آینده نویز کنسلینگ، از هدفون هوشمند تا کاغذدیواری صوتی

آینده نویز کنسلینگ چگونه دنیای ما را تغییر میدهد؟

آینده نویز کنسلینگ و نسل بعدی فناوری‌های کاهش صدا در حال حاضر در آزمایشگاه‌های تحقیق و توسعه در سراسر جهان در حال شکل‌گیری است. شاید از قابلیت نویز کنسلینگ در زندگی خود کاملاً راضی باشید؛ مثلاً یک هدفون بی سیم با ANC برای رفت‌وآمدهای روزانه دارید یا با استفاده از مواد عایق صوتی مناسب، به جنگ‌وجدال‌های آپارتمانی با همسایگان خود پایان داده‌اید.

هندزفری اپل مدل AirPods 3

16,499,000 تومان مشاهده و خرید

در این صورت، شاید ادامه این مطلب برایتان جالب نباشد. احتمالاً علاقه‌ای به ایربادهایی که میتوانند صدای مشاجره را حذف و صدای طبیعت را جایگزین کند، یا کاغذدیواری‌های نازک و مقرون‌به‌صرفه جاذب صدا نخواهید داشت. این‌ها علاوه بر پیشرفت‌هایی است که برای کمک به افراد کم‌شنوا و نسل بعدی عایق‌های صوتی در حال انجام است. بله، آینده فناوری نویز کنسلینگ واقعاً هیجان‌انگیز به نظر میرسد.

ایرباد پرو اپل: معیاری برای قابلیت‌های پیشرفته

وقتی به نویز کنسلینگ فکر میکنیم، معیار اصلی چیست؟ اگر بخواهید تمام صداها را مسدود کنید و به پیله‌ای از سکوت فرو بروید، میتوانید یک هدفون از برندهایی مانند سونی یا بوز تهیه کنید و به این هدف نزدیک شوید. اما با توجه به فراگیری و تأثیر فرهنگی ایرپادهای اپل بر نحوه تعامل ما با دنیای بیرون، بهتر است به سراغ آن‌ها برویم تا ایده‌ای از ویژگی‌های کاربردی‌تر و دقیق‌تر که مسیر آینده این حوزه را نشان میدهند، به دست آوریم.

نسل سوم ایرپاد پرو، در کنار ایرپاد مکس، قابلیت‌هایی نظیر نویز کنسلینگ فعال (ANC)، حالت شفافیت (Transparency Mode)، صدای تطبیقی (که نویز کنسلینگ را با محیط شما تنظیم میکند) و محافظت از شنوایی (که به‌طور خودکار صداهای بلند و خطرناک را کاهش میدهد) ارائه میکند. در بخش تنظیمات حالت شفافیت، گزینه‌های پیشرفته‌تری برای کمک به افراد کم‌شنوا وجود دارد. قابلیت Conversation Boost تمرکز دریافت صدا را روی فرد مقابل شما قرار میدهد و نویز محیط را حذف میکند. Live Listen نیز با استفاده از میکروفون آیفون، صدای یک گوینده خاص را تقویت میکند و حتی میتوانید صدای خود را نیز تقویت کنید.

این تلاقی بین دستگاه‌های صوتی و سلامت به یک روند در کل صنعت تبدیل شده است. میکا تیکاندر، مدیر بخش صوتی در شرکت بنگ اند اولافسن، با اشاره به داده‌های اخیر درباره کاهش سلامت شنوایی در جوانان می‌گوید: «ما واقعاً می‌خواهیم از شنوایی مشتریان خود مراقبت کنیم.» او می‌افزاید که تولیدکنندگان بر ANC و سلامت شنوایی تأکید زیادی دارند. به گفته او، اگر کاربر اجازه دهد، هدفون‌ها میتوانند خودشان برای مسدود کردن صداها تصمیم بگیرند. برای مثال، اگر رویداد پرسروصدایی در اطرافتان باشد، هدست میتواند آن را مدیریت کرده و پس از دور شدن از منبع نویز، شما را به حالت شنیداری عادی بازگرداند.

ورود به «حباب صوتی» با هوش مصنوعی

استارتاپ Hearvana AI یکی از شرکت‌هایی است که به دنبال فراتر رفتن از مجموعه قابلیت‌های فعلی ایرپادز در زمینه نویز کنسلینگ و صدای محیط است. این شرکت که توسط شیام گولاکوتا، استاد علوم کامپیوتر در دانشگاه واشنگتن، و دو تن از دانشجویانش تأسیس شده، اخیراً 6 میلیون دلار سرمایه جذب کرده است.

یکی از نوآوری‌های بزرگ این استارتاپ، «شنوایی معنایی» (semantic hearing) است. این تیم یک نمونه اولیه سخت‌افزاری ساخت (یک هدفون روی گوش با شش میکروفون که به یک میکروکنترلر متصل بود) تا مدلی را آزمایش کند که برای تشخیص 20 نوع صدای محیطی مختلف آموزش دیده بود. این صداها شامل آژیر، بوق ماشین، آواز پرندگان، گریه نوزاد، زنگ ساعت، حیوانات خانگی و صحبت کردن افراد میشد. سپس به کاربر اجازه می‌داد صدای یک فرد را به عنوان «نورافکن» جدا کرده و تمام فرکانس‌های دیگر را مسدود کند.

گولاکوتا توضیح میدهد: «مثلاً وقتی به ساحل میروم، می‌خواهم فقط صدای اقیانوس را بشنوم، نه صدای صحبت کردن افراد کنارم. یا در خانه در حال جاروبرقی کشیدن هستم اما همچنان می‌خواهم صدای در زدن یا صداهای مهمی مثل گریه نوزاد را بشنوم.» گام بعدی تیم، درک تفاوت‌های ظریف بین صداهای انسانی برای امکان «شنوایی هدفمند» بر اساس نزدیکی و جهت نگاه کاربر بود.

نتیجه این تلاش، قابلیت «حباب صوتی» (sound bubble) است؛ ورژن پیشرفته Hearvana از Conversation Boost که در آن، صدای محیط به 49 دسی‌بل کاهش یافته و صدای فرد مقابل شما یا افراد حاضر در میز رستوران به‌طور خودکار تقویت میشود، آن هم با تأخیری کمتر از 10-20 میلی‌ثانیه. این قابلیت محدود به فاصله نیست؛ برای مثال، میتوانید با نگاه کردن به یک راهنمای تور به مدت سه تا پنج ثانیه، مشخصات صوتی او را به مدل آموزش دهید و سپس آزادانه به جاذبه‌ها نگاه کنید در حالی که تقویت صدای او ادامه دارد.

بهبود کیفیت صدا در عینک‌های هوشمند

یکی از سؤالات بزرگ دهه آینده فناوری مصرفی این است که آیا همه ما به‌زودی کامپیوترهای عینکی خواهیم پوشید یا نه؟ شرکت متا قطعاً امیدوار است که این اتفاق بیفتد و یکی از سرمایه‌گذاری‌های اخیرش، یک آزمایشگاه تحقیقات صوتی 16.2 میلیون دلاری در کمبریج انگلستان، نشان میدهد که این شرکت به نقش صدا در این تجربه نیز فکر میکند.

این آزمایشگاه به «پیشبرد فناوری‌های صوتی برای عینک‌های آینده واقعیت افزوده و هوش مصنوعی متا» اختصاص دارد. با این حال، فرم فاکتور عینک چالش‌های فنی خاصی را ایجاد میکند. در حال حاضر، کاربران عینک‌های Ray-Ban Meta از قابلیت نویز کنسلینگ کامل محروم هستند، زیرا این عینک‌ها دارای اسپیکر گوش-باز هستند. البته یک آرایه پنج میکروفونی روی دستگاه وجود دارد که با هوش مصنوعی برای نویزکنسلینگ پس‌زمینه در تماس‌ها و ضبط‌ها کار میکند، اما به نظر میرسد پیشرفت‌های بیشتری در راه است.

نسل جدید عایق‌های صوتی: از ابریشم تا طبیعت

نویز کنسلینگ فقط در هدفون بلوتوثی و عینک‌های هوشمند اتفاق نمی‌افتد. عایق‌کاری صوتی یکی از روش‌های اصلی نویزکنسلینگ در محیط است و همواره در حال بهبود است. گریس یانگ، پژوهشگر علم مواد در MIT، پارچه‌های ابریشمی کاهنده صدا را آزمایش کرده است که حاوی الیافی هستند که با اعمال ولتاژ می‌لرزند تا با نویز ناخواسته تداخل ایجاد کند.

این پارچه‌ها میتوانند روی دیوارها یا جداکننده‌های اتاق استفاده شوند. تولیدکنندگان عایق‌های صوتی سنتی نیز به طور فزاینده‌ای به سمت مواد طبیعی و پایدار مانند الیاف کنف، پشم معدنی و ترکیبی از کنف صنعتی با الیاف نساجی بازیافتی روی آورده‌اند. همچنین ابزارهای دیجیتالی برای نویز کنسلینگ از فایل‌های صوتی ضبط‌شده با هوش مصنوعی در حال ظهور هستند.

کاغذدیواری صوتی: الهام از بال پروانه

شاید یکی از شگفت‌انگیزترین پیشرفت‌ها در این زمینه از مطالعه دقیق طبیعت حاصل شده باشد. متامتریال الهام‌گرفته از زیست‌شناسی مارک هولدراید پس از آنکه به عنوان «کاغذدیواری صوتی» معرفی شد، توجه زیادی را به خود جلب کرد. هولدراید، استاد بیولوژی حسی در دانشگاه بریستول، نمونه‌های اولیه جاذب صدای خود را بر اساس ساختارهای میکروسکوپی منحصربه‌فرد روی بال پروانه‌ها ساخته است.

هندزفری اپل مدل AirPods 2

13,499,000 تومان مشاهده و خرید

این ساختارها برای مقابله با صداهای فرکانس بالای خفاش‌ها تکامل یافته‌اند. وقتی صدا به این ساختارها برخورد میکند، آن‌ها می‌لرزند تا فرکانس خاصی را جذب کند و با وجود اشکال و اندازه‌های مختلف فلس‌ها، کل صدا خنثی میشود. هولدراید می‌گوید: «اختراع کلیدی این است که این ماده حدود 10 برابر نازک‌تر از راه‌حل‌های موجود است.»

این ماده نازک، ارزان و مقیاس‌پذیر است. بهترین نمونه اولیه فعلی میتواند 70 تا 80 درصد انرژی صوتی را جذب کند و تیم در تلاش است این میزان را به 90 درصد برساند. این ماده را میتوان شفاف ساخت تا روی پنجره‌ها استفاده شود و میتواند پشت پارچه‌ها یا در پنل‌های چوبی ادغام شود.

این پروژه قرار است در سال 2026 به عنوان استارتاپ Attacus Acoustics شروع به کار کند. هولدراید در حال مذاکره با یک شرکت بزرگ هواپیماسازی بین‌المللی برای توسعه پوشش دیواره کابین مسافران است و از امکانات ابررایانشی برای مدل‌سازی‌های پیچیده خود استفاده میکند.