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Bolhas de som virtuais podem substituir fones de ouvido

Bolhas de som virtuais podem substituir fones de ouvido
Ilustração das zonas de som produzidas controlando-se os alto-falantes. [Imagem: Taewoong Lee et al. (2018)]

Zonas de som

No futuro, poderá haver menos necessidade de fones de ouvido.

Taewoong Lee, da Universidade de Aalborg, na Dinamarca, desenvolveu uma técnica capaz de criar várias pequenas zonas sonoras que permanecem autônomas em um determinado ambiente.

A equipe vê grande potencial comercial nessas zonas sonoras, por exemplo, nos carros, para que as crianças nos assentos traseiros possam assistir a filmes enquanto os pais ouvem o rádio no banco da frente; ou em casa, onde moradores com gostos variados podem ouvir música na mesma sala sem que uns atrapalhem os outros.

A técnica também poderá ser usada em shows e festivais, para impedir que o som de diferentes palcos não se misturem, ou em casas de espetáculos, para não perturbar os vizinhos.

"Isso pode ser feito controlando um número de alto-falantes para que o sinal desejado para cada área seja ouvido sem distorções, enquanto o vazamento das outras áreas de escuta é suprimido tanto quanto possível. Isso é o que chamamos de controle de zona sonora," disse Lee.

Controle de zona sonora

A inovação de Lee foi encontrar um ponto de equilíbrio entre duas técnicas usadas para a criação de zonas sonoras.

"As zonas de som são normalmente criadas usando o Controle de Contraste Acústico (CCA), a Equivalência de Pressão (EP), ou uma variações dos dois," explica ele.

O CCA maximiza o contraste da energia acústica potencial entre uma zona de escuta e uma zona silenciosa. Embora o contraste seja maximizado, a fase não é controlada. Para controlar tanto a amplitude quanto a fase, o MP minimiza a diferença entre o campo sonoro reproduzido e o campo sonoro desejado em todas as zonas.

"À primeira vista, CCA e EP parecem controlar os campos sonoros de maneira diferente, mas aqui demonstramos que eles são na verdade casos especiais extremos de uma estrutura muito mais geral. A estrutura é inspirada na estrutura de filtragem linear de amplitude variável usada para aprimoramento da fala.

"Usando esta estrutura, demonstramos que 1) o CCA fornece o melhor contraste, mas a maior distorção de sinal na zona clara, e 2) o EP dá a menor distorção de sinal na zona clara, mas o pior contraste. Além de mostrar isso matematicamente, também demonstramos isso por meio de um pequeno exemplo de brinquedo," finalizou o pesquisador, que já patenteou a tecnologia e está tentando comercializá-la.

Bibliografia:

A Unified Approach to Generating Sound Zones Using Variable Span Linear Filters
Taewoong Lee, Jesper Kjar Nielsen, Jesper Rindom Jensen, Mads Grasboll Christensen
ICASSP/IEEE 2018 Proceedings
Vol.: 1, pgs. 491-495
DOI: 10.1109/ICASSP.2018.8462477




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