Mikrofon z tłumieniem klawiatury

Mikrofon z tłumieniem klawiatury to moduł wykorzystujący algorytmy redukujące odgłosy naciskania klawiszy podczas rozmowy.

Jak działa tłumienie odgłosów klawiatury

Mikrofon z tłumieniem klawiatury jest elementem toru audio, w którym sygnał głosu jest oddzielany od dźwięków powstających podczas naciskania klawiszy. W praktyce nie musi to oznaczać specjalnej konstrukcji samego przetwornika. Tłumienie może być realizowane przez oprogramowanie, układ DSP (Digital Signal Processor) albo połączenie kilku metod: filtracji częstotliwościowej, analizy charakteru zakłócenia oraz bramkowania sygnału. Mikrofon rejestruje głos i hałas jednocześnie, a algorytm próbuje oszacować, które fragmenty nagrania odpowiadają mowie, a które uderzeniom klawiszy.

Odgłos klawiatury ma zwykle charakter krótkich impulsów. Oprócz dźwięku generowanego przez mechanizm klawisza może pojawić się rezonans biurka, stuknięcia obudowy oraz drgania przenoszone przez podstawę mikrofonu. Algorytm redukcji hałasu może obniżać poziom takich impulsów, ale nie usuwa ich zawsze całkowicie. Skuteczność zależy od odległości mikrofonu od klawiatury, rodzaju klawiszy, głośności mowy, ustawienia czułości wejścia oraz sposobu zamocowania urządzenia.

Różnica między redukcją klawiatury a innymi funkcjami audio

Tłumienie klawiatury nie jest tym samym co zwykły filtr dolnoprzepustowy. Taki filtr ogranicza wysokie częstotliwości powyżej określonego zakresu, lecz może jednocześnie zmienić barwę głosu i nie usunąć niskich składowych stuknięcia przenoszonych przez biurko. Redukcja szumu stałego działa przede wszystkim na jednostajne tło, na przykład szum wentylatora. Odgłosy klawiatury są natomiast nieregularne, dlatego wymagają analizy czasowej i widmowej.

Funkcja ta różni się również od eliminacji echa akustycznego. AEC (Acoustic Echo Cancellation) służy do ograniczania dźwięku odtwarzanego przez głośniki i ponownie odbieranego przez mikrofon podczas rozmowy. Z kolei VAD (Voice Activity Detection) wykrywa obecność mowy i może wyciszać wejście w przerwach, ale nie zawsze odróżnia ciche naciskanie klawiszy od głosu. W niektórych urządzeniach stosuje się także mikrofony kierunkowe lub układ wielu mikrofonów, który wykorzystuje różnice poziomu i czasu dotarcia dźwięku do ograniczania zakłóceń z określonego kierunku.

Ustawienie mikrofonu i granice skuteczności algorytmu

Na działanie tłumienia wpływa przede wszystkim stosunek poziomu głosu do poziomu hałasu. Mikrofon ustawiony blisko ust może pracować z mniejszym wzmocnieniem wejściowym, dzięki czemu dźwięk klawiatury stanowi mniejszą część całego sygnału. Zbyt duże wzmocnienie może powodować przesterowanie, czyli obcinanie wierzchołków fali audio. Po takim zniekształceniu algorytm ma mniej informacji potrzebnych do odróżnienia mowy od zakłócenia.

Warto zwrócić uwagę na opóźnienie przetwarzania. Redukcja hałasu wykonywana w czasie rzeczywistym musi analizować krótkie fragmenty sygnału, a następnie odpowiednio je zmodyfikować. Zbyt agresywne ustawienia mogą powodować metaliczne brzmienie, urywanie końcówek słów, chwilowe zaniki głosu albo efekt „pompy”, gdy poziom dźwięku zmienia się skokowo. Jeżeli klawiatura powoduje także drgania mechaniczne, sama filtracja cyfrowa może być niewystarczająca. Pomaga wtedy stabilne ustawienie mikrofonu, odsunięcie go od powierzchni biurka oraz ograniczenie bezpośredniego kontaktu przewodu i podstawy z elementami wprawianymi w drgania.

Sprawdzenie toru mikrofonowego w laptopie lub komputerze PC

Diagnostyka powinna obejmować mikrofon, sterownik audio, aplikację używaną do rozmów oraz ustawienia systemowego wejścia. Najpierw warto sprawdzić, czy właściwe urządzenie zostało wybrane jako mikrofon, czy poziom wejściowy nie jest ustawiony zbyt wysoko oraz czy funkcja redukcji szumów nie jest włączona jednocześnie w kilku miejscach. Nakładanie kilku filtrów może zwiększać opóźnienie i zniekształcać mowę. Porównanie nagrania z aktywnym tłumieniem i bez niego pozwala ustalić, czy problem dotyczy samego mikrofonu, konfiguracji programu, czy przenoszenia drgań przez obudowę.

Warszawskie Pogotowie Komputerowe zajmuje się profesjonalną naprawą laptopów, komputerów PC oraz ich podzespołów, dlatego w przypadku nieprawidłowego działania wejścia audio można sprawdzić zarówno ustawienia i sterowniki, jak i fizyczny stan mikrofonu, przewodów oraz elementów odpowiedzialnych za komunikację dźwiękową. Jeżeli redukcja odgłosów klawiatury działa nierówno, głos zanika albo mikrofon rejestruje głównie stuki, istotne jest rozdzielenie problemu programowego od uszkodzenia sprzętowego.