หูฟังอัจฉริยะที่สามารถเลือกตัดเฉพาะเสียงรบกวนที่กำหนด

ปัจจุบันการใช้งานหูฟังถือเป็นเรื่องที่พบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน กับเครื่องเสียงส่วนตัวที่ช่วยลดเสียงรบกวนคนรอบข้างและรักษาความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้งาน ถือเป็นอุปกรณ์ที่ถูกนำไปใช้หลากหลายทั้งในแง่มุมความบันเทิง รับฟังข่าวสาร หรือแม้แต่การติดต่อสนทนาต่างๆ

 

          ด้วยความนิยมในการใช้งานหูฟังนี่เองจึงเกิดการพัฒนาขึ้นมาหลากหลายรูปแบบ จากหูฟังแบบครอบขนาดเทอะทะสู่การย่อส่วนลงเหลือหูฟังแบบสวมใส่ที่สะดวกต่อการพกพา ได้รับการพัฒนาให้สามารถเชื่อมต่อเข้ากับระบบบลูทูธเป็นหูฟังไร้สาย ไปจนระบบตัดเสียงรบกวนที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพใช้งานมากยิ่งขึ้น

 

          ดังนั้นก่อนพูดถึงหูฟังอัจฉริยะที่ได้รับการพัฒนาไปอีกขั้น เรามาดูรายละเอียดหูฟังตัดเสียงรบกวนที่ใช้ในปัจจุบันกันเสียหน่อย

 

 

หูฟังตัดเสียงรบกวน อีกหนึ่งตัวเลือกได้รับความนิยม

 

          หูฟังตัดเสียงรบกวน หรือ Active Noise Cancelling(ANC) คือหูฟังพิเศษที่มีระบบตัดเสียงรบกวนจากภายนอกได้ โดยมีคุณสมบัติลดและตัดเสียงรบกวนที่เกิดขึ้นรอบตัว ทั้งเสียงรถยนต์, เสียงเพลง, เสียงพูดคุย ไปจนเสียงรบกวนนานาชนิด ช่วยลดมลภาวะทางเสียงที่มาถึงผู้ใช้งานเป็นอย่างดี

 

          รูปแบบการทำงานของหูฟังตัดเสียงรบกวนจะอาศัยประโยชน์จากไมโครโฟนที่ได้รับการติดตั้งภายใน โดยจะทำการดูดซับคลื่นเสียงโดยรอบที่เข้ามากระทบ จากนั้นจะทำการประมวลผลคลื่นเสียงแล้วจึงปล่อยคลื่นเสียงขั้วตรงข้ามเข้าหักล้าง ส่งผลให้สัญญาณเสียงส่งมาให้ถึงแก้วหูจนเราได้ยินเสียงรบกวนเบาลง

 

          จุดเด่นที่ทำให้หูฟังตัดเสียงรบกวนได้รับความนิยมคือ การตัดเสียงรบกวนช่วยให้เราได้ยินเสียงจากหูฟัง ทั้งในการดูหนัง ฟังเพลง หรือคุยโทรศัพท์ได้ชัดเจนขึ้น ช่วยให้เราไม่ต้องเร่งเสียงหูฟังแข่งกับภายนอกจนเป็นอันตรายต่อการได้ยิน จึงสามารถใช้งานได้เป็นเวลานานโดยไม่เกิดผลกระทบมากนัก

 

          นอกจากใช้งานในฐานะเครื่องเสียงและเครื่องมือสื่อสารได้แล้ว อีกหนึ่งจุดเด่นของหูฟังตัดเสียงรบกวนคือ ช่วยให้เสียงรอบข้างเงียบและเบาบางลงไว้ช่วยลดมลภาวะทางเสียง ในบางครั้งจึงสามารถใช้งานหูฟังในฐานะอุปกรณ์ตัดเสียงรบกวน โดยไม่จำเป็นต้องเปิดเพลงฟังหรือคุยโทรศัพท์ได้เช่นกัน

 

          อย่างไรก็ตามตัวหูฟังเองก็มีข้อจำกัดการใช้งานในบางด้าน ด้วยระบบตัดเสียงรบกวนที่มีคุณภาพมีราคาค่อนข้างสูง สำหรับหูฟังราคาถูกการใช้งานเป็นเวลานานอาจทำให้รู้สึกอึดอัดแทน อีกทั้งการใช้หูฟังตัดเสียงรบกวนในบางสถานที่อาจนำไปสู่การไม่รับรู้เสียงรอบตัวจนเกิดอันตรายได้เช่นกัน

 

          นำไปสู่การพัฒนาหูฟังอัจฉริยะที่สามารถเลือกตัดเสียงรบกวนที่ต้องการได้เอง

 

 

สู่หูฟังอัจฉริยะที่สามารถเลือกตัดเสียงรบกวนได้ดังใจ

 

          ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก University of Washington กับการพัฒนาหูฟังตัดเสียงรบกวนรุ่นใหม่ เปลี่ยนจากการตัดเสียงรบกวนทุกชนิดที่เกิดขึ้นรอบข้างแบบหูฟังทั่วไป สู่หูฟังอัจฉริยะที่สามารถตัดเสียงรบกวนที่กำหนด เพื่อให้ผู้ใช้งานยังสามารถรับรู้สิ่งที่เกิดขึ้นรอบตัวได้

 

          ปัญหาสำคัญของหูฟังตัดเสียงรบกวนในปัจจุบันคือ ในกรณีที่หูฟังทำหน้าที่ตัดเสียงรบกวนได้ดีเกินไปก็อาจสร้างความลำบากในกรณีที่เราอยากได้ยินเสียงบางชนิด ตั้งแต่การพูดคุยสื่อสารกับคนรอบข้าง เสียงสัญญาณเตือน ไปจนเสียงสภาพแวดล้อมที่อาจช่วยให้เรารับรู้อันตรายได้ทันท่วงที

 

          นำไปสู่การพัฒนาอัลกอริทึมแยกแยะเสียงลงสู่สมาร์ทโฟนที่ทำการเชื่อมต่อกับหูฟัง โดยสามารถตั้งเสียงที่ต้องการกรองหรือตัดทิ้งออกไว้ล่วงหน้า เมื่อมีคลื่นเสียงมากระทบไมโครโฟนคลื่นเสียงจะถูกบันทึกแล้วนำไปประมวลผล และสามารถปล่อยผ่านเสียงบางส่วนที่ไม่ได้อยู่ในค่ากำหนดให้ผู้ใช้งานได้ยินตามปกติได้เช่นกัน

 

          รูปแบบการใช้งานสามารถทำได้ทั้งการตัดเสียงรอบข้างออกแล้วเปิดรับเฉพาะเสียงที่กำหนด หรือการตั้งค่าความถี่เสียงที่ต้องการกรองออกอย่างเดียวก็สามารถทำได้เช่นกัน โดยปัจจุบันเสียงบันทึกที่สามารถได้รับอนุญาตและถูกกรองออกโดยเฉพาะนั้นมีขีดจำกัดอยู่ที่ 20 รายการ

 

          แน่นอนระบบแยกแยะและปล่อยเสียงให้ผ่านเฉพาะคลื่นความถี่ที่กำหนดไม่ใช่เรื่องง่าย ข้อจำกัดสำคัญคือระยะเวลา ตัวหูฟังจำเป็นต้องบันทึกเสียงแล้วส่งให้อัลกอริทึมประมวลผลแล้วรับข้อมูลกลับมาอีกครั้ง เพื่อให้ผู้ใช้งานยังคงได้ยินเสียงแบบเรียลไทม์ กระบวนการทั้งหมดจึงต้องเสร็จสิ้นภายในระยะเวลาเพียง 0.01 วินาที เป็นเหตุให้พวกเขาไม่เชื่อมต่ออัลกอริทึมผ่านระบบคลาวน์แต่อาศัยการประมวลผลบนสมาร์ทโฟนแทน

 

          ตัวหูฟังอัจฉริยะได้รับการทดสอบร่วมกับอาสาสมัครจำนวน 22 คนในสถานที่ต่างๆ เช่น สวนสาธารณะ ถนน ไปจนอาคารสำนักงาน พวกเขาพบว่า ระบบการจำแนกเสียงสามารถแยกเสียงตามที่กำหนด ทั้งเสียงนกร้อง เสียงสัญญาณเตือน หรือเสียงไซเรนได้อย่างแม่นยำ และสามารถได้ยินเสียงที่กำหนดได้อย่างชัดเจนกว่าปกติเสียอีก

 

          นี่จึงเป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีเครื่องเสียงน่าสนใจที่อาจช่วยยกระดับหูฟังตัดเสียงรบกวนให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

 

 

          อย่างไรก็ตามหูฟังอัจฉริยะนี้ยังคงอยู่ในระหว่างการพัฒนา แม้จะสามารถกำหนดเสียงทั่วไปที่ผ่านหูฟังได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่อัลกอริทึมยังมีปัญหาในการแยกแยะเสียงที่มีความถี่ใกล้เคียงกันมาก โดยเฉพาะเสียงพูดคุยและร้องเพลงของมนุษย์ที่ยังไม่สามารถจำแนกได้แม่นยำพอ จึงอาจยังไม่สามารถใช้งานในการพูดคุยสนทนาทั่วไป

 

          แต่ในอนาคตหูฟังอัจฉริยะอาจเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้เราได้ยินเสียงที่ต้องการอย่างแม่นยำก็เป็นได้

 

 

 

          ที่มา

 

          https://www.proplugin.com/content-prohifi-article-2020-08-noise-cancelling/

 

          https://www.washington.edu/news/2023/11/09/ai-noise-canceling-headphones/