Computer meet ruimte als vleermuis
Als een vleermuis kunnen 'horen' hoe groot een kamer is. Dankzij een computerprogramma van de Ecole Polytechnique in het Zwitserse Lausanne kan het straks voor iedereen mogelijk zijn. Met een luidspreker en enkele microfoons berekent het programma de vorm en afmeting van een kamer.
AMSTERDAM - Wetenschappers schrijven deze week over hun ontdekking in het wetenschappelijk tijdschrift PNAS. Ze denken dat de techniek in de toekomst kan worden gebruikt om concertzalen te ontwerpen of om virtual reality overtuigender te laten werken. Misschien kan de techniek zelfs op telefoons worden toegepast; dan zou het mogelijk zijn om ook in een gebouw een goede routekaart te zien.
Echolocatie, zoals het zien met geluid heet, komt in de natuur veel voor. Vleermuizen en dolfijnen maken er bijvoorbeeld gebruik van. Tot nu toe was het echter niet gelukt om met geluid een computer de vorm van een kamer te laten herkennen.
De techniek werkt als volgt: een speakertje in de kamer is gericht op de microfoons en maakt een klikgeluidje. Door het tijdstip waarop het oorspronkelijke geluid langskomt af te trekken van het tijdstip waarop de echo langs de microfoon schiet, kan je de afstand tussen de microfoon en de muur berekenen. Door meerdere microfoons te gebruiken en de echo's op slimme manieren te combineren, is het met veel wiskundige formules mogelijk om uit te rekenen hoe groot de kamer moet zijn en welke vorm deze moet hebben.
De onderzoekers liepen wel tegen problemen aan. Zo waren de microfoons erg gevoelig voor ruis. Vaak ontstonden er echo's die niet van een muur afkomstig waren en die dus uit het computerprogramma moesten worden gehaald. Door een groot aantal geluiden op te nemen, lukte het toch om een goede schatting te maken die de 'spookecho's' negeerde.
Naast de simulaties, die allemaal op een computer werden gedaan, testten de onderzoekers hun idee ook in de echte wereld. In een collegezaal werkte het erg goed; de schatting scheelde slechts enkele centimeters met de werkelijkheid.
Daarna stelden de onderzoekers het algoritme voor een grotere uitdaging: het portaal van de Kathedraal van Lausanne. Hier werkte het algoritme aanzienlijk minder goed. Dat is niet verwonderlijk aangezien het programma zo gemaakt is dat het vooral nette, hoekige ruimten kan zien. Een grillige omgeving zoals een kathedraal, met standbeelden, reliëf en hoge ruiten, is daarom een minder geschikte omgeving.
undefined
