Microphone array что это на ноутбуке

Far Fields mic (Mic array) — незаметный герой в умной колонке

В этой статье я хочу рассказать о своем давнем увлечении — изучении и работе с far fields mic (mic array) — массивами микрофонов.

Статья будет интересна увлекающимся построением своих голосовых помощников, она ответит на некоторые вопросы людям, воспринимающим инженерное дело как искусство, а также желающим попробовать себя в роли Q (Это из Бондианы). Мой скромный рассказ, надеюсь возможно, поможет вам понять, почему умная колонка- помощник, сделанный строго по туториалу работает хорошо только при условии полного отсутствия шумов. И так плохо там, где они есть, например на кухне.

Много лет тому назад я увлекся программированием, писать код я начал просто потому, что мудрые учителя разрешали играть только в игры, написанные самостоятельно. Это было в году так 87 и это была Yamaha MSX. На эту тему тогда же был первый стартап. Все строго по мудрости: «Выбери себе работу по душе, и тебе не придётся работать ни одного дня в своей жизни» (Конфуций).

И вот прошли годы, и я по прежнему пишу код. Даже хобби с кодом — ну кроме катания на роликах, для разминки мозгов и «не забуду матан» это работа с Far Fields mic (Mic array). Зря что ли преподаватели время со мною тратили.

Что это такое и где применяется

В голосовом помощнике, который слушает вас, обычно присутствует массив микрофонов. Их мы находим и в системах видео-конференц-связи. При коллективном общении, львиная доля внимания уделяется речи, мы естественно, не постоянно при общении смотрим на говорящего, а говорить точно в микрофон или гарнитуру, это сковывает и неудобно.

Практически каждый, уважающий клиента, производитель мобильников использует в своих творениях от 2 и более микрофонов, (да, да за этими дырочками сверху, снизу, сзади сидят микрофоны). К примеру в iPhone 3G/3GS он был единственный, в четвертом поколении айфонов их было два, а в пятом насчитывалось уже три микрофона. В общем то, это тоже массив микрофонов. И все это для лучшей слышимости звука.

Но вернемся к нашим голосовым помощникам

Как же увеличить дальность слышания?

«нужны большие уши»

Простая идея: если для того, чтоб услышать того кто рядом, достаточно одного микрофона, то для того чтоб услышать издалека, нужно применить более дорогой микрофон с отражателем, похожий на ушки у лисичек-фенеков:

То же, только на резонаторных трубках

Диаметр зеркала от 200мм до 1,5м

«Нужно больше микрофонов»

Или может, если поставить много дешевых микрофонов, то количество перейдет в качество и все получится? Зерг- раш только микрофонами.

Странно, но это работает и в реальной жизни. Правда с большим количеством матана, но работает. И расскажем мы про это в следующем разделе.

А как научиться слышать дальше без красивых рупоров?

Одна из проблем рупорных систем — это то что хорошо слышно то, что в фокусе. А вот если нужно услышать что то с другого направления, то нужно сделать «финт ушами» и физически перенацелить систему в другом направлении.

И про соотношение сигнал\шум у систем с микрофонными матрицами как то лучше по сравнению с обычным микрофоном.

В массивах микрофонов, как и в их ближайших родственниках — ФАР (фазированных антенных решетках) ничего поворачивать не нужно. Подробнее в разделе про Beamforming. Легко видеть:

Несфокусированный микрофон (левая картинка) записывает все звуки со всех направлений, а не только тот, что нужно.

Откуда же большая дальность? На правой картинке, микрофон внимательно слушает только один источник. Как бы сфокусировавшись, получает сигнал только избранного источника, а не кашу из возможных источников шумов, а чистый сигнал просто усилить (сделать громче), не применяя сложных техник шумоподавления. Примерно как рупор, но на матановой тяге.

Что же не так с шумоподавлением?

У применения сложного шумоподавление уйма недостатков — значит, уйдет часть сигнала, вместе с частью сигнала изменится звук, и на слух это выглядит как характерное окрашивание звука шумодавом и как результат неразборчивость. Эта неразборчивость видна русскоговорящим, которые хотят услышать от собеседника вот эти шипящие. Ну и как дополнительно — в результате шумоподавления слушающий не слышит вообще никаких опознавательных сигналов, связывающих его с собеседником (дыхания, сопения и других шумов, сопровождающих живую речь). Это создаёт некоторые проблемы, ведь в разговорной речи вот это все слышно, и как раз помогает оценивать состояние и отношение к вам собеседника. Отсутствие их (шумов) пока мы слышим голос вызывает неприятные ощущения и снижает уровень восприятия, понимания ну и идентификации. Ну а если вас слушает голосовой помощник — шумоподавление затрудняет распознавание как ключевой фразы, так и речи после. Правда есть лайфхак — распознавалку нужно обучать на выборке, записанной с учетом искажений от именно используемого шумопонижения.

Те, кому знакомы слова cocktail party problem могут пока сходить на кофе или коктейль, и провести натурный эксперимент, те у кого настроение почитать, продолжают дальше.

Кратко о матане, на котором оно работает:

DOA Estimation (определение направления на источник звука) и формирование луча (beamforming)

DOA (определение направления, а по возможности и локализация на источник):
Буду краток, ибо тема очень обширна, делается это с помощью белой, серой или темной магии (зависит от предпочитаемой темы в IDE) и матана. основной частый способ поиграть в DOA — это анализ корреляций и другого разного между парами микрофонов (обычно противолежащими по диаметру).
Лайфхак: для исследований лучше выбрать массив с круговым размещением микрофонов. Польза — легко набрать статистику от пар с разными расстояниями между микрофонами — максимум по диаметру, и до минимального между микрофонами — если брать пары по хордам, и с разными азимутами (направлениями) на источник.

Лайфхак: Не забываем про разную длину волн и для каждой частоты рассчитываем свою разницу фаз tn

Примерная диаграмма направленности будет выглядеть как то так

Не забывшие как раскуривать матан могут причаститься к JIO-RLS (Joint Iterative Subspace Adaptive reduced-rank least squares). Очень напоминает по вкусу градиентный спуск, знаете ли.

Итак резюмируем: обычными методами добится сравнимого с матричным микрофоном качества сложно. После применения определения направления на источник, и как результат этого, слышим только тот источник, что нужен, избавляемся от шумов и реверберации среды, даже той, которая слабо различима на слух (эффект Хааса).

Голосовой помощник — как это выглядит изнутри

Итак как выглядит схема обработки звука у матерого голосового помощника:

Сигнал с массива микрофонов поступает на устройство, в котором мы формируем луч на источник звука (beamforming), тем самым убирая помехи. Потом звук этого луча начинаем распознавать, обычно для качественного распознавания ресурсов устройства недостаточно, и чаще всего сигнал уходит для распознавания в облако (На выбор Microsoft, Google, Amazon).

Внимательный читатель заметит: А на картинке с описанием есть какой то квадратик Нот word, а почему не сразу распознавание, как обещали?

Зачем на схеме нарисован этот наверное лишний квадратик?

А потому что постоянно транслировать сигнал изо всех источников шумов в интернет для прослушивания распознавания никаких ресурсов не хватит. Поэтому распознавать начинаем, только когда поняли, что от нас этого таки точно хотят — и для этого сказали специальное заклинание — ок гугл, сири или алекса, ну или кортану позвали. А классификатор Нот word — чаще всего нейронка и работает прямо на устройстве. В построении классификатора есть тоже много интересного, но сегодня не об этом.

И на самом деле схема выглядит вот так:

(каракули мои)

Может быть сформировано несколько лучей на разные источники сигнала, и ищем специальное слово мы в каждом из них. Но дальше обрабатывать будем того, кто сказал нужное слово.

Дальнейший этап- распознавание в облаке, многократно освещен в интернете, по нему множество туториалов.

Как вы можете приобщится к этому празднику матана

Проще всего купить dev board. Обзор существующих девбордов: один из наиболее полных — по ссылке.

Наиболее дружелюбные для начинающих:

основан на XMOS XVF-3000.

Сделана так как мне нравится — FPGA с открытым интерфейсом управляет микрофонами матрицы, общение с ней по SDA.

Мои подвиги по скрещиванию Android Things и Mic Array:

К этой плате (Voice) конечно есть немало примеров, но вот мне как раз удобно использовать ее под Things.

Можно построить гибкий и мощный инструмент:

Например я использую:

Да и потом если придется портировать/переписывать код в какой нибудь эмбед, то как то проще это делать с Java кода.

К сожалению, пример от авторов платы для Things был немного неработоспособен, поэтому я сделал свой демо-проект (естественно — я же ж могу).

Вкратце о чем там — всю черную магию по быстрому опросу микрофонов, FFT делаем на C++, а визуализацию, анализ, сетевое взаимодействие — на Java.

Планы на будущее развитие

Источник планов ну и заодно вдохновения: ODAS.

Вот хочу сделать то же, только на Things и без глюков.

«Если вам есть что дополнить или критиковать, не стесняйтесь писать об этом в комментариях, ибо одна голова хуже двух, две хуже чем три, а n-1 хуже чем n» nikitasius

Источник

Как настроить микрофон на ноутбуке

18.04.2019 Компьютер 601 Просмотров

Встроенный микрофон и веб-камера сейчас есть на любом современном ноутбуке. Из-за этого после покупки ноутбука многие пользователи, которые раньше не имели дела с микрофоном, спрашивают, как настроить микрофон на ноутбуке.

Если вас также интересует данный вопрос, то предлагаем ознакомиться с нашей статьей.

Как получить доступ к настройкам микрофона на ноутбуке

Для того чтобы настроить микрофон на ноутбуке необходимо сначала открыть окно с его настройками. Для этого нажмите правой кнопкой мышки по иконке динамика на панели задач и в открывшемся окне выберите пункт «Записывающие устройства».

Кроме этого доступ к настройкам микрофона на ноутбуке можно получить и через «Панель задач». Для этого откройте «Панель управления» и перейдите в раздел «Оборудование и звук – Звук». После того как на экране появится окно «Звук», вам останется только перейти на вкладку «Запись».

В результате вышеописанных действий перед вами должно появиться окно «Звук», открытое на вкладке «Запись». С помощью этого окна можно изменить основные настройки вашего микрофона.

Ниже мы опишем, какие настройки микрофона на ноутбуке можно изменить с помощью данного окна.

Как отключить или включить микрофон на ноутбуке

Первое, и самое простое, что можно сделать в окне «Звук», это включить или отключить микрофон на ноутбуке. Для того чтобы получить доступ к этой настройке вам необходимо кликнуть правой кнопкой мышки по иконке вашего микрофона и выбрать соответствующий пункт в появившемся меню.

Как выбрать микрофон по умолчанию

Также здесь можно указать какой микрофон должен использоваться по умолчанию. Данная настройка будет полезна если к вашему компьютеру подключено сразу несколько микрофонов.

Как включить вывод звука с микрофона на колонки

Для того чтобы включить вывод звука с микрофона на колонки, а также получить доступ к остальным настройкам микрофона на ноутбуке вам необходимо выделить микрофон и нажать на кнопку «Свойства».

После этого откроется окно «Свойства микрофона». Здесь нужно перейти на вкладку «Прослушать» и включить там функцию «Прослушивать с данного устройства».

Как повысить громкость микрофона на ноутбуке

Для того чтобы увеличить громкость микрофона на ноутбуке, в окне «Свойства микрофона» перейдите на вкладку «Уровни». Здесь будет доступно две функции: «Микрофон» и «Усиление микрофона». Увеличив значение данных функций, вы сможете повысить громкость звучания микрофона на вашем ноутбуке.

Как включить подавление шума на микрофоне

Для того чтобы включить подавление шума на микрофоне, а также другие улучшения звука, в свойствах микрофона перейдите на вкладку «Улучшения». Нужно отметить, что данные функции присутствуют в данной вкладке не всегда. Их наличие зависит от звуковой карты, которая используется на вашем ноутбуке.

Как изменить настройки частоты дискретизации и разрядности

При необходимости вы можете изменить настройки частоты дискретизации и разрядности для вашего микрофона. Это можно сделать в окне свойства микрофона на вкладке «Дополнительно».

В случае, если установленные настройки частоты дискретизации и разрядности вам не подошли, вы можете вернуть стандартные значения нажав на кнопку «По умолчанию».

Как настроить микрофон на компьютере и ноутбуке в Windows 10

Как настроить микрофон в ноутбуке и улучшить качества записи и разговора через skype

Источник

Настройка микрофона на ноутбуке

Встроенные средства передачи звука имеются на каждом ноутбуке. После покупки переносного компьютера чаще всего не требуется выполнения каких-либо действий. Все начинает работать автоматически. Если предустановленные параметры не устраивают пользователя, он должен знать, как настроить микрофон на ноутбуке.

Особенности настройки на ноутбуке

Перед началом работы с оборудованием определяются, какое устройство будет использоваться – встроенное в корпус ПК или подключаемое отдельно. Первый вид микрофонов работает по умолчанию. Внешнее оборудование подключают через 3,5-миллиметровый разъем, отмеченный значком микрофона.

Для этого выполняют следующие действия:

Включение и отключение микрофона

Самый простой вариант настройки, выполняемой через меню «Звук», – активация или отключение записывающего устройства. Чтобы получить доступ к этому действию, правой клавишей мыши нажимают на название микрофона. В контекстном меню выбирают нужный пункт.

Настройка и работа со звуковым оборудованием

С помощью меню можно повысить качество звучания голоса, включить передачу звука на динамики или наушники, установить устройство, используемое при работе с теми или иными программами.

Выбор микрофона по умолчанию

Задать приоритет подключенным устройствам можно в разделе «Запись».

Эта функция полезна при подсоединении нескольких средств записи звука. Для ее активации выделяют нужное название, нажимают кнопку «По умолчанию».

Регулировка громкости

Для настройки микрофона на ноутбуке выполняют следующие действия:

Включение шумоподавления

Эта функция помогает сделать звучание голоса более чистым, устранить помехи, возникающие из-за отражения звука и работы других устройств.

Чтобы настроить шумоподавление, убрать эхо и активировать другие полезные опции, выполняют такие действия:

Частота и разрядности микрофона

Для улучшения качества звучания можно менять и эти параметры. Для этого переходят в раздел свойств микрофона. Выбирают вкладку «Дополнительно». Здесь находят пункт изменения частоты дискретизации и разрядности, из открывающегося списка выбирают подходящее значение. Если сделанные настройки ухудшили качество работы оборудования, можно вернуть изначальные параметры. Для этого устанавливают значения по умолчанию, нажимая соответствующую кнопку.

Источник

Как включить микрофон на ноутбуке

Всем доброго времени.

99,9% современных ноутбуков идут со встроенным микрофоном (кстати, многие пользователи, не зная это, покупают отдельный внешний микрофон).

Правда, качество работы этой «встройки» далеко всегда идеально, но тем не менее, для каких-то разовых переговоров вполне достаточно. 👌

В этой статье рассмотрю (кратко) как его можно включить, и из-за чего иногда это не удается сделать. Также затрону тему подключения внешнего микрофона. Думаю, статья пригодится всем, кто хочет начать вести сетевые переговоры. ☎

Если у вас проблема с микрофоном на наушниках (например, вас никто не слышит), рекомендую ознакомиться вот с этой инструкцией

Включение микрофона: на что обратить внимание

Проверьте состояние микрофона в настройках Windows

Включаем микрофон / Запись / Windows 10

Где обычно располагается микрофон на ноутбуке

Кнопка для вкл./откл. микрофона на корпусе устройства

На ряде ноутбуков есть спец. вынесенные кнопки для включения/отключения динамиков и микрофона, регулировки их громкости. Пример на фото ниже — одна из моделек Lenovo.

Разумеется, проверьте, не задан ли «тихий» режим вашего устройства благодаря этим «штукам».

Ноутбук Lenovo — откл. динамики и микрофон

Кстати, быстрая клавиша для активации микрофона может быть вынесена и на одну из функциональных клавиш F1-F12. Примечание : нажимают их одновременно с клавишей Fn!

Откл. микрофон / функциональная клавиша ноутбука

Не заклеен ли микрофон

Выход: либо убрать наклейку, либо сделать ее меньше, чтобы она перекрывала только «глазок» камеры.

Могут ли через веб-камеру смотреть за мной? Как защитить устройство от взлома — разбор вопроса

Обратите внимание также на отверстие под микрофон: не забилось ли оно пылью, нет ли там какого-нибудь мусора и пр.

Установлены ли драйвера на микрофон

Даже если вы купили ноутбук в магазине и не переустанавливали на нем ОС — может так быть, что часть драйверов на нем не установлена.

Вообще, конечно, современная Windows 10 распознает и устанавливает драйвера для большинства оборудования, в т.ч. и микрофонов (но все-таки, вдруг этого не произошло. ).

В диспетчере устройств раскройте вкладку «Аудиовыходы и аудиовходы» и посмотрите, есть ли у вас устройства в названиях которых есть слово «Микрофон. « («Microphone»). 👇

Обратите внимание, что напротив них не должны «гореть» восклицательные желтые знаки.

Чтобы попробовать обновить драйвер: выберите устройство, и затем в меню нажмите по значку с зеленой стрелкой (см. скрин ниже).

Как будет выглядеть устройство в диспетчере задач, для которого нет драйвера (в качестве примера)

Для автоматического обновления драйверов на ПК/ноутбуке, рекомендую воспользоваться программой Driver Booster

Нет значка от диспетчера Realtek HD! Как войти в панель управления Realtek, а то никак не могу настроить звук

Оборудование и звук / Кликабельно

В панели управления драйвера (см. пару скринов ниже 👇) вы сможете детально настроить звучание (фильтры, окружение, эффекты и пр.) и микрофон.

Кстати, проверьте, чтобы в настройках драйвера он был включен и уровень его громкости был на максимуме.

Если вы хотите использовать внешний микрофон

При подключении внешнего микрофона (а многие останавливаются на наушниках с микрофоном) обратите внимание на аудио-выходы на ноутбуке. Сейчас можно встретить 2 разных варианта:

Классические (слева) и гарнитурный (справа) разъем(ы)

Обратите внимание, что у них даже штекеры с разным количеством контактов (у гарнитурного их 4).

Гарнитурный (слева) штекер и классический (справа)

Если так получилось, что у вас на ноутбуке (например) стоит гарнитурный разъем, а вы купили обычные компьютерные наушники с микрофоном (с классическим штекером) — то просто докупите переходник. Их сейчас достаточно много, и можно найти практически для всех случаев (один из них представлен на фото ниже).

Переходник для подключения классических наушников с микрофоном к гарнитурному разъему

Источник