Фильтруй это: новая технология удаляет окружающий шум избирательно
Шум стал неотъемлемой частью нашей жизни. Мы постоянно слышим различные звуки, которые могут мешать нам сосредоточиться, расслабиться или просто наслаждаться тишиной. Поэтому многие люди используют шумоподавляющие наушники, которые позволяют заблокировать нежелательные звуки и погрузиться в свой собственный мир музыки или подкастов.
В то же время иногда мы хотим слышать не только то, что воспроизводится в наших наушниках, но и определенные звуки из окружающей среды, которые могут быть важными, интересными или приятными для нас. Как же выбрать, какие звуки мы будем слышать, а какие нет?
Ответ на этот вопрос может дать новая технология, разработанная учеными из Университета Вашингтона, которая называется «семантическим слухом». Эта технология использует глубокое обучение, чтобы распознавать и фильтровать определенные звуки в реальном времени, позволяя пользователю настраивать свои наушники в соответствии с его предпочтениями.
Система «семантического слуха» состоит из двух основных компонентов: шумоподавляющих наушников и смартфона, подключенного к ним по беспроводной связи. Наушники захватывают аудиосигнал из окружающей среды с помощью встроенных микрофонов, которые обычно используются для подавления шума, и передают его на смартфон, где запущено специальное приложение.
Приложение анализирует аудиосигнал с помощью нейронной сети, которая была обучена распознавать 20 различных звуковых классов, таких как сирены, плач младенцев, речь, пылесосы и щебет птиц. Пользователь может выбрать, какие звуки он хочет слышать, а какие нет, либо через интерфейс приложения, либо с помощью голосовых команд. Приложение затем возвращает на наушники только выбранные звуки, эффективно блокируя все остальные шумы.
Система «семантического слуха» имеет ряд преимуществ перед традиционными шумоподавляющими наушниками. Она позволяет пользователю контролировать, какие звуки он хочет слышать, а не просто блокировать все или ничего. Это может быть полезно для безопасности, комфорта и удовольствия пользователя. Например, пользователь может хотеть слышать сирену скорой помощи, чтобы уступить ей дорогу, но не хочет слышать гудки машин или разговоры прохожих. Или не пропустить плач ребенка, но не слышать при этом шум телевизора или посудомоечной машины. Система позволяет пользователю выбирать, какие звуки он хочет слышать, в зависимости от ситуации и настроения.
Плюс, система «семантического слуха» сохраняет пространственные ориентиры, то есть способность определять направление и расстояние до источника звука. Это достигается за счет того, что наушники захватывают аудиосигнал с двух сторон головы пользователя, а приложение обрабатывает его с учетом разницы во времени и громкости между левым и правым каналами. Таким образом, пользователь может не только слышать выбранные звуки, но и определять, откуда они исходят.
Прямо сейчас система не идеальна и имеет определенные ограничения. Одна из проблем заключается в том, что некоторые звуки могут быть слишком похожи друг на друга, чтобы их можно было легко отличить. Это может привести к тому, что алгоритм пропустит или ошибочно включит нежелательные звуки в аудиопоток пользователя. Например, если пользователь хочет слышать только речь, но в фоне играет вокальная музыка, система может не справиться с разделением этих звуков и воспроизвести их оба. Или если пользователь хочет слышать только плач своего ребенка, но в фоне есть другие детские голоса, система может не отличить их и воспроизвести их все.
Разработчики, признают эту проблему и работают над ее устранением. Они считают, что одним из способов улучшить точность и качество системы является использование более реалистичных и разнообразных данных для обучения нейронной сети, которая распознает звуки. В настоящее время они используют набор данных, называемый AudioSet, который содержит более двух миллионов видеоклипов из YouTube, размеченных по 632 звуковым классам.
Однако этот набор данных может быть недостаточно представительным для всех возможных сценариев использования алгоритма, так как он не учитывает различия в качестве, громкости, окружении и контексте звуков. Поэтому исследователи планируют собрать и использовать более специализированные и персонализированные данные, которые будут соответствовать потребностям и предпочтениям конкретных пользователей. Также они планируют расширить количество звуковых классов, которые система может распознавать и фильтровать, чтобы увеличить ее функциональность и гибкость.
В то же время иногда мы хотим слышать не только то, что воспроизводится в наших наушниках, но и определенные звуки из окружающей среды, которые могут быть важными, интересными или приятными для нас. Как же выбрать, какие звуки мы будем слышать, а какие нет?
Ответ на этот вопрос может дать новая технология, разработанная учеными из Университета Вашингтона, которая называется «семантическим слухом». Эта технология использует глубокое обучение, чтобы распознавать и фильтровать определенные звуки в реальном времени, позволяя пользователю настраивать свои наушники в соответствии с его предпочтениями.
Система «семантического слуха» состоит из двух основных компонентов: шумоподавляющих наушников и смартфона, подключенного к ним по беспроводной связи. Наушники захватывают аудиосигнал из окружающей среды с помощью встроенных микрофонов, которые обычно используются для подавления шума, и передают его на смартфон, где запущено специальное приложение.
Приложение анализирует аудиосигнал с помощью нейронной сети, которая была обучена распознавать 20 различных звуковых классов, таких как сирены, плач младенцев, речь, пылесосы и щебет птиц. Пользователь может выбрать, какие звуки он хочет слышать, а какие нет, либо через интерфейс приложения, либо с помощью голосовых команд. Приложение затем возвращает на наушники только выбранные звуки, эффективно блокируя все остальные шумы.
Система «семантического слуха» имеет ряд преимуществ перед традиционными шумоподавляющими наушниками. Она позволяет пользователю контролировать, какие звуки он хочет слышать, а не просто блокировать все или ничего. Это может быть полезно для безопасности, комфорта и удовольствия пользователя. Например, пользователь может хотеть слышать сирену скорой помощи, чтобы уступить ей дорогу, но не хочет слышать гудки машин или разговоры прохожих. Или не пропустить плач ребенка, но не слышать при этом шум телевизора или посудомоечной машины. Система позволяет пользователю выбирать, какие звуки он хочет слышать, в зависимости от ситуации и настроения.
Плюс, система «семантического слуха» сохраняет пространственные ориентиры, то есть способность определять направление и расстояние до источника звука. Это достигается за счет того, что наушники захватывают аудиосигнал с двух сторон головы пользователя, а приложение обрабатывает его с учетом разницы во времени и громкости между левым и правым каналами. Таким образом, пользователь может не только слышать выбранные звуки, но и определять, откуда они исходят.
Прямо сейчас система не идеальна и имеет определенные ограничения. Одна из проблем заключается в том, что некоторые звуки могут быть слишком похожи друг на друга, чтобы их можно было легко отличить. Это может привести к тому, что алгоритм пропустит или ошибочно включит нежелательные звуки в аудиопоток пользователя. Например, если пользователь хочет слышать только речь, но в фоне играет вокальная музыка, система может не справиться с разделением этих звуков и воспроизвести их оба. Или если пользователь хочет слышать только плач своего ребенка, но в фоне есть другие детские голоса, система может не отличить их и воспроизвести их все.
Разработчики, признают эту проблему и работают над ее устранением. Они считают, что одним из способов улучшить точность и качество системы является использование более реалистичных и разнообразных данных для обучения нейронной сети, которая распознает звуки. В настоящее время они используют набор данных, называемый AudioSet, который содержит более двух миллионов видеоклипов из YouTube, размеченных по 632 звуковым классам.
Однако этот набор данных может быть недостаточно представительным для всех возможных сценариев использования алгоритма, так как он не учитывает различия в качестве, громкости, окружении и контексте звуков. Поэтому исследователи планируют собрать и использовать более специализированные и персонализированные данные, которые будут соответствовать потребностям и предпочтениям конкретных пользователей. Также они планируют расширить количество звуковых классов, которые система может распознавать и фильтровать, чтобы увеличить ее функциональность и гибкость.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...