Apple sta cercando di avanzare la progettazione delle  EarPods per iPhone potenzialmente implementando un accelerometro nella porzione di auricolari che potrebbe riconoscere le attività vocali, e a sua volta attivare e sintonizzare una sorta di beamforming dei microfoni in array.

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Per facilitare la comprensione di ciò che ha in mente Apple occorre precisare alcune cose. I termini ‘Array’ e ‘Beamforming’ si riferiscono solitamente ad antenne, anche se possono comodamente essere applicati ad altri soggetti quali sensori o, come in questo caso, microfoni. Con ‘Array’ si intende un allineamento o una disposizione (spesso in fila) di antenne. Con ‘Beamforming’ si intende la combinazione di segnali proveniente da un array di piccole antenne non direzionali in modo da formare una grande antenna direzionale che riceva il segnale proveniente da una direzione ben precisa, limitando il rilevamento (o disturbo) di segnali provenienti da altre direzioni; l’antenna risultante può essere puntata elettronicamente, senza compiere quindi un movimento fisico. Elaborando questi concetti e riferendoli all’argomento in questione, si può dire che array di microfoni si riferisce alla loro sistemazione accurata all’interno dell’auricolare e con beamforming la capacità di rilevare il suono dalla direzione desiderata direzionando elettronicamente il raggio di cattura del suono da parte dei microfoni.

Secondo una domanda di brevetto pubblicata Giovedì dal U.S. Patent and Trademark Office, Apple sta studiando un’avanzato tipo di cuffie che può riconoscere la voce dell’utente, attivare diversi microfoni all’interno, diventare così un sistema di soppressione del rumore e direzionare i beamforming microfoni verso la testa dell’utente.

Secondo il “Sistema e metodo di rilevamento di attività vocali dell’utente utilizzando un accelerometro” di Apple, gli auricolari avanzati vengono caricati di sensori integrati. Questi sensori, in tandem con un array di microfoni situati lungo il filo delle cuffie, formano un sistema di soppressione di rumore più avanzato dell’attuale EarPods prodotto dalla compagnia.

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Il metodo inizia con l’accelerometro. In alcune realizzazioni, il sensore p usato come  rilevatore di attività vocale (VAD) che rileva le vibrazioni fenerate dall’utente. Entrambi il “parlato espresso” (generata dalle corde vocali dell’utente) e il “parlato inespresso” (generata senza usare le corde vocali) possono essere rilevate dall’accelerometro tramite la propagazione delle vibrazioni attraverso i tessuti e le ossa.

I dati dell’accelerometro rilevati dalle vibrazioni sono affiancati da segnali provenienti dai microfoni anteriori e posteriori incorporati in uno o entrambi gli auricolari. In alcune realizzazioni, l’accelerometro è sintonizzato per rilevare vibrazioni con frequenze più basse in quello che è chiamato sistema VADa. In alternativa, i segnali in uscita dai due microfoni possono essere usati per determinare il parlato espresso, o una disposizione VADm.

Il sistema VAD scansiona per entrambi i segali espresso (VADv) ed inespresso (VADu), che sono combinati con altri dati di segnali per informare il cisruito di soppressione del rumore. In base alle informazioni, il rumore proveniente dall’area circostante l’utente  può essere stimata ed un efficace algoritmo di beamforming può essere applicato al sistema dei vari microfoni in array.

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In alcune realizzazioni, i microfoni situati negli auricolari e lungo i fili dell’unità sono impostati su un beamform generale elaborato con il viso dell’utente. In alternativa, un beamformer più attivo è caratterizzato in modo che può essere adattivamente indirizzato in base all’uscita del VAD. Per esempio, il VAD basato sull’accelerometro può essere usato per indirizzare il beamformer verso la bocca dell’utente.

In alternativa, un sistema di soppressione del rumore può essere reso più efficace indirizzando i microfoni in direzione del rumore dell’ambiente non associato al parlato espresso o non espresso, che viene poi rimosso dal segnale.

Non è noto se Apple implementerà l’invenzione in un futuro auricolare, anche se gli EarPods beneficerebbero sicuramente dalla technologia cancella-rumori. Esistono già hardware per costruire un tale sistema, come si è visto nel beamforming dei microfoni nella linea MacBook.

La domanda di brevetto Apple per le cuffie attrezzate di VAD è stata presentata a Marzo 2013 e riconosce Sorin V. Dusan, Esge B. Andersen, Aram Lindahl e Andrew P. Bright come suoi inventori.

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