Il rumore dirompente è quasi ovunque, dalle persone che parlano nel corridoio dell'ufficio alla costruzione di strade lungo la strada fino al tosaerba del vicino. La ricerca condotta presso il Coordinated Science Laboratory dell'Università dell'Illinois sta cercando di migliorare questa rumorosa frustrazione.

L'attuale tecnologia di cancellazione del rumore si presenta sotto forma di cuffie e auricolari. Per cancellare il rumore, queste cuffie emettono un segnale antirumore per contrastare i suoni esterni. Il tempo a disposizione delle cuffie per produrre questo segnale antirumore è estremamente breve. Ciò si traduce in un po 'di rumore che passa, ecco perché tutti questi dispositivi devono coprire l'intero orecchio con materiale che cancella il rumore. Però, indossare tali dispositivi di blocco dell'orecchio per lunghi periodi di tempo non è comodo, e può anche essere dannoso.

"Il nostro obiettivo è non ostruire il condotto uditivo, " ha detto Sheng Shen, autore principale e un dottorato di ricerca. candidato presso il Laboratorio Scientifico Coordinato e Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica (ECE). "Prevediamo un dispositivo retroauricolare che ottenga ancora la cancellazione del rumore tanto quanto le migliori cuffie o auricolari disponibili oggi".

L'idea principale alla base di questa ricerca prevede la combinazione di reti IoT wireless con cancellazione del rumore. Nell'ambiente viene posizionato un microfono che rileva i suoni e li invia tramite segnali wireless a un auricolare. Poiché i segnali wireless viaggiano un milione di volte più velocemente del suono, l'auricolare può ricevere le informazioni sul suono molto più velocemente del suono stesso.

"Questo è simile al fulmine e al tuono:il fulmine arriva molto prima del tuono, permettendo alle persone di prepararsi per il forte rombo, " ha detto il consigliere di Shen, Romit Roy Choudhury, un professore ECE. "Allo stesso modo, il nostro dispositivo auricolare ottiene le informazioni audio in anticipo, e ha molto più tempo per produrre un segnale antirumore migliore."

La figura seguente (e il video allegato) mostra un esempio di come funzionerebbe questa tecnologia. La persona che vuole cancellare il rumore (Alice) metterebbe il microfono IoT lontano da lei, dire sulla porta del suo ufficio. Il rumore della conversazione dei suoi colleghi nel corridoio viene captato da questo dispositivo IoT e trasmesso all'auricolare di Alice tramite una connessione wireless. Il suono effettivo arriva all'auricolare più tardi, e a causa di questo tempo di consegna, il rumore può essere completamente cancellato. Di conseguenza, non è più necessario bloccare il condotto uditivo.

Ci sono tuttavia, alcune limitazioni. Il microfono IoT deve trovarsi tra la sorgente di rumore e Alice. Se il rumore le arriva da tutte le direzioni, un altro paio di dispositivi IoT dovrebbero essere posizionati intorno a lei. Nei test condotti durante la ricerca, il dispositivo progettato dal gruppo di Shen e Choudhury ha superato una cuffia leader nella cancellazione complessiva del rumore ed è stato valutato meglio dai partecipanti umani.

Alla domanda sui potenziali problemi di privacy legati al dispositivo, Shen ha annullato alcune delle paure più comuni.

"La preoccupazione più comune per la privacy è che il dispositivo registrerà segretamente la voce di qualcuno, " ha detto Shen. "Questo dispositivo è analogico, quindi non ha la capacità di registrare il suono. Nel momento in cui il dispositivo sente il suono, viene inviato in modalità wireless."

Questa differenziazione è ciò che separa il dispositivo di Shen da molti dispositivi IoT comunemente usati oggi, come Amazon Echo e Google Home, che deve registrare campioni vocali per funzionare.

Shen e i suoi colleghi stanno già ricevendo attenzione per il loro lavoro. Il documento di ricerca sul progetto è stato recentemente selezionato per la presentazione alla prossima conferenza dell'Association for Computing Machinery Special Interest Group on Data Communication (ACM SIGCOMM) che si svolge a Budapest, Ungheria, a fine agosto. La conferenza riunisce ricercatori globali nel campo delle reti di computer e delle comunicazioni.

"Questo è destinato a cambiare il modo in cui pensiamo alla cancellazione del rumore, dove le reti di sensori IoT si coordinano per consentire ambienti più silenziosi e confortevoli, ", ha affermato il professore assistente dell'ECE Haitham Hassanieh, che è coautore di questo articolo. Altri coautori includono Nirupam Roy e Junfeng Guan, entrambi ECE Ph.D. studenti dell'Università dell'Illinois Urbana-Champaign.

Guardare avanti, il team vorrebbe espandere l'uso del proprio dispositivo per fornire la cancellazione del rumore per più di un individuo alla volta e rendere il dispositivo indossabile ancora più leggero per un uso continuo.