Hlalosa seo mantsoe a ke keng a se fetisa; ikutloa mefuta e mengata e fapaneng ea maikutlo a kopantsoeng le leholiotsoana la maikutlo; ho arohana le lefatše, leholimo esita le Bokahohle ka boeona, ho tsamaea leetong leo ho se nang limmapa, ho se litsela, ho se matšoao; qapa, bua le ho ba le phihlelo ea pale eohle e tla lula e ikhetha ebile e ke ke ea etsisoa. Sena sohle se ka etsoa ka 'mino - bonono bo bileng teng ka lilemo tse likete tse ngata' me bo thabisa litsebe le lipelo tsa rona.
Leha ho le joalo, 'mino, kapa ho e-na le mesebetsi ea' mino, e ka sebetsa eseng feela bakeng sa monate oa botle, empa hape le bakeng sa phetiso ea boitsebiso bo kentsoeng ho bona, bo reretsoeng sesebelisoa se itseng le se sa bonahaleng ho momameli. Kajeno re tla tloaelana le thuto e sa tloaelehang haholo eo ho eona liithuti tse fumaneng mangolo ho tloha ETH Zurich li khonne, li sa hlokomeloe ke tsebe ea motho, ho kenyelletsa lintlha tse itseng mesebetsing ea 'mino, ka lebaka la hore' mino ka boeona e fetoha mocha oa phetisetso ea data. Ba sebelisitse theknoloji ea bona joang hantle, na meloli e nang le data e kentsoeng le ntle le eona e fapane haholo, hona liteko tse sebetsang li bontšitse eng? Re ithuta ka sena tlalehong ea bafuputsi. Eya.
Motheo oa lipatlisiso
Bafuputsi ba bitsa theknoloji ea bona ea acoustic data transmission technology. Ha sebui se letsa pina ea thoriso e fetotsoeng, motho o e nka e le ntho e tloaelehileng, empa, ka mohlala, smartphone e ka bala boitsebiso bo kentsoeng pakeng tsa mela, kapa ho e-na le hoo pakeng tsa lintlha, ka tsela ea tšoantšetso. Bo-rasaense ('nete ea hore bashanyana bana e ntse e le liithuti tse fumaneng mangolo ha e ba thibele ho ba bo-rasaense) ba bitsa lebelo le ho tšepahala ha phetisetso ha ba ntse ba boloka boemo ba litekanyetso tsena, ho sa tsotellehe faele e khethiloeng ea molumo, e le karolo ea bohlokoa ka ho fetisisa ts'ebetsong ea mokhoa ona oa ho fetisa data. Psychoacoustics, e ithutang likarolo tsa kelello le tsa fisioloji tsa pono ea batho ea melumo, e thusa ho sebetsana ka katleho le mosebetsi ona.
Ntho ea mantlha ea phetisetso ea data ea acoustic e ka bitsoa OFDM (orthogonal frequency division multiplexing), eo, hammoho le ho ikamahanya le li-subcarriers ho 'mino oa mohloli ha nako e ntse e feta, e entse hore ho khonehe ho sebelisa boholo ba maqhubu a fetisoang bakeng sa phetiso ea tlhahisoleseling. Ka lebaka la sena, ho ne ho ka khoneha ho finyella lebelo la phetisetso ea 412 bps ho feta sebaka sa limithara tse 24 (sekhahla sa phoso <10%). Liteko tse sebetsang tse amang baithaopi ba 40 li ile tsa tiisa ’nete ea hore ho batla ho le thata ho utloa phapang pakeng tsa pina ea pele le eo boitsebiso bo kentsoeng ho eona.
Theknoloji ee e ka sebelisoa hokae ts'ebetsong? Bafuputsi ba na le karabo ea bona: hoo e batlang e le li-smartphone tsa morao-rao, li-laptops le lisebelisoa tse ling tse tšoaroang ka letsoho li na le li-microphone, 'me libaka tse ngata tsa sechaba (li-cafes, lireschorente, litsi tsa mabenkele, joalo-joalo) li na le libui tse nang le 'mino oa morao-rao. Molodi ona wa bokamorao, mohlala, o ka kenyelletsa data bakeng sa ho hokela netweke ya Wi-Fi ntle le tlhoko ya diketso tse ding.
Likarolo tse akaretsang tsa phetisetso ea data ea acoustic li se li hlakile ho rona; joale a re feteleng pele ho thuto e felletseng ea sebopeho sa sistimi ena.
Tlhaloso ea Tsamaiso
Kenyelletso ea data ho molodi e etsahala ka lebaka la masking khafetsa. Ha nako e ntse e ea, ho tsejoa maqhubu a masking 'me li-subcarriers tsa OFDM tse haufi le likarolo tsena tsa masking li tlatsitsoe ka data.
Setšoantšo #1: Ho fetolela faele ea pele hore e be lets'oao le kopantsoeng (molumo + data) e fetisitsoeng ka libui.
Ho qala, lets'oao la audio la mantlha le arotsoe ka likarolo tse latellanang bakeng sa tlhahlobo. Karolo ka 'ngoe e joalo (Hi) ea L = 8820 disampole, e lekanang le 200 ms, e atisoa ka fensetere* ho fokotsa litlamorao tsa moeli.
Fesetere* ke ts'ebetso ea boima e sebelisoang ho laola litlamorao ka lebaka la li-sidelobes likhakanyong tsa spectral.
Ka mor'a moo, maqhubu a ka sehloohong a lets'oao la pele a ile a bonoa ho tloha ho 500 Hz ho isa ho 9.8 kHz, e leng se entseng hore ho khonehe ho fumana maqhubu a masking fM,l bakeng sa karolo ena. Ho phaella moo, data e ne e fetisetsoa ka mokhoa o fokolang ho tloha ho 9.8 ho ea ho 10 kHz ho theha sebaka sa li-subcarriers ho moamoheli. Moeli o ka holimo oa mefuta ea maqhubu a sebelisitsoeng e ne e behiloe ho 10 kHz ka lebaka la kutloisiso e tlaase ea li-microphone tsa smartphone ka maqhubu a phahameng.
Maqhubu a masking a ne a khethoa bakeng sa karolo ka 'ngoe e hlahlobiloeng ka bonngoe. Ho sebelisoa mokhoa oa HPS (Harmonic Product Spectrum), maqhubu a mararo a ka sehloohong a ile a khetholloa eaba a pota-potiloe ho ea ho lintlha tse haufi le tekanyo ea chromatic ea harmonic. Ena ke tsela eo lintlha tsa sehlooho fF,i = 1…3 li fumanoeng ka eona, li lutse pakeng tsa linotlolo tsa C0 (16.35 Hz) le B0 (30.87 Hz). Ho ipapisitsoe le taba ea hore lintlha tsa mantlha li tlase haholo hore li ka sebelisoa phetisong ea data, li-octave tsa tsona tse phahameng 500kfF, li balletsoe ho 9.8 Hz ... 2 kHz. Bongata ba maqhubu ana (fO,l1) a ne a bonahala haholoanyane ka lebaka la mofuta oa HPS.
Setšoantšo #2: Li-octave tse baliloeng tsa FO,l1 bakeng sa lintlha tsa motheo le li-harmonics fH,l2 tsa molumo o matla ka ho fetisisa.
Sephetho sa li-octave le li-harmonics li ile tsa sebelisoa e le maqhubu a masking, moo maqhubu a OFDM a fSC,k a nkiloeng ho ona. Li-subcarriers tse peli li kentsoe ka tlase le ka holim'a maqhubu a masking ka 'ngoe.
Ka mor'a moo, palo ea karolo ea Hi audio e ile ea hloekisoa ho subcarrier fSC, k. Kamora moo, lets'oao la OFDM le ile la theoa ho ipapisitsoe le lintlha tsa tlhahisoleseling ho Bi, ka lebaka leo karolo e kopaneng ea Ci e neng e ka fetisoa ka sebui. Boholo le mekhahlelo ea li-subcarriers li tlameha ho khethoa e le hore moamoheli a ka ntša data e fetisitsoeng ha momameli a sa hlokomele liphetoho tsa mololi.
Setšoantšo sa 3: karolo ea maqhubu le maqhubu a subcarrier a karolo ea Hi ea molodi oa pele.
Ha lets'oao la molumo le nang le tlhaiso-leseling e kentsoeng ho lona le bapaloa ka libui, maekrofounu ea sesebelisoa se amohelang oa e tlaleha. Ho fumana maemo a ho qala a matšoao a OFDM a kentsoeng, lirekoto li hloka ho hlophisoa pele bandpass. Ka tsela ena, sebaka se ka holimo sa maqhubu se ntšoa, moo ho se nang lipontšo tsa tšitiso ea 'mino pakeng tsa li-subcarriers. U ka fumana qalo ea matšoao a OFDM u sebelisa sehlomathiso sa cyclic.
Kamora ho bona ho qaleha ha matšoao a OFDM, moamoheli o fumana leseli mabapi le lintlha tse hlahelletseng ka ho fetisisa ka ho khetha marang-rang a marang-rang. Ntle le moo, OFDM e hanana haholo le mehloli ea tšitiso ea narrowband, kaha e ama tse ling feela tsa li-subcarriers.
Liteko tse sebetsang
Sebui sa KRK Rokit 8 se sebelitse e le mohloli oa lipina tse fetotsoeng, 'me Nexus 5X smartphone e ile ea bapala karolo ea mokete oa ho amohela.
Setšoantšo #4: Phapang pakeng tsa OFDM ea sebele le litlhōrō tsa khokahano tse lekantsoeng ka matlung ho 5m pakeng tsa sebui le microphone.
Boholo ba lintlha tsa OFDM li maemong a ho tloha ho 0 ho isa ho 25 ms, kahoo o ka fumana qalo e nepahetseng ka har'a 66.6 ms cyclic prefix. Bafuputsi ba hlokomela hore moamoheli (tekong ena, smartphone) o nka hore matšoao a OFDM a bapaloa nako le nako, e leng ho ntlafatsang ho lemoha ha bona.
Ntho ea pele eo u lokelang ho e hlahloba e ne e le phello ea sebaka ka sekhahla sa phoso e nyenyane (BER). Ho etsa sena, ho ile ha etsoa liteko tse tharo ka likamoreng tsa mefuta e sa tšoaneng: phasejeng e nang le k'hapete, ofisi e nang le linoleum fatše, le holo e nang le mokato oa lepolanka.
Pina "And The Cradle Will Rock" ea Van Halen e khethiloe e le sehlooho sa teko.
Molumo oa molumo o ile oa fetoloa e le hore boemo ba molumo bo lekantsoeng ke smartphone bohōle ba 2 m ho tloha sebui e ne e le 63 dB.
Setšoantšo sa No. 5: Lipontšo tsa BER ho itšetlehile ka sebaka se pakeng tsa sebui le microphone (mohala o moputsoa - bamameli, botala - corridor, lamunu - ofisi).
Ka har'a phasejeng, molumo oa 40 dB o ile oa nkuoa ke smartphone e bohōle ba limithara tse 24 ho tloha sebui. Ka tlelaseng ka sebaka sa 15 m molumo e ne e le 55 dB, 'me ofising e le sebaka sa limithara tse 8 boemo ba molumo o lemohuoang ke smartphone bo fihlile 57 dB.
Hobane oditoriamo le ofisi li matla haholoanyane, matšoao a morao-rao a OFDM a feta bolelele ba prefix ea cyclic mme a eketsa BER.
Reverberation* - ho fokotseha butle butle ho matla a molumo ka lebaka la likhakanyo tse ngata tsa ona.
Bafuputsi ba ile ba boela ba bontša ho feto-fetoha ha tsamaiso ea bona ka ho e sebelisa ho lipina tse fapaneng tsa 6 ho tloha mefuteng e meraro (tafole e ka tlaase).
Lethathamo la 1: lipina tse sebelisoang litekong.
Hape, ka data ea tafole, re ka bona sekhahla sa sekhahla le litefiso tsa phoso bakeng sa pina ka 'ngoe. Litefiso tsa data li fapane hobane BPSK (phase shift keying) e sebetsa hantle ha ho sebelisoa li-subcarriers tse tšoanang. 'Me sena sea khoneha ha likarolo tse haufi li na le likarolo tse tšoanang tsa masking. Lipina tse lerata tse ntseng li tsoela pele li fana ka motheo o nepahetseng oa ho pata data hobane maqhubu a masking a teng ka matla ho feta mefuta e mengata ea maqhubu. 'Mino o potlakileng o ka pata matšoao a OFDM hanyane ka lebaka la bolelele bo tsitsitseng ba fensetere ea tlhahlobo.
Ka mor'a moo, batho ba ile ba qala ho hlahloba tsamaiso, ea neng a tlameha ho fumana hore na ke pina efe ea pele le hore na e fetotsoe ke boitsebiso bo kentsoeng ho eona. Bakeng sa morero ona, lipina tsa lipina tsa metsotsoana ea 12 tse tsoang tafoleng ea No. 1 li ile tsa kenngoa ho websaeteng e khethehileng.
Tekong ea pele (E1), morupeluoa e mong le e mong o ile a fuoa sekhechana se fetotsoeng kapa sa mantlha hore a se mamele 'me a tlameha ho etsa qeto ea hore na sekhechana seo ke sa mantlha kapa se fetotsoe. Tekong ea bobeli (E2), barupeluoa ba ne ba ka mamela liphetolelo tseo ka bobeli ka makhetlo a mangata kamoo ba batlang, ebe ba etsa qeto ea hore na ke efe ea pele le hore na ke efe e fetotsoeng.
Lethathamo la 2: liphetho tsa liteko tsa E1 le E2.
Liphetho tsa teko ea pele li na le matšoao a mabeli: p(O|O) - peresente ea barupeluoa ba tšoaileng molodi oa mantlha ka nepo le p(O|M) - liperesente tsa bankakarolo ba tšoaileng mofuta o fetotsoeng oa molodi e le oa mantlha.
Hoa thahasellisa hore ebe barupeluoa ba bang, ho ea ka bafuputsi, ba ne ba nka meloli e itseng e fetotsoeng e le ea pele ho feta ea pele ka boeona. Karolelano ea liteko tsena ka bobeli e fana ka maikutlo a hore momameli ea tloaelehileng a ke ke a hlokomela phapang lipakeng tsa mololi o tloaelehileng le oo data e kentsoeng ho ona.
Ka tlhaho, litsebi tsa 'mino le libini li tla khona ho lemoha ho se nepahale le likarolo tse belaetsang melomong e fetotsoeng, empa likarolo tsena ha li bohlokoa hoo li bakang pherekano.
Mme jwale rona ka borona re ka nka karolo tekong. Ka tlase ho na le liphetolelo tse peli tsa mololi o tšoanang - oa pele le o fetotsoeng. Na u utloa phapang?
vs
Bakeng sa ho tseba haholoanyane ka li-nuances tsa thuto, ke khothaletsa ho sheba sehlopha sa lipatlisiso.
Hape o ka khoasolla polokelo ea ZIP ea lifaele tsa audio tsa lipina tsa mantlha le tse fetotsoeng tse sebelisitsoeng thutong ho .
Epilogue
Mosebetsing ona, baithuti ba tsoang ETH Zurich ba hlalositse mokhoa o makatsang oa phetisetso ea data ka har'a 'mino. Ho etsa sena, ba ne ba sebelisa masking khafetsa, e leng se ileng sa etsa hore ho khonehe ho kenya data ho pina e bapaloang ke sebui. Pina ena ea thoriso e bonoa ke maekerofounu ea sesebelisoa, e hlokomelang data e patiloeng ebe e e khetholla, athe momameli ea tloaelehileng a ke ke a hlokomela phapang. Nakong e tlang, bashanyana ba rera ho nts'etsapele sistimi ea bona, ba khetha mekhoa e tsoetseng pele ea ho hlahisa data ho audio.
Ha motho a tla ka ntho e sa tloaelehang, 'me habohlokoa ka ho fetisisa, ntho e sebetsang, re lula re thabile. Empa thabo le ho feta ke hore boqapi bona bo entsoe ke bacha. Saense ha e na lithibelo tsa lilemo. ’Me haeba bacha ba fumana saense e khathatsa, joale e hlahisoa ka tsela e fosahetseng. Etsoe, joalokaha re tseba, saense ke lefatše le hlollang le sa khaotseng ho hlolla.
Labohlano ho tloha holimo:
Kaha re bua ka 'mino, kapa ho fapana le moo,' mino oa rock ke ona leeto le monate ho pholletsa le libaka tsa rock.
Mofumahali, "Radio Ga Ga" (1984).
Re leboha ho bala, lula u labalabela ho tseba, 'me u be le mafelo-beke a monate bashanyana! 🙂
Kea leboha ka ho lula le rona. Na u rata lingoliloeng tsa rona? U batla ho bona litaba tse ling tse khahlisang? Re tšehetse ka ho etsa odara kapa ho khothaletsa metsoalle, Theolelo ea 30% bakeng sa basebelisi ba Habr ho analog e ikhethang ea li-server tsa boemo ba ho kena, e iqapetsoeng ke rona bakeng sa hau: (e fumaneha ka RAID1 le RAID10, ho fihla ho li-cores tse 24 le ho fihla ho 40GB DDR4).
Dell R730xd makhetlo a 2 ka theko e tlase? Ke mona feela naheng ea Netherlands! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - ho tloha $99! Bala ka
Source: www.habr.com