يشكل Android مشكلة زمن وصول خطيرة عندما يتعلق الأمر بنقل البيانات الصوتية عبر البلوتوث. وبفضل خبرة أحد المتخصصين، قمنا بتحليل كيفية عمل البروتوكول لفهم هذه الثغرة في نظام تشغيل Google.
في مجال سماعات الرأس اللاسلكية، تتضاعف النماذج منذ عدة سنوات. ويمكننا أن نذكر على وجه الخصوصايربودز برو 2، ولكن أيضًا استشهد بـسوني WF-1000XM4أوجوجل بيكسل بودز بروولكن من الواضح أن هناك العديد من النماذج المختلفة. كل هذه المنتجات جعلتنا مهتمين بكيفية عمل صوت البلوتوث. فرصة إدراك أن نظام Android، في هذا الموضوع، ليس طالبًا نموذجيًا.
تم حظر هذا المحتوى لأنك لم تقبل ملفات تعريف الارتباط وأجهزة التتبع الأخرى. يتم توفير هذا المحتوى من قبل موقع يوتيوب.
لتتمكن من مشاهدته، يجب عليك قبول الاستخدام الذي يقوم به موقع YouTube لبياناتك والذي يمكن استخدامه للأغراض التالية: السماح لك بعرض المحتوى ومشاركته مع وسائل التواصل الاجتماعي، وتعزيز تطوير وتحسين المنتجات من Humanoid وملحقاتها. الشركاء، عرض إعلانات مخصصة لك فيما يتعلق بملفك الشخصي ونشاطك، وتحديد ملف تعريف إعلاني مخصص، وقياس أداء الإعلانات والمحتوى على هذا الموقع وقياس جمهور هذا الموقع(يتعلم أكثر)
بالنقر على "أوافق على الكل"، فإنك توافق على الأغراض المذكورة أعلاه لجميع ملفات تعريف الارتباط وأدوات التتبع الأخرى التي يضعها Humanoid وشركائها.
تحتفظ بخيار سحب موافقتك في أي وقت. لمزيد من المعلومات، ندعوك لقراءة موقعناسياسة ملفات تعريف الارتباط.
ولإلقاء بعض الضوء على وضعنا، طلبنا توضيحات قيمة منتوماس جيراردييه، المدير الفني (CTO) دي تيمبو، شركة فرنسية عمرها سبع سنوات،تم شراؤها في نهاية عام 2021 بواسطة Google، وتتخصص في حلول صوت Bluetooth التي تبيعها لمختلف العلامات التجارية. ناقشنا مع محاورنا المعلومات المهمة التي يجب معرفتها في هذا المجال قبل الغوص في تفاصيل تقنية أكثر تعقيدًا تسلط الضوء على عيوب أندرويد في هذا المجال.
خلال هذه المقالة، سنركز هنا وهناك على بعض أنشطةتيمبولأن فهم ما تفعله هذه الشركة يسمح، من بين أمور أخرى، بفهم أفضل للموضوع الذي يهمنا اليوم. تمسك بقوة!
تشريح صوت البلوتوث
لفهم كيفية عمل صوت البلوتوث، تحتاج إلى معرفة أربعة عناصر مهمة تشارك في نقل البيانات: الهوائي، ووحدة التحكم، وجهاز التحكميستضيفوالجزء التطبيقي. في الرسم البياني أدناه، قمنا بتلخيص أدوار كل منهم للحصول على نظرة عامة جيدة.
على هاتفك الذكي الذي يعمل بنظام Android أو جهاز Bluetooth الخاص بك (سماعات الأذن، وسماعات الرأس، ومكبرات الصوت، وما إلى ذلك)، يعد الهوائي أحد مكونات الأجهزة البحتة، بينما تعتمد وحدة التحكم على كل من الأجهزة والبرامج. تطبيقاتيستضيفوطبقات التطبيق عبارة عن برمجيات بالكامل.
وهكذا تمكنت فرق Tempow من التخصص في تعديليستضيفوجزء التطبيق على الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android لتزويدها بمزيد من الوظائف. على سبيل المثال، بفضل هذايمكن لجهاز Motorola Moto X4 الاتصال بأربعة مكبرات صوت في نفس الوقتللقيام بغرفة متعددة. الشيء نفسه ينطبق علىتي سي ال بليكس. يستفيد هذان الهاتفان الذكيان من الشراكة بين الشركات المصنعة لهما والشركة الفرنسية الشابة.
على نظام Android، مكتباتيستضيفوجزء التطبيق موجود بالفعل، لذلك تحتاج فقط إلى تعديله. إنها ليست نفس القصة على سماعات الرأس أو سماعات الأذن أو مكبرات الصوت التي تعمل بتقنية البلوتوث. في الواقع، تتم إدارة كل شيء في هذه الأجهزة بواسطة الشريحة المدمجة بداخلها. ومع ذلك، نادرًا ما يهتم موردو الرقائق بهذا الأمريستضيفوالجزء التطبيقي.
فيما يتعلق بهذه المنتجات، تقدم Tempow خبرتها من خلال تطبيقاتها الخاصة على هذه المستويات. ومن خلال القيام بذلك، يسمح المتخصص الفرنسي للشركة المصنعة لسماعات البلوتوث، على سبيل المثال، بتقديم المزيد من الميزات “دون الاعتماد على الأجهزة الموجودة على متن الطائرة"، يقول توماس جيراردييه.
تيمبو ضد كوالكوم
حقيقة مثيرة للاهتمام:مصمم شرائح كوالكومتقوم بتطوير حلول البرمجيات الخاصة بها علىيستضيفوالجزء التطبيقي. في هذا يمكن اعتبار عملاق سان دييغو منافسًا لشركة Tempow. ولذلك فإن الشركتين لا تتعاونان أبدًا.
بالعكس "نحن نعمل مع الكثير من الشركات المصنعة للرقائق [الأخرى] لتطوير الشراكات ومن ثم التكامل المسبق لشرائحهم بحيث إذا أرادت الشركة المصنعة للمنتج استخدام Tempow، فسيكون بمقدورها بسهولة استخدام أي شريحة متوافقة مع تقنيتنا»، يثق محاورنا.
من جانبها، تعتمد تقنيات كوالكوم على Snapdragon SoCs. لذلك يدافع توماس جيراردييه عن رعيته:
لنتخيل أنني Bose وأنني أقوم بتطوير منتج بينما أعتمد على شريحة Qualcomm. إذا اضطررت إلى تغيير الرقائق غدًا - اعتمادًا على تطورات السوق على سبيل المثال - فلا بد لي من إعادة كل شيء، كل التكامل فوق الشريحة. وهذا ليس هو الحال بالنسبة لنا، في Tempow، حيث سنكون قادرين على استخدام نفس البرنامج على شرائح مختلفة.
كيف يتم نقل الصوت إلى سماعات الرأس اللاسلكية الحقيقية؟
اكتشف التوقيع الصوتي الأسطوري لـ Audio-Technica
رأينا: “من الصعب عدم الإعجاب باستعادة سماعات الرأس Audio-Technica ATH-M50xBT2! توفر الشركة المصنعة اليابانية سماعات رأس من شأنها أن ترضي الكثير من الآذان. قبعة."
دعونا نركز الآن بشكل أكثر تحديدًا على سماعات الرأس اللاسلكية الحقيقية. بشكل تقريبي، هناك ثلاث طرق يمكنهم من خلالها استقبال الصوت من الهاتف الذكي. يمكننا التحدث عن طبولوجيا أو معماريات لاسلكية.
الأول، وهو الأكثر شيوعًا، يسمىإعادة توجيه. في هذا السيناريو، يرسل الهاتف الذكي كلتا القناتين الصوتيتين- غادروآخرونيمين -إلى أحد المستمعين الذي سيكون بعد ذلك مسؤولاً عن إعادة إرسالها إلى الثاني.
العمارة الثانية تسمىاستنشاق. هنا، يرسل الهاتف الذكي دائمًا القنوات اليمنى واليسرى إلى سماعة أذن واحدة. ومع ذلك، في الوقت نفسه، تتظاهر سماعة الرأس الثانية بأنها الأولى من أجل استرداد نفس البيانات. وتستخدم شركة Apple هذه التقنية على نطاق واسع، حيث تستفيد من العديد من براءات الاختراع التي تمنع عددًا كبيرًا من المنافسين من استغلال هذه الهيكلية.
البنية الأخيرة هي ببساطة إرسال القناةغادرإلى السماعة اليسرى والقناةيمينإلى الذي على اليمين.هذا هو الحل الذي تريد شركة Tempow دفعه، لأنه يستهلك بطارية أقل. في الواقع، نظرًا لأن كل سماعة رأس تستقبل بيانات أقل، فإنها تتطلب طاقة أقل. إنه أيضًا هذا الحل الذي يميل إلى الدفع بمعيار Bluetooth الجديد لسماعات الرأس وسماعات الأذنبلوتوث LE الصوت.
المشكلة هي أنه لتقديم هذا الحل، يجب على Tempow دفع تقنيتها إلى كل من الهاتف الذكي وسماعات الرأس. لاحظ أيضًا أن العديد من الشركات تعمل على هذا النوع من الهندسة المعمارية.
أربعة معايير للتوازن
لقد تقدمنا بشكل جيد الآن، لكن الأمر لم ينته بعد. دعونا الآن نلقي نظرة على المعايير التي يجب مراعاتها عند تقييم حل صوت Bluetooth. يشرح توماس جيراردييه أن هناك أربعة:
- المزامنة صالحة فقط لسماعات الرأس اللاسلكية الحقيقية، ومن الواضح أنه لا توجد هذه المشكلة على سماعات الرأس؛
- استهلاك البطارية
- والاستقرار الذي يسير جنبًا إلى جنب مع جودة الصوت؛
- كمون.
عندما يتعلق الأمر بالمزامنة بين سماعات الرأس في نفس الزوج، فإن كل شيء سيعتمد على تكامل برنامج الشركة المصنعة. سيعتمد استهلاك البطارية كثيرًا على الأجهزة المستخدمة بشكل واضح والطوبولوجيا اللاسلكية كما أوضحنا أعلاه.
إذا تم أخذ الاستقرار وجودة الصوت في الاعتبار معًا، فذلك بسبببرامج ترميز صوت بلوتوث. كلما زاد برنامج الترميز الذي يوفر دقة عالية أثناء إعادة الإنتاج، مع ضغط قليل (aptX HD، LDAC، HWA، وما إلى ذلك)، زاد عرض النطاق الترددي الذي سيستخدمه. وبالتالي فإن مخاطر التشبع أعلى، مما يشكل مشكلة بالنسبة لاستقرار الإشارة. لاحظ أيضًا أن جودة الصوت تعتمد بالضرورة على برامج ترميز الأجهزة مثل DAC الموجود على اللوحة والذي يحول البيانات من رقمية إلى تناظرية.
أخيرًا، بمجرد أن يتعلق الأمر بالهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android، فإن زمن الوصول للإشارة يخضع تمامًا لسلوك نظام تشغيل Google للهواتف المحمولة كما سنرى بعد فترة وجيزة. ولكن قبل المضي قدمًا، دعونا نركز على فكرة مهمة عن التوازن طرحها توماس جيراردييه. يسلط هذا الأخير الضوء على حقيقة أن دفع جودة الصوت عبر برامج الترميز له أيضًا تأثير على استهلاك الطاقة - فكلما تم إرسال المزيد من البيانات، زاد استهلاك البطارية.
يجب على الشركات المصنعة إيجاد الحل الوسط الصحيح
«لذلك يجب على الشركات المصنعة إيجاد الحل الوسط الصحيح بين جودة الصوت والاستقرار والاستقلالية لأجهزة Bluetooth الخاصة بهم.»، يخبرنا ممثل Tempow. وهذا أيضًا هو سبب رضا العديد من سماعات الرأس اللاسلكية الحقيقية عن برنامج ترميز AAC.وهو الأكثر توازنا فيما يتعلق بهذه المعايير»، بالإضافة إلى SBC وهو إلزامي. ومن المهم الإشارة هنا إلى ذلكلدى الشركة المصنعة لسماعات الأذن أو سماعات الرأس خيار اختيار التكوين الذي يعتبره الأكثر صلةاعتمادًا على الجمهور المستهدف، وسعر بيع أجهزتهم، والموارد المتاحة لهم، وما إلى ذلك.
ومع ذلك، لا يمكننا على الإطلاق أن نقول نفس الشيء بالنسبة لزمن الوصول عندما يتعلق الأمر بنظام Android.
أندرويد وبلوتوث الكمون
على نظام Android، يكون زمن الوصول الصوتي عبر Bluetooth مرتفعًا بشكل خاص، حيث يتراوح من 190 إلى 220 مللي ثانية اعتمادًا على طراز سماعة الرأس أو سماعة الأذن أو الهاتف الذكي أو برنامج الترميز المستخدم. ويرجع ذلك إلى حقيقة أننا نرى تدخلاً على عدة مستوياتعازلةأو بالفرنسية البسيطة، التخزين المؤقت. في الواقع، لتتمكن من قراءة البيانات المرسلة بواسطة تطبيق الألعاب أو الموسيقى، يجب عليك أولاً استلامها وهنا يتم استخدامعازلة.
لقد وجدنا بالفعل أعازلةفي تطبيقات الهاتف المحمول التي يعتمد طولها على مطوريها، ولكن قبل كل شيء، على Android، هناك تخزين مؤقت لمدة هائلة "100 إلى 150 مللي ثانية» في خادم الصوت، والخطأ هو عدم وجود التحسينات. من المفيد معرفة: خادم الصوت هو برنامج يدير وصول التطبيقات إلى ميزات الصوت بالهاتف الذكي. المعلومات تمر بالضرورة من خلاله.
إن أكثر من 100 مللي ثانية من زمن الوصول الأساسي يعد كثيرًا بالفعل... ولكن هذا ليس كل شيء، نظرًا لأنيستضيفويضيف جهاز التحكم أيضًا سنتان عن طريق التسبب في الارتعاش (غضبباللغة الإنجليزية). لفهم هذا المصطلح، عليك أن تعرف أن الهاتف الذكي يرسل البيانات الصوتية إلى سماعة الرأس في حزم صغيرة تبلغ 14.5 مللي ثانية.
في عالم مثالي، يجب أن تكون سماعات الرأس أو سماعات الأذن قادرة على استقبال الحزمة بمجرد أن تبدأ في قراءة الحزمة التي تم استلامها قبل ذلك مباشرة. وبدون الأخذ في الاعتبار ما يقرب من 3 مللي ثانية تقضيها الحزمة الصوتية في الهواء في المتوسط، يجب ألا يتجاوز الوقت بين استلام كل حزمة 14.5 مللي ثانية... نعم، في عالم مثالي.
لسوء الحظ، هذا هو المكان الذي سبب فيه الارتعاشيستضيفووحدة التحكم. الارتعاش هو الاختلاف في الفجوة بين كل حزمة صوتية مرسلة ويمكن أن يصل هذا التأخير إلى 60 مللي ثانية على نظام Android. بمعنى آخر، بعد تشغيل 14.5 مللي ثانية من الصوت، قد ينتهي الأمر بسماعة البلوتوث بفجوة قدرها 45.5 مللي ثانية (لأن 60-14.5=45.5). هل مازلت تتابع؟ حسنًا، يمكننا الاستمرار.
لتجنب هذه "الثقوب" الصوتية، تضيف الشركات المصنعة لسماعات الرأس وسماعات الرأس طوعًا أعازلةعلى أجهزتهم بمجرد اتصالهم بهاتف ذكي يعمل بنظام Android، حتى يتمكنوا من انتظار الحزم الثمينة بهدوء. إنه نوع من الإعاقة المبرمجة: "إذا كنت أعرف أنني لن أتلقى الصوت لمدة 60 مللي ثانية، فأنا بحاجة إلى تخزين مؤقت لمدة 60 مللي ثانية على الأقل».
ويتراوح هذا التخزين المؤقت الإضافي بين 60 و100 مللي ثانية. دون أن يمنحنا الوقت الكافي لاستخدام الآلات الحاسبة، يخبرنا توماس جيراردييه أنه بشكل عام،يتراوح زمن الوصول التراكمي هذا على Android بين 180 و250 مللي ثانية، أو حتى 300 مللي ثانية في بعض الحالات.«ولذلك، فإن الحصول على زمن انتقال منخفض على نظام Android أمر معقد للغاية". للمقارنة، تتمتع سماعات Apple AirPods بمتوسط زمن وصول يصل إلى 120 مللي ثانية.
ما العواقب؟
في خدمات بث الفيديو مثل YouTube أو Netflix، يمكن إخفاء زمن الوصول هذا من خلال تعديل بسيط على تدفقات الفيديو. مثلعازلةسماعات البلوتوث، هذا قيد يتم تطبيقه عمدًا لإخفاء الكمون الرهيب عن آذان وأعين المستخدم.
ومع ذلك، لا ينطبق هذا الحل على ألعاب الفيديو. حاول بدء اللعبةفورتنايتأوكول اوف ديوتي موبايلمع سماعات البلوتوث: ستسمع إطلاق النار من بندقيتك جيدًا بعد الضغط على الزناد. وهذا أمر مربك بشكل خاص ويفسد التجربة بشكل كبير. ولهذا السبب أيضًا لا تتخلص الهواتف الذكية المخصصة للألعاب من مقبس 3.5 ملم. باستخدام الكابل، يكون زمن الوصول الصوتي في حده الأدنى.
إن Google هي التي يجب أن تبذل جهدًا
على مر السنين "لقد بذلت Google الكثير من الجهد لتحسين زمن الوصول عبر كابل المقبس. ولكن بشكل عام، في أحدث إصدارات نظام التشغيل، منذ Android 7 أو 8، لم يكن هناك أي تحسن على تقنية Bluetooth»، يستنكر توماس جيراردييه.
لذلك نكرر،الشركة المصنعة لسماعات الرأس التي تعمل بتقنية Bluetooth لا حول لها ولا قوة بشكل عام فيما يتعلق بزمن الوصول الصوتي. إنه يتحكم في جودة منتجه واستقلاليته من خلال بعض التنازلات، ولكن "فيما يتعلق بزمن الوصول، فإن Google هي التي يجب أن تبذل الجهود».
في هذه الأثناء، يحاول Tempow تحسين سلوك خادم الصوت لتقليل زمن الوصول الذي يسببه أثناء محاولة تقليل اهتزاز الصوت.يستضيفمن خلال إجبارها على إعطاء الأولوية لإرسال حزم صوتية صغيرة على المهام الأخرى التي تحتاج إلى الاهتمام بها. يفخر توماس جيراردييه بحقيقة "أنه مع كل التحسينات التي أجريناها، يمكننا أن نخفض إلى 80 مللي ثانية».
الوعود الجميلة . يرجى ملاحظة ذلك أيضًايعد Android أيضًا بمثابة صداع لمنصات SVoD. وهذا موضوع آخر مثير للاهتمام بنفس القدر وندعوك لاكتشافه.
للذهاب أبعد من ذلك
myCanal، وNetflix، وMolotov... لماذا تمثل مقاطع الفيديو عالية الدقة صداعًا حقيقيًا على هواتفنا الذكية التي تعمل بنظام Android
هل تريد العثور على أفضل مقالات Frandroid على أخبار Google؟ يمكنك المتابعةفراندرويد على أخبار جوجلبنقرة واحدة.
