오디오 줌

오디오 줌의 주요 기술은 빔포밍(Beamforming) 또는 공간 필터링(Spatial Filtering)이다.오디오 녹음 방향을 변경(즉, 음원의 방향을 감지)하고 필요에 따라 조정할 수 있습니다.이 경우 최적의 방향은 슈퍼카디오이드 패턴(아래 그림)으로, 전면(즉, 카메라가 직접 향하는 방향)에서 나오는 소리를 향상시키는 동시에 다른 방향에서 나오는 소리(배경 소음)를 감쇠시킵니다.).

이 기술의 기본은 가능한 한 전방향 마이크를 설정해야 한다는 것입니다. 마이크가 많을수록, 거리가 멀수록 더 ​​많은 소리를 녹음할 수 있습니다.전화기에 두 개의 마이크가 장착된 경우 일반적으로 마이크는 서로의 거리를 최대화하기 위해 상단과 하단에 배치됩니다.마이크가 포착한 신호는 초지향성을 형성하는 데 가장 적합한 조합이 됩니다.

왼쪽 이미지는 일반적인 오디오 녹음입니다.오른쪽 이미지의 오디오 줌에는 초지향성이 있어 대상 소스에 더 민감하고 배경 소음이 줄어듭니다.

이러한 높은 지향성의 결과는 전화기의 다양한 위치에서 개별 마이크의 각 그룹에 대해 서로 다른 게인을 설정한 다음 스파이크의 위상을 합산하여 원하는 사운드를 강화하고 측파를 파괴하여 감소시키는 무지향성 수신기를 사용하여 얻습니다. 축외 간섭.

적어도 이론적으로는요.실제로 스마트폰의 빔포밍에는 그 자체로 문제점이 있습니다.한편, 휴대폰은 대규모 녹음 스튜디오에서 사용되는 콘덴서 마이크 기술을 사용할 수 없지만 작동하는 데 전력이 거의 필요하지 않은 소형 MEMS(초소형 전자 기계 시스템) 마이크인 일렉트릿 변환기를 사용해야 합니다.또한, 명료도를 최적화하고 공간 필터링으로 발생하는 특징적인 스펙트럼 및 시간적 아티팩트(예: 왜곡, 저음 손실 및 심각한 위상 간섭/비음이 있는 전체 사운드)를 제어하기 위해 스마트폰 제조업체는 마이크 배치도 신중하게 고려해야 합니다. 는 이퀄라이저, 음성 감지, 노이즈 게이트(그 자체로 청각 아티팩트가 발생할 수 있음)와 같은 사운드 기능의 고유한 조합에 의존해야 합니다.

따라서 논리적으로 각 제조업체는 독점 기술과 결합된 고유한 빔포밍 방법을 보유하고 있습니다.즉, 음성 반향 제거에서 소음 감소에 이르기까지 각각의 다양한 빔 형성 기술에는 고유한 장점이 있습니다.그러나 빔포밍 알고리즘은 녹음된 오디오에서 바람 소리를 쉽게 증폭시킬 수 있으며 모든 사람이 MEMS를 보호하기 위해 추가 앞유리를 사용할 수 있거나 사용하기를 원하지 않습니다.그리고 왜 스마트폰의 마이크는 더 많은 처리를 수행하지 못하는 걸까요?이는 마이크의 주파수 응답과 감도를 손상시키기 때문에 제조업체는 소음과 바람 소리를 줄이기 위해 소프트웨어에 의존하는 경향이 있습니다.

또한 실험실 조건의 자연 음향 환경에서 실제 바람 소리를 시뮬레이션하는 것은 불가능하며 아직까지 이를 처리할 수 있는 좋은 기술 솔루션도 없습니다.결과적으로 제조업체는 녹음된 오디오 평가를 기반으로 제품의 산업 디자인 제한에 관계없이 적용할 수 있는 고유한 디지털 방풍 기술을 개발해야 합니다.Nokia의 OZO Audio Zoom은 방풍 기술을 통해 소리를 녹음합니다.

소음 제거 및 기타 널리 사용되는 기술과 마찬가지로 빔포밍은 원래 군사 목적으로 개발되었습니다.위상 송신기 배열은 제2차 세계 대전 중에 레이더 안테나로 사용되었으며 오늘날에는 의료 영상부터 음악 축하 행사까지 모든 용도로 사용됩니다.위상 마이크 배열의 경우 John Billingsley(아니요, Star Trek: Enterprise에서 Dr. Volash를 연기한 배우가 아님)와 Roger Kinns가 70년대에 발명했습니다.스마트폰에서 이 기술의 성능은 지난 10년 동안 크게 향상되지 않았지만 일부 핸드셋은 크기가 너무 크고 일부는 여러 개의 마이크 세트를 갖추고 있으며 일부는 더 강력한 칩셋을 갖추고 있습니다.휴대폰 자체의 수준이 높아져 다양한 오디오 애플리케이션에서 오디오 줌 기술이 더욱 효과적으로 작동합니다.

N. van Wijngaarden과 EH Wouters의 논문 "스마트폰을 사용한 빔포밍으로 사운드 강화"에서는 다음과 같이 명시합니다. "감시 국가(또는 회사)가 모든 주민을 감시하기 위해 특정 빔포밍 기술을 사용할 수 있다는 점을 염두에 두어야 합니다. 그러나 대량 감시의 범위 내에서는 , 스마트폰의 빔포밍 시스템은 얼마나 큰 영향을 미칠 수 있을까요?[...] 이론적으로는 기술이 더욱 성숙해지면 감시 국가의 무기가 될 수 있지만 아직 갈 길이 멀다.스마트폰의 특정 빔포밍 기술은 아직 상대적으로 미지의 영역이며, 음소거 기술이 부족하고 눈에 띄지 않는 동기화 옵션으로 인해 비밀 청취 가능성이 줄어듭니다.