تلفن‌های هوشمندی که تلفن نیستند!

خبرنامه دانشجویان ایران: بعد از شنیدن صدای چندین زنگ، جان تلفن را برداشت. جان یک محقق ارشد در سازمان تحقیقات علمی کاربردی هلند است. او یکی از کارشناسان جهان در زمینه ادراک صوت است. من با او تماس گرفتم تا نظرش را درباره کیفیت صدا در تلفن های همراه بپرسم ولی تماس مدام قطع و وصل می شود و صدا نامفهوم است. او از من خواست تا به تلفن ثابتش زنگ بزنم. این بار صدا واضح تر بود. علی رغم حضور تلفن های همراه در دهه های طولانی، آن ها هنوز هم خیلی فقیر هستند.

به گزارش سرویس فناوری اطلاعات «خبرنامه دانشجویان ایران»؛ امروزه تلفن های همراه شاهکارهای باورنکردنی از مهندسی هستند. توان پردازش یک سوپرکامپیوتر اواسط دهه ۱۹۸۰ را در یک محفظه کوچک جمع کرده اند، می توان با آن ها عکس گرفت، ویدئو پخش کرد و می توان ده ها مگابیت اطلاعات را در ثانیه ای از طریق گوشی هایی که در کف دست قرار دارند، انتقال داد. اما کافی است بخواهید در یک ترافیک با کسی تماس مهمی برقرار کنید و مطلب مهمی را به او بگویید... .

کارشناسان معتقد هستند که شرکت های سازنده تلفن همراه تمرکز خود را از این نکته که تلفن های همراه، تلفن هستند، برداشته اند.

تست های آزمایشگاهی انجام شده تایید می کنند که حتی در بهترین شرایط، در محیط آرام و با سیگنال های قوی نیز کیفیت صدای تلفن ثابت بهتر از تلفن همراه است. تضعیف لینک سلولی یا اضافه شدن نویز از طریق باد یا ترافیک خیابانی کیفیت صدا را کاهش می دهد. برای مثال، مهندسان نوکیا یافته اند که وقتی اطلاعات صدا را تا ۱۵.۵ کیلوبیت بر ثانیه فشرده می کنند، کیفیت صدا از خوب به قابل تحمل تقلیل پیدا می کند. لازم به ذکر است این مقدار فشردگی غیرمعمول نیست و به طور خودکار در زمان هایی که امواج ضعیف است، در شبکه های مخابراتی اتفاق می افتد. اگر الگوریتم های کدکنندگی و فشرده سازی اطلاعات نیز اعمال شوند و تماس بین ستون فقرات شبکه هم جابجا شود، کیفیت صدا پایین تر هم می آید.

حال این سوال مطرح است که چرا مشترکان موبایل با این کیفیت پایین کنار می آیند؟ در روز های ابتدایی تلفن همراه، کیفیت صدا یک چالش بزرگ نبود. در آن زمان حرکت حین مکالمه یک خدمت مکمل به حساب می آمد اما امروزه بسیاری از مردم تلفن های سیمی را جمع کرده اند. جالب است بدانید امروزه در آمریکا حدود ۴۰ درصد از خانه ها برای تماس های خود به صورت انحصاری از موبایل استفاده می کنند. در آفریقا مشترکین مخابرات سلولی نسبت به خطوط ثابت ۵۲ به یک است.

امروزه بیشترین ترافیک صوت و صدا در شبکه سلولی از مسیرهای چندتکه و از سیستم های گوناگون عبور می کنند. هر نقطه ی تبادل، یک فرصت برای تضعیف و ایجاد تاخیر است. اما فقط خبرهای ناامید کننده نداریم، خبرهای خوشی هم در راه است. با روی کارآمدن سیستم های LTE و پیدایش سیستم های VoLTE می توان به آینده امیدوار بود.

اولین مانع برای ارتباط صوتی باکیفیت در موبایل های امروزی طراحی آن هاست. طراحی گوشی ها نسبت به گذشته بسیار تغییر کرده است. اولین گوشی موتورولا اسپیکری به اندازه گوش انسان داشت و میکروفون آن مستقیما جلوی دهان قرار می گرفت. این هیولا(!) به وضوح با تماس های صوتی در ذهن ها نقش بست. اما سازندگان امروزی گوشی ها رویه ای جدید در نظر گرفته اند. شکل تلفن های هوشمند با توجه به طرح های صنعتی طراحی می شوند نه کیفیت صوتی. برای ساخت یک محفظه کوچک و شیک به اندازه کف دست که بتوان با آن کارهای مختلفی انجام داد، اسپیکرها را کوچک کرده اند و حتی گاهی آن را با پلاستیک می پوشانند. اسپیکرهای کوچک و فشرده که فرکانس های پایین را تضعیف می کنند. میکروفون کوچک تلفن های هوشمند نیز مشکل ساز است.

مشکل بعدی فاصله بین میکروفون و دهان است که باعث می شود نویز های ناخواسته ی بیشتری با سیگنال اصلی ترکیب شوند. بسیاری از تلفن های هوشمند امروزی، این مشکل را با استفاده از تعداد میکروفون بیشتر حل کرده اند به طوریکه یک میکروفون که نزدیک به دهان است به عنوان میکروفون اصلی در نظر گرفته می شود و از طریق میکروفون های دیگر نویز محیط تشخیص داده می شود و از صدای اصلی حذف می شود. اما الگوریتم های حذف نویز نیز مشکلات خاص خود را دارند. یکی از این مشکلات تاخیر به وجود آمده ناشی از تشخیص نویز است. مشکل دیگر این است که حذف نویز زیاد باعث غیرطبیعی شدن صدا می شود و صدای انسان شبیه به صدای ربات می شود.

حتی اگر نویز را به خوبی از روی صدای اصلی حذف کنیم، باز هم نمی توان تضمین نمود که صدا با همان کیفیت به گیرنده برسد. اگر شما بخواهید با یک نفر که باهم در یک شبکه قرار دارید، صحبت کنید، جزء افراد خوش شانس هستید! زیرا تماس شما بدون فشرده سازی و دستکاری به تلفن گیرنده می رسد. اما فرض کنید تماس شما بخواهد از یک شبکه به شبکه دیگر منتقل شود. در این صورت تماس شما از شبکه ای عبور می کند که برای خطوط ثابت هم طراحی شده است. بنابراین نرخ انتقال صدا تغییر می کند. حال اگر یک نفر با خط ثابت بخواهد صدای شما را دریافت کند با افت چندانی مواجه نمی شود اما اگر شخص مقابل هم تلفن همراه داشته باشد، کیفیت صدا باز هم تنزل پیدا می کند. گاهی اپراتورها برای اینکه هزینه کمتری متحمل شوند، یک پهنای باند را به چند نفر اختصاص می دهند و کیفیت صدا بازهم پایین تر می آید. این شرایط در تماس های بین المللی بیشتر اتفاق می افتد که می تواند یک تماس کاملا بی کیفیت را ارائه کند.

یکی دیگر از راه حل ها، HD Voice است. این استاندارد با رنج فرکانسی بیش از دو برابر رنج معمول کار می کند که به موبایل اجازه می دهد اطلاعات صوتی بین ۵۰ تا ۷۰۰ هرتز را در اختیار داشته باشد. در شبکه های تلفن همراه اولیه، پهنای باند صوت را محدود می کردند و از فرکانس بین ۳۰۰ تا ۳۴۰۰ استفاده می کردند. این تغییر باعث می شود جزئیات کلمات را بهتر متوجه شویم. حدود ۳۲۹ مدل از تلفن های همراه و ۱۰۹ اپراتور تلفن همراه در ۷۳ کشور جهان از این فناوری استفاده می کنند. اما احتمالا می پرسید چرا تا به حال متوجه تغییری در کیفیت مکالمه نشده ایم. برای پاسخ به این سوال باید در نظر داشته باشیم که حتی اگر تلفن همراه ما از این قابلیت پشتیبانی کند، باید اپراتور مورد استفاده ما و گیرنده و تلفن همراه گیرنده هم از این فناوری پشتیبانی کنند.

یکی دیگر از راه حل ها، VOIP است. این فناوری در شبکه های مخابرات سلولی، به بسته های حامل صوت، شانس بیشتری برای عبور می دهند. اما باز این روش هم نمی تواند تضمین کند که همیشه صدا باکیفیت منتقل می شود.

راه حل دیگر، VoLTE است. این فناروی نیاز به تغییرات متعدد برای سازگاری با قسمت های مختلف شبکه مخابراتی را از بین می برد، اما این فناوری هم نمی تواند یک مکالمه باکیفیت را تضمین کند.

اپراتورهای آمریکا، برنامه هایی برای VoLTE دارند که از آن به عنوان انقلاب بعدی در تماس های بی سیم یاد می کنند. اگر گفته های آن ها درست باشد، می تواند ما را به آینده امیدوار کند. اما با توجه به تماس های ناموفقی که من داشته ام، تا این پیشرفت را خودم تجربه نکنم، باور نخواهم کرد.

* منبع: تابش کوثر