E hōʻike i nā huaʻōlelo hiki ʻole ke hōʻike; e ʻike i nā ʻano manaʻo like ʻole i hui pū ʻia i loko o kahi ʻino o nā manaʻo; e haʻalele i ka honua, ka lani a me ka Universe ponoʻī, e hele i kahi huakaʻi ʻaʻohe palapala ʻāina, ʻaʻohe alanui, ʻaʻohe hōʻailona; noʻonoʻo, haʻi a ʻike i kahi moʻolelo holoʻokoʻa e noho kūʻokoʻa a hiki ʻole ke hoʻohālikelike ʻia. Hiki ke hana ʻia kēia mau mea a pau ma ke mele - he kiʻi i ola no nā kaukani makahiki he nui a hauʻoli i ko mākou mau pepeiao a me ko mākou naʻau.
Eia naʻe, hiki i nā mele, a i ʻole nā hana mele, hiki ke lawelawe ʻaʻole wale no ka leʻaleʻa aesthetic, akā no ka hoʻouna ʻana i ka ʻike i hoʻopaʻa ʻia i loko o lākou, i manaʻo ʻia no kekahi hāmeʻa a ʻike ʻole ʻia e ka mea hoʻolohe. I kēia lā, e kamaʻāina mākou i kahi haʻawina ʻokoʻa loa i hiki ai i nā haumāna puka mai ETH Zurich, me ka ʻike ʻole ʻia e ka pepeiao o ke kanaka, e hoʻolauna i kekahi mau ʻikepili i nā hana mele, no laila ua lilo ke mele ponoʻī i kaila hoʻoili data. Pehea lākou i hoʻokō ai i kā lākou ʻenehana, ʻokoʻa loa nā mele me ka ʻole o ka ʻikepili i hoʻopili ʻia, a he aha ka mea i hōʻike ʻia e nā hoʻokolohua kūpono? Aʻo mākou e pili ana i kēia mai ka hōʻike a nā mea noiʻi. Hele.
Kumu noiʻi
Kāhea nā mea noiʻi i kā lākou ʻenehana acoustic data transmission technology. Ke hoʻokani ka mea haʻiʻōlelo i kahi mele i hoʻololi ʻia, ʻike ke kanaka he mea maʻamau ia, akā, no ka laʻana, hiki i ke kelepona ke heluhelu i ka ʻike i hoʻopaʻa ʻia ma waena o nā laina, a i ʻole ma waena o nā memo, pēlā e ʻōlelo ai. ʻO nā kānakaʻepekema (ʻo kaʻoiaʻiʻo o kēia mau kānaka he mau haumāna puka kula,ʻaʻole ia e pale iā lākou mai kaʻepekema) e kāhea i ka wikiwiki a me ka hilinaʻi o ka hoʻounaʻana i ka mālamaʻana i ke kiʻekiʻe o kēia mau palena, me ka nānāʻole i ka faila leo i kohoʻia,ʻo ia ka mea nui loa i ka hoʻokōʻana. kēia ʻenehana hoʻoili ʻikepili. ʻO Psychoacoustics, kahi e aʻo ai i nā ʻano noʻonoʻo a me ka physiological o ka ʻike kanaka i nā leo, kōkua i ka hoʻokō ʻana i kēia hana.
Hiki ke kapa ʻia ʻo OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) ke kumu o ka hoʻoili ʻikepili acoustic, a me ka hoʻololi ʻana o nā subcarriers i ke mele kumu i ka manawa, hiki ke hoʻohana i ka hoʻohana nui ʻana i ke alapine i hoʻouna ʻia no ka lawe ʻana i ka ʻike. Mahalo i kēia, hiki ke hoʻokō i ka wikiwiki o ka hoʻouna ʻana o 412 bps ma kahi mamao a hiki i 24 mika (ka helu hewa <10%). ʻO nā hoʻokolohua hoʻomaʻamaʻa e pili ana i nā mea manawaleʻa 40 i hōʻoia i ka ʻoiaʻiʻo he aneane hiki ʻole ke lohe i ka ʻokoʻa ma waena o ka mele kumu a me ka mea i hoʻokomo ʻia ka ʻike.
Ma hea e hoʻohana ʻia ai kēia ʻenehana i ka hana? Loaʻa i ka poʻe noiʻi kā lākou pane ponoʻī: ʻaneʻane ua lako nā kelepona paʻa, laptops a me nā mea paʻa lima ʻē aʻe me nā microphones, a he nui nā wahi lehulehu (nā hale ʻaina, nā hale ʻai, nā hale kūʻai, a me nā mea ʻē aʻe) loaʻa nā mea haʻiʻōlelo me nā mele hope. Hiki i kēia mele hope ke hoʻokomo i ka ʻikepili no ka hoʻopili ʻana i kahi pūnaewele Wi-Fi me ka ʻole o nā hana hou.
Ua maopopo iā mākou nā hiʻohiʻona maʻamau o ka lawe ʻana i ka ʻikepili acoustic; i kēia manawa e neʻe mākou i kahi noiʻi kikoʻī o ke ʻano o kēia ʻōnaehana.
Hōʻike Pūnaewele
ʻO ka hoʻokomo ʻana i ka ʻikepili i loko o ke mele mele ma muli o ka masking frequency. I nā manawa manawa, ʻike ʻia nā alapine masking a hoʻopiha ʻia nā subcarrier OFDM kokoke i kēia mau mea masking i ka ʻikepili.
Kiʻi #1: Ka hoʻololi ʻana i ka faila kumu i hōʻailona hui (mele + data) i hoʻouna ʻia ma o nā mea haʻiʻōlelo.
No ka hoʻomaka ʻana, hoʻokaʻawale ʻia ka hōʻailona leo kumu i nā ʻāpana ʻokoʻa no ka nānā ʻana. ʻO kēlā me kēia māhele (Hi) o L = 8820 mau laʻana, e like me 200 ms, ua hoʻonui ʻia me pukaaniani* e hōʻemi i nā hopena palena.
Pukaaniani* he hana kaumaha i hoʻohana ʻia e hoʻomalu i nā hopena ma muli o nā sidelobes i nā kuhi spectral.
A laila, ʻike ʻia nā alapine mana o ka hōʻailona kumu ma ka laulā mai 500 Hz a 9.8 kHz, i hiki ai ke loaʻa i nā alapine masking fM,l no kēia māhele. Eia kekahi, ua hoʻouna ʻia ka ʻikepili ma kahi liʻiliʻi mai 9.8 a 10 kHz e hoʻokumu i kahi o nā subcarriers ma ka mea hoʻokipa. Ua hoʻonohonoho ʻia ka palena kiʻekiʻe o ka laina alapine i 10 kHz ma muli o ka haʻahaʻa haʻahaʻa o nā microphones atamai ma nā alapine kiʻekiʻe.
Hoʻoholo ʻia nā alapine masking no kēlā me kēia māhele i hoʻopaʻa ʻia. Ke hoʻohana nei i ke ʻano HPS (Harmonic Product Spectrum), ua ʻike ʻia nā alapine nui ʻekolu a laila hoʻopuni ʻia i nā memo kokoke loa ma ka pālākiō chromatic harmonic. Pēlā i loaʻa ai nā memo nui fF,i = 1…3, e waiho ana ma waena o nā kī C0 (16.35 Hz) a me B0 (30.87 Hz). Ma muli o ka haʻahaʻa loa o nā memo kumu no ka hoʻohana ʻana i ka lawe ʻana i ka ʻikepili, ua helu ʻia ko lākou mau octaves kiʻekiʻe 500kfF,i ma ka laulā 9.8 Hz ... 2 kHz. ʻO ka nui o kēia mau alapine (fO,l1) i ʻoi aku ka ʻōlelo ma muli o ke ʻano o ka HPS.
Kiʻi #2: Ua helu ʻia nā octaves fO,l1 no nā memo kumu a me nā harmonics fH,l2 o ka leo ikaika loa.
Ua hoʻohana ʻia ka hopena o nā octaves a me nā harmonics e like me nā alapine masking, kahi i loaʻa ai ka OFDM subcarrier frequencies fSC,k. Ua hoʻokomo ʻia ʻelua subcarrier ma lalo a ma luna o kēlā me kēia alapine masking.
A laila, ua kānana ʻia ka spectrum o ka māhele leo Hi ma nā subcarrier frequencies fSC,k. Ma hope o kēlā, ua hana ʻia kahi hōʻailona OFDM e pili ana i nā ʻikepili ʻike ma Bi, ma muli o ia e hiki ai ke hoʻouna ʻia ka ʻāpana composite Ci ma o ka mea haʻiʻōlelo. Pono e koho ʻia nā nui a me nā ʻāpana o nā subcarrier i hiki i ka mea hoʻokipa ke unuhi i ka ʻikepili i hoʻouna ʻia ʻoiai ʻaʻole ʻike ka mea hoʻolohe i nā loli o ke mele.
Kiʻi Helu 3: ʻāpana o ka spectrum a me nā alapine subcarrier o ka māhele Hi o ke mele kumu.
Ke hoʻokani ʻia kahi hōʻailona leo me ka ʻike i hoʻopaʻa ʻia i loko o ia mea ma o nā mea haʻiʻōlelo, hoʻopaʻa ʻia ia e ka microphone o ka mea hoʻokipa. No ka ʻike ʻana i nā kūlana hoʻomaka o nā hōʻailona OFDM i hoʻokomo ʻia, pono e hoʻopaʻa mua ʻia nā moʻolelo. Ma kēiaʻano, ua unuhiʻia ka laina alapine kiʻekiʻe, kahi i loaʻaʻole nā hōʻailona hoʻopilikia mele ma waena o nā subcarriers. Hiki iā ʻoe ke ʻike i ka hoʻomaka ʻana o nā hōʻailona OFDM me ka hoʻohana ʻana i kahi prefix cyclic.
Ma hope o ka ʻike ʻana i ka hoʻomaka ʻana o nā hōʻailona OFDM, loaʻa ka ʻike e pili ana i nā memo koʻikoʻi ma o ka decoding domain frequency kiʻekiʻe. Eia kekahi, kū'ē ka OFDM i nā kumu hoʻopilikia i ka narrowband, no ka mea, pili wale lākou i kekahi o nā subcarriers.
Nā hoʻokolohua hoʻomaʻamaʻa
ʻO ka mea ʻōlelo KRK Rokit 8 ke kumu o nā mele i hoʻololi ʻia, a ʻo ka Nexus 5X kelepona i hoʻokani i ke kuleana o ka pāʻina e loaʻa ana.
Kiʻi #4: ʻOkoʻa ma waena o OFDM maoli a me nā piko hoʻoponopono i ana ʻia i loko o 5m ma waena o ka leo a me ka microphone.
Aia ka hapa nui o nā helu OFDM ma ka laulā mai 0 a 25 ms, no laila hiki iā ʻoe ke loaʻa kahi hoʻomaka kūpono i loko o ka 66.6 ms cyclic prefix. Hoʻomaopopo ka poʻe noiʻi i ka mea hoʻokipa (ma kēia hoʻokolohua, kahi kelepona) e noʻonoʻo e hoʻokani ʻia nā hōʻailona OFDM i kēlā me kēia manawa, kahi e hoʻomaikaʻi ai i kā lākou ʻike.
ʻO ka mea mua e nānā ai ʻo ia ka hopena o ka mamao ma ka bit error rate (BER). No ka hana ʻana i kēia, ua hoʻokō ʻia ʻekolu mau hoʻokolohua ma nā ʻano lumi like ʻole: kahi alahele me ke kāpeti, kahi keʻena me ka linoleum ma ka papahele, a me kahi auditorium me kahi papahele lāʻau.
Ua koho ʻia ke mele "And The Cradle Will Rock" na Van Halen i kumuhana hoʻāʻo.
Ua hoʻoponopono ʻia ka leo kani i ʻike ʻia ka pae kani i ana ʻia e ke kelepona ma kahi mamao o 2 m mai ka mea haʻiʻōlelo he 63 dB.
Kiʻi No. 5: Nā hōʻailona BER e pili ana i ka mamao ma waena o ka mea haʻiʻōlelo a me ka microphone (laina polū - hoʻolohe, ʻōmaʻomaʻo - corridor, ʻalani - keʻena).
Ma ke alaloa, ua kiʻi ʻia kahi leo o 40 dB e kahi kelepona ma kahi mamao a hiki i 24 mika mai ka mea haʻiʻōlelo. I loko o ka lumi papa ma kahi mamao o 15 m ka leo he 55 dB, a ma ke keʻena ma kahi mamao o 8 mika ke kiʻekiʻe o ke kani i ʻike ʻia e ke kelepona hiki i 57 dB.
No ka mea ʻoi aku ka ʻoi aku o ke kani ʻana o ka auditorium a me ke keʻena, ua ʻoi aku ke kani ʻana o ka hōʻailona OFDM hope ma mua o ka lōʻihi prefix cyclic a hoʻonui i ka BER.
ʻO ke kani ʻana * - ka emi mālie o ka ikaika o ka leo ma muli o kona mau noʻonoʻo nui.
Ua hōʻike hou nā mea noiʻi i ka versatility o kā lākou ʻōnaehana ma o ka hoʻohana ʻana iā ia i 6 mau mele like ʻole mai ʻekolu ʻano (papa ma lalo).
Papa helu 1: nā mele i hoʻohana ʻia i nā hoʻokolohua.
Eia kekahi, ma o ka ʻikepili papa, hiki iā mākou ke ʻike i ka bit rate a me ka bit error rate no kēlā me kēia mele. He ʻokoʻa nā helu ʻikepili no ka mea ʻoi aku ka maikaʻi o ka BPSK ʻokoʻa (phase shift keying) ke hoʻohana ʻia nā subcarrier like. A hiki i kēia ke loaʻa i nā ʻāpana pili nā mea masking like. Hāʻawi nā mele leo nui i kahi kumu kūpono no ka hūnā ʻikepili no ka mea ʻoi aku ka ikaika o nā alapine masking ma kahi ākea ākea. Hiki i nā mele wikiwiki ke uhi wale i nā hōʻailona OFDM ma muli o ka lōʻihi paʻa o ka puka aniani.
Ma hope aʻe, hoʻomaka ka poʻe e hoʻāʻo i ka ʻōnaehana, nāna e hoʻoholo i ke mele kumu a i hoʻololi ʻia e ka ʻike i hoʻokomo ʻia i loko. No kēia kumu, ua kau ʻia nā ʻāpana mele he 12-kekona mai ka papa helu 1 ma kahi pūnaewele kūikawā.
Ma ka hoʻokolohua mua (E1), ua hāʻawi ʻia kēlā me kēia mea komo i kahi ʻāpana i hoʻololi ʻia a i ʻole ʻāpana kumu e hoʻolohe ai a pono e hoʻoholo inā he kumu a hoʻololi paha ka ʻāpana. Ma ka hoʻokolohua ʻelua (E2), hiki i nā mea komo ke hoʻolohe i nā mana ʻelua i nā manawa a lākou e makemake ai, a laila hoʻoholo i ka mea mua a me ka mea i hoʻololi ʻia.
Papa helu 2: nā hopena o nā hoʻokolohua E1 a me E2.
Loaʻa i nā hualoaʻa o ka hoʻokolohua mua ʻelua mau hōʻailona: p(O|O) - ka pākēneka o ka poʻe i hōʻailona pololei i ke mele kumu a me ka p(O|M) - ka pākēneka o ka poʻe i hōʻailona i ka mana i hoʻololi ʻia o ke mele e like me ke kumu.
ʻO ka mea e mahalo ai, ua manaʻo kekahi poʻe i komo, e like me ka poʻe noiʻi, i kekahi mau mele i hoʻololi ʻia i ʻoi aku ke kumu ma mua o ke kumu. Hōʻike ka awelika o nā hoʻokolohua ʻelua ʻaʻole ʻike ka mea hoʻolohe maʻamau i ka ʻokoʻa ma waena o kahi mele maʻamau a me kahi i hoʻokomo ʻia ka ʻikepili.
ʻO ka mea maʻamau, hiki i nā loea mele a me nā mea hoʻokani pila ke ʻike i kekahi mau hemahema a me nā mea kānalua i loko o nā mele i hoʻololi ʻia, akā ʻaʻole koʻikoʻi kēia mau mea i mea e hōʻeha ai.
A i kēia manawa hiki iā mākou iho ke komo i ka hoʻokolohua. Aia ma lalo nā mana ʻelua o ka mele hoʻokahi - ke kumu a me ka mea i hoʻololi ʻia. Hiki iā ʻoe ke lohe i ka ʻokoʻa?
vs
No ka ʻike kikoʻī hou aku me nā nuances o ke aʻo ʻana, manaʻo wau e nānā hui noiʻi.
Hiki iā ʻoe ke hoʻoiho i kahi waihona ZIP o nā faila leo o nā mele kumu a i hoʻololi ʻia i hoʻohana ʻia ma ke aʻo ʻana ma .
Epilogue
Ma kēia hana, ua wehewehe nā haumāna puka mai ETH Zurich i kahi ʻōnaehana hoʻoili ʻikepili kupaianaha i loko o ke mele. No ka hana ʻana i kēia, ua hoʻohana lākou i ka masking frequency, kahi i hiki ai ke hoʻokomo i ka ʻikepili i loko o ke mele i hoʻokani ʻia e ka mea haʻiʻōlelo. ʻIke ʻia kēia mele e ka microphone o ka hāmeʻa, ka mea e ʻike i ka ʻikepili huna a hoʻokaʻawale iā ia, ʻoiai ʻaʻole ʻike ka mea hoʻolohe maʻamau i ka ʻokoʻa. I ka wā e hiki mai ana, hoʻolālā nā kāne e hoʻomohala i kā lākou ʻōnaehana, ke koho ʻana i nā ala ʻoi aku ka holomua no ka hoʻokomo ʻana i ka ʻikepili i ka leo.
Ke piʻi mai kekahi me kahi mea maʻamau, a ʻo ka mea nui loa, he mea hana, hauʻoli mau mākou. Akā ʻoi aku ka hauʻoli i ka hana ʻana o kēia mea i hana ʻia e nā ʻōpio. ʻAʻohe palena makahiki o ka ʻepekema. A inā ʻike ka poʻe ʻōpio i ka ʻepekema ʻepekema, a laila ke hōʻike ʻia nei mai ka ʻaoʻao hewa ʻole. Ma hope o nā mea a pau, e like me kā mākou e ʻike ai, ʻo ka ʻepekema he honua kupaianaha ʻaʻole e pau ka pīhoihoi.
Pōʻalima ma waho:
No ka mea, ke kamaʻilio nei mākou e pili ana i ke mele, a i ʻole ke mele mele, eia kahi huakaʻi maikaʻi ma waena o nā ākea o ka pōhaku.
Queen, "Radio Ga Ga" (1984).
Mahalo no ka heluhelu ʻana, e noʻonoʻo ʻoe, a hauʻoli maikaʻi nā kāne! 🙂
Mahalo no kou noho pū ʻana me mākou. Makemake ʻoe i kā mākou ʻatikala? Makemake ʻoe e ʻike i nā mea hoihoi hou aʻe? E kākoʻo iā mākou ma ke kau ʻana i kahi kauoha a i ʻole ka ʻōlelo ʻana i nā hoaaloha, 30% ho'ēmi no nā mea hoʻohana Habr ma kahi kūʻokoʻa kūʻokoʻa o nā kikowaena helu komo, i hana ʻia e mākou no ʻoe: (loaʻa me RAID1 a me RAID10, a hiki i 24 cores a hiki i 40GB DDR4).
ʻO Dell R730xd 2 mau manawa maʻalahi? Eia wale nō ma Netherlands! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - mai $99! Heluhelu e pili ana
Source: www.habr.com