Многие уже успели привыкнуть к удобству умных колонок. Они способны стать ключевым центром современного умного дома, обеспечивая взаимодействие с электроникой и бытовыми приборами. Одна беда: все такие голосовые помощники намертво привязаны к колонкам, что далеко не так удобно.

В идеале через них стоит наладить «индивидуальное» общение с различными домашними системами — так, чтобы напоминание о стирке звучало со стороны стиральной машины, а о поливе — от цветка, которому пришло время дать немного воды. Такой проект команда инженеров из Университета Карнеги — Меллона представила недавно на встрече американской Ассоциации вычислительных машин (ACM) CHI-20, в этом году прошедшей в виртуальном режиме.

Созданная командой Криса Харрисона (Chris Harrison) из Smash Lab система не требует расстановки множества скрытых спикеров по всему дому. Колонка остается одна, но она способна создавать звук точно в нужной части помещения: недаром проект называется «Цифровое чревовещание» (Digital Ventriloquism). Разработчики продемонстрировали и действующий прототип системы, включающей массив микрофонов и видеокамеру для отслеживания окружающего пространства.

Прототип системы: A — управляющая плата; B, C — массивы динамиков; D — массив микрофонов; E — видеокамера / ©Iravantchi et al., 2020

Ну а звук в ней создается парой массивов ультразвуковых динамиков, управляемых миниатюрными сервоприводами. Работая на недоступной нашему слуху частоте около 40 КГц, они варьируют сигнал таким образом, что, отражаясь от различных предметов, он демодулируется, и в нужной области пространства возникают волны уже обычного слышимого диапазона.

Таким образом система «Цифрового чревовещания» заставляет звук исходить от того или иного объекта, позволяя ему «персонально» взаимодействовать с владельцем. На первых испытаниях прототип работал с пятью предметами в помещении и экспериментаторы с первого раза успешно определяли, от какого именно из них исходит звук, в 92 процентах случаев, а со второго — во всех 100 процентах.

Пока прототип далек от компактности и удобства существующих умных колонок. Анализ обстановки и переориентирование массивов динамиков могут занимать у «чревовещателя» до нескольких секунд, а их работа ограничена определенным сектором пространства. Но команда Харрисона уже работает над ее усовершенствованием; ожидается, что в будущей версии динамики охватят все 360° и будут срабатывать быстрее.