Pesquisadores da Universidade de Washington desenvolveram um protótipo de fones de ouvido com IA integrada que cria uma espécie de “bolha sonora”. Essa tecnologia inovadora permite ao usuário ouvir claramente vozes em um raio programável de 1 a 2 metros, enquanto sons fora dessa bolha são significativamente atenuados. A ideia é útil em situações como escritórios ou restaurantes, onde o foco no som próximo pode melhorar a experiência auditiva sem interferências do ambiente. A equipe publicou suas descobertas na Nature Electronics.
O sistema é baseado em algoritmos de inteligência artificial integrados a fones de ouvido com microfones distribuídos pela faixa de cabeça. Ele suprime sons externos com uma redução média de 49 decibéis, mesmo que esses sons sejam mais altos que os da bolha. Além disso, os sons dentro do alcance são ligeiramente amplificados para compensar a redução física de ruídos que ocorre nos fones. A tecnologia é capaz de processar essas informações em tempo real, com uma latência de apenas 8 milissegundos.
Um aspecto inovador do projeto foi demonstrar que é possível criar essa bolha sonora utilizando apenas os microfones presentes no próprio headset, sem a necessidade de grande separação física entre eles. Para treinar o sistema, os pesquisadores usaram um modelo robótico com uma cabeça equipada com fones de ouvido, permitindo coletar dados de sons em diferentes distâncias e direções. Os testes envolveram 22 ambientes internos variados, como escritórios e espaços residenciais, e também incluíram usuários humanos.
O algoritmo de IA usado pelos pesquisadores analisa as diferentes frequências dos sons e as fases que elas atravessam enquanto viajam até o ouvinte. Essa abordagem é o que permite ao sistema identificar a distância das fontes sonoras. Outro fator que contribui para o funcionamento do sistema é o reflexo dos sons na cabeça do usuário, o que auxilia a rede neural a distinguir fontes sonoras em diferentes locais.
Comparado a fones de ouvido existentes, como o AirPods Pro 2, que ajustam o som com base na direção da cabeça, o novo sistema de IA apresenta vantagens significativas. Ele é capaz de lidar com múltiplos falantes ao mesmo tempo, não perde funcionalidade com o movimento da cabeça do usuário e é mais eficiente em reduzir sons altos vindos de outras direções. Contudo, atualmente a tecnologia funciona apenas em ambientes internos, devido à dificuldade de treinar o sistema com sons externos de alta qualidade.
Os próximos passos da equipe incluem adaptar a tecnologia para aparelhos auditivos e fones menores, como earbuds. Isso exigirá novas estratégias de posicionamento dos microfones, mas promete expandir as aplicações práticas dessa tecnologia, que já está sendo comercializada por uma startup derivada da pesquisa. O código do protótipo foi disponibilizado para outros desenvolvedores, incentivando a continuidade e o avanço dessa inovação.
