“烛龙之眼”专家系统的初步成功,为张彬验证人工智能框架的可行性注入了一剂强心针,也让他更加坚定了将这种超越时代的知识,转化为切实改善工作条件、提升效能的实用产品的决心。他的目光,再次投向了那些在特定恶劣环境下坚守岗位的人们——尤其是长期暴露在高分贝发动机轰鸣下的飞行员和地勤人员。
听力损伤和通讯干扰,是长期困扰航空兵的老大难问题。传统的被动隔音耳塞或耳罩,要么隔音效果有限,要么过于厚重影响佩戴舒适度和必要的通讯。张彬脑海中浮现出一个大胆的想法:能否利用技术,主动“消除”这些有害噪声?
这个构想,并非空穴来风。它源于多个技术方向的交叉融合。早期对【神经交互技术】的探索,让他对生物电信号和外界刺激(包括声音)的相互作用有了基础认知;【微型计算器】项目积累的小型化、低功耗运算经验是关键;而刚刚获得的【人工智能基础逻辑框架】及【机器学习基础概念】,则提供了处理复杂声音信号、识别噪声模式并做出实时响应的“大脑”。
项目悄然启动,目标明确:研制一款能主动识别并抵消特定环境噪音的耳机原型。
核心挑战在于算法和实时处理能力。张彬设计了一套精巧的系统架构。耳机外部配备高灵敏度的微型麦克风,用于采集环境噪音。采集到的声音信号被迅速送入一个经过特殊优化的小型数字信号处理单元(dSp),这是耳机的“听觉神经”。
在这里,张彬融入了初步的AI模式识别思想。系统并非对所有声音一视同仁,而是经过预先“训练”(输入了大量飞机发动机轰鸣、设备运转等典型噪音样本),能够快速识别出这些特定频率和模式的持续性噪声。一旦识别成功,处理单元会立刻运算生成一个与原始噪声振幅相同、相位完全相反的反向声波信号。
这个反向信号被发送到耳机内部的扬声器单元播放出来。当这个“反噪声”与外界传入的原始噪声在耳道内相遇时,两者便会因相位相消而发生干涉,能量相互抵消,从而达到降噪的效果。由于只针对识别的特定噪音进行抵消,不影响正常语音通讯和其他需要听取的重要声音(如警报),这就是“主动”与“自适应”的精髓。
为了提升舒适度和舒适性,张彬运用【人体工程学】知识,亲自参与了耳机外壳和耳垫的设计,确保其贴合大多数人耳廓形状,长时间佩戴也不会产生明显压迫感。他甚至考虑了不同人群耳道结构的细微差异,在声学腔体上留出了微调余地。
硬件集成由老周带领的精密机械小组负责,将微型麦克风、dSp芯片、电池和扬声器单元,精巧地封装在流线型的耳机外壳内。第一批量产了二十台原型机,外观虽然略显笨重,但已是当前技术条件下的极限。
原型机首先被送往几个一线航空兵部队和地勤班组进行试用。反馈很快如雪片般飞来。
一位资深飞行员在体验后,激动地通过保密电话向上级汇报:“神器!绝对是神器!戴着它上天,座舱里那些烦人的嗡嗡声一下子小了很多,就像被人按了静音键!听无线电通话清楚多了,落地后耳朵也不像以前那么累!”
一位地勤班长在维护现场试用后,也赞不绝口:“咱们这工作环境,噪音大,时间长,以前下班耳朵里老是嗡嗡响。用了这个,感觉世界都清净了,干活时交代事情也方便,不用扯着嗓子喊!”
试用报告中对降噪效果和通讯清晰度的提升给予了高度评价,同时也提出了一些改进意见,如重量可以再轻一些,电池续航需要延长等。
消息在严格控制的范围内传开,立刻引发了更多领域的关注。坦克兵部队派人来询问能否适配坦克内部的噪音环境;大型工厂的代表希望能为在噪音车间工作的工人提供保护;甚至一些文艺团体和特殊行业(如需要高度集中注意力的接线员)也隐约听闻,表达了浓厚的兴趣。所有人都看到了这项技术背后巨大的应用潜力。
【叮!签到成功!恭喜宿主获得:声学设计与心理声学基础】
关于声音在不同介质和结构中的传播规律、如何通过物理结构设计优化声学性能、以及人类主观听觉感知(心理声学)与客观物理参数之间关系的系统知识涌入脑海。这如同及时雨,为他优化耳机性能提供了更深层的理论工具。
张彬立刻组织团队,运用新获得的知识,重新审视耳机设计。他们调整了内部声学腔体的结构和材料,以更好地控制声波的反射和共振,提升降噪深度并改善残余噪声的音色,使其更自然,减少聆听疲劳。同时,他们也更科学地考虑了人耳对不同频率声音的敏感度差异(等响曲线),对降噪算法进行了针对性优化,使得降噪效果更符合人类的主观感受。
站在声学实验室里,看着测试台上那副其貌不扬却内藏玄机的耳机原型,张彬仿佛听到了来自未来的声音。这不仅仅是保护听力的工具,更是人机环境和谐共处的一次成功实践。它证明了,尖端技术并非总是高高在上,同样可以如此贴近生活,守护每一个平凡岗位上不平凡的奉献者。
他在项目总结中写道:
“自适应降噪耳机原型成,试用广誉。其技融AI之模式识别、实时信号处理与人机工程,效显于护听力、清通讯。窥一斑而知全豹,此技若推广,可惠及万千身处噪音之军民。科技之暖,当如是。”
这副小小的耳机,如同投入池塘的石子,其泛起的涟漪,正悄然扩散向更广阔的应用天地。