لتنسی (Latency) در هدفون و راهکارهای رفع آن
معرفی لتنسی (Latency) در هدفون
لتنسی (Latency) یا نرخ پاسخ‌دهی هدفون چیست؟
تصور کنید پای تلویزیون نشسته‌اید و در حال تماشای فیلم موردعلاقه‌ی خود هستید. برای شنیدن بهتر صدا و عدم ایجاد مزاحمت برای سایر اعضای خانواده، ترجیح داده‌اید از هدفون بی‌سیم استفاده کنید تا بتوانید فاصله‌ی مناسب از تلویزیون را حفظ کرده و روی مبل بنشینید.
در حین تماشای فیلم متوجه ناهماهنگی بین صدا و تصویر می‌شوید. برای مثال حرکت لب‌های بازیگرها با صدای دریافتی از هدفون همخوانی نداشته و صدا با تأخیر دریافت می‌شود. این تأخیر را لتنسی (Latency) یا نرخ پاسخ‌دهی می‌نامیم.
لیتنسی ممکن است بسیار ناچیز و در حد چند میلی‌ثانیه باشد؛ بااین‌حال هنگام استفاده از هدفون به‌خصوص تماشای محتوای صوتی و تصویری یا انجام بازی‌های ویدئویی می‌تواند حس ناخوشایند حاصل از ناهماهنگی صدا و تصویر را برای شما تداعی کند.
لتنسی می‌تواند باعث حواس‌پرتی مخاطب شده و بازدهی او در کارهای حساس را کاهش دهد. طبق بررسی‌های انجام شده، نرخ پاسخ‌دهی تا حداکثر 100 میلی‌ثانیه برای استفاده روزمره مناسب بوده و اختلالی به وجود نمی‌آورد. البته هدفون‌های مدرن که در سال‌های اخیر توسط تولیدکنندگان مطرح و معتبر تولید و به بازار عرضه شده لیتنسی بسیار کمتری از 100 میلی‌ثانیه و در حدود 20 میلی‌ثانیه را در اختیار کاربران خود قرار می‌دهد.
این کاهش 5 برابری نرخ پاسخ‌دهی یک پیشرفت محسوس برای هدفون‌ها محسوب می‌شود که همین عامل را می‌توان یکی از مهم‌ترین دلایل استقبال روزافزون از هدفون‌های بی‌سیم و جایگزینی آن با هدفون‌های سیم‌دار دانست.
چرا هدفون‌های بی‌سیم صدا را با تأخیر دریافت می‌کنند؟
بهتر است قبل از پرداختن به دلایل بروز لیتنسی (Latency) در هدفون‌های بلوتوثی، مفهوم تأخیر یا همان نرخ پاسخ‌دهی را به‌خوبی درک کنیم. درک عمیق این مسئله به ما کمک می‌کند تا بهترین راهکار رفع یا کاهش تأخیر را انتخاب و اجرا کنیم.
تأخیر یا لتنسی به مدت‌زمانی اطلاق می‌شود که داده‌های صوتی از دستگاه مبدأ مانند رایانه شخصی، تلویزیون، تلفن همراه یا کنسول بازی به مقصد یعنی هدفون منتقل می‌شود.
نرخ پاسخ‌دهی ایده‌آل برای یک هدفون چیزی بین 34 میلی‌ثانیه است درصورتی‌که این عدد برای هدفون‌های رایج بلوتوثی در محدوده‌ی 100 تا 300 میلی‌ثانیه قرار می‌گیرد. این انتقال صوت در بلوتوث روی پهنای باند مشخصی تعریف شده که در همه‌ی دستگاه‌های بهره‌مند از این تکنولوژی انتقال داده، یکسان است.
حالا پهنای باند بلوتوث را یک جاده در نظر بگیرید که میزان ترافیک آن بر اساس حجم داده‌های ارسالی یعنی صوت تعیین می‌شود. هرگاه خودروهای عبوری در جاده بیش از ظرفیت ایجادشده باشد، ترافیک شدیدتر شده و وسیله‌های نقلیه ناچارند با سرعت کمتری به مسیر خود ادامه دهند.
انتقال داده‌های صوتی نیز وضعیتی مشابه جاده را دارد. با افزایش حجم داده‌های ارسالی روی پهنای باند موجود، ترافیک سنگین‌تر شده و انتقال صوت با تأخیر بیشتری انجام می‌شود.
چه عواملی موجب بروز لتنسی می‌شود؟
تأخیر در دریافت داده‌های صوتی توسط هدفون دلایل مختلفی دارد که در اینجا به 4 مورد از مهم‌ترین آنها اشاره می‌کنیم:
1. تداخل
سیگنال‌های رادیویی نه با چشم دیده و نه با گوش شنیده می‌شود. شاید شما با خود تصور کنید اگر در محدوده ساختمان یا اتاق خودتان دستگاه ارسال و دریافت سیگنالی فعال نیست، سیگنالی هم وجود ندارد. درصورتی‌که ممکن است در محدوده حضور شما صدها و یا هزاران سیگنال در باندهای فرکانسی مختلف وجود داشته باشد.
این سیگنال‌ها شامل دکل‌های مخابراتی، تلویزیون، رادیو، ماهواره، تلفن‌های بی‌سیم محلی، مودم‌های WiFi و حتی وسایل الکترونیکی عادی مانند همزن برقی می‌تواند باشد. سیگنال‌ها در باندهای فرکانسی مختلف دارای طول‌موج متفاوتی است که این ویژگی باعث تغییر برد امواج می‌شود.
برای مثال باند فرکانسی SW می‌تواند تا چند هزار کیلومتر دورتر از منبع تولید سیگنال هم منتشر شود. البته این سیگنال‌ها تقریباً هیچ اختلالی روی عملکرد هدفون شما و افزایش لیتنسی ندارد زیرا بسیار ضعیف هستند. سیگنال‌های مدنظر ما مواردی مانند مودم‌های WiFi، اسپیکر و موس و کیبورد بی‌سیم هستند که در محدوده نزدیک به ما قرار گرفته.
2. کدک بلوتوث
کدک (Codec) بلوتوث به الگوریتمی گفته می‌شود که داده‌های صوتی دیجیتال را در مبدأ، فشرده و رمزگذاری و در مقصد، رمزگشایی می‌کند. مزیت استفاده از الگوریتم‌های کدک در این است که این امکان را به ما می‌دهد تا داده‌های صوتی را فشرده کرده و با حجم کمتری منتقل کنیم؛ بنابراین پهنای باند کمتری هم اشغال می‌شود.
البته کدک بلوتوث یک ایراد هم دارد. همان‌طور که اشاره شد، داده‌ی صوتی در مبدأ رمزگذاری و در مقصد رمزگشایی می‌شود؛ بنابراین واضح است که هم دستگاه مبدأ و هم مقصد دارای کدک هستند. کدک‌ها دارای نسخه‌های متعددی هستند که ساختاری متفاوت از سایرین دارد.
حالا اگر کدک دستگاه فرستنده با کدک گیرنده یعنی هدفون مطابقت نداشته باشد باعث افزایش لیتنسی می‌شود.
3. نسخه‌ی بلوتوث
اولین نسخه‌ی بلوتوث در سال 1999 منتشر شد! بنابراین از معرفی این تکنولوژی حدود 25 سال گذشته و الان که در حال نگارش این مقاله هستیم بلوتوث 5.3 آخرین نسخه‌ی منتشرشده است.
به‌عبارت‌دیگر در این 3 دهه ده‌ها به‌روزرسانی از این تکنولوژی منتشر شده که به‌مرور زمان ایرادات آن رفع و به مزایای آن افزوده شده است. همواره سعی براین بوده تا در هر به‌روزرسانی به پارامترهای حجم داده، سرعت انتقال و بهره‌وری انرژی توجه ویژه شود.
بلوتوث به‌گونه‌ای طراحی شده که اصطلاحاً به عقب کار می‌کند. برای مثال نسخه‌ی 5.3 بلوتوث می‌تواند با نسخه‌ی 4.8 هم کار کند. این ویژگی به‌خودی‌خود یک مزیت محسوب شده و ما را از تعویض مداوم سخت‌افزار برای سازگاری آنها با یکدیگر بی‌نیاز می‌کند. اگر این ویژگی در بلوتوث تعبیه نشده بود شما پس از تعویض گوشی موبایل خود به‌احتمال زیاد باید هدفون یا ایربادز خود را هم عوض می‌کردید!
البته این مزیت یک ایراد کوچک هم در خود نهفته دارد. یکسان نبودن بلوتوث مبدأ و مقصد عملکرد آن را محدود کرده و باعث بروز کاهش نرخ پاسخ‌دهی می‌شود. یعنی اگر گوشی قدیمی خود را با یک گوشی جدیدتر عوض کردید و هنگام استفاده از هدفون احساس کردید صدا را با تأخیر دریافت می‌کنید شاید لازم باشد برای خرید هدفون جدید هم هزینه‌ای را بپردازید مگر آنکه این تأخیر برایتان اهمیتی نداشته باشد.
4. فاصله دستگاه مبدأ و مقصد
اگر توضیحات درج‌شده در دفترچه راهنمای هدفون‌های بلوتوثی را مطالعه کرده باشید سازنده‌ی آن عموماً بردی در حدود 10 متر را برای دستگاه اعلام می‌کند. چنانچه فاصله بین هدفون و دستگاه فرستنده از مسافت استاندارد بیشتر شود و یا موانع فیزیکی مانند دیوار در سر راه آن دو قرار گیرد، دریافت داده‌های صوتی مختل شده و با قطعی یا تأخیر مواجه می‌شود.
علت این اختلال، ضعیف‌شدن سیگنال با افزایش فاصله بین مبدأ و مقصد است. هرچه فاصله بین دو دستگاه کمتر باشد، هدفون سیگنال بیشتری دریافت می‌کند.
چگونه مشکل لتنسی هدفون را رفع کنیم؟
راهکارهای متفاوتی برای رفع مشکل یا کاهش لتنسی (Latency) هدفون وجود دارد که باتوجه‌به دلایل ذکرشده در قسمت قبل باید راهکار یا راهکارهای مناسب با مشکل را اجرا کنیم.
راهکارهای رفع لتنسی (Latency) در هدفون
مهم‌ترین راهکارهای رفع مشکل نرخ پاسخ‌دهی بلوتوث عبارت‌اند از:
1. به‌روزرسانی نرم‌افزاری
همان‌طور که قبلاً اشاره شد، دائماً نسخه‌های جدیدی از بلوتوث منتشر می‌شود که ایرادات نسخه‌های قبل را رفع می‌کند. برخی از بهبودهای انجام‌شده نرم‌افزاری و برخی سخت‌افزاری هستند. با به‌روزرسانی درایور بلوتوث (مانند ویندوز) یا سیستم‌عامل دستگاه (مانند اندروید) می‌توان از امکانات و بهینه‌سازی‌های ارائه‌شده در نسخه‌ی جدید بلوتوث به طور رایگان بهره‌مند شد.
2. انتخاب کدک صوتی مناسب
در صورت امکان کدک هدفون را با کدک دستگاه مبدأ یکسان انتخاب کنید. اگر هدفون شما از کدک AAC پشتیبانی می‌کند، بهترین تجربه‌ی دریافت صوت را با دستگاه‌های دارای سیستم‌عامل iOS شرکت اپل تجربه خواهید کرد.
همچنین کدک‌های aptX LL و aptX HD با سیستم‌عامل اندروید سازگاری بیشتری داشته و بهتر است دارندگان دستگاه‌های اندرویدی از هدفون‌های سازگار با این 2 کدک استفاده کنند.
3. مطابقت پروفایل (نسخه) بلوتوث مبدأ و مقصد
استفاده از نسخه‌های مختلف بلوتوث در هدفون و فرستنده احتمال تأخیر در دریافت داده‌های صوتی را افزایش می‌دهد؛ بنابراین در صورت امکان، تنظیمات دو دستگاه را طوری انجام دهید که نسخه‌ی هر دو یکسان باشد. اگر هدفون از بلوتوث نسخه‌ی 4.8 استفاده می‌کند، پروفایل گوشی یا رایانه را روی 4.8 تنظیم کنید.
جمع بندی
در این نوشته با مفهوم لتنسی (Latency) در هدفون آشنا شدیم و دانستیم چه عواملی موجب تغییر نرخ پاسخ‌دهی در این دستگاه می‌شود. در ادامه به بررسی راهکارهایی پرداختیم که با انجام آنها می‌توان تأخیر در دریافت داده‌های صوتی بر بستر بلوتوث را از بین برد یا به حداقل ممکن رساند.
لتنسی می‌تواند دلایل نرم‌افزاری و سخت‌افزاری داشته باشد که موارد مرتبط با نرم‌افزار به‌صورت رایگان و تنها به به‌روزرسانی درایور یا سیستم‌عامل رفع می‌شود. مواردی مانند فاصله دستگاه مبدأ و مقصد هم به‌سادگی قابل‌حل بوده و نیاز به انجام روش‌های پیچیده ندارد.
