दिशात्मक माइक्रोफोन और बीमफॉर्मिंग

दिशात्मक माइक्रोफोन और बीमफॉर्मिंग मुख्य तरीके हैं जिनसे श्रवण यंत्र पृष्ठभूमि के शोर में सुनने की क्षमता में सुधार करता है। दो या दो से अधिक माइक्रोफोन के आउटपुट को मिलाकर, उपकरण श्रोता के सामने से आने वाली ध्वनि के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है और किनारों तथा पीछे से आने वाली ध्वनि के प्रति कम संवेदनशील होता है, जिससे जब रुचि का वक्ता सामने हो तो सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात में सुधार होता है।

Definition

दिशात्मकता और बीमफॉर्मिंग सिग्नल-प्रोसेसिंग तकनीकें हैं जो कई माइक्रोफोन संकेतों को इस प्रकार जोड़ती हैं कि एक श्रवण यंत्र लक्ष्य दिशा से आने वाली ध्वनि को अन्य दिशाओं से आने वाली ध्वनि की तुलना में अधिक प्रवर्धित करता है, जिससे शोर वाले वातावरण में सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात में सुधार होता है।

Scope

यह विषय निश्चित और अनुकूली दिशात्मक माइक्रोफोन डिज़ाइन, बहु-माइक्रोफोन बीमफॉर्मिंग जो दिशात्मकता को तेज करता है, और बाइनॉरल बीमफॉर्मिंग जो दो उपकरणों के बीच संकेतों को साझा करता है, को शामिल करता है। यह ध्वनिक सिद्धांत और मापे गए लाभ की व्याख्या करता है; यह संदर्भ-शैक्षणिक है और व्यक्तियों के लिए उपकरण-चयन मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• दो या दो से अधिक माइक्रोफोन को संयोजित करने से दिशात्मक संवेदनशीलता कैसे बनती है?
• दिशात्मकता शोर में भाषण की समझ में कितना सुधार करती है, और किन परिस्थितियों में?
• एक साधारण निश्चित दिशात्मक पैटर्न से परे अनुकूली और बाइनॉरल बीमफॉर्मिंग क्या जोड़ते हैं?

Key concepts

• दिशात्मक माइक्रोफोन ध्रुवीय पैटर्न
• निश्चित बनाम अनुकूली दिशात्मकता
• सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात सुधार (दिशात्मक लाभ)
• बहु-माइक्रोफोन बीमफॉर्मिंग
• बाइनॉरल बीमफॉर्मिंग
• प्रतिध्वनि और माइक्रोफोन रिक्ति सीमाएँ

Mechanisms

एक एकल सर्वदिशात्मक माइक्रोफोन सभी दिशाओं के प्रति समान रूप से प्रतिक्रिया करता है। उचित समय विलंब के साथ दो या दो से अधिक माइक्रोफोन को संयोजित करने से प्रतिक्रिया आगमन की दिशा पर निर्भर करती है, जिससे एक ध्रुवीय पैटर्न बनता है जो पीछे और किनारों से आने वाली ध्वनि को दबाता है। इसका परिणाम एक वास्तविक सिग्नल-टू-नॉइज़-अनुपात सुधार होता है, जो अक्सर कई डेसिबल होता है, जब वांछित वक्ता सामने होता है और शोर अन्य दिशाओं से आता है; लाभ उपकरण की शैली, माइक्रोफोन के अंतर और ध्वनिक वातावरण पर निर्भर करता है, और अत्यधिक प्रतिध्वनित कमरों में कम हो जाता है जहां परावर्तित ध्वनि कई दिशाओं से आती है (रिकेट्स, 2001)। बीमफॉर्मिंग इस विचार को माइक्रोफोन सरणियों और अनुकूली योजनाओं तक सामान्यीकृत करता है जो शोर कहाँ है, उसके अनुसार पैटर्न को निर्देशित या आकार देते हैं, और बाइनॉरल बीमफॉर्मिंग दो उपकरणों के बीच संकेतों का आदान-प्रदान करके एक तेज, सिर-व्यापी पैटर्न बनाता है (टेरी, 1994; अलेक्जेंडर, 2021)।

Clinical relevance

दिशात्मकता और बीमफॉर्मिंग वे उपकरण विशेषताएँ हैं जिनके पास शोर में भाषण की समझ में सुधार के लिए सबसे सुसंगत प्रमाण हैं, और वे वास्तविक दुनिया में श्रवण यंत्र के लाभ के लिए अपेक्षाओं को आकार देते हैं। उनके सिद्धांतों और सीमाओं को समझना परिणाम अध्ययनों और विपणन दावों के महत्वपूर्ण मूल्यांकन का समर्थन करता है। यह प्रविष्टि प्रौद्योगिकी का वर्णन करती है और किसी भी व्यक्ति के लिए उपकरण के चयन या प्रोग्रामिंग का आधार नहीं है।

History

दिशात्मक माइक्रोफोन 1970 के दशक में श्रवण यंत्रों में दिखाई दिए, लेकिन 2000 के आसपास दोहरे-माइक्रोफोन वाले डिजिटल उपकरणों के साथ व्यापक रूप से उपयोगी हो गए, जिसने अनुकूली दिशात्मकता को सक्षम किया। 1980 और 1990 के दशक से बहु-माइक्रोफोन बीमफॉर्मिंग सरणियों पर शोध, जिसमें प्रोटोटाइप बाइनॉरल सिस्टम शामिल थे, ने अब वायरलेस-लिंक्ड श्रवण यंत्रों में लागू बाइनॉरल बीमफॉर्मिंग के लिए आधार तैयार किया।

Debates

रोजमर्रा के जीवन में दिशात्मक लाभ कितना स्थानांतरित होता है?

प्रयोगशाला अध्ययन लगातार सिग्नल-टू-नॉइज़ लाभ दिखाते हैं जब शोर श्रोता के पीछे होता है, लेकिन वास्तविक दुनिया का लाभ छोटा और अधिक परिवर्तनशील होता है क्योंकि वक्ता और शोर हमेशा सुविधाजनक स्थिति में नहीं होते हैं और कमरे प्रतिध्वनित होते हैं, इसलिए रोजमर्रा के लाभ का आकार एक सक्रिय प्रश्न बना हुआ है।

Key figures

• Todd Ricketts
• Harry Levitt
• Joshua Alexander

Seminal works

• ricketts-2001
• terry-1994

Frequently asked questions

क्या दिशात्मक माइक्रोफोन वास्तव में शोर में मदद करते हैं?

हाँ, जब आप जिस व्यक्ति को सुनना चाहते हैं वह सामने होता है और शोर किनारों या पीछे से आ रहा होता है, तो दिशात्मक प्रसंस्करण सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात और भाषण की समझ में सुधार करता है; प्रतिध्वनित कमरों में या जब शोर सामने से भी आता है तो लाभ छोटा होता है।

बाइनॉरल बीमफॉर्मिंग क्या है?

यह एक ऐसी तकनीक है जिसमें दो वायरलेस तरीके से जुड़े श्रवण यंत्र अपने माइक्रोफोन संकेतों को साझा करते हैं ताकि सिर के आर-पार एक संयुक्त, अधिक तेज दिशात्मक पैटर्न बन सके, जो मुश्किल शोर में अकेले काम करने वाले किसी भी उपकरण की तुलना में बड़ा सुधार दे सकता है।