ما هو تشكيل الحزمة الصوتية وكيف يعمل؟

لقد دخلت تقنية تشكيل الحزمة الصوتية عالم الصوت، وقد تغير كل شيء. ما الذي يميز تقنية تشكيل الحزمة الصوتية، وكيف تعمل، وما الذي قد تعنيه هذه التقنية لمستقبل الصوت؟

ما هو شعاع الصوت؟

تتخذ تقنية تشكيل الحزمة الصوتية نهجًا مختلفًا تمامًا عن مكبرات الصوت التقليدية. فبدلاً من محاولة تغطية أكبر مساحة ممكنة، تهدف هذه التقنية إلى وضع الأصوات في نقاط محددة للغاية في الفضاء. ولا يتعلق الأمر بتشغيل الصوت فحسب، حيث يمكن أن تعمل تقنية تشكيل الحزمة الصوتية أيضًا مع مجموعات الميكروفون، مما يتيح لك التقاط الأصوات من نقاط محددة في الفضاء أيضًا.

من ناحية أخرى، تهدف معظم مكبرات الصوت، سواء كنت تتحدث عن الصوت الاستريو أو الصوت المحيطي، إلى تغطية مساحة واسعة بالصوت. وهذا يعني أنه إذا كنت جالسًا على الأريكة وانزلقت من الجانب الأيسر إلى الجانب الأيمن، فستظل تسمع الصوت الصادر من مكبرات الصوت الخاصة بك مع تغيير بسيط في ما تسمعه. إن تقنية تشكيل الحزمة، عند مقارنتها بمكبرات الصوت التقليدية، تشبه استخدام فرشاة الطلاء بدلاً من الأسطوانة.

على الرغم من أن الظهور الأول لتقنية تشكيل الحزمة في مجال الصوت كان حديثًا نسبيًا، إلا أن تقنية تشكيل الحزمة موجودة منذ سنوات. وقد استُخدمت هذه التقنية في أجهزة السونار والرادار وحتى أجهزة التوجيه اللاسلكية.

لقد أدرك المصنعون الفوائد المحتملة لتشكيل الحزمة منذ فترة طويلة. وفي الآونة الأخيرة فقط، ومع تزايد قوة شرائح معالجة الإشارات الرقمية وانخفاض تكلفتها، بدأت الشركات في دمج تشكيل الحزمة في منتجات الصوت.

ما الذي يجعل تقنية Beamforming Audio مميزة؟

في حين أننا لا نزال في بداية الطريق نحو تحقيق ما يمكن أن تحققه هذه التقنية، إلا أنها تتمتع بإمكانية إنشاء فئات منتجات جديدة بالكامل عندما يتعلق الأمر بالصوت. وللحصول على فكرة عن الإمكانيات، دعونا نلقي نظرة على كيفية استخدامها بالفعل.

ذات صلة: ما هو الفرق بين عزل الضوضاء وإلغاء الضوضاء؟

من المجالات التي استُخدمت فيها تقنية تشكيل الحزمة في الصوت لسنوات عديدة هي إلغاء الضوضاء في ميكروفونات سماعات الرأس. والفكرة هي أن جزءًا من مجموعة الميكروفون يركز بشكل خاص على صوتك، بينما تلتقط الميكروفونات الأخرى أي ضوضاء حولك. ثم تستخدم سماعة الرأس تقنية معالجة الإشارات الرقمية لطرح تلك الأصوات الأخرى المشتتة للانتباه من الصوت حتى يبدو صوتك واضحًا.

على الرغم من أن تقنية تشكيل الحزمة الصوتية لإلغاء الضوضاء مفيدة، إلا أنها ليست مثيرة للإعجاب بالضرورة. ولهذا السبب، ستحتاج إلى إلقاء نظرة على كيفية بدء تشكيل الحزمة الصوتية في تغيير عالم مكبرات الصوت.

في معرض CES 2023، قدمت شركة Razer جهاز Leviathan V2 Pro، شريط صوتي يجمع بين الصوت المتشكل بالشعاع وتتبع الرأس للحصول على حيل صوتية مذهلة حقًا. باستخدام تتبع الرأس، يمكن لشريط الصوت أن يتبعك في جميع أنحاء الغرفة. من خلال الجمع بين هذا والدقة الفائقة للصوت المتشكل بالشعاع، يمكنك أن تجعل الصوت يتبعك في جميع أنحاء الغرفة.

يعمل Leviathan V2 Pro بطريقتين، كما هو موضح على موقع Razerللحصول على صوت محيطي، يقوم شريط الصوت بإنشاء مجموعة مكبرات صوت افتراضية تتبعك في جميع أنحاء الغرفة. وهذا يعني أنه بغض النظر عن مكانك في الغرفة، فسوف تسمع الصوت كما لو كنت جالسًا في مكان مثالي لنظام المسرح المنزلي التقليدي.

بالنسبة للمحتوى الاستريو مثل الموسيقى، لا توجد حاجة إلى مجموعة مكبرات صوت افتراضية. بدلاً من ذلك، يستخدم شريط الصوت تقنية THX Spatial Audio لإنشاء سماعة رأس افتراضية. الأمر أشبه بالتجول في الغرفة مع سماعات رأس، إلا أنك لست مضطرًا إلى ارتداء سماعات الرأس فعليًا.

هذا يعني أنه يمكنك مشاهدة فيلم يبدو وكأنه يصدر صوتًا يهز الغرفة دون إزعاج أي شخص آخر في وقت متأخر من الليل. كانت مكبرات الصوت ذات مستويات الصوت المختلفة لكل من يشاهدها تبدو وكأنها عصية على الحل قبل بضع سنوات، والآن يبدو أنها على وشك الظهور.

كيف تعمل تقنية تشكيل الحزمة الصوتية

يعتمد تشكيل شعاع الصوت، على الأقل عندما يتعلق الأمر بالاستماع، على وضع الأصوات بمستويات صوت محددة في مواضع دقيقة. ويتم ذلك من خلال معالجة الإشارات الرقمية، فضلاً عن مفهومين يُعرفان بالتداخل البنّاء والتداخل المدمر. وفي حين تنطبق هذه المفاهيم على الموجات بشكل عام، فإننا ننظر فقط إلى جوانب الصوت.

نظرًا لأن الموجات لا تحتوي على مادة مادية، فيمكنها أن تشغل نفس النقطة في الفضاء. وعندما يحدث هذا، يحدث التداخل. ويحدث التداخل البنّاء عندما تصطف موجتان صوتيتان مع بعضهما البعض، مما ينتج عنه إشارة أعلى بكثير من الإشارة الأصلية.

من ناحية أخرى، يحدث التداخل المدمر عندما تكون موجتان صوتيتان خارج المحاذاة (المعروفة أيضًا باسم “خارج الطور”) مع بعضهما البعض. في هذه الحالة، تلغي الموجات الصوتية بعضها البعض، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في الحجم مقارنة بأي من الموجتين الأصليتين.

يعتمد أي منتج يستخدم تقنية تشكيل الحزمة الصوتية على هذه المفاهيم بالإضافة إلى معالجة الإشارات الرقمية للتعامل مع العمليات الحسابية. إن استخدام الطور لمستويات الصوت التلاعبية يشبه إلى حد كبير كيفية عمل تقنية إلغاء الضوضاء النشطة (ANC).

كيف يمكنني الحصول على الصوت بتقنية التشكيل الشعاعي؟

لحسن الحظ، لا تحتاج إلى فهم تقنية تشكيل الحزمة الصوتية للاستفادة منها. وهذا خبر سار لأننا سنرى بالتأكيد المزيد من هذه التقنية في المستقبل القريب.

إذا كنت تريد تجربة مكبر صوت بتشكيل الحزمة الآن، فلا يوجد الكثير في السوق حتى الآن إلى جانب ريزر ليفيثان V2 برو، والذي سيتم شحنه في 31 يناير 2023. مثل أي تقنية جديدة، فإن الصوت الشعاعي له سعر مرفق. ومع ذلك، فهو ليس فلكيًا – في حالة Leviathan 400 دولار. في حين أن هذا ليس رخيصًا وهو مجرد شريط صوتي لسطح المكتب، فإن الكثير من أشرطة الصوت تكلف أكثر من ذلك بكثير. لذا انتبه لاحتياجاتك الصوتية وفكر فيما إذا كان من المنطقي الانتظار حتى وصول المزيد من حلول الصوت الشعاعي قبل إجراء عملية شراء.