Störande ljud finns nästan överallt, från folk som pratar i kontorskorridoren till vägbyggen nerför gatan till grannens gräsklippare. Forskning som bedrivs vid University of Illinois 'Coordinated Science Laboratory försöker förbättra denna bullriga frustration.

Nuvarande brusreducerande teknik finns i form av hörlurar och hörlurar. För att avbryta brus, dessa hörlurar avger en brusdämpande signal för att kontrastera de externa ljuden. Tiden som är tillgänglig för hörlurarna för att producera denna brusdämpande signal är extremt kort. Detta resulterar i att något buller kommer igenom, det är därför alla dessa enheter måste täcka hela örat med brusreducerande material. Dock, att bära sådana öronblockerare under långa perioder är inte bekvämt, och kan till och med vara skadligt.

"Vårt mål är att inte blockera hörselgången, " sa Sheng Shen, huvudförfattare och en Ph.D. kandidat vid det samordnade vetenskapslaboratoriet och avdelningen för elektro- och datateknik (ECE). "Vi tänker oss en bakom-örat-enhet som fortfarande uppnår brusreducering lika bra som de bästa hörlurarna eller öronsnäckorna som finns tillgängliga idag."

Huvudtanken bakom denna forskning handlar om att kombinera trådlösa IoT-nätverk med brusreducering. En mikrofon placeras i miljön som känner av ljud och skickar dem via trådlösa signaler till en hörsnäcka. Eftersom trådlösa signaler färdas en miljon gånger snabbare än ljud, hörlurarna kan ta emot ljudinformationen mycket snabbare än själva ljudet.

"Detta liknar blixtar och åska - åskan kommer mycket innan åskan, låta människor förbereda sig för det höga mullret, "sa Shens rådgivare, Romit Roy Choudhury, en ECE -professor. "Liknande, vår öronapparat får ljudinformationen i förväg, och har mycket mer tid att producera en bättre brusdämpande signal. "

Bilden nedan (och den bifogade videon) visar ett exempel på hur denna teknik skulle fungera. Personen som vill ta bort brus (Alice) skulle placera IoT-mikrofonen borta från henne, säga på hennes kontorsdörr. Bruset från hennes medarbetares samtal i korridoren fångas upp av denna IoT-enhet och överförs till Alices hörsnäcka via en trådlös anslutning. Själva ljudet kommer till hörluren senare, och på grund av denna ledtid, bruset kan avbrytas helt. Som ett resultat, det är inte längre nödvändigt att blockera hörselgången.

Det finns dock några begränsningar. IoT -mikrofonen måste vara mellan bruskällan och Alice. Om buller kommer mot henne från alla håll, ytterligare ett par IoT -enheter skulle behöva placeras runt henne. I tester som genomfördes under forskningen, enheten som designats av Shen och Choudhurys grupp överträffade ett ledande hörlurar för övergripande brusreducering och fick bättre betyg av de mänskliga deltagarna.

På frågan om de möjliga integritetsproblemen med enheten, Shen upphävde några av de vanligaste rädslorna.

"Det vanligaste integritetsproblemet är att enheten i hemlighet spelar in någons röst, "Shen sa." Den här enheten är analog, så den har ingen kapacitet att spela in ljudet. I samma ögonblick som enheten hör ljudet skickas den ut trådlöst."

Denna differentiering är det som skiljer Shens enhet från många IoT -enheter som vanligtvis används idag, som Amazon Echo och Google Home, som måste spela in röstprover för att fungera.

Shen och hans kollegor får redan uppmärksamhet för sitt arbete. Forskningsrapporten om projektet valdes nyligen ut för presentation vid den kommande Association for Computing Machinery Special Interest Group on Data Communication (ACM SIGCOMM) -konferensen som äger rum i Budapest, Ungern, i slutet av augusti. Konferensen samlar globala forskare inom området datornätverk och kommunikation.

"Det här kommer definitivt att förändra vårt sätt att tänka på brusreducering, där nätverk av IoT -sensorer samordnas för att möjliggöra tystare och bekvämare miljöer, " sa ECE biträdande professor Haitham Hassanieh, som är medförfattare på denna tidning. Andra medförfattare inkluderar Nirupam Roy och Junfeng Guan, både ECE -doktorand studenter vid University of Illinois Urbana-Champaign.

Ser fram emot, teamet skulle vilja utöka användningen av sin enhet för att ge brusreducering för mer än en individ åt gången och göra den bärbara enheten ännu lättare för kontinuerlig användning.