ساخت سیستم دوربین ارزان قیمت با توانایی بازآفرینی صدا از ارتعاشات

محققان دانشگاه کارنگی ملون یک سیستم دوربین ابداع کرده اند که به ظاهر می تواند ارتعاشات صدا را با سطحی از دقت تشخیص دهد که امکان بازسازی صدا را بدون استنتاج یا میکروفون فراهم می کند. تیمی از موسسه رباتیک دانشکده علوم کامپیوتر (RI) این سیستم را ساختند که دارای دو دوربین و یک لیزر است. دانشگاه در بیانیه ای مطبوعاتی اعلام کرد که می تواند “ارتعاشات سطحی با سرعت بالا و دامنه کم” را که چشم انسان قادر به دیدن آنها نیست، تشخیص دهد.

این سیستم به جای دوربین‌های پرسرعت مورد استفاده در تحقیقات قبلی، از دوربین‌های معمولی استفاده می‌کند که باید هزینه را کاهش دهد. یک الگوریتم الگوهای لکه‌ای مانند را که توسط یک شاتر غلتشی و یک شاتر سراسری گرفته شده، مقایسه می‌کند. از تفاوت بین الگوها برای محاسبه ارتعاشات و ایجاد مجدد صدا استفاده می کند. الگوی لکه ای مانند (که در این مورد توسط لیزر ایجاد می شود) به رفتار نور منسجم در فضا پس از انعکاس آن از یک سطح ناهموار اشاره دارد. این رفتار با ارتعاش سطح تغییر می کند.

شاتر نورد به سرعت یک تصویر را از یک سر به سر دیگر اسکن می کند، در حالی که یک شاتر سراسری یک تصویر کامل را به طور همزمان می گیرد. Srinivasa Narasimhan، پروفسور RI و رئیس آزمایشگاه Illumination and Imaging، بیان کرد: ما میکروفون اپتیکال را بسیار کاربردی تر و قابل استفاده تر کرده و کیفیت را بهتر کرده ایم و در عین حال هزینه را پایین آورده ایم.

محققان می گویند که توانستند صدای گیتارهایی را که به طور همزمان نواخته می شد، جدا کنند. آنها ادعا می کنند که سیستم قادر به مشاهده کیسه ای از تراشه ها بوده و از ارتعاشات ناشی از آن برای بازسازی صدای منتشر شده توسط یک بلندگوی نزدیک با وفاداری بالاتر نسبت به روش های میکروفون اپتیکال قبلی استفاده می کند.

کاربردهای بالقوه زیادی برای این فناوری وجود دارد. به عنوان مثال، محققان پیشنهاد کرده اند که این سیستم می‌تواند ارتعاشات ماشین‌های موجود در یک کارخانه را برای جستجوی نشانه‌هایی از مشکلات نظارت کند. مهندسان صدا همچنین می توانند صدا را از یک ساز جدا کنند تا میکس را بهبود بخشند. در اصل، می تواند به حذف نویز محیط از ضبط صدا کمک کند.