مطالب داغ
صفحه اصلی » موبایل و تبلت » درخواست پتنت اپل برای ضبط صدای سه‌بعدی در آیفون

درخواست پتنت اپل برای ضبط صدای سه‌بعدی در آیفون

سال گذشته درخواست پتنتی از سوی اپل برای هدفون‌های واقعیت افزودهکه در آن با استفاده از این نوع هدفون، کاربر می‌تواند محل دقیق صدا در یک صحنه را تشخیص دهد؛ قابلیتی که “صدای باینورال” نام داشته و در بین مردم به صدای سه‌بعدی معروف است. این فناوری کاربردهای فراوانی دارد؛ چه در ویدئوهای زندگی واقعی (مثل ویدئوکنفرانس) و چه در صحنه‌های واقعیت افزوده. کمپانی اپل به‌تازگی برای پتنتی درخواست داده که بتواند ضبط این نوع صدا را از طریق آیفون انجام دهد. درخواست این پتنت، 30 آوریل 2020 (11 اردیبهشت 1399) تحت عنوان “برداشت صدای جهت‌دار فضایی برای ضبط ویدئوی باینورال” در وب‌سایت اداره ثبت اختراعات و علائم تجاری آمریکا .

صداهای ضبط شده به روش باینورال (binaural)، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که بایستی حتما با هدفون به آنها گوش داد. با گوش دادن به این صداها، کاربر جهت صدا را به وضوح تشخیص داده و می‌توان گفت غرق در صدا می‌شود. در حال حاضر، ضبط صداهای باینورال یا سه‌بعدی با استفاده از میکروفن‌های تخصصی امکان‌پذیر است. حتی برای اینکه صداهای ضبط شده تا جای ممکن واقعی به گوش برسند، بسیاری از این میکروفن‌ها در سرِ یک مانکن تعبیه می‌شوند. به این ترتیب، نحوه تأثیرِ سر و شکل گوش‌ها بر صدا، دقیقا در این صداهای ضبط شده پیدا خواهد بود.

اگر امکاناتی چون تعبیه میکروفن در سرِ مانکن فراهم نباشد، می‌توان به جای آن، میکروفن‌ها را در کاسه‌های هدفون جاسازی کرد. درست است که دقت این روش چندان بالا نیست، اما راضی‌کننده است. ضبط صدای سه‌بعدی با میکروفن‌هایی که تا این حد به هم نزدیک هستند، صرفا با قطعات سخت‌افزاری ممکن نیست. به همین دلیل، در پتنت درخواستی اپل، علاوه بر وجود 2 دوربین و 4 میکروفنی که ضبط صدا را بر عهده دارند، یک پروسه نرم‌افزاری نیز پیش‌بینی شده که ضبط صدای باینورال را شبیه‌سازی می‌کند.

ضبط صدای باینورال، زمینه‌ را برای برداشت کامل صدای سه‌بعدی تسهیل می‌کند. به بیان دیگر، این همان توانایی بازتولید دقیقِ صحنه با صداهای آن است که کاربر با شنیدن آن، احساس می‌کند که در همان جا حضور دارد. این کار با رندر کردن فضاییِ ورودی‌های صوتی با استفاده از “عملکردهای انتقالیِ مربوط به سر” (HRTF) انجام می‌گیرد. این پروسه، با تغییر سیگنال صوتی، حسی را در شنونده القا می‌کند که گویی تشخیص می‌دهد صدای شنیده شده از کدام نقطه در فضای پیرامون او، سرچشمه گرفته است.

این رویکرد برای کاربردهایی مثل واقعیت مجازی – که در آن کاربر از هر دو جنبه تصویری و صوتی با محیطی مجازی تعامل دارد – راضی‌کننده به نظر می‌رسد. اما در ضبط ویدئوی متعارف، صداهای سه‌بعدی ممکن است حواس بیننده را از نمایشگر پرت کنند. در مقابل، در ضبط صدا به روش تک‌صدایی یا روش قدیمی استریوفونیک، کاربر نمی‌تواند حس حضور در صحنه را تجربه کند.

آنچه اپل در طرح جدید خود پیشنهاد کرده، روشی‌ست برای برداشت صدای جهت‌دار فضایی با عملکرد beamforming (تکنیکی در تحلیل سیگنال برای ارسال یا دریافت آن به صورت جهتی و نقطه‌ای). این روش قرار است در ضبط صدای چندکانالی در هنگام فیلم‌برداری اتخاذ شود. از جمله عناصر مهم در این روش، می‌توان به عملکرد “هدایت هدف” (target directivity) اشاره کرد. هدایت هدف، مجموعه‌ای از عملکردهای انتقالیِ مربوط به سر را شامل می‌شود که در فضا جهت می‌گیرند.

مجموعه ضریب‌های پرتوسازیِ گوش‌های چپ و راست، می‌تواند با مشخص کردن بهترین حالت برای عملکرد هدایت هدف (بر مبنای ماتریس هدایت یک دستگاه) تولید شود. سپس، مجموعه ضریب‌های یادشده، نقش خروجی را ایفا کرده و در ضبط صدای چندکانالی به کار گرفته می‌شوند. به این ترتیب، صدایی که تولید می‌شود از لحاظ فضایی جهت‌دار بوده و حس بودن در آن صحنه را بیشتر به کاربر القا می‌کند.

پتنت قبلی اپل برای هدفون‌های واقعیت افزوده و درخواست پتنت کنونی اپل برای ضبط صدای باینورال، به نوعی مکمل یکدیگر بوده و برای حصول بهترین تجربه شنیداری، بایستی این دو تکنولوژی در کنار هم به کار گرفته شوند؛ یعنی صدایی که با استفاده از تکنولوژی پتنت حاضر به شکل باینورال ضبط شده را با هدفونی گوش داد که با استفاده از تکنولوژی توصیف ‌شده در پتنت قبلی اپل طراحی شده باشد. البته هدفون‌های معمولی هنوز هم می‌توانند تجربه شنیداری قانع‌کننده‌ای را ارائه کنند.

یکی از مزیت‌های مهمی که در پتنت مربوط به هدفون‌های واقعیت افزوده به آن اشاره شده بود، آن است که چرخاندن سر، تأثیری بر موقعیت ادراک شده ندارد. به بیان دیگر، اگر شما سرتان را بچرخانید تا با شخصی روبرو شوید، هدفون‌های واقعیت افزوده، صدا را به گونه‌ای تنظیم می‌کنند که گویی شما واقعا در یک اتاق جلسه حضور دارید. موقعیت مجازیِ افراد دیگر نیز، به همین ترتیب تنظیم می‌شود. لذا تصور شما از محل نشستن آنها (صرف‌نظر از اینکه سرتان را به کدام طرف می‌چرخانید) یکسان خواهد بود.

در پایان، ذکر این نکته ضروری‌ست که آنچه در این درخواست پتنت از سوی اپل عنوان شده، صرفا یک طرح بوده و هیچ تضمینی برای رسیدن آن به مرحله طراحی و تولید وجود ندارد. البته، برخی شنیده‌ها حاکی از آنند که اپل در حال کار کردن روی نوعی هدست واقعیت افزوده، تحت عنوان Apple Glasses است که انتظار می‌رود این محصول ظرف 2 تا 3 سال آینده به بازار عرضه شود.

درباره مهندس رضا نقاش زاده

دیدگاهتان را بنویسید

alldigi.ir