Микрофон array что это
Микрофонные массивы
и акустическое оформление помещения
Трёхмерная визуализация коридорной диаграммы направленности микрофонных массивов Beyerdynamic
Свободно конфигурируемые микрофонные массивы
Пример установки микрофонного массива MXA910 в подвесном потолке типа «Армстронг»
Не следует, однако, забывать, что чем более технически «продвинутым» является изделие, тем больше может возникнуть
Нюансов при его применении
Производителей микрофонных массивов
не так много, как обычных микрофонов для конференц-залов. Из представленных на российском рынке торговых марок мы можем порекомендовать следующие:
Мы поддерживаем на складе достаточный ассортимент оборудования для актовых и конференц-залов. Наши специалисты с удовольствием помогут вам приобрести, установить и настроить мониторы, микрофоны, видеокамеры, прочее видеокоммутационное и звукоусилительное оборудование для актовых и конференц-залов в Ставрополе, Краснодаре, Москве, Санкт-Петербурге, Сочи, Ростове-на-Дону, Нальчике, Грозном, Черкесске, Владикавказе, Махачкале, Элисте, Волгограде, других городах ЮФО, СКФО и республики Крым.
microphone array
Смотреть что такое «microphone array» в других словарях:
Microphone array — A microphone array is any number of microphones operating in tandem. There are many applications: Systems for extracting voice input from ambient noise (notably telephones, speech recognition systems, hearing aids) Surround sound and related… … Wikipedia
Microphone — For the indie film, see Microphone (film). Microphones redirects here. For the indie band, see The Microphones. A … Wikipedia
Mikrofon-Array — Beamforming ist eine Methode zur Ortung (als Positionsbestimmung) von Quellen in Wellenfeldern (z. B. Schallfeldern). Entsprechende Vorrichtungen werden auch akustische Kamera oder Mikrofonarray genannt. In der Akustik wird Beamforming meistens… … Deutsch Wikipedia
Ribbon microphone — Ribbon microphones are typically bidirectional, meaning they pick up sounds equally well from either side of the microphone. Principle of operation In the dynamic microphone, the diaphragm is attached to a light movable coil that generates a… … Wikipedia
Kinect — for Xbox 360 … Wikipedia
Микрофонная решетка — Микрофонная решётка (микрофонный массив) один из видов направленных микрофонов. Состоит из множества микрофонов, находящихся в одной плоскости. Диаграмма направленности создаётся при помощи изменения фаз волн. Также: металлическая сетка… … Википедия
Technical features new to Windows Vista — This article is part of a series on Windows Vista New features Overview Technical and core system Security and safety Networking technologies I/O technologies Management and administration Removed features … Wikipedia
Akustische Kamera — Beamforming ist eine Methode zur Ortung (als Positionsbestimmung) von Quellen in Wellenfeldern (z. B. Schallfeldern). Entsprechende Vorrichtungen werden auch akustische Kamera oder Mikrofonarray genannt. In der Akustik wird Beamforming meistens… … Deutsch Wikipedia
Beam Forming Network — Beamforming ist eine Methode zur Ortung (als Positionsbestimmung) von Quellen in Wellenfeldern (z. B. Schallfeldern). Entsprechende Vorrichtungen werden auch akustische Kamera oder Mikrofonarray genannt. In der Akustik wird Beamforming meistens… … Deutsch Wikipedia
Beamformer — Beamforming ist eine Methode zur Ortung (als Positionsbestimmung) von Quellen in Wellenfeldern (z. B. Schallfeldern). Entsprechende Vorrichtungen werden auch akustische Kamera oder Mikrofonarray genannt. In der Akustik wird Beamforming meistens… … Deutsch Wikipedia
Far Fields mic (Mic array) — незаметный герой в умной колонке
В этой статье я хочу рассказать о своем давнем увлечении — изучении и работе с far fields mic (mic array) — массивами микрофонов.
Статья будет интересна увлекающимся построением своих голосовых помощников, она ответит на некоторые вопросы людям, воспринимающим инженерное дело как искусство, а также желающим попробовать себя в роли Q (Это из Бондианы). Мой скромный рассказ, надеюсь возможно, поможет вам понять, почему умная колонка- помощник, сделанный строго по туториалу работает хорошо только при условии полного отсутствия шумов. И так плохо там, где они есть, например на кухне.
Много лет тому назад я увлекся программированием, писать код я начал просто потому, что мудрые учителя разрешали играть только в игры, написанные самостоятельно. Это было в году так 87 и это была Yamaha MSX. На эту тему тогда же был первый стартап. Все строго по мудрости: «Выбери себе работу по душе, и тебе не придётся работать ни одного дня в своей жизни» (Конфуций).
И вот прошли годы, и я по прежнему пишу код. Даже хобби с кодом — ну кроме катания на роликах, для разминки мозгов и «не забуду матан» это работа с Far Fields mic (Mic array). Зря что ли преподаватели время со мною тратили.
Что это такое и где применяется
В голосовом помощнике, который слушает вас, обычно присутствует массив микрофонов. Их мы находим и в системах видео-конференц-связи. При коллективном общении, львиная доля внимания уделяется речи, мы естественно, не постоянно при общении смотрим на говорящего, а говорить точно в микрофон или гарнитуру, это сковывает и неудобно.
Практически каждый, уважающий клиента, производитель мобильников использует в своих творениях от 2 и более микрофонов, (да, да за этими дырочками сверху, снизу, сзади сидят микрофоны). К примеру в iPhone 3G/3GS он был единственный, в четвертом поколении айфонов их было два, а в пятом насчитывалось уже три микрофона. В общем то, это тоже массив микрофонов. И все это для лучшей слышимости звука.
Но вернемся к нашим голосовым помощникам
Как же увеличить дальность слышания?
«нужны большие уши»
Простая идея: если для того, чтоб услышать того кто рядом, достаточно одного микрофона, то для того чтоб услышать издалека, нужно применить более дорогой микрофон с отражателем, похожий на ушки у лисичек-фенеков:
То же, только на резонаторных трубках
Диаметр зеркала от 200мм до 1,5м
«Нужно больше микрофонов»
Или может, если поставить много дешевых микрофонов, то количество перейдет в качество и все получится? Зерг- раш только микрофонами.
Странно, но это работает и в реальной жизни. Правда с большим количеством матана, но работает. И расскажем мы про это в следующем разделе.
А как научиться слышать дальше без красивых рупоров?
Одна из проблем рупорных систем — это то что хорошо слышно то, что в фокусе. А вот если нужно услышать что то с другого направления, то нужно сделать «финт ушами» и физически перенацелить систему в другом направлении.
И про соотношение сигнал\шум у систем с микрофонными матрицами как то лучше по сравнению с обычным микрофоном.
В массивах микрофонов, как и в их ближайших родственниках — ФАР (фазированных антенных решетках) ничего поворачивать не нужно. Подробнее в разделе про Beamforming. Легко видеть:
Несфокусированный микрофон (левая картинка) записывает все звуки со всех направлений, а не только тот, что нужно.
Откуда же большая дальность? На правой картинке, микрофон внимательно слушает только один источник. Как бы сфокусировавшись, получает сигнал только избранного источника, а не кашу из возможных источников шумов, а чистый сигнал просто усилить (сделать громче), не применяя сложных техник шумоподавления. Примерно как рупор, но на матановой тяге.
Что же не так с шумоподавлением?
У применения сложного шумоподавление уйма недостатков — значит, уйдет часть сигнала, вместе с частью сигнала изменится звук, и на слух это выглядит как характерное окрашивание звука шумодавом и как результат неразборчивость. Эта неразборчивость видна русскоговорящим, которые хотят услышать от собеседника вот эти шипящие. Ну и как дополнительно — в результате шумоподавления слушающий не слышит вообще никаких опознавательных сигналов, связывающих его с собеседником (дыхания, сопения и других шумов, сопровождающих живую речь). Это создаёт некоторые проблемы, ведь в разговорной речи вот это все слышно, и как раз помогает оценивать состояние и отношение к вам собеседника. Отсутствие их (шумов) пока мы слышим голос вызывает неприятные ощущения и снижает уровень восприятия, понимания ну и идентификации. Ну а если вас слушает голосовой помощник — шумоподавление затрудняет распознавание как ключевой фразы, так и речи после. Правда есть лайфхак — распознавалку нужно обучать на выборке, записанной с учетом искажений от именно используемого шумопонижения.
Те, кому знакомы слова cocktail party problem могут пока сходить на кофе или коктейль, и провести натурный эксперимент, те у кого настроение почитать, продолжают дальше.
Кратко о матане, на котором оно работает:
DOA Estimation (определение направления на источник звука) и формирование луча (beamforming)
DOA (определение направления, а по возможности и локализация на источник):
Буду краток, ибо тема очень обширна, делается это с помощью белой, серой или темной магии (зависит от предпочитаемой темы в IDE) и матана. основной частый способ поиграть в DOA — это анализ корреляций и другого разного между парами микрофонов (обычно противолежащими по диаметру).
Лайфхак: для исследований лучше выбрать массив с круговым размещением микрофонов. Польза — легко набрать статистику от пар с разными расстояниями между микрофонами — максимум по диаметру, и до минимального между микрофонами — если брать пары по хордам, и с разными азимутами (направлениями) на источник.
Лайфхак: Не забываем про разную длину волн и для каждой частоты рассчитываем свою разницу фаз tn
Примерная диаграмма направленности будет выглядеть как то так
Не забывшие как раскуривать матан могут причаститься к JIO-RLS (Joint Iterative Subspace Adaptive reduced-rank least squares). Очень напоминает по вкусу градиентный спуск, знаете ли.
Итак резюмируем: обычными методами добится сравнимого с матричным микрофоном качества сложно. После применения определения направления на источник, и как результат этого, слышим только тот источник, что нужен, избавляемся от шумов и реверберации среды, даже той, которая слабо различима на слух (эффект Хааса).
Голосовой помощник — как это выглядит изнутри
Итак как выглядит схема обработки звука у матерого голосового помощника:
Сигнал с массива микрофонов поступает на устройство, в котором мы формируем луч на источник звука (beamforming), тем самым убирая помехи. Потом звук этого луча начинаем распознавать, обычно для качественного распознавания ресурсов устройства недостаточно, и чаще всего сигнал уходит для распознавания в облако (На выбор Microsoft, Google, Amazon).
Внимательный читатель заметит: А на картинке с описанием есть какой то квадратик Нот word, а почему не сразу распознавание, как обещали?
Зачем на схеме нарисован этот наверное лишний квадратик?
А потому что постоянно транслировать сигнал изо всех источников шумов в интернет для прослушивания распознавания никаких ресурсов не хватит. Поэтому распознавать начинаем, только когда поняли, что от нас этого таки точно хотят — и для этого сказали специальное заклинание — ок гугл, сири или алекса, ну или кортану позвали. А классификатор Нот word — чаще всего нейронка и работает прямо на устройстве. В построении классификатора есть тоже много интересного, но сегодня не об этом.
И на самом деле схема выглядит вот так:
(каракули мои)
Может быть сформировано несколько лучей на разные источники сигнала, и ищем специальное слово мы в каждом из них. Но дальше обрабатывать будем того, кто сказал нужное слово.
Дальнейший этап- распознавание в облаке, многократно освещен в интернете, по нему множество туториалов.
Как вы можете приобщится к этому празднику матана
Проще всего купить dev board. Обзор существующих девбордов: один из наиболее полных — по ссылке.
Наиболее дружелюбные для начинающих:
основан на XMOS XVF-3000.
Сделана так как мне нравится — FPGA с открытым интерфейсом управляет микрофонами матрицы, общение с ней по SDA.
Мои подвиги по скрещиванию Android Things и Mic Array:
К этой плате (Voice) конечно есть немало примеров, но вот мне как раз удобно использовать ее под Things.
Можно построить гибкий и мощный инструмент:
Например я использую:
Да и потом если придется портировать/переписывать код в какой нибудь эмбед, то как то проще это делать с Java кода.
К сожалению, пример от авторов платы для Things был немного неработоспособен, поэтому я сделал свой демо-проект (естественно — я же ж могу).
Вкратце о чем там — всю черную магию по быстрому опросу микрофонов, FFT делаем на C++, а визуализацию, анализ, сетевое взаимодействие — на Java.
Планы на будущее развитие
Источник планов ну и заодно вдохновения: ODAS.
Вот хочу сделать то же, только на Things и без глюков.
«Если вам есть что дополнить или критиковать, не стесняйтесь писать об этом в комментариях, ибо одна голова хуже двух, две хуже чем три, а n-1 хуже чем n» nikitasius
Компактный микрофонный массив Beamforming Microphone Array
Компактный микрофонный массив Beamforming Microphone Array разработки американской компании ClearOne улучшает качество звучания при проведении видео-конференц-связи. Он состоит из 24 микрофонных элементов, разбитых на 4 группы, что позволяет формировать 6 полноценных лучей направленности. Один массив способен заменить собой 10 обычных микрофонов при вдвое большей зоне охвата.
Массив может использоваться в качестве как потолочного, так и настенного блока, а при необходимости его можно просто положить на стол перед участниками мероприятия. Внутренний процессор способен самостоятельно определить, в каком положении установлен микрофонный массив и выполнить соответствующие настройки. В отличие от микрофонов типа «гусиная шея», массив останется незаметным для участников переговоров на протяжении всего мероприятия.
C головным устройством массив связывается посредством обычной витой пары (длина до 200 м). В рамках одной системы можно подключать каскадом до трех таких массивов. Запатентованная технология формирования диаграммы направленности позволяет избегать звуковых отражений от окон, дверей или побочных источников шума, а во время беседы система подавления акустического эха повышает разборчивость речевого потока.
В полной мере все возможности микрофонного массива проявляются в совместной работе с микшерными системами — например, серией Converge Pro того же производителя.
Поделитесь материалом с коллегами и друзьями
Микрофон array что это
Коммутационный блок для Avaya
— кнопка активации гарнитуры
— световая индикация (2 режима)
Особенности
Phone Breakout Box Avaya это коммутационный блок для связи универсального спикерфона с телефонами Avaya.
Блок имеет три входа/выхода:
— RJ45 для шины с Chat 150 USB
— RJ9 для телефона Avaya
— RJ9 для гарнитуры
На корпусе блока расположена кнопка активации гарнитуры с соответствующим изображением. При её нажатии к системе подключается гарнитура и световой индикатор светиться синим цветом сигнализируя о режиме работы. При повторном нажатии индикатор гаснет и гарнитура отключается. Все настройки, такие как настройка микрофона, уровня громкости и т.д. производятся в программном обеспечении для ПК – ClearOne Chat.
Для реализации системы потребуется телефон Avaya 2400, 4600 или 9600 с выходом RJ9 (на гарнитуру), который необходимо подключить к Phone Breakout Box Avaya кабелем, поставляемым в комплекте, далее по шине I/O соединить коммутационный блок с групповым спикерфоном Chat 150 USB для громкой связи и при необходимости воспользоваться головной гарнитурой (стереонаушники с персональным микрофоном), для которой предусмотрен вход RJ9 и кнопка активации с соответствующей световой индикацией. Вариант такого подключения:
Данный пример является идеальным для маленьких аудиопереговоров с профессиональным качеством звука. Он предназначен так же для кабинетов директоров, комплексов телемедицины, т.е. те заведения к которым предъявляются жесткие требования по качеству приема и передачи сигналов.
Внимание! Коммутационный блок является шлюзом между системой ClearOne и Avaya.