Для чего нужен микрофон шумоподавления в смартфоне
Микрофон шумоподавления в смартфоне: что это и зачем нужно?
Общение по телефону на улице может осложняться посторонними звуками, которые сливаются с голосом звонящего.
Чтобы обеспечить комфортное использование смартфона в любых условиях, производители создали систему шумоподавления. Этой системой оснащают как флагманские и премиальные гаджеты, так и простые бюджетные устройства. Микрофон для шумоподавления призван принимать на себя посторонние шумы, чтобы звук голоса владельца телефона во время разговора был четким и разборчивым.
Как правило, второй микрофон, который используется для шумоподавления, располагается на расстоянии от основного. Чаще всего его можно увидеть на задней панели возле камеры или на верхней торцевой стороне устройства. Второстепенный микрофон устанавливается на максимальной удаленности ото рта пользователя, чтобы фиксировать не его речь, а окружающие звуки. Визуально он выглядит как небольшое круглое отверстие в корпусе. Второстепенный микрофон практически незаметен невооруженным глазом.
Принцип работы шумоподавления
За счет расстояния между микрофонами тот из них, который используется для разговора, считается основным, а второй вспомогательным. Основной датчик улавливает человеческий голос больше, чем второстепенный, в то время как микрофон, расположенный вверху, ориентирован на окружающий шум. Оба микрофона передают данные на чипсет смартфона, который благодаря специальным алгоритмам различает звук голоса на программном уровне. Таким образом, голос пользователя во время разговора звучит чище и громче. Система шумоподавления также активно борется с шумом ветра, задуваемым в динамик во время разговора на улице.
Информация с микрофонов позволяет современным смартфонам самостоятельно настраивать оптимальную громкость вызова на уровне громкости окружающего шума. Звуковой процессор определяет приоритет на основании данных, приглушает окружающий шум или делает его существенно тише, чем голос пользователя смартфона.
Шумоподавление посредством трех микрофонов
Некоторые модели оснащены сразу тремя микрофонами, чтобы «собирать» объемный шум и определять, какие акустические частоты принадлежат абоненту. Такая система шумоподавления, хоть и признана эффективной, существенно увеличивает стоимость телефона. Производители смартфонов постоянно совершенствуют шумоподавление, чтобы сделать общение по телефону максимально реалистичным, комфортным и практичным.
Mobcompany.info
Сайт о смартфонах и их производителях
Как работает микрофон для шумоподавления в смартфоне
Современные смартфоны флагманского класса (а порой – и бюджетного) оснащаются системами шумоподавления, предназначенными для повышения качества звука при разговоре по телефону. Эти системы позволяют разделить полезный сигнал и шум из посторонних источников, чтобы отдать приоритет голосу. Без шумоподавления разговор в людных местах, а также в транспорте, становится трудной задачей.
Посторонние голоса, звук колес, стук подвижных частей транспортного средства, а также звучание различного инструмента, портят разговор, делая его неразборчивым. Именно с этими отрицательными явлениями и призвана бороться система подавления шума в смартфоне.
Активное шумоподавление в акустическом оборудовании
Активные системы шумоподавления, применяемые в аудиотехнике, оказались непригодными для коррекции звука в ходе разговора. Такие системы, не настроенные на частоты человеческого голоса, способны выделить стук колес поезда метро, жужжание инструмента, шум ветра и т.д. Но они не могут отличить слова одного человека от другого и при разговоре в людном месте, или там, где громко играет песня, механизм не сможет выделить именно голос говорящего по смартфону.
В ходе анализа частотного спектра чип активного подавления шума может (не обязательно) сразу отсеивать сигнал, частота которого точно соответствует голосу. К таковому, например, относятся волны на частотах ниже 50 Гц и выше 5 кГц. Если отсеять (или приглушить) вкрапления других частот – абонент «на той стороне» не услышит звук бетоносмесителя, или свист чайника. А если и услышит, то очень тихо. Так как частот недостаточно для выделения нужного голоса среди других, второй микрофон необходим.
Как работает система подавления шума в смартфоне
Альтернативным способом подавления шума при разговоре стало использование второго микрофона. Как правило, он располагается на расстоянии от основного, на верхнем торце смартфона или сзади. 
Благодаря пространственному разнесению – основной микрофон в процессе разговора улавливает голос пользователя сильнее, чем вспомогательный. Тот, в свою очередь, лучше воспринимает шумы окружающей среды, так как находится дальше ото рта абонента. Чипсет смартфона (или выделенный АЦП для обработки звукового сигнала с микрофона) анализирует частотный спектр с обоих микрофонных каналов. Применяя специальный алгоритм, можно отличить голос пользователя от шума на программном уровне.
Чип Audience для шумоподавления в iPhone 4
В процессе работы звуковой процессор смартфона анализирует спектр акустических волн, получаемый с разных микрофонов. Тот из них, который считается главным, имеет приоритет, и является своего рода «эталоном». Механизм подавления шума «изучает» громкость звуков на разных частотах, чтобы выделить наиболее интенсивные. Так как главный микрофон размещен ближе ко рту, чем другим источникам – наиболее выраженным оказывается именно разговор. Сравнивая «картину» с первого микрофона – с таковой со второго, чип определяет, какие звуки вспомогательный микрофон воспринимает сильнее, чем основной. Именно они считаются шумом, и механизм подавления глушит или уменьшает громкость тонов на таких частотах.
Система шумоподавления с тремя микрофонами
Некоторые смартфоны (например, iPhone, начиная с моделей 5, 5s и 5c) оснащены сразу тремя микрофонами. Сделано это для того, чтобы повысить эффективность работы системы шумоподавления. Получая объемный звук, звуковой чип может точнее определить, какие именно акустические частоты принадлежат абоненту (и требуют усиления), а какие – сторонним источникам (и их нужно заглушить). Такой подход повышает качество общения, но делает смартфон дороже, потому пока редок.
Беседка №169. Шумоподавление в смартфонах
Илья Субботин
О важности шумоподавления в современной мобильной электронике…
В вашем смартфоне – куча технологий, от процессоров до модемов и даже выделенных компонентов для отслеживания гироскопа. Аппаратное обеспечение аудиочасти на сегодняшний день также плотно интегрировано в мобильные устройства. Одной из уже включенных в наши устройства, но почему-то не такой популярной технологией является поддержка подавления шума.
Обычно шумоподавление ассоциируется с беспроводными наушниками, но оно также является важнейшим элементом и в других гаджетах, включая и ваш смартфон. Оно используется как в звонках, так и в «умных ассистентах», и, возможно, является самой важной технологией в современных гаджетах.
Что такое шумоподавление?
Более узкие диапазоны частот позволяют добиться более точного уровня сведения или уменьшения шума, в то время как более широкие диапазоны покрывают больше частот, но не могут так значительно уменьшить амплитуду. Это важно учесть, чтобы понять плюсы и минусы, например, при попытке отфильтровать весь слышимый фоновый шум или просто отсечь шум вокруг частот человеческого голоса.
В телефоне
Если вы всё еще звоните посредством смартфона, то вы с большой долей вероятности заметили, что слышимость собеседника стала гораздо лучше, да и на другом конце звук чистый и приятный. Отчасти дело в улучшениях в качестве звонков, но для кристально чистых звонков на вашем телефоне используется активное шумоподавление для устранения части фонового шума, когда вы держите телефон у уха. Данная технология используется в телефонах уже многие годы, и она продолжает улучшаться.
Помимо основного микрофона для записи голоса, в вашем смартфоне установлены дополнительные микрофоны для шумоподавления. Записи с этих микрофонов можно использовать в описанном выше сценарии, отсекая фоновый шум. Эта же фоновая информация может использоваться для погашения шума, который «слышит» микрофон, в который вы говорите при звонке, но с инвертированием сигнала и совмещением его перед тем, как послать голосовой пакет посредством вашей сотовой сети.
Вдобавок к шумоподавлению, полученная от дополнительных микрофонов информация может использоваться для автоматической настройки громкости вызова на основе уровня фонового шума и для попытки отфильтровать задувающий в динамик ветер. Многие подобные «фишки» включены в смартфоны на уровне процессоров производства Qualcomm и других, что делает их доступными на большинстве аппаратов.
Системы с несколькими микрофонами также служат и другой цели – локализации голоса для «умных ассистентов». Подобная система необходима для определения направления входящей голосовой команды. Эта информация может затем быть использована для определения, что же является фоновым шумом, даже если это другие голоса или ТВ, который впоследствии отфильтровывается для обеспечения максимально чистого источника для алгоритмов распознавания голоса.
В аксессуарах
Очевидно, что аналогичная схема применима к устройствам «умного дома», таким как Google Home и Amazon Echo. Кроме определения направления входящей команды, эти устройства применяют алгоритмы по снижению шума и отсеканию эха, похожие на таковые в смартфонах. В Alexa используется до 6 всенаправленных микрофонов, тем самым предлагается лучшее определение речи и уменьшение шума, чем в обычном смартфоне.
Сегодня технология шумоподавления воспринимается как обязательное условие для Bluetooth-наушников, и этому есть причина. Помимо блокировки общего фонового шума, фильтры можно подстроить под специфический сценарий использования гарнитуры. Например, фитнес-наушники совсем не обязательно должны полностью блокировать шум машин ради безопасности бегунов, но разработанные для дома или путешествий модели могли бы сфокусироваться и на большем диапазоне частот.
Мне посчастливилось опробовать в тестовом режиме технологию Hybrid ANC от Qualcomm. В предлагаемую структуру входят как внутренний, так и внешний микрофоны, создаётся цепь обратной связи. Это на самом деле уменьшает общую акцентированность шума по сравнению с эквивалентным решением с управлением по входному воздействию, но предлагает очень стабильную полосу частот для блокировки огромного спектра слышимых звуков. Демо-образец, который я тестировал, полностью отсекал рёв реактивного двигателя, позволяя запросто слушать музыку в шумной обстановке даже на малой громкости.
Сценарии применения шумоподавления выходят за пределы потребительской электроники. Измерение и блокировка шума могут найти применение в промышленности, например, для сохранения слуха на производствах, а также в медицине – слухопротезировании.
Шумоподавление в смартфонах недооценено. Многие из нас используют его несколько раз в день, даже не замечая этого. Звоните ли вы посредством голосовой связи, привыкли ли к «умным» ассистентам или беспроводному воспроизведению музыки в наушниках — качество ваших любимых сервисов будет разительно отличаться без этой вроде бы неприметной технологии. Она открывает для развивающихся рынков новый мир технологий, основанных на голосе, так что мы ещё о ней услышим.
Автор — Роберт Триггс
Иногда мы не замечаем развитие некоторых технологий, постепенно начинаем принимать их за данность. Так произошло и с упомянутой автором материала технологией. Но, как можно увидеть из статьи, смартфоны с её поддержкой впоследствии окажутся в более выгодном положении за счёт более уверенной поддержки голосовых помощников и «умных» устройств.
Вполне возможно, что в данном аспекте производители увидят дополнительную возможность для маркетинга и использования знаменитых брендов, и мы увидим аппараты с пометкой «ANC by Bose / Sony / Bower & Wilkins», и т.д. В любом случае, технология полезная, главное — найти правильный подход и подстроиться под нужные сценарии. Или же наш пользовательский опыт ничего не потеряет и без шумоподавления в смартфонах?
Беседка прощается с читателями АМР до 9 января, пользуясь случаем хочу поздравить Вас с наступающими праздниками и пожелать увлекательного и интересного нового года, спасибо за Ваше внимание и до новых встреч!
По какому принципу работает микрофон для шумоподавления в смартфоне
Сегодня любые мобильные устройства, будь то смартфон флагманского или бюджетного класса, iPHONE с чипсетами среднего или высокого уровня, оснащаются системами шумоподавления. Это необходимо для повышения уровня качества разговора на улице, в торговых центрах с большим людским потоком, аэропортах, в транспорте. Данные системы отдают приоритет голосу, отделяя полезные сигналы от шумов из посторонних источников.
Отрицательно сказываются звуки движущихся автомобилей, самолётов, поездов и другой шумовой техники. Устройство активного шумоподавления позволяет воспринимать весь звуковой спектр, вычитать из основного разговора посторонние сигналы и удалять их.
При исследовании работы аудиотехники с использованием шумопоглотителя обнаружились некоторые недочёты. Чип слабо корректировал звук во время разговора. Не было настройки на частоту человеческого голоса, а только выделялся грохот и жужжание режущего инструмента, шум ветра или движение колес поездов. Активные системы не в состоянии были отличить голоса разных людей во время разговора в местах с оглушительно звучащей музыкой. Чипсет не выделял голос говорящего человека по смартфону.
Однако технологии IT не стоят на месте, они постоянно модернизируются. Теперь смартфоны стали оснащать новыми, более современными системами активного подавления шума. Некоторые модели оборудованы сразу двумя микрофонами. Один – для передачи разговора, второй для записи звукового файла. Они сразу отсеивают сигналы, частота которых составляет, например, менее 50 Гц и более 5 кГц. При приглушении взброса других частот абоненту уже не доступны посторонние шумы или слышны, но очень тихо.
Принцип работы системы подавления шума.
Второе устройство располагается на верхней торцевой части или на задней стенке смартфона, недалеко от основного микрофона. Его основная роль заключается в обработке поступающего звукового сигнала и анализе частот с обоих микрофонных каналов. Чипсет концентрирует информацию в памяти и выдаёт уже обработанный от шума голос пользователя на программное устройство.
Функция тонального процессора в смартфоне основана на спектральном анализе акустических волн, получаемых с разных микрофонов. Главным «эталоном» является основной микрофон. Он расположен ближе ко рту, поэтому имеет особый приоритет. Во время разговора с абонентом чип подавления шума анализирует громкость звуковых сигналов на разных частотах и выделяет самые сильные. Именно их он считает шумом, сразу заглушает или значительно уменьшает.
Некоторые мобильные устройства (к примеру, iPhone 5, модели 5s и 5c; Meizu Pro 5 и Xiaomi) оснащены сразу тремя микрофонами. Динамики имеют не самую высокую громкость, однако звучат чисто, без хрипоты. В настройках смартфонов имеются функции «Улучшение звука Mi» (для этого выбираются типы наушников для настройки пресетов звука) и 7-полосного эквалайзера (от 60 Гц до 14 кГц). Громкость звука в таких наушниках высокая, звучание мелодичное. Поддерживаемые форматы AAC составляют от 8 до 320 кбит/с, имеется защищённый AAC для файлов из iTunes Store.
Данное новшество предусмотрено для повышения результативности работы системы шумоподавления. Пользователь, получая объемный и чистый звук, может не волноваться за плохое качество разговора. Чип звука точно определяет ультраакустическую частотность и требует её усиления. Посторонние источники молниеносно заглушаются при любой температуре окружающей среды и относительной влажности.
Качество связи и вибросигнал у таких смартфонов не вызывает вопросов. Несомненно, уровень общения с абонентами значительно повышается, но делает телефон на порядок дороже. Правда, иногда не стоит обращать на это внимание, а покупать именно такую модель.
Для чего нужен микрофон с шумоподавлением?
Микрофон для шумоподавления призван принимать на себя посторонние шумы, чтобы звук голоса владельца телефона во время разговора был четким и разборчивым. … Второстепенный микрофон устанавливается на максимальной удаленности ото рта пользователя, чтобы фиксировать не его речь, а окружающие звуки.
Что такое микрофон с шумоподавлением?
Что такое активное шумоподавление? Активное подавление шума (Active Noise Cancellation, ANC) – это процесс, предполагающий использование микрофона для отслеживания окружающего шума и его фильтрации в наушниках.
Для чего нужен второй микрофон в современных смартфонах?
Второе устройство располагается на верхней торцевой части или на задней стенке смартфона, недалеко от основного микрофона. Его основная роль заключается в обработке поступающего звукового сигнала и анализе частот с обоих микрофонных каналов.
Как отключить шумоподавление в наушниках?
Наденьте наушники AirPods Max или вставьте в уши оба наушника AirPods, нажмите и удерживайте ползунок регулировки громкости, пока не отобразятся дополнительные элементы управления. Нажмите на значок «Шумоподавление» в левом нижнем углу. Выберите «Шумоподавление», «Проницаемость» или «Выкл.».
Как проверить работает ли микрофон на телефоне?
Микрофон на мобильном телефоне включён по умолчанию.
Сначала рекомендуется перезагрузить смартфон, а далее можно набрать комбинацию *#7353#. Это позволит выйти в инженерное меню и проверить работу микрофона там.
Как сделать микрофон с шумоподавлением?
Что такое шумоподавление?
Активное шумоподавление — это способ устранить нежелательный шум с помощью наложения специально сгенерированного звука.
Для чего нужен микрофон в телефоне?
В любом телефоне есть микрофон, который улавливает внешние звуковые колебания и преобразовывает их в электронный сигнал. Сам сигнал передается через один из доступных каналов связи (мобильную сеть или интернет).
Сколько микрофонов в телефоне?
Сегодня производители мобильной техники на Android, Windows и iOS выпускают смартфоны с двумя или даже тремя микрофонами. Основной элемент расположен в нижней части корпуса, дабы наилучшим образом передавать сказанное пользователем своему собеседнику. Второй находится в верхней части.
Почему я слышу гудит во время разговора по телефону?
Если пользователь при разговоре слышит посторонний шум, он может быть доказательством работы прослушивающих устройств. Однообразный звук возникает от помех, создаваемыми техническими приспособлениями. Иногда разнообразные помехи и щелчки являются последствием погодных условий, влияющих на передачу радиоволн.
Как отключить шумоподавление на андроид?
Некорректная работа системы шумоподавления
Что такое шумоподавление в наушниках?
Принцип работы активного шумоподавления прост. На наушнике располагается микрофон, который регистрирует шумы, попадающие извне, и добавляет их в воспроизводимый аудиосигнал в противофазе. Наложение внешнего шума на его перевёрнутую версию дают в сумме тишину. А музыка при этом остаётся нетронутой.
Как включить шумоподавление в наушниках Xiaomi?
Как включить шумоподавление у Xiaomi Mi AirDots Pro?
Как понять что микрофон не работает?
Способ 1: проверка средствами Windows
Как проверить микрофон работает или нет?
Убедитесь, что микрофон подключен к компьютеру. Выберите Пуск > Параметры > Система > Звук. В разделе Параметры звука откройте Ввод > Проверка микрофона и посмотрите на синий отрезок, который поднимается и опускается, когда вы говорите в микрофон. Если отрезок двигается, микрофон работает как следует.