Что такое Beamforming Audio и как это работает?

Резюме: Благодаря формированию луча такие продукты, как саундбары, могут более точно размещать звуки в пространстве. В сочетании с отслеживанием головы это может создать персонализированный звуковой пузырь, который следует за вами по комнате.

Звук с формированием луча приходит в мир аудио и может все изменить. Что такого особенного в аудио с формированием луча, как это работает и что может означать эта технология для будущего аудио?

Что такое Beamforming Audio?

Аудио с формированием луча использует принципиально иной подход к звуку, чем традиционные динамики. Вместо того, чтобы пытаться охватить как можно более широкую область, он стремится поместить звуки в очень определенные точки пространства. Это еще не все о воспроизведении звука, так как формирование луча также может работать с массивами микрофонов, позволяя вам также улавливать звуки из определенных точек пространства.

С другой стороны, большинство динамиков, независимо от того, говорите ли вы о стереофоническом или объемном звуке, нацелены на то, чтобы охватить звуком большую площадь. Это означает, что если вы сидите на диване и перемещаетесь с левой стороны на правую, вы все равно будете слышать звук, исходящий из ваших динамиков, с небольшими изменениями в том, что вы слышите. Формирование луча по сравнению с традиционными динамиками похоже на использование кисти вместо валика.

В то время как первое появление формирования луча в области аудио было относительно недавним, формирование луча — это технология, которая существует уже много лет. Эта технология использовалась в гидролокаторах, радарах и даже беспроводных маршрутизаторах.

Производители уже давно знают о возможных преимуществах формирования луча. Только недавно, когда микросхемы цифровой обработки сигналов (DSP) стали более мощными и доступными, компании начали интегрировать формирование луча в аудиопродукты.

Что делает Beamforming Audio особенным?

Хотя мы видим только начало того, на что она способна, технология формирования луча может создавать совершенно новые категории продуктов, когда речь идет об аудио. Чтобы получить представление о возможностях, давайте посмотрим, как это уже используется.

Одной из областей, где технология формирования луча использовалась в аудио уже много лет, является шумоподавление в микрофонах гарнитуры. Идея состоит в том, что часть массива микрофонов фокусируется именно на вашем голосе, а другие микрофоны улавливают любые окружающие вас шумы. Затем гарнитура использует DSP для вычитания отвлекающих других звуков из звука, чтобы ваш голос звучал чисто.

Хотя формирование луча для шумоподавления удобно, оно не обязательно впечатляет. Для этого вам нужно посмотреть, как формирование луча звука начинает менять мир звуковых панелей.

На выставке CES 2023 Razer представила Leviathan V2 Pro, звуковую панель, которая сочетает в себе формирование луча звука с отслеживанием головы для некоторых действительно впечатляющих звуковых трюков. Благодаря отслеживанию головы саундбар может следовать за вами по комнате. В сочетании с высочайшей точностью звука с формированием луча вы можете заставить звук следовать за вами по комнате.

Leviathan V2 Pro работает двумя способами, как описано на веб-сайте Razer. Для объемного звучания саундбар создает виртуальный массив динамиков, который следует за вами по комнате. Это означает, что независимо от того, где вы находитесь в комнате, вы будете слышать звук так, как будто вы сидите в любимом месте традиционной системы домашнего кинотеатра.

Для стереоконтента, такого как музыка, нет такой необходимости в массиве виртуальных динамиков. Вместо этого звуковая панель использует THX Spatial Audio для создания виртуальной гарнитуры. Это как ходить по комнате в наушниках, только на самом деле наушники надевать не надо.

Это означает, что вы можете смотреть фильм, который звучит так, будто он сотрясает комнату, не беспокоя никого поздней ночью. Саундбары с разным уровнем громкости для всех, кто смотрит, звучали бы как крепкий орешек несколько лет назад, и теперь это кажется не за горами.

Как работает аудио с формированием луча

Формирование луча звука, по крайней мере, когда дело доходит до прослушивания, заключается в размещении звуков определенной громкости в точных местах. Это основано на цифровой обработке сигналов, а также на двух концепциях, известных как конструктивная и деструктивная интерференция. Хотя эти концепции применимы к волнам в целом, мы рассматриваем только аудио аспекты.

Поскольку волны не имеют материальной субстанции, они могут занимать одну и ту же точку в пространстве. Когда это происходит, вы получаете помехи. Конструктивная интерференция возникает, когда две звуковые волны выровнены друг с другом, в результате чего сигнал намного громче исходного.

С другой стороны, деструктивная интерференция возникает, когда две звуковые волны не совпадают (также известные как «не в фазе») друг с другом. В этом случае звуковые волны компенсируют друг друга, что приводит к гораздо меньшей громкости, чем любая из исходных волн.

Любой продукт, использующий аудио с формированием луча, опирается на эти концепции, а также на цифровую обработку сигналов для выполнения математических операций. Это использование фазы для управления громкостью очень похоже на то, как работает активное шумоподавление (ANC).

Как я могу получить Beamforming Audio?

К счастью, вам не нужно разбираться в технологии формирования луча, чтобы воспользоваться преимуществами. Это хорошая новость, потому что в ближайшем будущем мы наверняка увидим гораздо больше этой технологии.

Если вы хотите опробовать динамик с формированием луча прямо сейчас, на рынке пока мало что есть, кроме Razer Leviathan V2 Pro, который поступит в продажу 31 января 2023 года. Как и любая новая технология, звук с формированием луча имеет свою цену. Тем не менее, это не астрономическая сумма — в случае Левиафана 400 долларов. Хотя это недешево и это всего лишь настольная звуковая панель, многие звуковые панели предлагают гораздо больше. Поэтому примите к сведению свои потребности в звуке и подумайте, имеет ли смысл подождать, пока не появятся другие аудиорешения с формированием луча, прежде чем совершать покупку.