使用麥克風錄製聲音當然很實用，但會帶來一個問題：設備會拾取所有聲音。因此，不可能分離不同樂器的聲音，並且可能會拾取無關的聲音（例如房間牆壁的反射聲）。研究人員 Mark Sheinin 和 Dorian Chan（您可以在上圖中看到）決定嘗試另一種更直觀的方法。為此，他們開發了一種設備，能夠拍攝樂器的振動，然後將其轉化為聲音，正如他們在下面的影片中所解釋的那樣。
首先必須能夠拍攝振動，原聲吉他或小提琴等樂器就是這種情況。因此，琴弦的振動也會引起吉他琴身的振動。接下來，相機必須能夠偵測低振幅和高頻。卡內基美隆大學的兩位研究人員決定不選擇太昂貴的高速相機，而是使用雷射照亮儀器，以及兩種不同的快門技術。因此，幹擾以一系列隨振動而變化的斑點的形式出現。他們的動作由兩個攝影機組成的系統記錄：一個具有全局快門，另一個具有捲簾快門。在後者中，行被逐行暴露並直接讀取。透過結合兩個快門，我們獲得了一個與高速相機一樣高效的系統，但成本卻顯著降低。
此系統可以分離兩個不同來源的聲音
該技術透過捲簾快門可以對 63 kHz 的高頻點進行取樣，而且透過全局快門也可以記錄二維運動。在影片的 3 點 22 分，研究人員展示了使用播放音樂的揚聲器進行的首次測試。音訊由麥克風記錄，而振動由雙攝像頭設備拾取，然後重建聲音。第二個測試使用兩個揚聲器播放兩種不同的音樂。麥克風只能拾取兩種音樂的組合，而設備可以將它們分開。
研究人員指出，他們的系統不會受到樂器運動的干擾，當音樂家使用它時，樂器就會移動。這些運動會影響點的運動，但會在聲音重建階段考慮。該設備還可以與多種儀器配合使用，前提是每種儀器都由雷射照射。
光學麥克風的概念當然並不新鮮，但研究人員 Mark Sheinin 和 Dorian Chan 已經成功地用廉價的相機實現了它。有必要看看該設備將來是否能提供足夠的音質來滿足音響工程師的需求。然而，它也可以用於其他領域，例如監控工廠機械或尋找汽車引擎中的異常聲音。
來源 ： 卡內基美隆大學
