سیر تکامل اسپیکر گوشی‌های هوشمند

تکامل اسپیکر موبایل

وقتی صحبت از محتوای اسپیکر گوشی‌های هوشمند smatphones-speaker به میان می‌آید، صدا همیشه در بدترین سطح خود بوده و امروز به همان اندازه یک قرن پیش است. قبل از بلندتر شدن و صدای بهتر، گوشی‌های هوشمند بزرگ‌تر و روشن‌تر شدند، دقیقاً مانند رایانه‌ها، تلویزیون‌ها و سینماهای ما قبل از آنها. با این حال، دیر یا زود، صدا هم به همین صورت به گوش می‌‌رسد. در ادامه با ما برای بررسی تاریخچه اسپیکر گوشی های هوشمند smatphones-speaker همراه باشید.

در چند سال گذشته، کیفیت اسپیکر برای اشتراک‌گذاری محتوای رسانه‌های اجتماعی، گوش دادن به موسیقی، تماشای ویدیو، بازی و برقراری تماس‌های ویدیویی بسیار مهم شده است. در سال 2020، نیاز به محتوای صوتی تقویت‌شده در طول شیوع کووید-19 به سطح دیگری رسید، زیرا مردم زمان بسیار بیشتری را در خانه سپری می‌کردند، بنابراین یک بعد چندوظیفه‌ای به زندگی روزمره‌شان اضافه می‌کرد، در حالی که الزام اجتماعی استفاده از هدفون را حذف می‌کرد.

این مقاله سیر تکامل پخش صدای موبایل‌ها را از روزهای پخش صدای مونو با نویز بالا تا تجربه صوتی لذت‌بخش و فراگیر امروزی و در آینده نزدیک را دنبال می‌کند.

قبل از 2010: طلوع صدای گوشی های هوشمند smatphones-speaker

قبل از سال 2010، تعداد بسیار کمی از تلفن‌ها پخش استریو را ارائه می‌کردند: یک موبایل معمولی شامل یک گوشی برای تماس‌های تلفنی، اسپیکر برای صدای تقویت‌شده بود، و تمام. بنابراین حجم پخش به طور کلی نسبتاً کم خواهد بود، بسته به سطح باتری متفاوت است، و تقریباً به طور کامل از بیس محروم می‌شود.

همانطور که بازار موسیقی دیجیتال در اولین ساعات شکوه خود بیدار شد، موارد استفاده از صدای موبایل جدید ظاهر شد، که آگاهی بسیار مورد نیاز را در مورد قابلیت های صوتی موبایل‌ها ما به ارمغان آورد: مردم سی دی های خود را پاره میکردند، موسیقی را (به صورت قانونی یا غیرقانونی) دانلود میکردند و همه آن را انتقال به موبایل های خود انتقال می‌دادند.

 در سال 2008، آیتونز رسما به پلتفورم شماره یک موسیقی در ایالات متحده تبدیل شد و بزرگترین کاتالوگ موسیقی را به خود اختصاص داد و کمتر از پنج میلیارد آهنگ از فروشگاه خود فروخته شد. این شرایطی بود که در آن گوشی‌های بسیار محبوب نوکیا N95 و Apple iPhone 3GS، اولی در مارس 2007 و دومی در ژوئن 2009 عرضه شدند.

زمانی که بسیاری از مردم هنوز از یک تلفن ثابت احساس رضایت می‌کردند، نوکیا موفق شد کودتای باورنکردنی فروش بیش از یک میلیون گوشی را تنها در بریتانیا تا پایان سال عرضه‌اش، و در مجموع 10 میلیون دستگاه، انجام دهد. N95 علاوه بر اینکه یکی از آن گوشی‌های هوشمند smatphones-speaker اولیه بود، وسعت قابل توجهی در حالت پرتره ارائه می‌کرد. قابلیتی که تا به امروز بسیار نادر است.

Nokia N95 (چپ) و iPhone 3GS

با این اوصاف، هر دو اسپیکر در هنگام دستی (به عبارت دیگر، در بیشتر مواقع) بسیار آسان مسدود میشدند، و رندر کلی همچنان بسیار نازک و بی جان بود، زیرا پخش صدا حول محدوده صدای انسان متمرکز بود (که نشان می‌دهد تلفن های همراه هنوز در درجه اول به عنوان وسایل ارتباطی در نظر گرفته میشدند، نه مراکز سرگرمی شخصی در حال حرکت).

یکی از اسپیکرهای استریو N95

علاوه بر این، نویز ها در پخش صدا بسیار بود. در مورد iPhone 3GS، در حالی که مطمئناً محدوده فرکانس وسیع‌تر و نویز شنیداری کمتری را ارائه می‌کرد، هنوز باید تقریباً یک دهه صبر کرد تا در نهایت به استریو و کیفیت اسپیکر گوشی های هوشمند smatphones-speaker تبدیل شود.

پاسخ فرکانسی: iPhone 3GS (صورتی) و Nokia N95 (سبز)  (smatphones-speaker)

نویزهای هارمونیک کلی:iPhone 3GS (صورتی) و Nokia N95 (سبز) (smatphones-speaker)

در آن سال‌ها، نیاز به توان خروجی برای تقویت‌کننده‌های کلاس AB که در موبایل‌ها معمول بود، به اندازه کافی کم بود. همانطور که از نام آن پیداست، آنها مصالحه جالبی را بین کلاس A و کلاس B ارائه کردند، به این صورت که هم صوت بهتری نسبت به تقویت کننده های کلاس B و هم کارایی بالاتری نسبت به تقویت کننده های کلاس A ارائه کردند.

 Apple iPhone 7 جزو اولین گوشی های هوشمندی بود که توانایی پخش استریو داشت

 اما عمر باتری همچنان به دلیل انرژی مورد نیاز برای تقویت سیگنال های صوتی کاهش می‌یابد: این زمانی بود که سازندگان تجهیزات شروع به بررسی تقویت کننده های کلاس D کردند. با این حال، به دلیل ترس‌های ریشه‌دار در مورد ادعای قربانی کردن کیفیت صدا، تقویت کلاس D هنوز باید چند سال دیگر برای دموکراتیزه شدن جهانی خود صبر کند.

مدیریت آهنگ ها در iPhone 3GS

علاوه بر این، گوشی‌های هوشمند هیچ گونه حفاظت حرارتی یا گردشی را برای اسپیکرهای خود تضمین نمی‌کنند. به عبارت دیگر، اگر یک آهنگ بلند با باس زیاد یا موج سینوسی در مدت زمان کافی پخش ‌شود، به سادگی میتواند اسپیکر را از جای خود خارج کند، بسوزاند یا حتی ذوب کند! در واقعیت، این بیشتر به این معنی است که برای محافظت از اسپیکرها – و به طور جانبی، محافظت از کاربران آنها در برابر آسیب، سازندگان آنها را فراتر از توان نامی خود نمی‌برند، که همچنین توضیح میدهد که چرا صدای پخش بسیار کم است. این زمانی بود که ایده ی طراحی بیش از حد ایمن اسپیکرهای کوچک با تقویت کننده های قوی تر مطرح شد.

اوایل دهه 2010: بلندتر، باریک‌تر و کارآمدتر

در اوایل دهه 2010، حفاظت جامع اسپیکر به بخشی از ابتدایی‌ترین زنجیره‌های سیگنال صوتی تبدیل شد، که به سازندگان اجازه میداد تا بدون ایجاد آسیب حرارتی یا گشت و گذار، آنها را تا حد تقویت خود برسانند. در حالی که حجم پخش به طور قابل توجهی بلندتر شد، بلندگوها نیز فشرده تر شدند و به لطف استفاده گسترده از تقویت کننده های کلاس D، از نظر مصرف باتری بسیار کارآمدتر شدند دو عنصر کلیدی در صنعت گوشی های هوشمند، که در آنها بهینه سازی اندازه و قدرت نشان داده می‌شود.

در رقابتی ترین دوره های آن زمان‌ همچنین شاهد استفاده نوآورانه از چندین آهنربا و مواد جدید بودیم که به اسپیکرها اجازه میداد تا در دماهای بالاتر رانده شوند. برای کاربر، این به معنای صداهای بلندتر و پاسخ فرکانسی وسیع‌تر بود که دیگر باعث نمی‌شد همه خوانندگان به اصطلاح صدای تو دماغی به خود بگیرند.

در حالی که پخش استریو بیش از پیش از دستگاه‌های شاخصی مانند HTC One انتظار می‌رفت، الگوریتم‌های بهبود صدا حتی در مقرون‌به‌صرفه‌ترین آنها تعبیه شدند. نویز بهتر رام شد، دامنه دینامیکی گسترش یافت.

 علاوه بر دموکراتیک کردن ساخت‌های استریو، برجسته‌ترین تحول در آن سال‌ها قطعا «مجازی‌سازی باس» بود: از آنجایی که چنین اسپیکرهای کوچکی برای پخش فرکانس‌های پایین‌تر سازگاری خاصی نداشتند،بنابراین نویزها هنوز هم وجود داشتند. برای تولید صدایی که به کاربران اجازه می‌دهد فرکانس‌های زیر 100 هرتز را بشنوند. یا بهتر بگوییم فکر کنند که شنیده‌اند.

اواخر دهه 2010 تا امروز

از اواخر دهه 2010، رونق رسانه‌های اجتماعی، ظهور نرم افزار‌های پخش موسیقی و ورود بازی‌های موبایلی باعث افزایش تصاعدی تقاضا برای صدای فراگیر شد که به سرعت به افزایش کیفیت پخش تبدیل شد. از نظر سخت‌افزاری، اسپیکرها اکنون به حساسیت صوتی بهتر و گشت و گذار بالاتری می‌رسند و پیکربندی استریو تقریباً در همه گوشی‌های هوشمند رده بالا رایج است. علاوه بر این، آمپرهای کلاس D به سرعت به کلاس H منتقل شدند تا با حفظ نویز کم، راندمان بیشتری را به دست آورند.

در بخش نرم افزاری، کلاس جدیدی از الگوریتم های صوتی برای مدیریت توان صوتی گرفته شده از باتری پدیدار شد. از سوی دیگر، الگوریتم‌های تقویت‌کننده صدا – مانند فناوری OZO نوکیا، Dolby Atmos، Xperi DTS و Dirac – تلاش کردند تا تعادل صوتی بهتر، بازتولید باس قوی‌تر، محدوده دینامیکی بالاتر و/یا بازتولید فضایی فراگیرتر ((surround را ارائه دهند.

 این ما را به دو مورد از جدیدترین گوشی‌های با امتیاز برتر در رتبه‌بندی صوتی ما هدایت می‌کند، یعنی Apple iPhone 12 Pro Max و  BlackShark 4 Proبیایید پاسخ فرکانس و نویز آنها را با نوکیا N95 و آیفون 3GS مقایسه کنیم.

پاسخ فرکانسی: iPhone 12 Pro Max (صورتی) و iPhone 3GS (سبز)

پاسخ فرکانسی: BlackShark 4 Pro (صورتی) و Nokia N95 (سبز)

نمودارهای بالا نشان می‌دهند که از زمان عرضه نوکیا N95 و iPhone 3GS تا چه اندازه پاسخ باس و تعادل تونال به طرز چشمگیری بهبود یافته است. در حالی که منحنی‌های سبز روی فرکانس‌های متوسط متمرکز شده‌اند و تا -60 دسی‌بل زیر 300 هرتز کاهش می‌یابند، منحنی‌های صورتی حضور بیس قوی‌تر، امتداد پایین‌تر، عمیق‌تر و تعادل تونال بسیار هماهنگ‌تر را نشان می‌دهند.

نویزهای هارمونیک: Black Shark 4 Pro (صورتی) و Nokia N95 (سبز)

نویزهای هارمونیک: iPhone 12 Pro Max (صورتی) و iPhone 3GS (سبز)

به ویژه BlackShark 4 Pro پاسخی چشمگیر را در تمام محدوده‌های فرکانس ارائه می‌دهد، با یکی از بهترین تعادل‌های تونال که تا به امروز روی گوشی‌های هوشمند اندازه‌گیری شده است.

نمودار جهت دهی iPhone 3GS

نمودار جهت دهی iPhone 12 Pro Max

نمودارهای جهت دهی نشان داده شده در بالا، سطح فشار صدا را در تمام نقاط دایره ای اطراف گوشی هوشمند اندازه گیری می‌کند. در حالی که iPhone 3GS (سمت چپ) صدایی تقریباً همه جهته ارائه می‌دهد (منحنی ها تقریباً دایره هایی را تشکیل می‌دهند) که نمونه ای از اجرای مونو است، پیکربندی استریوی iPhone 12 Pro Max (سمت راست) با تفاوت های واضح با توجه به زاویه گوش دادن نشان داده می‌شود.

 با این حال، میتوانید متوجه شوید که منحنی صورتی تیره نسبتا دایره ای است. این با ماهیت فرکانس‌های باس توضیح داده می‌شود که به دلیل طول موج‌های بزرگشان ذاتاً همه‌جهت هستند.

به طور خلاصه، پاسخ فرکانسی، نویزها، پخش spatial و حجم صدا، همه آنقدر به‌طور چشمگیری بهبود یافته‌اند که توانایی‌های پخش گوشی‌های هوشمند فعلی شباهت زیادی به اجدادشان ندارد. با این حال، در حالی که صدا مطمئناً از تحولات بسیاری در 15 سال گذشته بهره برده است، هنوز هم عقب مانده است.

 در زمانی که تلفن‌های هوشمند دارای تعداد روزافزون دوربین هستند و با توجه به اینکه HDR تجربه تماشای ما را حتی در حال حرکت تغییر می‌دهد، پخش صدای دو کاناله اگرچه امروزه در طرح تاریخ گوشی‌های هوشمند ماقبل تاریخ است.!! همچنان بی‌نظیر باقی مانده است و کارشناسان صدا هنوز راهی برای پخش واقعی باس در چنین فضاهای باریکی پیدا نکرده اند.

بنابراین، در آینده نزدیک، ما میتوانیم به پخش صدای فراگیرتر از تلفن‌های هوشمند smatphones-speaker خود نگاه کنیم (یا گوش دهیم). در همین راستا، Xiaomi Mi Mix Fold میدان استریو را در حالت افقی و عمودی ارائه می‌کند. امکانی که تا به حال هرگز اجرا نشده بود. اما بیایید این را حتی بیشتر از این پیش ببریم و خودمان را در حال تماشای یک فیلم در تلفن هوشمندمان تصور کنیم، با اسپیکرهای آن که باس عمیق، صدای سه بعدی، دینامیک گسترده، پردازش صوتی هوشمند، و فن‌آوری‌های حسگر را تولید می‌کنند که یکپارچه با ترجیحات شما سازگار است.

 ما مشتاقانه منتظر هستیم تا به زودی دوباره در مبحث اسپیکر گوشی های هوشمند smatphones-speaker شما را ملاقات کنیم تا در مورد تجربیات، نرم افزار ها و سرویس های صوتی جدید و نوآورانه ای صحبت کنیم که می‌خواهند شیوه استفاده از صدا را در حال حرکت متحول کنند.