Исследователь создаёт наушники с шумоподавлением на базе ИИ

Эксперт по искусственному интеллекту Шьям Голлакота из Вашингтонского университета вместе со своей командой исследователей нашел способ использовать искусственный интеллект для активного шумоподавления в реальном времени, которое может удалять определенные звуки, не изменяя звук в наушниках. Эту идею он представил 16 мая на конференции, проводимой Акустическим обществом Америки и Канадской акустической ассоциацией, где показал работающий прототип.

Голлакота и его команда использовали нейронную сеть на базе смартфона для идентификации, обучения и фильтрации 20 различных категорий звуков окружающей среды, таких как сирены и будильники, которые обычно можно услышать ежедневно. Для этого пользователю необходимо выбрать определенную категорию на смартфоне, после чего начинается процесс фильтрации окружающего звука. Это сделает наушники невероятно полезными во многих случаях, когда избежать шума окружающей среды невозможно.

«Представьте, что вы находитесь в парке и любуетесь звуками щебетания птиц, но затем слышите громкую болтовню близлежащей группы людей, которые просто не могут перестать говорить», — сказал Голлакота. «А теперь представьте, если бы ваши наушники могли дать вам возможность сосредоточиться на звуках птиц, в то время как остальной шум просто исчезнет. Это именно то, чего мы намеревались достичь с помощью нашей системы».

На прототипе показаны микрофоны, прикрепленные с обеих сторон чашек наушников, которые подключены через USB к плате OrangePi, которая также передает звук на наушники через аудиоразъем. Судя по компоновке платы, это, скорее всего, OrangePi 5B, в которой используется SoC Rockchip RK3588S (восьмиъядерный 64-битный процессор со встроенным нейронным процессором с вычислительной мощностью 6Tops, выполняющий фильтрацию в реальном времени). Телефон, скорее всего, подключен по беспроводной сети к плате Pi, где пользователь может сделать определенный выбор в отношении окружающей среды. OrangePi активно производит платы со встроенным нейронным чипом и недавно сотрудничал с Huawei над созданием платы для разработки.

ИИ эффективно используется для улучшения пользовательского опыта

Слова «искусственный интеллект» все чаще ассоциируются со звуковым оборудованием, но включение шумоподавления понравится многим пользователям. Для этого потребуется нейронная сеть, обученная нацеливать внешние звуки и гарантировать, что она не заглушает реальный звук, воспроизводимый через наушники, и, следовательно, иметь возможность обучаться и совершенствоваться со временем.

Поскольку это выполняется в режиме реального времени менее чем за сотую долю секунды, обработку необходимо было выполнять на подключенном устройстве, а не на облачном сервере, что делает такие платы Pi идеальными для такой обработки. Все, что для этого нужно, — это как-то сделать печатную плату с NPU, которую можно будет интегрировать в наушники. Это также показывает, что эта обработка может быть выполнена любым вычислительным устройством с ускорителем искусственного интеллекта, возможно, с использованием существующих наушников в соответствующей системе, при условии, что есть микрофон для улавливания фонового звука.