سماعات رأس مانعة للضوضاء تسمعك ما تريده بذكاء

توفر واحة من الصمت وسط الضجيج

عزز الباحثون سماعات إلغاء الضوضاء بشبكة عصبية تعتمد على الهاتف الذكي لتحديد الأصوات المحيطة والحفاظ عليها مع تصفية كل شيء آخر (شاترستوك)

توفر سماعات الرأس المانعة للضوضاء واحة من الصمت وسط ضجيج الحياة اليومية. تم تصميم هذه الأجهزة لحجب الضوضاء المحيطة ما يوفر للمستخدمين أجواء هادئة للعمل أو الاسترخاء. لكن تقنية إلغاء الضوضاء التقليدية لا تفرق في كثير من الأحيان بين الضوضاء الخلفية والأصوات المهمة، مما قد يؤدي إلى فصل المستخدمين عن بيئاتهم سمعياً.

يحاول شيام غولاكوتا، وهو باحث من جامعة واشنطن وأحد رواد دمج الذكاء الاصطناعي مع معالجة الصوت، إحداث تغيير في تجربتنا مع الصوت. طور فريق غولاكوتا نظاماً مبتكراً لا يقلل الضوضاء فحسب، بل يختار أيضاً بذكاء الأصوات التي يسمح بمرورها عبر السماعات.

ويوضح غولاكوتا التطبيق العملي لنظامه من خلال سيناريو بسيط. يقول إنه «يجب عليك تخيّل أنك في حديقة تستمتع بتغريد الطيور الهادئ، ولكنك منزعج بسبب محادثة عالية في مكان قريب. تسمح تقنيتنا لسماعات الرأس بعزل أصوات الطيور وتحسينها مع التقليل من الثرثرة المزعجة».

تولد سماعات الرأس موجات صوتية تكون سلبية (أو معكوسة) تماما للضوضاء الواردة وتسمى هذه العملية «التدخل المدمر» (شاترستوك)

طريقة التعرف على الصوت

يستخدم هذا النظام المتقدم شبكة عصبية تعتمد على الهاتف الذكي قادرة على التعرف على 20 صوتاً بيئياً مختلفاً، مثل المنبهات، وبكاء الأطفال، وأبواق السيارات، وصفارات الإنذار، وزقزقة العصافير. يمكن للمستخدمين تحديد الأصوات التي يرغبون في التركيز عليها، ويقوم النظام ديناميكياً بتصفية وتضخيم هذه الأصوات المحددة في الوقت الفعلي، مما يؤدي بشكل فعال إلى كتم جميع الضوضاء غير المرغوب فيها.

ويوضح غولاكوتا أن التحدي الذي واجه فريق العمل هو ابتكار طريقة للتعرف بدقة على الأصوات المختلفة في البيئة ثم عزل الأصوات المرغوبة عن الضوضاء. وذكر أنه كان من المهم أن يتم تسليم الأصوات المعالجة دون تأخير لضمان توافقها مع الإشارات البصرية في البيئة.

تعالج الخوارزميات المتقدمة الأصوات الخارجية في الوقت الفعلي وتنتج إشارات مضادة للضوضاء (شاترستوك)

خوارزمية لفهم الكلام

ركز فريق غولاكوتا بشكل خاص على تعزيز فهم الكلام في البيئات الصاخبة. يمكن للخوارزمية الخاصة بهم تحديد صوت متحدث معين وسط ضجيج الخلفية، مما يتيح إجراء محادثات أكثر وضوحاً وتركيزاً. تعتبر هذه الميزة مفيدة بشكل خاص في الأماكن المزدحمة حيث قد يكون التركيز على محادثة واحدة أمراً صعباً.

ومع تقدم المشروع، يتصور غولاكوتا فئة جديدة من أجهزة السمع الذكية تسمى بالأجهزة السمعية التي لا تحمي المستخدمين من الضوضاء فحسب، بل تعزز أيضاً تفاعلهم السمعي مع العالم. ويعد الباحث الأميركي أنه على وشك إنشاء أجهزة سمعية مستقبلية يمكنها زيادة قدرات السمع البشرية وتحسين نوعية الحياة بشكل كبير من خلال تكامل الذكاء الاصطناعي المتقدم.

حقائق

1920 العام الذي نشأت فيه

فكرة استخدام الموجات الصوتية لإلغاء الضوضاء إذ وضع عالم فيزياء بريطاني يُدعى هيو ألكسندر ماكدونالد نظرية حول إمكانية إلغاء الضوضاء النشطة. ويعود الفضل للدكتور لورانس جيروم فوغل الذي أنشأ، في الخمسينات من القرن الماضي، نظام إلغاء الضوضاء النشط المصمم لسماعات الطيران. ولم يصبح النموذج تجارياً إلا في الثمانيات.

لا تمثل مبادرة فريق البحث الأميركي هذه قفزة كبيرة في تكنولوجيا الصوت فحسب، بل تقدم أيضاً لمحة عن المستقبل حيث تتكامل التكنولوجيا بسلاسة مع الإدراك البشري لتعزيز حياتنا اليومية. ومع استمرار الفريق في تحسين التكنولوجيا وتوسيعها، فإن التطبيقات المحتملة في مختلف البيئات الصاخبة تجعل هذا الحل القائم على الذكاء الاصطناعي يغير قواعد اللعبة في الأجهزة الصوتية الشخصية.