شناسایی جهت صوت و حذف نویز پس‌زمینه با حسگر جدید

محققان نمونه اولیه حسگری را ارائه داده‌اند که نه تنها قادر به شناسایی جهت صدای خاصی است بلکه می‌تواند آن را از میان نویز پس‌زمینه استخراج کند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا دانشمندان دانشگاه دوک در دورهام از گروهی از مواد موسوم به متامواد برای ساخت این حسگر استفاده کرده‌اند که ویژگی‌های آن‌ها در طبیعت یافت نمی‌شود.

محققان همچنین از نوعی تکنیک پردازش سیگنال به نام سنجش فشرده در ساخت حسگر ابداعی بهره برده‌اند.

این ابزار دیسکی‌شکل از پلاستیک ساخته شده و دارای هیچ بخش متحرک یا الکترونیکی نیست بلکه ساختار کندویی‌شکل دارد و به چندین قطعه تقسیم می‌شود؛ هر یک از این بخش‌ها دارای الگوی منحصر‌به‌فردی از حفره‌هایی با عمق‌های مختلف هستند.

عمق حفره‌های این حسگر بر آهنگ صداهایی که تولید می‌شود اثر می‌گذارد و این موضوع صوت ورودی را در شیوه‌ای ظریف اما قابل‌لمس دستکاری می‌کند.

از شکل‌افتادگی‌های صوتی دارای علائم خاصی هستند که به قطعه کندویی‌ مرتبط است که صوت از روی آن عبور می‌کند. زمانی که صوتی توسط میکروفون، شکار و توسط یک رایانه نیز پردازش می‌شود، از شکل‌افتادگی صوتی منحصر‌به‌فرد، امکان جداسازی صداها از یکدیگر را حتی اگر در هم ادغام شده باشند، فراهم می‌کند.

محققان مدعی‌اند این حسگر حتی قادر است صوت‌هایی را که از جهت‌های مختلف نشات می‌گیرند، جدا کند.

در آزمایشات انجام‌شده سه صدای مشابه از سه جهت مخالف به نمونه‌ اولیه حسگر فرستاده شدند. نتایج نشان داد این حسگر قادر به تشخیص‌دادن این صداها با دقت 96.7 درصد بود.

تیم علمی امیدوار است نمونه اولیه 15 سانتی‌متری این حسگر را به اندازه کوچک‌تری برساند تا امکان جاسازی آن در ابزارهای مختلف ممکن شود.

خالقان مدعی‌اند این حسگر علاوه بر داشتن کاربردهایی در ابزار الکترونیکی مصرفی، در حوزه‌های دیگر نیز قابل‌استفاده است.

می‌توان این حسگر را با ابزار تصویربرداری پزشکی که از امواج استفاده می‌کنند، ترکیب کرد تا نه تنها شیوه‌های سنجش موجود را ارتقا بخشد بلکه بتوان با استفاده از آن ابزار جدیدی خلق کرد.

همچنین می‌توان در آینده از این سامانه در سمعک و کاشت‌های حلزون‌ گوش استفاده کرد.

جزئیات این حسگر در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شده است.

منبع :