Reforge-audiomotor

De meeste focus- en slaapapps leveren vooraf opgenomen audioloops mee die uit archieven met kant-en-klare geluiden zijn gedownload. Hetzelfde regengeluid dat je in de ene app hoort, is hetzelfde bestand dat aan tientallen andere wordt verkocht. Het draait in een lus. Het herhaalt zich. Het is niet voor jou gemaakt.

Ebbi is anders. We hebben een eigen audiomotor gebouwd, Reforge genaamd, speciaal voor deze app. Die zit achter elk geluidslandschap dat je hoort. Op iPhone worden sommige geluiden live op je apparaat gegenereerd uit wiskundige vergelijkingen, zonder audiobestanden en zonder internet; op Android zijn dezelfde geluiden vooraf berekend en in de app opgeslagen. Andere zijn ontworpen op basis van akoestische analyse van geluiden uit de echte wereld en opnieuw opgebouwd uit hun wiskundige structuur, in plaats van gekopieerd van een opname.

Reforge is geen functie die we er achteraf aan hebben toegevoegd. Het is het fundament waarop de app is gebouwd.

1. Onderzocht

Elk geluid in Ebbi is gekozen met gepubliceerd onderzoek naar ADHD, cognitie en psychoakoestiek in het achterhoofd, al is het bewijs niet voor elk geluid even sterk. Witte ruis heeft het sterkste bewijs bij ADHD: een meta-analyse van 13 studies onder jongeren met ADHD of aandachtsproblemen. Lo-Fi berust op indirect bewijs: kinderen met en zonder ADHD maakten minder fouten met achtergrondmuziek, al heeft geen enkele studie Lo-Fi zelf getest. Zelfs stilte is opgenomen, omdat het onderzoek laat zien dat niet elk ADHD-brein baat heeft bij ruis. Niets zit zonder reden in de app, en elke reden is gedocumenteerd met bronvermeldingen.

Bekijk het volledige onderzoek voor elk geluid →

2. Ontworpen

Voor zes van onze geluiden analyseert Reforge opnames uit de echte wereld en haalt het hun volledige akoestische structuur eruit: elke frequentie, elke verandering in amplitude, elke tijdsverhouding. Uit die analyse bouwt het een wiskundige blauwdruk van het geluid. Die blauwdruk zorgt voor het geluid dat je hoort, niet de oorspronkelijke opname.

Op iPhone draait de wiskunde voor basisgeluiden zoals ruiskleuren en regen live op je apparaat: de processor van je telefoon genereert elke afzonderlijke geluidswaarde uit vergelijkingen. Op Android zijn dezelfde geluiden vooraf berekend en in de app opgeslagen. In beide gevallen: geen downloads, geen streaming.

3. Geverifieerd

We hebben ons regengeluid getest met audioclassificatie: een model voor machinaal leren dat is getraind op een grote verzameling opnames uit de echte wereld. We genereerden ons regengeluid en vroegen de classificator: klinkt dit echt zoals het hoort te klinken? Het herkende het geluid als regen, met ruime voorsprong op de geluiden waarmee we niet wilden dat het werd verward, zoals wind, vuur en statische ruis. Die test is uitgevoerd op een gerenderd bestand van ons regenontwerp. De regen die je hoort, is gebouwd op hetzelfde ontwerp, live gegenereerd op iPhone en als nieuwere gerenderde versie op Android, en we hebben de classificator niet opnieuw laten draaien op die versies.

De andere geluiden hebben we niet door de classificator gehaald. De ruiskleuren en Lo-Fi zijn alleen uit wiskunde opgebouwd en niet gemodelleerd naar een opname. De zes geluiden die zijn nagebouwd uit echte opnames (oceaangolven, open haard, beek, wind, onweersbui en café) zijn reconstructies van Reforge, en we hebben elk ervan goedgekeurd door ernaar te luisteren voordat het in de app kwam.

• Geluiden gekozen voor jouw brein. Geen algemene ontspanningsplaylist. Elk geluid heeft een eigen onderzoekspagina met het bewijs erachter.
• Geluiden die zonder internet werken. Elk geluidslandschap zit in de app en speelt zonder verbinding af. Geen internet nodig, geen streaming, geen onderbrekingen tijdens een focussessie.
• Geluiden die we echt hebben gecontroleerd. Niet zomaar door een geluidsontwerper gemixt en uitgebracht. Ons regenontwerp doorstond een test met een audioclassificator en is vergeleken met een echte regenopname, en elk van de zes geluiden die zijn nagebouwd uit opnames hebben we goedgekeurd door ernaar te luisteren voordat het in de app kwam.
• Zelf gebouwd. Niet in licentie genomen. Reforge is speciaal voor Ebbi ontwikkeld door Forge Hut LLC. Het is geen plug-in van een externe partij en geen archief met kant-en-klare geluiden. Het is van ons, en er is een patent voor aangevraagd.

De classificator die we gebruikten is een model voor machinaal leren dat oorspronkelijk is ontworpen om geluiden in de echte wereld te herkennen. We hebben het een nieuw doel gegeven als kwaliteitspoort voor ontworpen audio: in plaats van te vragen "wat is dit voor geluid?" vragen we "komt dit gegenereerde geluid overeen met wat het hoort te zijn?" Tot nu toe hebben we het op ons regengeluid gebruikt. Deze aanpak, audioclassificatie gebruiken als verificatiestap voor gesynthetiseerde uitvoer, valt onder onze lopende patentaanvraag.

Voor regen hebben we ook gemeten hoe nauw een gerenderde versie van ons regenontwerp overeenkwam met een echte regenopname in timbre, spectrale vorm, helderheid en het op- en neergaan van de luidheid. De score was 0,815, boven het doel van 0,80 dat we onszelf hadden gesteld.

Ga voor het onderzoek achter elk afzonderlijk geluid naar de onderzoekspagina.