Я редко берусь за описание новых продуктов. Почтовый ящик пухнет от предложений (и откуда только пиарщики адрес берут, ведь давно удалил отовсюду!), но дело не столько в апатии и скепсисе, накопившихся с годами, сколько в отсутствии по-настоящему прорывных новинок. Порой кажется, что ИТ-индустрия попала в мёртвый штиль: производители крутятся вокруг одних и тех же набивших оскомину решений и идеи, продукты друг от друга отличить можно только по лейблу.
Как ни странно, именно это соображение заставило сделать сегодняшнюю колонку чисто «продуктовой» — рассказать о штуке, которую я впервые увидел ещё несколько лет назад, но отложил в ящик, не веря, что она заработает. Судя по отзывам первых покупателей заработала, так что — встречайте: «умные» наушники Here Active Listening System (HALS).
Внешне это два скучных наушника-капли, напоминающие обычную беспроводную гарнитуру. Они так же вставляются в ухо, так же увязываются со смартфоном через Bluetooth, но фишка в том, что нужны они не для разговоров по телефону и не для прослушивания музыки. Больше того, они ничего этого и не умеют, хоть я и не приложу ума, почему создатели их этому не научили, ведь все необходимые детали в конструкции имеются. HALS — это своего рода «электронные очки» для слуха, помогающие пользователю лучше расслышать то, что он хотел бы слышать, и не слышать того, чего он бы не хотел. «Эквалайзер», с помощью которого можно тонко настроить звучание окружающего мира! Но прежде чем объяснить, как это работает, позвольте сделать экскурс в технику и физику, вспомнив пару понятий, которые вы скорее всего слышали, но, возможно, подзабыли смысл.
Понятие первое: расширенная реальность. Иногда её ещё называют дополненной, что, по-моему, правильней (от англ. Augmented Reality, AR). Упрощая, это наслоение синтетических, то есть созданных компьютером, образов на образы реальные. Так уж сложилось, что мы привыкли понимать AR как чисто визуальный эффект. Киберочки Google Glass, HoloLens, игры на смартфонах, в которых игровым полем служат объекты реального мира — всё это примеры дополненной реальности. Камера снимает сцену, потом на неё накладываются несуществующие детали, а результат демонстрируется на экране. Нам в данном случае важно, что то же самое можно делать и с аудиопространством: добавлять, убирать, трансформировать звуковые образы «на ходу». Просто до сих пор никто из больших производителей этим не занимался.
Понятие второе: интерференция. Я не собираюсь гонять вас по школьному курсу физики, а прошу только вспомнить, что наложение двух колебаний приводит к изменению формы результирующей волны. Вот, взгляните: если две волны с одинаковой частотой и в одинаковой фазе складываются, амплитуда сигнала усиливается. Если же одну сдвинуть на полпериода, волны взаимно погасят друг друга. Слышимый звук — это как раз колебания воздуха с частотой примерно от десятков герц до двух десятков килогерц.
А теперь вернёмся к HALS. Авторы, американский стартап Doppler Labs, не раскрывают тонкостей работы устройства, но из того, что было сообщено публике и инвесторам (Doppler собрала миллионы долларов от венчурных инвесторов и провела успешную краудфандинговую кампанию на Kickstarter в прошлом году), следует, что HALS эксплуатирует расширенную реальность (её ещё называют Audio Augmented Reality — звуковой расширенной реальностью, AAR) и использует именно эффект интерференции.
Вот схема такого наушника. Внутри он фактически полый. Звук, приходящий снаружи, беспрепятственно проникает в ухо. Однако на входе установлен микрофон, с помощью которого встроенный микропроцессор оцифровывает звук и некоторым образом преобразует его. Обработанный звук воспроизводится динамиком, установленным на полпути к уху, и, поскольку происходит всё это чрезвычайно быстро (с задержкой в десятки микросекунд максимум), исходный сигнал и обработанный интерферируют. В результате пользователь не отличает одно от другого и воспринимает всё как один исходный сигнал, пришедший извне. Второй микрофон, установленный на выходе, позволяет контролировать результат цифрового вмешательства и автоматически вносить поправки для достижения максимального эффекта.
И таким вот «простым» способом реализуются поистине волшебные вещи! В простейшем случае можно заставить наушник «фильтровать» неугодные частоты. В мобильном приложении, управляющем HALS, есть пятиполосный эквалайзер, выставив бегунки которого нужным образом, можно приглушить (интерференцией), например, бухающую за окном технику или свист дрели. Но можно заставить наушники гасить не только конкретную частоту, а и сложный шум. «Звуковые картины» офиса, торгового центра или, скажем, самолёта, имеют характерный вид — и HALS «знает» несколько таких картин, так что выбрав нужный фильтр, можно ослабить помеху, не повлияв на другие звуки. А можно не удалять, а напротив, усилить сигнал: например, человеческую речь, чтобы лучше слышать собеседника в зашумлённом помещении. Наконец, возможно наложить на любой звук дополнительные эффекты (эхо и пр.).
Конечно, на практике это работает не так чисто, как в теории. Скажем, вместе с речью нужного человека будет усилена и речь соседей, и гомон людей проходящих мимо. Но вместе с тем первые покупатели отмечают, что большую часть заявленных функций «умные наушники» исполняют хорошо. Инженерам Doppler Labs удалось решить весьма тонкую задачу ауральной трансформации «живого» сигнала.
Прочить революцию конкретно этому устройству не стану: Doppler не единственные работают над носимой AAR-электроникой, просто пока им удалось продвинуться дальше других. Но публике ещё нужно оценить идею, найти полезные применения — хоть, положим, в случае с HALS такие применения и более очевидны, чем в случае с Google Glass, да и неудобств при использовании меньше.
Вместе с тем отрицать, что это прорыв, глупо. Орган слуха обделён вниманием производителей «умной» электроники и здравый смысл подсказывает, что эта недоработка должна быть устранена. Так что следите за HALS и ему подобными! В ближайших планах разработчиков — добавление наушникам интеллекта: способность самообучаться позволит быстро и автоматически выбирать и сменять фильтры, лучше гасить и усиливать сигнал. Массовые продажи стартуют уже летом, цена планируется в районе $250.
P.S. В статье использованы иллюстрации Doppler Labs, Калифорнийского технологического института, MIT Technology Review.