🔐 🦁 ♦️ صوت المسرح المنزلي اللاسلكي: طحين الاختيار - وفرة من الأشكال والفرص والتحديات 👨‍🔬 👼🏿 🧙🏽

المعايير اللاسلكية لنقل البيانات تكتسب أرضية سريعة وعالمية من قطاعات الكابلات التقليدية. لم يكن الصوت استثناءً ، فالمكبرات اللاسلكية ، وسماعات الرأس ، وما إلى ذلك تقض على حصة متزايدة باستمرار من إجمالي السوق.

بالنسبة لأصحاب المسارح المنزلية ، توفر السماعات اللاسلكية الكثير من الفرص الجديدة ، ولكن في نفس الوقت تجعلك تفكر بجدية في اختيار معيار.

من ناحية ، يرغب العديد من المستخدمين في التخلص من "كيلومترات" مشاكل التبديل ، واكتساب القدرة على نقل المصادر بسرعة ، ومن ناحية أخرى ، لا يوجد أحد مستعد للتضحية بجودة الصوت والصورة.

من المستحيل الصمت في هذا المجال حرب الأشكال التالية. كما تظهر الممارسة ، فإن تطوير معايير الأنظمة الصوتية اللاسلكية ، لا تسهم المصالح التجارية للمصنعين في توحيد وإنشاء معايير واحدة أو متوافقة. النتيجة - يُحكم على المستخدمين باختيار أجهزة الاستقبال والسماعات واللوحات التي تعمل وفقًا لمواصفات واحدة ، مما يحرمهم إلى حد كبير من حرية الاختيار.

المعايير الأكثر شيوعًا اليوم هي: الشبكات المحلية اللاسلكية - WLAN ، الشبكة اللاسلكية واسعة النطاق - WWAN ، الشبكات اللاسلكية الشخصية - WPAN (Bluetooth) ، الشبكات اللاسلكية الحضرية الكبرى - WMAN.

تستخدم معظم أنظمة الوسائط المتعددة اللاسلكية المنزلية المتوفرة حاليًا شبكة WLAN مع تقنية Wi-Fi أو WPAN مع تقنية Bluetooth. أصبحت المرحلة التالية في تطور تقنيات نقل البيانات اللاسلكية هي معايير Apple AirPlay و Miracast و Play-Fi و Qualcomm AllPlay و WiSA و AVB (Audio Video Bridging) و WirelessHD و DLNA (الإرسال اللاسلكي). بديل للإرسال اللاسلكي هو HomePlug. ومن المعروف أيضًا تطورات الشركات الخاصة بهم لمعايير الصوت اللاسلكي ونقل الصور ، والتي تجريها شركات مثل Sonos و Bose و Denon و Samsung.

يهتم معظم المستخدمين بعدد من الأسئلة التي يميل المصنّعون إلى الإجابة عليها بشكل نهائي. ما يلي شائع بشكل خاص فيما بينها:

هل يؤثر إرسال الإشارات عبر القنوات الراديوية بشكل كبير على جودة الصوت؟
ما مدى استقلالية مكونات المسرح المنزلي اللاسلكي الحديثة؟
ما هي المزايا والمساوئ التقنية الرئيسية للصيغ الموجودة؟

سأحاول الإجابة على هذه الأسئلة وعدد من الأسئلة الأخرى في هذه المقالة. يجب التأكيد أيضًا على أن كل ما ورد في المقالة ينطبق على أي نظام صوتي منزلي لاسلكي ، باستثناء سماعات الرأس ومكبرات الصوت المحمولة.

التكنولوجيا اللاسلكية بالأسلاك

بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى أنه بالمعنى الكامل ، لم يتم إنشاء أنظمة الوسائط المتعددة المنزلية اللاسلكية في الوقت الحالي ، حيث لم يتم إنشاء أي تقنيات تسمح لك بنقل الطاقة لاسلكيًا. في حالات الأجهزة المحمولة ، تم حل هذه المشكلة باستخدام البطاريات. ربما ، مع الأنظمة الثابتة الكبيرة لن يكون ذلك مناسبًا.

لا تتجاوز قوة إشارة التقنيات الأكثر تقدمًا مثل Apple AirPlay و AVB (توصيل الفيديو الصوتي) 100 ميجاوات أو 0.1 واط - وهذا يشير بوضوح إلى أنه سيتم توفير الطاقة في المستقبل القريب باستخدام شبكة طاقة منزلية قياسية.

ويترتب على ما سبق أن بعض مزايا الأنظمة اللاسلكية يقابلها نقص الطاقة الذاتية ، وسيعتمد المستخدم حتمًا على موقع المصادر (المقابس). قد يكون الحل المنطقي هو استخدام بطاريات عالية السعة ، ولكن لم يصدر أي من الشركات المصنعة التي أعرفها مثل هذه التصريحات حتى الآن.

مشاكل مميزة

تستند المعايير اللاسلكية الحالية ، بخلاف HomePlug ، إلى إرسال البيانات اللاسلكية. يمكن تقسيم اختلافاتهم إلى عدة مجموعات:

نطاقات التردد المستخدمة ؛
بروتوكولات النقل ؛
السرعة والحجم (عرض النطاق الترددي للقناة) ؛
نطاق الإرسال
الحصانة من التدخل ؛

بطريقة أو بأخرى ، يمكن أن تؤثر الاختلافات المذكورة أعلاه بدرجات متفاوتة على الجودة ، أي على دقة نقل إشارة الصوت والفيديو. أعتقد أنه لا يجب أن تفكر في حقيقة أن الأجهزة التي تستخدم تقنيات مختلفة لن تعمل بشكل صحيح مع بعضها البعض ، حتى عند استخدام نفس المواصفات الأساسية. لنفترض أن WI-FI (جهاز استقبال يستخدم Qualcomm AllPlay غير متوافق مع السماعات واللوحات التي تستخدم Miracast).

الحقيقة التالية ضرورية للاختيار:

"إن الحالة الحاسمة لجودة الصوت ليست حتى تقنية إرسال البيانات اللاسلكية نفسها ، بل مستوى التداخل ، من بين أمور أخرى الناشئة عن تداخل (طبقات) القنوات الراديوية من مصادر خارجية. يقلل التداخل من قدرة القناة ، مما قد يسبب مشاكل كبيرة ".

ومن الأمثلة على ذلك استخدام الدقة اللاسلكية (Wi-Fi) لنقل الصوت والصورة عبر قناة 20 ميجاهرتز في النطاق 2.4 جيجاهرتز ، عند استخدام قنوات Wi-Fi "غير المتداخلة" المجاورة لهذا النطاق في الغرف المجاورة. في الواقع ، سيكون عرض القناة أكبر ، مما سيؤدي في مثل هذه الحالة حتمًا إلى التداخل ، مما سيؤثر بشكل كبير على جودة الصوت والصورة.

Wi-Fi - مشكلة في جهاز التوجيه المجاور

على الحقيقة المعروفة أن Wi-Fi ، وهي اليوم أكثر المواصفات شيوعًا لبروتوكولات الشبكة للشبكات اللاسلكية (WLAN) ، لا معنى لها بالتفصيل. ألاحظ فقط أن الممارسة أثبتت ارتفاع الطلب على أجهزة Wi-Fi ، والتي لا تنتقص من بعض أوجه القصور في المعيار.

يلاحظ العديد من الخبراء أنه مع جميع الوظائف المتعددة والقدرات التكاملية للمعيار ، فإنه غير مناسب لنقل الصوت عالي الجودة . يرتبط هذا الأخير بمشكلة الازدحام في نطاقي 2.4 جيجا هرتز و 5 جيجا هرتز ، مما يساهم في التداخل (بروتوكولات IEEE 802.11b و IEEE 802.11a و IEEE 802.11g و IEEE 802.11n).

للقضاء على تأثير أجهزة الطرف الثالث ، تم تطوير واعتماد تحالف Wi-Fi ، وخيارات المواصفات المختلفة التي توسع قدرات Wi-Fi التقليدية

شبكة Wi-Fi للأطفال: Miracast و Qualcomm AllPlay

Miracast هو إصدار Wi-Fi مخصص لنقل الصوت والصورة بجودة عالية. كان أساس تنسيق نقل البيانات المحدث هو مواصفات معيار IEEE 802.11ac (Gigabit Wi-Fi) وتقنية WiGig التي تم تطويرها باستخدام Wireless Gigabit Alliance و Multi-gigabit wireless-to-point wireless (IEEE 802.11ad standard).

توفر تقنية Miracast قناة راديو تعمل في نطاق 60 جيجاهرتز بسرعة تصل إلى 7 جيجابت / ثانية ، مما يسمح لك بإرسال بث الفيديو بجودة HD غير مضغوطة وإشارة صوتية عالية الدقة متعددة القنوات. الأجهزة.

خيار ترقية آخر لاتصال Wi-Fi للحصول على صوت عالي الجودة هو Qualcomm AllPlay. تعتمد هذه التقنية على شرائح Qualcomm ويتم استخدامها بنشاط من قبل شركات مثل Panasonic و Altec Lansing.

المزايا الرئيسية للمعيار هي نقل الصوت بدون فقدان ، بالإضافة إلى الاندماج في الغرف المتعددة. وفي الوقت نفسه ، تُظهر الاختبارات أن جودة إرسال الفيديو أقل من التقنيات مثل DLNA و Miracast WiSA و AVB و WirelessHD.

البلوتوث - تسوس الأسنان الأزرق

كان الجميع يدرك منذ فترة طويلة أن Bluetooth هي المواصفات الأكثر شيوعًا لشبكات المناطق الشخصية اللاسلكية - WPAN. تعد إمكانات التكامل عند استخدام هذه المواصفة إحدى مزاياها الرئيسية ، بما في ذلك عند نقل الصوت.

إذا ألقينا نظرة فاحصة على مزايا البلوتوث ، يمكننا تمييز ما يلي:

التكامل مع معظم الأجهزة المحمولة وأجهزة الكمبيوتر والتوافق مع جميع أنظمة التشغيل الشائعة وجميع لوحات الفيديو ومكبرات الصوت المزودة بهذه التقنية ؛
اتصال موثوق ومستقر ؛
ربط عدد كبير من قنوات نقل البيانات ، بما في ذلك الصوتيات متعددة القنوات.

في هذا المجال من التطبيقات ، تحتوي البلوتوث أيضًا على العديد من العيوب ، أهمها انخفاض جودة الصوت. تكمن المشكلة في أنه عند استخدام Bluetooth لإرسال البيانات الصوتية ، يتم تحويلها من برامج ترميز المصدر (MPEG و MP3 و AAC وما إلى ذلك) إلى SBC ، والذي يتضمن الضغط مع فقدان المعلومات. قد لا يكون تأثير الضغط ملحوظًا عند استخدام أنظمة lo-fi ، ومع ذلك ، مع الاختبارات العمياء النسبية على المعدات عالية الدقة ، تصبح مشاكل الضغط ملحوظة.

توضح المقارنة التي أجراها Brent Butterwoot (مؤلف About.com) الفرق في نوع الضجيج الذي يحدث عند تطبيق 5 و 10 و 12.5 و 20 كيلوهرتز. الخط الأزرق - aptX ، أخضر - SBC (مصدر)

يوضح هذا الرسم البياني أطياف بث إشارة 1 كيلوهرتز من خلال aptX (أزرق) و SBC (أخضر) ، وكذلك 4 كيلوهرتز - aptX (أرجواني) و SBC (أحمر) (المصدر)

عيب نسبي آخر لهذا المعيار هو نصف القطر الصغير نسبيًا للعمل ، لا يزيد عن 9-10 أمتار.

مسارات AirPlay الضيقة

شركة أبل طورت مواصفاتها الخاصة لبروتوكولات شبكة LAN اللاسلكية. التطبيق القياسي الموجود بشكل طبيعي في نقل الصوت والصورة ، وبالتالي ، يمكن استخدامه في أنظمة المسرح المنزلي .

الميزة الرئيسية للمواصفات من "الشركة الأكثر طموحًا في العالم" هي ضغط الصوت دون خسائر كبيرة. من بين أمور أخرى ، تجدر الإشارة إلى أن إرسال إشارة الفيديو باستخدام هذه البروتوكولات يترك الكثير مما هو مرغوب فيه. كما هو الحال مع Qualcomm AllPlay ، فإن مواصفات Apple أدنى من عدد من الأشكال الحديثة. لذلك لا يسمح المعيار بتوفير مستوى من الجودة يصل إلى متطلبات الألواح بدقة 2K و Ultra HD 4K.

هناك عيب آخر مهم في AirPlay وهو حساب شريحة ضيقة إلى حد ما من جمهور المستخدمين ، وذلك باستخدام المنتجات التي تدعم برامج Apple Inc فقط (iPhone و iPad و Mac المحمولة وأجهزة iPod و iTunes و Apple Watch وما إلى ذلك).

توصيل الفيديو والصوت (AVB) - تقنية عالمية من تحالف AVnu

AVB - عبارة عن مواصفة للبروتوكولات اللاسلكية الصناعية لشبكات 802.11as و IEEE 802.1 لفيديو صوتي (AVB) و IEEE 1722 و IEEE 1733 ، التي طورتها AVnu Alliance.

تتيح الشبكة اللاسلكية ، التي تم إنشاؤها باستخدام تقنية Audio Video Bridging ، إمكانية نقل الصوت بأي تنسيق صوتي بدون فقد ، لبث دفق الفيديو عالي الوضوح. بالإضافة إلى المزايا الموصوفة ، يمكن دمج AVB مع أي أنظمة صوت / فيديو متعددة الوسائط وأجهزة المسرح المنزلي وغيرها من المعدات.

تشمل العيوب الكبيرة للنظام التكلفة العالية للمعدات والبرمجيات المستخدمة لاستخدام التكنولوجيا.

DLNA - مع وبدون سلك

DLNA هي مواصفات لبروتوكولات الشبكة التي تدعم كلاً من الشبكات المحلية السلكية واللاسلكية ، والتي تم إنشاؤها وصيانتها بواسطة تحالف شبكة المعيشة الرقمية (DLNA). واحدة من السمات المميزة للتكنولوجيا هي القدرة على نقل البيانات عن طريق الكابل واستخدام الاتصالات اللاسلكية.

مزايا المعيار:

يندمج مع أي معدات من أنظمة الوسائط المتعددة والمسارح المنزلية (مشغلات Blu-ray ، ولوحات بلازما و LCD ، وأجهزة استقبال الصوت / الفيديو ، ومكبرات الصوت ، ومكبرات الصوت النشطة) ؛
إرسال الحزم مع المحتوى الصوتي (جميع التنسيقات المعروفة) بدون فقد ؛
يوفر نقل الفيديو ، بمستوى جودة كافٍ للتشغيل الكامل بجودة Full HD و 2 K في 2D و 3D ؛
التكامل مع الأجهزة القائمة على نظام التشغيل أندرويد ممكن ؛

تشمل العيوب الهامة للمعيار عدم التكامل مع أجهزة Apple Inc ، فضلاً عن نطاق الإرسال المحدود للإشارة.

WiSA - مسرح منزلي قياسي

WiSA هي مواصفات تم إنشاؤها خصيصًا للمسارح المنزلية من قبل Wireless Speaker and Audio Association.

المزايا الرئيسية للمعيار:

القدرة على العمل مع جميع الأجهزة المعتمدة للمسارح المنزلية ؛
إرسال الصوت بدون فقدان بأي تنسيق ، ولا سيما دعم الصوت متعدد القنوات (أنظمة 5: 1 ، 7: 1) ؛
نقل فيديو ملائم يكفي لتشغيل 4K الكامل.

العيب الأكثر أهمية للمعيار هو الحاجة إلى دمج جهاز استقبال وجهاز إرسال منفصلين في كل جهاز.

WirelessHD - الإبداع التعاوني

تقنية WirelessHD هي تقنية تم إنشاؤها بالتعاون مع Intel و LG Electronics و Silicon Image و Panasonic و Philips و Samsung و Sony و Toshiba. تم تصميم المعيار خصيصًا للاستخدام مع أنظمة الوسائط المتعددة والمسارح المنزلية .

توفر التقنية نقل البيانات لاسلكيًا عبر نطاق 60 جيجاهرتز ، مع إتاحة نقل بيانات الفيديو بتنسيقات DTV دون فقد ، بما في ذلك FullHD (1080p ، 60 هرتز). يسمح المعيار أيضًا بنقل الصوت دون فقدان (بما في ذلك: صوت استريو LPCM 192 كيلو هرتز ، 5: 1 ، 7: 1 ، 24 بت ، 96 كيلو هرتز LPCM صوت ، 13: 1 ، 24 بت ، 192 كيلو هرتز Dolby TrueHD أو DTS-HD صوت).

تشمل العيوب قدرات إرسال الفيديو المحدودة نسبيًا والتكلفة العالية نسبيًا للمعدات.

HomePlug أو لاسلكي سلكي

تعد تقنية HomePlug بديلاً مثيرًا للاهتمام لمعظم المعايير الحالية. قرر المطورون الابتعاد عن المفاهيم القياسية للإرسال اللاسلكي وقرروا استخدام شبكة الطاقة نفسها كرابط الإرسال ، وبالتالي تقليل عدد خطوط التحويل.

يتم إرسال إشارات الصوت والفيديو عالية التردد في الأنظمة المزودة بـ HomePlug من خلال شبكة طاقة تيار متردد قياسية في شكل حزم بيانات مشفرة. وبالتالي ، فإن هذه التقنية ليست بطبيعتها لاسلكية حقًا ، ولكنها لا تقل بأي حال من الأحوال عن المعايير اللاسلكية الحالية.

الملخص

ليس من السهل اختيار المعيار المناسب من التنوع الحالي ، يجب أن تأخذ في الاعتبار احتياجاتك وقدراتك التقنية.

أنا شخصياً آمل مخلصاً أن يكون هناك توحيد عاجلاً أو آجلاً في مجال الإرسال اللاسلكي للبيانات (وخاصة الصوت). خلاف ذلك ، فإننا نخاطر بالدخول في موقف تم مؤخرًا مع أجهزة شحن للهواتف المحمولة.

صوت المسرح المنزلي اللاسلكي: طحين الاختيار - وفرة من الأشكال والفرص والتحديات