24 ก.ย. 2023 เวลา 08:16 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

นักวิจัยพัฒนากองทัพหุ่นยนต์จิ๋วตัดเสียงรบกวน ใช้สร้างมุมนั่งคุยส่วนตัวในคาเฟ่

หลายคนคงเคยเจอประสบการณ์การนั่งร้านกาแฟหรือตามคาเฟ่สุดโปรด ซึ่งเราก็อยากจะค่อย ๆ ดื่มด่ำกับกาแฟหอมกรุ่นพร้อมกับหนังสือเล่มที่ชอบในมุมสงบของร้าน
แต่แล้วเสียงการประชุมออนไลน์ การต่อรองธุรกิจมูลค่าหลายล้าน การไลฟ์โค้ชกลางร้านกาแฟ ถกการเมือง ฯลฯ ก็กระเด็นมาเข้าหูเรา การถกเถียงเป็นไปอย่างออกรส แต่เราไม่ได้อยากมีส่วนร่วมทำได้เพียงงัดเอาหูฟังที่มีระบบตัดเสียงรบกวนออกมาใส่แล้วดื่มด่ำกับเสียงดนตรีที่เราชอบแทน
หูฟังปัจจุบันเริ่มมีฟีเจอร์ในการตัดเสียงรบกวนจากภายนอก โดยอาศัยหลักการตรวจจับเสียงจากภายนอกแล้วสร้างคลื่นเสียงในอีกเฟสเพื่อหักล้างเสียงจากข้างนอกทำให้เกิดความเงียบสงบขึ้นก่อนมาถึงหูเรา
แต่ถ้าหากเราอยากนั่งสนทนากับเพื่อนในร้านกาแฟที่คราคร่ำ แต่สามารถคุยกันได้ในบรรยากาศแบบส่วนตัวเหมือนนั่งอยู่ในห้อง VIP มันจะเป็นไปได้หรือเปล่า?
มาวันนี้ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันได้พัฒนา "shape-changing speaker" แปลตามชื่อก็คือลำโพงที่สามารถเปลี่ยนรูปร่างได้ แต่ความจริงมันคือกลุ่มหุ่นยนต์จิ๋วติดลำโพงขนาดเล็กที่จะวิ่งเข้าไปประจำการรอบพื้นที่เป้าหมายเพื่อสร้างโซนเงียบให้กับผู้ที่อยู่ในบริเวณนั้น
หน้าตาของ "shape-changing speaker" หุ่นยนต์จิ๋วสร้างพื้นที่กันเสียงที่อยู่ในฐานสำหรับชาร์จไฟ
โดยอาศัยหลักการเดียวกับที่ใช้ในหูฟังที่มีระบบ Active Noise Cancellation หรือการตัดเสียงรบกวนจากภายนอก ในการใช้ไมค์ตรวจจับคลื่นเสียงที่มาจากภายนอกและสร้างคลื่นเสียงในเฟสตรงข้ามออกมาหักล้างทำให้เสียงนั้นเหมือนกับหายไป
แต่การสร้างโซนเงียบที่พื้นที่เปิดนั้นเป็นเรื่องที่ท้าทาย เพราะระบบ Active Noise Cancellation ในหูฟังนั้นสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเพราะเป็นการตัดเสียงรบกวนก่อนที่จะเข้าสู่หูเราโดยตรง แต่กับพื้นที่เปิดจะกลายเป็นการสร้าง "ม่านกันเสียง" แทน
กองทัพหุ่นจิ๋วติดไมค์และลำโพงจะประจำที่อยู่ในฐานปล่อยตัว ซึ่งจะวิ่งออกกระจายตัวประจำตำแหน่งเองเมื่อได้ยินเสียงสนทนา
แต่ม่านกันเสียงนี้ทำงานตรงกันข้ามกันระบบ Active Noise Cancellation ในหูฟัง เพราะจะเป็นการกันเสียงจากในโต๊ะสนทนาออกไปรบกวนโต๊ะข้าง ๆ แทนที่จะกั้นเสียงจากข้างนอกมารบกวน
โดยหลักการนั้นทีมวิจัยจะใช้กลุ่มหุ่นยนต์จิ๋ววิ่งกระจายตัวประจำตำแหน่งบนโต๊ะสนทนาเพื่อตรวจจับเสียง แยกแยะและติดตามแหล่งกำเนิดเสียงได้แบบ Real time ซึ่งหุ่นยนต์แต่ละตัวจะมีระบบโซนาร์ในการตรวจจับสิ่งกีดขวางบนโต๊ะด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงแบบเดียวกับค้างคาว
วิ่งกระจายตัวประจำตำแหน่งและหลบหลีกสิ่งกีดขวางได้อัตโนมัติ
และด้วย deep-learning algorithms ที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้นมาทำให้ระบบสามารถตรวจจับแยกแยะติดตามแหล่งกำเนิดเสียง เพื่อทำการสร้างคลื่นเสียงออกมาหักล้างเสียงการสนทนาเพื่อไม่ได้ออกไปรบกวนบริเวณอื่นนอกจากโต๊ะสนทนา
ซึ่งผลการทดสอบระบบสามารถแยกแยะแหล่งกำเนิดเสียงที่ต่างกัน แม้ว่าจะอยู่ห่างกันแค่ครึ่งเมตรได้อย่างแม่นยำ
ผลการทดสอบติดตามแยกแยะแหล่งกำเนิดเสียง โดยสามเหลี่ยมคือตำแหน่งของหุ่นยนต์ ส่วนเส้นสีต่าง ๆ คือตำแหน่งของแหล่งกำเนิดเสียงที่ตรวจจับได้
แต่ทั้งนี้ทีมวิจัยยังอยู่ในระหว่างการทดสอบความสามารถในการลดเสียงรบกวนในการใช้งานจริงของ "shape-changing speaker" นี้ว่าจะมีประสิทธิภาพขนาดไหน
อย่างที่อธิบายไปข้างต้นการตัดเสียงรบกวนด้วยการสร้างคลื่นเสียงเฟสตรงข้ามมาหักล้าง หากจะนำมาใช้ในพื้นที่เปิดที่มีแหล่งกำเนิดเสียงมากมายการควบคุมทิศทาง ตำแหน่ง และความดังของลำโพงเพื่อตัดเสียงแบบ Real time นั้นยังคงมีความท้าทายอีกมากที่ต้องเอาชนะ
เทคโนโลยีนี้แม้ว่าจะยังตั้งไข่แต่อนาคตถ้าพัฒนาได้สำเร็จ ลองนึกถึงว่าเราไปคาเฟ่ที่คนแน่นร้าน แต่ละโต๊ะก็คุยกันอย่างออกรสแต่ก็ไม่มีเสียงจากโต๊ะอื่นเข้ามารบกวนการสนทนากับผองเพื่อนของเรามันคงจะดีไม่น้อย

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา