Cómo funciona la reducción de ruido mediante IA

El avance de las tecnologías con capacidad de aprendizaje está causando un impacto sustancial en todas las industrias. El panorama digital se está expandiendo para incluir funciones que exploran la innovación visual y auditiva. Esa incluye IA (inteligencia artificial), RV (realidad virtual) y tecnología RA (realidad aumentada).

Estas nuevas tecnologías informáticas ofrecen posibilidades en constante expansión. La transformación del ámbito tecnológico es cada vez más difícil de ignorar. Si bien el público presta mucha atención al crecimiento potencial de las herramientas y aplicaciones de la IA, una categoría está recibiendo la misma atención: la cancelación de ruido con IA.

En los últimos años, los cambios inesperados en el entorno laboral han atraído más atención a las comunicaciones digitales. La tecnología para cancelar ruido ha recibido poca atención por un tiempo. La incorporación de IA al campo del audio mejora las capacidades actuales. Gracias a la reducción de ruido a través de la IA, las comunicaciones digitales en todos los ámbitos han subido de nivel.

Usar IA para reducir el ruido de fondo puede parecer bastante simple, pero el trabajo necesario para lograrlo es complejo. Para poder comunicarse desde un dispositivo digital normalmente se requiere una señal fuerte. Pero ni siquiera una señal WiFi potente puede garantizar una transmisión de audio clara.

Para comprender mejor cómo funciona la reducción de ruido mediante IA, debemos profundizar en la historia y los fundamentos de esta tecnología.

La historia de la reducción de ruido de la IA

La tecnología de reducción de ruido existe desde hace décadas, con audífonos con cancelación de ruido utilizados en el trabajo remoto, espacios de trabajo híbridos y negocios durante años. La incorporación de la IA ha mejorado las posibilidades de reducción de ruido.

Por supuesto, no se puede hablar de la historia de la cancelación de ruido mediante IA sin entender por qué es importante. Un audio claro en todas las plataformas es crucial para la comunicación. Limitar el ruido de fondo en las comunicaciones digitales es el factor que impulsa a esta tecnología. Nadie quiere tener dificultades para escuchar a sus compañeros de trabajo durante una videollamada. Suprimir el ruido de fondo mientras nos concentramos en las voces humanas marcó el siguiente paso en la tecnología de reducción de ruido. La implementación de técnicas de inteligencia artificial y aprendizaje automático en este campo ayudó a lograrlo.

La evolución de las técnicas de reducción de ruido que llevaron a la integración de la inteligencia artificial comenzó con un subconjunto de la IA llamado aprendizaje automático. Los términos inteligencia artificial y aprendizaje automático a menudo se usan indistintamente. No fue hasta que las técnicas avanzadas de aprendizaje automático se hicieron efectivas que vimos mejoras en la tecnología de cancelación de ruido de décadas de antigüedad.

Fundamentos de reducción de ruido de IA

En pocas palabras, la reducción de ruido funciona para eliminar los sonidos de una señal. Ayuda a eliminar el ruido de fondo mientras permaneces concentrado en los sonidos deseados. Una llamada telefónica omitirá los ruidos de fondo sin distorsionar el audio principal en tiempo real. Por ejemplo, el ladrido de los perros o el tráfico. Con la IA con cancelación de ruido, esos sonidos no serán un problema.

Existe una clara distinción entre la reducción de ruido tradicional y los métodos basados ​​en IA. Este último utiliza algoritmos de inteligencia artificial para reducir el ruido de fondo. Estos métodos de reducción de ruido se aplican a grabaciones de audio e imágenes. Las técnicas convencionales de reducción de ruido utilizan algoritmos sustractivos que ayudan a aislar y mejorar el sonido dominante mientras reducen o eliminan el ruido de fondo. Aunque no son 100% precisos, los resultados son los que la mayoría de la gente obtiene con los dispositivos de cancelación de ruido actuales.

Hoy en día, la gente puede estar más familiarizada con las herramientas reductoras/de cancelación de ruido activas y adaptativas. La cancelación activa de ruido (ANC) detecta sonidos de fondo/externos y los cancela antes de que los usuarios puedan escuchar algo que distraiga. El ANC adaptativo es más sofisticado. Permite que el micrófono y el dispositivo de escucha se ajusten automáticamente al entorno. Esta función permite a los usuarios atender llamadas mientras trabajan al aire libre, en una cafetería o mientras viajan.

Los procesos centrados en la IA hacen lo mismo utilizando aprendizaje profundo y algoritmos de rápida evolución. Determina con mayor precisión el sonido dominante, lo aísla, lo realza y elimina los ruidos ambientales al mismo tiempo. Por ejemplo, en el caso de la IA con cancelación activa de ruido. Funciona para detectar el sonido no deseado. Luego produce un sonido que se encuentra en una onda sonora diferente. Cuando el ruido desfasado se encuentra con el ruido no deseado, las ondas sonoras se neutralizan, anulándose entre sí.

Varios algoritmos 

La IA se ejecuta en varios subconjuntos de aprendizaje automático. El primer nivel es el aprendizaje automático (ML) y el siguiente es el aprendizaje profundo (DL). Ambos implican análisis sólidos de los cuales la IA puede aprender.

Los algoritmos de aprendizaje automático, por ejemplo, ayudan al software de IA a comprender y aprender de datos anteriores. A partir de ahí, ajustará sus respuestas. Aparecen ejemplos de este algoritmo en plataformas de música que sugieren artistas en función de las preferencias, búsquedas e historial de escucha del usuario.

Los algoritmos de aprendizaje profundo son otro nivel de aprendizaje automático, estos analizan conjuntos de datos aún más grandes. Esos conjuntos de datos no sólo son más grandes sino también más complejos. El aprendizaje profundo o DL por sus siglas en inglés, está ganando terreno como el algoritmo más utilizado para la tecnología de reducción de sonido de IA. Se ha ganado el nombre de método de aprendizaje universal ya que ha sido una técnica muy útil en casi todos los campos profesionales.

Los métodos DL se consideran el enfoque adaptable. Eso significa que, dado que es capaz de aprender y adaptarse a información más compleja, es capaz de realizar una mayor recopilación y cálculo de datos. Independientemente de las técnicas de aprendizaje automático que se prefieran, cada una puede ayudar a ofrecer una experiencia de audio y sonido más precisa. Como algoritmo multifacético, es incluso capaz de encontrar soluciones con datos limitados o insuficientes.

Beneficios de la reducción de ruido de la IA

El principal beneficio de la reducción de ruido por IA es la mejora general de la calidad del sonido. Ya no tendrás que preocuparte por la claridad de las grabaciones almacenadas o en vivo desde tu dispositivo de audio en tu PC. El software de audio/vídeo que utiliza modelos ML y DL mejorará significativamente cada sesión de comunicación.

Eliminar la naturaleza tediosa de la edición de audio manual es otro beneficio del software de cancelación de ruido con IA. Eliminar el ruido de fondo es un paso manual del pasado. La tecnología actual lo tiene en cuenta por defecto, por lo que sólo tienes que concentrarte en tu trabajo y los sonidos relevantes.

La tecnología de reducción de ruido de IA disminuirá o eliminará el ruido ambiental en tiempo real. No sólo reduce o prácticamente elimina ese ruido de fondo, sino que también es beneficioso para las imágenes. Es una tecnología que puede reducir el ruido perceptible en una imagen. Es una herramienta eficaz para eliminar el ruido de fondo granulado, borroso o distorsionado de imágenes, gráficos, fotografías y/o medios similares.

Campos de aplicación

Las aplicaciones más prácticas para la IA con cancelación de ruido son las llamadas telefónicas o las llamadas de audio/vídeo a través de tabletas y/o PC. Otros usos comunes de la tecnología avanzada de reducción de ruido con IA incluyen la cobertura de videoconferencias, como conferencias telefónicas/reuniones entre tres, podcasts pregrabados o en vivo e incluso producción musical.

Encontrar tecnología que utilice reducción de ruido mediante IA no es difícil. Toma la notebook Dragonfly G4 de HP, por ejemplo. Las bocinas ultra claras y el sistema de audio están equipados con software de reducción de ruido AI.

El software de IA de reducción de ruido también puede disminuir el ruido de fondo de las imágenes, lo que lo convierte en una herramienta útil para los fotógrafos. Campos similares, como la videografía y el cine, también se benefician. Esta tecnología ha demostrado funcionar tan bien que ya hay apps disponibles para que los usuarios mejoren sus archivos audiovisuales. ¿Necesitas eliminar sonidos o imágenes de fondo no deseados en una grabación de vídeo con sonidos e imágenes? Las técnicas y herramientas de sonido de IA pueden acelerar ese proceso de edición.

Las nuevas experiencias auditivas añaden otra capa de aplicaciones útiles que tiene la tecnología de reducción de ruido de IA. La industria musical, concretamente en la composición y producción, ya ha integrado esta tecnología de audio. Ha estado cambiando la dinámica de la creación musical, allanando el camino para las colaboraciones entre humanos e IA.

El futuro de la IA en la tecnología del sonido

La frustración con la tecnología sólo crece cuando no cumple lo prometido. El potencial de la IA en la tecnología del sonido va más allá de las funciones de cancelación de ruido. Las aplicaciones futuras incluyen avances en la industria médica.

Por ejemplo, los dispositivos de apoyo auditivo van a evolucionar a partir de los modelos actuales. La tecnología de inteligencia artificial ya forma parte de este equipo auditivo que cambia vidas. Con la tecnología de reducción de ruido de IA, los usuarios obtienen filtros más precisos. La tecnología puede realizar ajustes automáticos a medida que los usuarios viajan entre entornos. Los algoritmos están diseñados para eliminar la diafonía y el eco y al mismo tiempo separar los sonidos de la habitación.

La ingeniería de audio tampoco se limitó a mejorar la calidad del sonido. La reducción de ruido de la IA abrió la puerta a mejoras en la tecnología de apoyo como la realidad virtual y la realidad aumentada, hasta tal punto que la tecnología de realidad aumentada se ha ido introduciendo gradualmente como una herramienta viable para las empresas.

Resumen

La IA con cancelación de ruido y la tecnología de reducción de ruido aportan una mejor experiencia de audio. Es una tecnología de sonido confiable que impacta las llamadas telefónicas, las videoconferencias, la publicidad comercial, el entretenimiento y las películas. La fabricación de equipos de audio y video ahora incluye la integración de tecnología adaptativa de reducción de ruido ANC y AI.

El impacto que ha tenido la reducción de ruido mediante la IA va más allá del ámbito profesional. Es una tecnología común que se ha ganado una reputación en las industrias creativas y los juegos. El campo de la inteligencia artificial siempre busca ofrecer experiencias de audio y video totalmente inmersivas. Por esto no debería sorprender que las artes visuales, la producción musical, el cine y los juegos utilicen herramientas similares.

Desde el uso diario para comunicaciones personales hasta una claridad de sonido conveniente para el trabajo, los dispositivos de reducción de ruido con IA se convertirán lentamente en la norma. Es muy recomendable que los fanáticos, profesionales y creativos conocedores de la tecnología de todas las industrias consideren explorar soluciones de audio mejoradas con IA.