Ang mga Sound Bubble ba ang Susunod na Hakbang Pasulong para sa mga Noise-Canceling Device?

Ang pamilihan ng mga headphones ay inaasahang lumago nang medyo matatag mula 2024 hanggang 2029. Ang pamilihan ay kumita ng pandaigdigang kita na US$18.0 bilyon noong 2024. Ito ay lalaki nang halos 2.4% sa susunod na limang taon. Noong 2024, bawat isa ay kumakatawan sa humigit-kumulang 0.2 piraso sa pamilihan ng Headphones noong 2024.

Sa paglipas ng mga taon, ang layunin ng mga headphones ay nagbago. Gayunpaman, nanatiling pareho ang pangunahing layunin: ang pagwawalang-bahala ng ingay. At ngayon, ang layuning ito ng mga headphones bilang mga noise-canceling device ay nabigyan ng bagong sigla sa pamamagitan ng AI. 

Ang AI Headphones ay Lumilikha ng Sound Bubble na Epektibo sa Ilang Talampakan

Isang pangkat ng mga mananaliksik mula sa University of Washington nakabuo ng isang natatanging solusyon sa headphones. Nakabuo sila ng prototype na tumutulong sa mga tagapakinig na lumikha ng isang ‘sound bubble.’ Ang mga AI algorithm—na pinagsama sa isang prototype ng headphones—ay nagreresulta sa isang solusyon na nagpapahintulot sa mga nagsusuot na marinig ang mga taong nagsasalita sa loob ng isang bula na may programmable na radius na 3 hanggang 6 talampakan.  

Pinagmulan: University of Washington

Ang aparato ay kayang patahimikin ang mga boses at tunog sa labas ng bula sa average na 49 decibels.

Habang ipinaliwanag ang natatanging kakayahan na maaaring dalhin ng solusyon, sinabi ng senior author na si Shyam Gollakota, isang propesor sa UW sa Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering, ang sumusunod:

“Ang aming AI system ay maaaring matutunan ang distansya para sa bawat pinagmumulan ng tunog sa isang silid at iproseso ito nang real-time, sa loob ng 8 milisegundo, sa mismong hearing device.”

Maging maingat ang mga mananaliksik sa pagpapanatiling makatotohanan, praktikal, at posible ang solusyon. Gumawa sila ng prototype gamit ang mga headphones na komersyal na mabibili sa paligid natin. Una, ikinakabit nila ang anim na maliliit na mikropono sa headband upang masubaybayan ng neural network ng koponan ang iba’t ibang tunog na dumarating sa bawat mikropono. Ang neural network ay tumatakbo sa isang maliit na onboard embedded computer na nakakabit sa headphones. 

Kapag inilagay na ang buong sistemang ito sa aksyon, pinipigil nito ang mga tunog mula sa labas ng bula at pagkatapos ay pinapalabas at bahagyang pinapalakas ang mga tunog sa loob ng bula. 

Ang pagsasanay ng AI-based system ay nangangailangan ng mapanlikhang pag-iisip. Nakabuo ang mga mananaliksik ng isang matalinong solusyon, kung saan inilagay nila ang headphones sa isang mannequin head, at isang robotic platform ang nag-ikot sa ulo habang isang gumagalaw na speaker ang nagpatugtog ng mga ingay mula sa iba’t ibang distansya. 

Bukod sa mannequin system, nagtipon din ang koponan ng data mula sa mga taong gumagamit sa 22 iba’t ibang indoor environment, kabilang ang mga opisina at mga tirahan. Ang layunin ay sanayin ang sistema upang lumikha ng sound bubbles sa iba’t ibang kapaligiran. Wala silang readily available na distance-based sound dataset na nakolekta sa totoong mundo, kaya ang matalinong solusyon ay napatunayang epektibo. 

Ipinaliwanag kung bakit gumana ang pamamaraan at eksperimento, itinuturo ng mga mananaliksik ang dalawang pangunahing dahilan. Ang unang dahilan ay ang ulo ng nagsusuot ay maaaring mag-reflect ng mga tunog, na tumutulong sa neural net na makilala ang mga tunog mula sa iba’t ibang distansya. Pangalawa, ang AI algorithm ay maaaring epektibong ihambing ang iba’t ibang tunog na may iba’t ibang frequency upang matukoy ang distansya ng anumang pinagmumulan ng tunog.

Sa pagpapaliwanag ng breakthrough na maaaring makamit ng pananaliksik na ito, sinabi ni Gollakota:

“Kailangan ba natin ng malaking paghihiwalay upang lumikha ng ‘sound bubble’? Ang ipinakita namin dito ay hindi kailangan. Nagawa naming gawin ito gamit lamang ang mga mikropono sa headphones at sa real-time, na talagang nakakagulat.”

Sa lalong madaling panahon, magtatrabaho ang mga mananaliksik upang matiyak na ang teknolohiya ay gumagana nang maayos sa mga hearing aid at noise-canceling earbuds. Sa ngayon, alam lamang ng sistema kung paano gumana sa loob ng mga gusali, at hindi mahirap makakuha ng malinis na training audio. Ang tagumpay sa hinaharap ay mangangailangan ng mga mananaliksik na bumuo ng bagong estratehiya para sa pagposisyon ng mga mikropono. 

Ang mga headphones ay mga produkto na maraming nangungunang global tech companies ang kasangkot sa produksyon. Ang mga solusyon, tulad ng nakikita natin sa itaas, ay regular na sinusubukan at sinusuri ng mga R&D department ng mga kumpanyang ito. Habang ang paglikha ng AI-powered sound bubble ay isang natatanging gawa, may mga solusyon na gumagamit ng AI upang mag-cancel ng ingay. Sa mga sumusunod na segment, tatalakayin namin ang ilang komersyal na solusyon na available mula sa mga nangungunang kumpanya.

I-click dito upang matutunan ang tungkol sa silk na maaaring labanan ang panganib ng ingay.

1. Sony

Dito, tatalakayin natin ang isang partikular na solusyon ng Sony na kumakatawan sa pagsisikap ng kumpanya sa R&D sa larangang ito. Ang solusyon ay ang wireless noise-cancelling stereo headset ng Sony, MDR-ZX780DC. 

Ang noise canceling function ng solusyong ito ay gumagamit ng noise canceling circuit na nakakaramdam ng ingay sa labas gamit ang built-in na mikropono at nagpapadala ng equal-but-opposite na canceling signal sa headset.

Malaya ang user na piliin ang noise-cancelling function. Ang kailangan lang gawin ng user ay pindutin at hawakan ang Power button ng halos 2 segundo kapag naka‑off ang headset upang i‑on ito. Kapag naka‑on ang noise canceling function, umiilaw ang indicator (green), at ang noise canceling mode ay itinatakda sa NC Mode B.

Ngayon, tingnan natin nang partikular ang paggamit ng AI sa mga headphones na ito. Dito, ang AI noise canceling ay isang function na awtomatikong pumipili ng isa sa mga noise canceling mode upang magbigay ng pinaka‑epektibong mode sa pamamagitan ng agarang pagsusuri ng ambient sound components.

Sa loob ng 3 segundo, nagsisimulang suriin ng AI‑powered noise‑canceling headset ang ambient sound components. Habang nasa analyzing mode, nananatiling mababa ang volume ng tunog mula sa headphones, at patuloy na kumikislap ang green indicator. 

Pinananatiling flexible ng solusyon ang alok ng tatlong uri ng noise‑cancelling mode:

1. NC Mode A
2. NC Mode B
3. NC Mode C

Ang unang mode ay nagbabawas ng ingay na may malaking bahagi ng middle hanggang low‑frequency sounds, habang ang NC Mode B ay epektibong nagbabawas ng napakababang frequency sounds. Ang NC Mode B ay epektibo sa pagbabawas ng background noise na karaniwang naririnig sa bus o tren.

Sa huli, ang NC Mode C ay nilayon upang bawasan ang ingay mula sa medyo tahimik at malawak na hanay ng frequency sounds. Ang mode na ito ay maganda para sa pagbabawas ng background noise sa opisina, tulad ng ingay mula sa mga computer, copier, atbp.

Noong Mayo 14, 2024, inilathala ng Sony Group ang FY 2023 consolidated financial results para sa fiscal year na nagtapos noong Marso 31, 2024. Ang FY23 consolidated sales ay 13 trillion 20.8 bilyong yen, isang bagong record high. Ang consolidated operating income ay 1 trillion 208.8 bilyong yen, net income ay 970.6 bilyong yen, at consolidated adjusted EBITDA ay 1 trillion 818.0 bilyong yen.

2. Apple

Isa pang kumpanya na nagkaroon ng malaking pag‑unlad sa larangang ito ay ang Apple (AAPL ). Ang AirPods Pro2 nito ay may hanggang 2X na mas aktibong noise cancellation upang mag‑alok ng adaptive audio na inaangkop ang kontrol ng ingay sa kapaligiran ng nagsusuot. Bukod pa rito, nag‑aalok ito ng immersive sound quality na may personalized spatial audio. 

Ang advanced audio performance ng produkto ng Apple ay nagmumula sa kanilang in‑house H2 Chip na nagtatrabaho kasama ang driver at amplifier upang lumikha ng malinaw, high‑definition na tunog. Ang solusyon ay tumatakbo sa mga computational algorithm nito upang mag‑hatid ng noise cancellation, sophisticated 3‑D sound, efficient battery life, at hindi napapansing end‑to‑end audio latency. 

Isa sa mga pinaka‑natatanging tampok ng H2 chip ay ang adaptation algorithm nito, na maaaring mag‑proseso ng tunog nang mas mabilis at i‑tune ang audio sa eksaktong sandali ng pakikinig. Ang solusyon ay kayang i‑render ang bawat detalye ayon sa tiyak na hugis ng tainga ng nagsusuot, na nagreresulta sa immersive, mas mataas na fidelity na tunog. 

May inward‑facing microphone ang solusyon na compatible sa voice‑enhancement algorithms para kilalanin at i‑articulate ang boses ng user. Ang resulta ay ganap na natural na tawag sa telepono at video calls. 

Ang H2 chip ay nagtatrabaho nang sabay sa custom‑built driver at amplifier upang mag‑alok ng mas mababang playback distortion. Ang naririnig ng user – kapalit nito – ay mas malalim na bass at mas malinaw na highs sa iba’t ibang antas ng volume. 

Ang mga noise‑cancelling parameters na naabot ng Apple ay lubos na maganda. Pinapahina nito ang ingay hanggang 2X gamit ang pro‑level active noise cancellation. Ang driver at acoustic algorithms ay maaaring alisin ang mas maraming hindi gustong ingay. 

Ang transparency mode ng Apple Airpods ay ginagamit ang kakayahan ng H2 chips upang bawasan ang malakas na ingay, kabilang ang mga ingay mula sa sirena o power tools. Maaari itong bawasan ang ingay nang 48,000 beses kada segundo. 

Ang voice isolation feature ay maaaring mapabuti ang kalidad ng tawag sa telepono sa mga kondisyon na maingay o ma‑windy. Ang advanced computational audio nito ay maaaring bawasan ang background noise habang ini‑isolate at nililinaw ang tunog ng boses ng nagsasalita para sa nakikinig. 

Ang machine learning‑driven personalized volume feature ay maaaring maunawaan ang mga kagustuhan sa pakikinig sa iba’t ibang kapaligiran – ina‑adjust ang tunog base sa pattern ng user sa paglipas ng panahon. 

Sa kabuuan, ang noise cancellation solution ng Apple ay nakatuon sa paggawa ng audio at kalidad ng tunog ng device na mas personalized. At ito ay lubos na gumagamit ng AI at ML. 

Noong Oktubre 31, 2024, inanunsyo ng Apple ang financial results para sa fiscal 2024 fourth quarter na nagtapos noong Setyembre 28, 2024. Ang kumpanya ay nag‑post ng quarterly revenue na $94.9 bilyon, tumaas ng 6 porsyento kumpara noong nakaraang taon, at quarterly diluted earnings per share na $0.97.

3. Bose

Sa huli, titingnan natin ang kumpanyang naging sinonim ng premium quality sound: Bose!

Kaugnay nito, noong Agosto 2024, nakipag‑partner ang Bose sa Bragi, ang pioneer ng AI headphones. Ang layunin ay mag‑hatid ng cutting‑edge, turn‑key licensable audio wearable solutions at pasimplehin ang proseso ng paggawa ng high‑quality audio products para sa global brands. 

May tatlong layunin ang kolaborasyong ito: Una ay noise cancellation. Kilala ang Bose sa kanilang ANC technology, na nangangahulugang Active Noise Cancellation. Maaari nitong alisin ang hindi gustong ingay, na nagtitiyak ng hindi nagagambalang karanasan sa pakikinig, mapa‑abala man ang urban environment o isang mahabang flight. 

Pangalawa ay ang aspeto ng immersive audio. Sa ganitong paraan, maaaring mag‑hatid ang produktong solusyon ng mas malawak at mas maluwang na soundstage, na nagreresulta sa layered, multi‑dimensional na karanasan sa pakikinig. 

Sa huli, ang AI voice technology spectrum ng Bose ay maaaring mag‑hatid ng pinahusay na kalinawan ng boses na may malinaw at crisp na komunikasyon sa maingay na kapaligiran. Ang resulta ay perpekto para sa telecom applications, conferencing, at iba pa. 

Habang tinatalakay ang partnership, sinabi ni Nicholas Smith, chief strategy officer ng Bose, ang sumusunod:

“Sa pakikipag‑partner sa Bragi, pinalalawak namin ang epekto ng Bose sa wearable audio market, na nagdadala ng aming kilalang audio experiences sa mas maraming tao sa buong mundo.”

Sa kabilang banda, sinabi ni Nikolaj Hviid, CEO ng Bragi:

“Ang pagsasama ng state‑of‑the‑art audio technologies ng Bose sa Bragi ay magbibigay-daan sa mga brand na mag‑alok ng walang kapantay na audio experiences at mag‑bigay ng competitive advantage para sa headphones.”

Noong Nobyembre 2024, inilunsad ng Bose ang kanilang product line, ang Ultra Open Earbuds, na naglalaro ng private audio habang pinapayagan ang labas na ingay upang panatilihing aware ang mga user.

Sa pangkalahatan, ang mga inobasyon ng Bose sa larangan ng noise cancellation ay nakabatay sa paggamit ng mga mikropono sa loob at labas ng earcups upang subaybayan ang mga tunog sa paligid ng nagsusuot at agad na lumikha ng kabaligtaran na signal upang i‑cancel ang mga ito. Sa adjustable noise canceling, maaaring kontrolin ng user kung gaano karami—o kung gaano kaunti—ng ingay sa labas ang naririnig. 

Ang Hinaharap ng mga Noise Cancellation Device

Sa pagdami ng ingay at kaguluhan sa ating modernong urban na mundo, ang noise cancellation ay isang aspeto kung saan lalago ang audio industry. Sa pag‑isip ng kahalagahan nito, patuloy na nagsusumikap ang mga teknolohista sa buong mundo na gawing mas sopistikado ito hangga’t maaari. At upang gawing mas sopistikado, ano pa ba ang hihigit kaysa pag‑yakap sa AI? 

Noong Mayo 2024, iniulat ng MIT Technology Review ang isang bagong prototype AI system para sa noise‑cancelling headphones. Ang system ay naglayong lutasin ang isang kahinaan ng mga noise cancellation device: ang kanilang tendensiyang i‑muffle ang tunog nang walang pinipiling target. Ang solusyon ay lumitaw bilang isang tampok na tinatawag na Target Speech Hearing. Binibigyan ng tampok na ito ang mga user ng kakayahang pumili ng taong ang boses ay mananatiling naririnig kahit na ang iba pang tunog ay naka‑cancel. Upang i‑activate ang Target Speech Hearing system, pinipindot ng nagsusuot ang isang button sa headphones nang ilang segundo habang nakaharap sa taong dapat pagtuunan ng pansin.

Ang paggamit ng mga bula upang i‑cancel ang ingay ay isang bagay na sinusubukan din ng mga niche company tulad ng Silentium sa ilang panahon na. Nakabuo ang Silentium ng Quiet Bubble™ family, isang konsepto ng Silentium upang bawasan ang nakakainis na ingay anuman ang pinagmulan nito. 

Upang makamit ang layunin nito, sinisintetisa ng kumpanya ang pisikal na katangian ng hindi gustong ingay sa isang nais na zone ng katahimikan. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng isang multichannel algorithm na nagpapahintulot sa pagkontrol ng sound field na nililikha ng isang array ng loudspeakers.

Ang mga solusyon ng Silentium ay naaangkop sa iba’t ibang senaryo. May generic quiet bubble, active headrests upang lumikha ng quiet zone, at isang active headset. Kayang mag‑disenyo at mag‑build ng kumpanya ng isang ganap na dedikadong ANC product ayon sa eksaktong pangangailangan ng user. Maaari itong mag‑tayo ng quiet zones sa loob ng masisikip na tren at airport terminals para magamit ng mga pasahero bilang lugar ng kapayapaan at relatibong privacy.

Sa kabuuan, ang noise cancellation—sa pamamagitan ng mga bula at iba pa—ay patuloy na kumukuha ng atensyon sa iba’t ibang industriya, kabilang ang mga kasangkapan at device na ginagamit sa bahay, automotive solutions, industrial noise‑generating equipment, transportasyon, at iba pa. Ito na ang susunod na hakbang pasulong!

I-click dito para sa 5 kailangang magkaroon ng accessories para sa home office.