تطوير "مايكروفون بصري" يرى ويميز الأصوات من بين الضجيج
طور باحثون أمريكيون، "آلة تصوير" أو "مايكروفون بصري" يمكنه تمييز الموجات الصوتية بدقة، بشكل كافٍ يسمح له بالتقاط صوت آلة موسيقية ضمن فرقة أو أوركسترا.
وكما هو موجود حاليا، فإن أقوى المايكروفونات وأكثرها دقة لا تستطيع إزالة الأصوات الخلفية والضجيج وتأثيرات انتقال الصوت وتسجيله، لكن النظام الجديد بخلاف ذلك.
واستخدم هذا النظام المطور في معهد علوم الروبوتات، بجامعة "كارنيجي ميللون" الأمريكية، آلتي تصوير وليزر لتمييز اهتزازات الأسطح الضعيفة وعالية السرعة لإعادة بناء الصوت، وتسجيله منفردا دون تداخل مع صوت آخر ودون الحاجة لاستخدام مايكروفون.
وقال الباحث مارك شاينين: "ابتكرنا طريقة جديدة لرؤية الصوت، بواسطة آلة تصوير جديدة قادرة على رؤية ما لا تستطيع العين المجردة رؤيته"؛ وفقا لموقع "يوريكا آليرت".
ونفذ الفريق تجارب ناجحة عديدة تثبت فعالية نظامهم في استشعار الاهتزازت، وإعادة بناء الأصوات بجودة عالية.
ونجح في التقاط صوت العزف على غيتارات مختلفة في الوقت نفسه، وصوت مكبرات تصدر أنواعا مختلفة من الموسيقى في الوقت ذاته.
ويستطيع النظام المؤلف من آلتي تصوير التقاط الأصوات من الأجسام المتحركة، مثل حالة العزف على آلة موسيقية، واستشعار الأصوات المنفردة الصادرة من نقاط عدة.
ويعتمد النظام على تحليل الاختلافات في النماذج اللونية بين الصور الملتقطة من قبل جهازي التقاط للصور، ثم تعمل خوارزمية على حساب الفروقات بين النموذجين، وتحويلها إلى اهتزازات بغية إعادة بناء الصوت.
ويشير النموذج اللوني إلى طريقة انعكاس الضوء عن سطح خشن، ويلتقطه ليزر مسلط على سطح مصدر الاهتزازات، مثل جسم الغيتار، ويتغير هذا النموذج اللوني مع اهتزاز السطح.
ونوه الأستاذ الدكتور ماثيو أوتوول إلى أن "النظام يتجاوز حدود ما يمكن تحقيقه بواسطة الرؤية الحاسوبية، ويمثل آلية جديدة لالتقاط الاهتزازات السريعة جدا والدقيقة، ويفتح المجال أمام مجال جديد من البحث".
ويركز معظم البحث في مجال الرؤية الحاسوبية على تمييز الأشياء وتتبعها، ما يفيد في تطوير تقنيات عديدة مثل المركبات ذاتية القيادة.
ويستطيع المهندسون استخدام النظام لرصد أصوات آلة موسيقية بمعزل عن بقية الآلات، وضبط صوتها من أجل تحسين أدائها.
كذلك يمكن استخدام النظام في المصانع لرصد أصوات الآلات وتمييز علامات معينة تشير إلى حاجتها للصيانة.
