גלי קול

[אופיר 3]

גלי קול

מישהו/י קרא בעיתון ידיעות אחרונות ביום ראשון האחרון על ההמצאה של איזו חברה אמריקאנית שגילו גלי קול שניתן ל"כוון" אותם על גופים מסוימים ולהשמיע קול רק להם. לפי הכתבה יהיה ניתן לכוון סירנה של אמבולנס שישמעו אותה רק מי שחוסם את הדרך ולא עוברי אורח , או מועדון שעל רחבה אחת ישמעו 2 סוגי מוזיקה ללא הפרדה או הפרעה. בקיצור אם מישהו קרא ויכול להסביר איך הם עשו דבר כזה , אני אשמח.

 

[Darakan]

זה לא בעיה

למיטב ידיעתי ניתן לבצע דבר שכזה בעזרת תופעת ההתאבכות.

 

[Amit Gal]

אפשר הסבר על התופעה?

תודה.

 

[Darakan]

אני מקווה שאני מסביר את זה טוב :]

בגלים מתקיימת תופעת ההתאבכות כאשר יש 2 מקורות יוצרים גלים או יותר, במקרה שלנו רמקול. 2 המקורות יוצרים את אותו הקול בתדירות קבועה. מכיוון שהגלים מתפשטים בצורה מעגלית, הגלים ששני המקורות יוצרים "מתחברים" ויוצרים תבנית שנקראת "תבנית התאבכות", שמורכבת ממכסימות ומצמתים. צמתים הן נקודות בהן 2 גלים נפגשים ו"מבטלים" אחד את השני. בנקודות אלו, עוצת הקול שתתקבל היא 0. בין קווי הצמתים, מצויות מכסימות, כלומר מקום בו 2 הגלים "מתחברים". בהה הסברתי את זה גרוע בטח :] בכל מקרה, אני משער שהאמבולונס יוכל ל"כוון" את המקום בו ישמעו את הצפירה ע"י יצירת פס מקסימום לנקודה בה הוא רוצה שישמעו את הצפירה, ע"י 2 רמקולים שיוצרים את הצפירה...

 

[Amit Gal]

נזכרתי במשהו ששמעתי....

שהמציאו רמקול לרכב שכשהוא מופעל (בתוך הרכב) הוא מבטל את רעש הרכב וכך לא שומעים כלום בתוכו... זאת אותה התופעה? ותוכלו להסביר קצת יותר? (לא שלא הסברת טוב, פשוט בצורה מדעית זה יהיה יותר מובן) תודה רבה

 

[איייייל]

active noise control

הרעיון לשדר "אנטי רעש" כך שעל אוזניים שלך הרעש וה"אנטי רעש" מבטלים אחד את השני (אבל על האזניים של מי שיושב לידך הם לא בהכרח יתבטלו). לדעתי לא מספיק לקלוט את הרעש על ידי מיקרופון, כי זה יצור השהיה בין הרעש ל"אנטי רעש", ולכן צריך להשתמש באיזה שהוא כלי לחיזוי רעש עתידי מתוך דגימות קודמות... אבל אני לא מכיר את זה יותר מדי...

 

[amir_aikido]

אי אפשר לבטל סתם "רעש"

כמהנדס אלקטרוניקה שמבין מעט בתחום של עיבוד אותות אני רוצה להסביר כמה דברים: על מנת שנוכל לבטל רעש, אנחנו צריכים שהוא בעצם יהיה סיגנל ולא "רעש" למה אני מתכוון

כשמהנדסים מדברים על רעש, הםבד"כ מדברים על אות לא צפוי ולא ידוע, שבמקרה הטוב מוכרים להם מעט פרמטרים שלו (עוצמה, תחום תדרים, רוחב סרט ...) על מנת להצליח לבטל סיגנל באופן טוב, אתה צריך לדעת הרבה יותר דברים על מאפיני אותו הסגנל, כך שתוכל ל"נחש" מה יקרה לסיגנל בעתיד. כך למשל, במקרה של האוזניות במסוק - הרעש נובע ממקור מאוד מסויים (המדחף) ויש לו מאפיינים מאוד ספציפיים (בין השאר הוא די מחזורי). במצב שכזה, ניתן יהיה לשלב דגימות של האות קרוב לאוזן (מקום נקודתי שבו אנו רוצים שלא יהיה רעש) וכן דגימות ממקומות נוספים (קרובים יותר למקור הרעש) ולבנות מודל שייצר סיגנל שיחליש את הרעש ככל שניתן (אחד המודלים המאוד בסיסיים מהסוג הזה מכונה מסנן קלמן ). אבל, חשוב להבין כאן שבשונה מ"חומר" ו"אנטי חומר" המהנדסים לא יודעים באמת לאפס את האות, אלא רק להחליש אותו כך שעוצמתו תקטן משמעותית (נניח פי 10, 100 או 1000) והוא כבר לא יהדהד באוזניים. וכאן יש הבדל מאוד גדול מהתיאורים שהיו בכתבה - אוזן האדם שומעת בקלות על פני טווח של מעל 80dB (יחס של פי 1 ושמונה אפסים אחריו), ויש אנשים ששומעים גם על פני תחום רחב יותר של עוצמות, לפחות חלק מהאפליקציות שתוארו בכתבה תוארו בקנה מידה של אחד שומע ואחר לו (איזורים סמוכים שבכ"א מהם שומעים מוזיקה אחרת בעוצמה). לכן, או שהכתבה באמת מספרת על תגליות חדשות, או שהכתב נפל קורבן לאנשי שיווק שאפתניים שמכרו לו את שאיפותיהם לעוד כמה עשורים של שנים בתור המעשים של היום. אמיר

 

[איייייל]

"יהיה סיגנל ולא רעש"?

דיברת על מסנן קלמן - כלומר הסיגנל הוא סיגנל אקראי (א.ק.א. רעש).

 

[amir_aikido]

לא כל סיגנל אקראי הוא "רעש"

גם דיבור הוא סיגנל אקראי (אלא אם אתה מניח שידוע כבר עכשיו מה המשפט הבא שתגיד) וכך גם הרבה אותות אחרים. בהודעה הקודמת ניסיתי לתת תחושה מסוימת על הבעיה תוך שימוש בשפה העברית, ולא לנסח את הבעיה באופן מתמטי תוך שימוש במונחים מקצועיים וראשי תיבות שמשמעותם ברורה רק למי שכבר מכיר את הבעיה. תוצר לוואי של ניסוח שכזה הוא שהוא איננו מדוייק, אבל אני חושב שה"חירות" שלקחתי לעצמי היתה סבירה ביחס למטרה. אמיר

 

[amir_aikido]

לפחות ההסבר שבכתבה היה אחר

לפחות ההסבר שבכתבה היה אחר, ולא הסתמך על תופעת ההתאבכות אלה על תופעה לא לינארית כלשהי, שממירה תדרים של "קול" לאחר פגיעה בחפץ מסויים. הבעיה של תופעת ההתאבכות היא שכדי ליצור pattern כזה שיהיה ממוקד באיזור מסויים, ולא יופיע בכלל במקומות אחרים אתה תדרש לשליטה מוחלטת בסביבה - כל החזרה מקיר וכל אדם בדרך ישנו את מקום הופעת הרעש. בנוסף ידרשו המון רמקולים, בפרט אם אתה אמור לדאוג שהקול הרצוי יופיע רק במקום מסויים, ולא מסתפק בהופעה בעוצמה גבוהה במקום אחד ובעוצמה נמוכה בהרבה במקומות אחרים (לפחות חלק מהיישומים שתוארו לא יוכלו להסתפק בכך). הסבר מלא לגבי התופעה בה משתמשים לא היה בכתבה בכלל! רק הסברים מאוד מעורפלים (הורדת תדר היא דבר בכלל לא פשוט, רוב המערכות הלא לינאריות שאני מכיר רק מייצרות הרמוניות ייצור סאב-הרמוניות הוא נדיר יחסית). אישית, אני אפיל לא בטוח אם הכתב יודע על מה הוא מדבר (מנסיוני המועט, רוב הכתבות שקראתי בעיתון כללי בתחומים בהם הבנתי התגלו כגיבוב של סיפורים של כתב, מתוך חוסר הבנה שלו את מעט העובדות שסיפקו לו, ולהבהיר אני לא מתייחס דווקא לכתב ספציפי). אמיר

 

[rannot]

היה איש.

הכרתי אדם שעבד בתחום הזה. ממנו אני יודע עד כמה זה מסובך מאותן הסיבות שאתה הזכרת. הוא לקח חלק בפרויקטים ניסיונים לגבי שכונות שנמצאות בשכנות לכבישים ראשיים. היה שם נסיון לשדר אנטי רעש אבל למרות שמוקד הרעש הוא דיי קבוע ואם כל הדגימות והנתונים הם עדיין מאד הסתבכו. אם אני לא טועה באוזניות של מסוקים (יצא לי פעמים להיות במסוק) גם יש שימוש באנטי רעש. זה מאד נחמד איך בהסתת מתג קטן פתאום הכל משתתק.