frekuensi, dan banyak lagi. 

Menurut data keuangan terbaru yang tersedia, Qualcomm menghasilkan US$9,9 miliar dalam pendapatan GAAP pada kuartal yang berakhir pada 24 Desember 2023. EPS GAAP berada pada US$2,46. 

#3. Teknologi Active Noise Control (ANC) Silentium 

Silentium dikenal sebagai inovator kelas atas dalam bidang penelitian teknologi active noise cancellation. Solusinya mampu mengurangi hingga 90% suara, terlepas dari sumbernya, yang bisa berupa tudung oven, sistem ventilasi, mesin mobil, atau kereta yang berisik. 

Teknologi Active Noise Control yang dikembangkan oleh Silentium adalah solusi manajemen suara yang disruptif. Algoritmanya dapat secara adaptif mengikuti perubahan spektrum kebisingan secara real‑time. 

Solusi akhir berukuran kecil, biaya rendah, dan sangat efektif untuk kebisingan frekuensi rendah/menengah. Ia mampu menghasilkan solusi komersial yang sukses di banyak aplikasi, termasuk rumah, kantor, dan tempat kerja industri. Ia dapat memenuhi kebutuhan industri otomotif dan transportasi. 

Solusi ini unik dalam mekanisme penyampaiannya karena dapat mengurangi kebisingan aktif baik dari sumber maupun dengan menciptakan zona pribadi yang tenang. Zona ini disebut Quiet bubbles. 

Menurut informasi terbaru yang tersedia, Silentium terus meningkatkan skala pengembangan dan peluncuran perangkat lunak Active Acoustics‑nya. 

Perusahaan menutup putaran pendanaan Seri D dengan total sekitar US$63 juta. Dari US$63 juta tersebut, US$20 juta berasal dari putaran Seri D yang diperluas, yang dipimpin oleh Menora Mivtachmin dan Meitav Dash. 

Pemimpin elektronik global Molex juga merupakan salah satu investor yang terlibat. Saat berbicara tentang masuknya investasi, Yoel Noar, CEO Silentium, mengatakan: 

“Kami menyambut mitra baru yang berbagi semangat yang sama untuk akustik dan melihat nilai dalam meningkatkan privasi serta kesejahteraan melalui ruang suara pribadi. Dengan investasi baru ini, kami akan meningkatkan skala pengembangan dan peluncuran solusi perangkat lunak Active Acoustics kami untuk produsen kendaraan dan pemasok otomotif – terutama karena persyaratan NVH berkembang di era mobil listrik dan otonom yang baru.”

Mengatasi Ancaman Kebisingan

European Environment Agency (EEA) telah mengakui polusi kebisingan sebagai masalah utama, baik bagi kesehatan manusia maupun lingkungan. Laporan EEA tentang kebisingan lingkungan menunjukkan bahwa dua puluh persen populasi Eropa terpapar tingkat kebisingan jangka panjang yang berbahaya bagi kesehatan mereka. 

Ini berarti lebih dari 100 juta orang di benua tersebut. Laporan tersebut menyatakan bahwa paparan kebisingan jangka panjang dapat menyebabkan berbagai efek kesehatan, termasuk dampak negatif pada sistem kardiovaskular dan metabolik. 

Menurut perkiraan, kebisingan lingkungan bertanggung jawab atas 48.000 kasus baru penyakit jantung iskemik per tahun, serta 12.000 kematian dini. Ia juga menyebabkan hingga 22 juta orang mengalami gangguan iritasi kronis tinggi dan 6,5 juta lainnya mengalami gangguan tidur kronis tinggi. Mengejutkan bahwa 12.500 anak sekolah mengalami gangguan membaca di sekolah akibat kebisingan pesawat. 

Menurut studi yang dilakukan oleh World Health Organization, kebisingan adalah penyebab lingkungan terbesar kedua dari masalah kesehatan, berada tepat di belakang polusi udara. 

Melindungi populasi kita dari efek berbahaya polusi kebisingan adalah keharusan yang tidak dapat diabaikan. Ada kebutuhan mendesak untuk memperkuat penelitian penekanan kebisingan dengan menciptakan sinergi dengan paradigma teknologi berkembang lainnya seperti AI. Kabar baiknya, upaya signifikan sudah dilakukan ke arah itu.