Home » Beamforming Algorithms คืออะไร ?

Beamforming Algorithms คืออะไร ?

by April Craig
20 views
Beamforming-Algorithms

Beamforming Algorithms ถือเป็นหนึ่งในแนวหน้าของเทคโนโลยีเสียงและการสื่อสารสมัยใหม่ โดยได้ปรับปรุงและพัฒนาวิธีการบันทึกและส่งออกเสียงในสภาพแวดล้อมต่างๆ บทความนี้เราจะมาเจาะลึกข้อมูลด้านเทคนิคของบีมฟอร์มมิ่ง

พื้นฐานของบีม Beamforming 

Beamforming เป็นเทคนิคการประมวลผลสัญญาณที่ใช้ใน microphone arrays และระบบลำโพงเพื่อควบคุมทิศทางของการรับหรือส่งสัญญาณเสียง ใช้องค์ประกอบหลายอย่าง (ไมโครโฟนหรือลำโพง) เพื่อรับหรือส่งสัญญาณเสียง โดยเน้นที่แหล่งที่มาหรือทิศทางที่กำหนด

ด้วยการควบคุมเฟสและแอมพลิจูดของสัญญาณในแต่ละองค์ประกอบ การสร้าง Beamforming จะสร้างการโฟกัสตามทิศทาง เพิ่มการจับเสียงในทิศทางที่ต้องการ ขณะเดียวกันก็ระงับการโฟกัสเสียงในทิศทางอื่นๆ

หลักการของ Beamforming

Beamforming Algorithms จะปรับเฟสและแอมพลิจูดของสัญญาณจากไมโครโฟนแต่ละตัว การทำเช่นนี้จะทำให้เกิดการขยายเสียงในทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียงที่ต้องการ และลบเสียงในด้านที่ไม่ต้องการ

โดยหนึ่งในรูปแบบที่ง่ายที่สุดของการสร้างลำแสงคือ Delay-and-Sum Beamformer โดยจะหน่วงเวลา จากนั้นจึงรวมสัญญาณจากไมโครโฟนแต่ละตัวเข้าด้วยกัน ความล่าช้าจะคำนวณตามทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียง การหน่วงเวลาแบบนี้จะช่วยควบคุมโฟกัสของอาร์เรย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อมูลด้านเทคนิคของ Beamforming

  1. Microphone Arrays

อาร์เรย์ไมโครโฟนในบีมฟอร์มมิ่งโดยทั่วไปจะประกอบด้วยไมโครโฟนหลายตัวที่วางอยู่ในระยะห่างที่กำหนด โดยอาจจะวางเป็นแบบเส้นตรง วงกลม หรือระนาบก็ได้

ระยะห่างระหว่างไมโครโฟน ซึ่งโดยทั่วไปแล้วคือไม่กี่เซนติเมตร ถือเป็นสิ่งสำคัญ โดยจะกำหนดความสามารถของอาร์เรย์บีมฟอร์มมิ่งในการโฟกัสไปที่ความถี่และทิศทางที่แตกต่างกัน

  1. การประมวลผลสัญญาณในบีมฟอร์มมิ่ง

  • DSP (การประมวลผลสัญญาณดิจิทัล): บีมฟอร์มมิ่งอาศัยอัลกอริธึม DSP เป็นอย่างมากในการประมวลผลสัญญาณเสียงหลายตัวที่ไมค์ได้รับ
  • การตอบสนองความถี่: Beamforming สามารถออกแบบให้เน้นไปที่ช่วงความถี่เฉพาะ เช่น ช่วงความถี่เสียงของมนุษย์ (ประมาณ 300 Hz ถึง 3 kHz)

Beamforming Algorithms แบบต่าง ๆ

  1. Beamforming แบบปรับทิศทางได้

Beamforming Algorithms สามารถปรับทิศทางแบบเรียลไทม์เพื่อเปลี่ยนหันตามตำแหน่งแหล่งกำเนิดเสียงหรือสภาพเสียงรบกวนที่แตกต่างกัน มีประโยชน์อย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีแหล่งกำเนิดเสียงที่เคลื่อนไหวหรือเสียงรบกวนทั่วห้อง เช่น ในห้องโดยสารรถยนต์หรืออุปกรณ์เคลื่อนที่

  1. Beamforming แบบคงที่

Beamforming คงที่ใช้การกำหนดค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งจะไม่เปลี่ยนแปลงตามสภาพแวดล้อม พบได้ทั่วไปในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม เช่น ห้องประชุมหรือห้องบรรยาย ซึ่งตำแหน่งของแหล่งกำเนิดเสียงค่อนข้างคงที่

การใช้งาน Beamforming ในห้องประชุม

  • การจับเสียงแบบทิศทาง: ไมโครโฟนแบบบีมฟอร์มมิ่งจะโฟกัสที่ผู้พูด ช่วยเพิ่มความชัดเจนของคำพูด ซึ่งสำคัญมากในห้องขนาดใหญ่หรือมีเสียงดัง
  • การลดเสียงก้อง: ในการประชุมทางไกล เทคโนโลยีบีมฟอร์มมิ่งจะลดเสียงสะท้อนจากลำโพงในห้องให้เหลือน้อยที่สุด เพื่อให้เสียงที่ชัดเจนสำหรับผู้เข้าร่วมระยะไกล
  • การแยกเสียง: เทคโนโลยีนี้แยกเสียงของผู้พูดแต่ละคน แม้ในที่ที่มีผู้คนหนาแน่น ซึ่งจำเป็นสำหรับการประชุมทางไกลที่ชัดเจน
  • ปรับให้เข้ากับเค้าโครงสร้างของห้อง: Beamforming สามารถรองรับขนาดและเลย์เอาต์ของห้องที่แตกต่างกัน บันทึกเสียงได้อย่างมีประสิทธิภาพในสถานการณ์การประชุมต่างๆ
  • การจัดการเสียงก้อง: จัดการเสียงก้องและลดเสียงสะท้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นปัญหาทั่วไปในห้องประชุมแทบทุกรูปแบบ
  • การติดตามผู้พูดอัตโนมัติ: ระบบขั้นสูงสามารถติดตามและปรับเปลี่ยนให้เข้ากับผู้พูดที่ใช้งานอยู่ได้โดยอัตโนมัติ

เรื่องที่เกี่ยงข้อง

CONCEPTOCOMUNICACION

เว็บไซต์รวมข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับความปลอดภัยในการทำงาน

ที่ครอบคลุมทุกระดับความรู้

@2023 – All Right Reserved. Designed and Developed by Conceptocomunication