وضوح فائق في الصوت: الهندسة التقنية المبتكرة وراء نقاء المكالمات في سماعات Galaxy Buds4 Pro

منال صالح

تُعد صعوبة إيصال الصوت بوضوح أثناء المكالمات الهاتفية من أكثر المشكلات شيوعاً وإزعاجاً بالنسبة لمستخدمي سماعات الأذن اللاسلكية بشكل يومي. ففي الشوارع المزدحمة أو البيئات الصاخبة، قد تؤدي الضوضاء المحيطة إلى إضعاف وضوح الاتصال وجعل التواصل أمراً بالغ الصعوبة.

وخلال تطوير سماعات Galaxy Buds4 Pro الجديدة، أولت سامسونج اهتماماً كبيراً لإعادة تصميم آلية التقاط الصوت البشري ومعالجته ونقله. وتمثل الهدف الرئيسي في تطوير تقنية مبتكرة لدمج المستشعرات، بما يضمن وصول صوت المستخدم بوضوح ونقاء حتى في البيئات المليئة بالضوضاء.

ما هي تقنية دمج المستشعرات؟ ولماذا تُعد مهمة لجودة المكالمات؟

عند إجراء المكالمات الهاتفية، يكون ميكروفون سماعة الأذن أبعد عن الفم مقارنة بميكروفون الهاتف الذكي، ما يجعل الصوت أكثر عرضة للتأثر بالضوضاء المحيطة. وفي السماعات التقليدية التي تعتمد على مستشعر واحد، يؤدي هذا التحدي إلى تراجع جودة المكالمة، خصوصاً عندما تكون الضوضاء المحيطة أعلى من صوت المتحدث.

لمعالجة هذه المشكلة، زودت سامسونج سماعات Galaxy Buds4 Pro بتقنية ذكية لدمج المستشعرات[1] تراعي طبيعة البيئة المحيطة وتتكيف معها بشكل فوري. وبدلاً من الاعتماد على مصدر صوت واحد، تجمع التقنية بيانات متعددة من عدة مستشعرات لفهم البيئة الصوتية المحيطة والاستجابة لها بدقة.

تضم سماعات Galaxy Buds4 Pro ثلاثة ميكروفونات؛ حيث يلتقط ميكروفونان خارجيان صوت المستخدم مباشرة، بينما يرصد الميكروفون الداخلي الكلمات التي تنتقل عبر تجويف الأذن. كما يعمل مستشعر وحدة التقاط الصوت (VPU) المعتمد على تقنية التوصيل العظمي على استشعار الاهتزازات الناتجة عن حركة الرأس أثناء التحدث.

تصميم داخلي لسماعة Galaxy Buds4 Pro يوضح عمل ثلاثة ميكروفونات ومستشعر وحدة التقاط الصوت (VPU) بتناغم كامل لإعادة بناء البيانات الصوتية بدقة عالية

وبالاعتماد على هذه البيانات، تُفعَّل خوارزمية متقدمة لتقليل الضوضاء، تُمكّن السماعات من عزل صوت المستخدم بدقة وإعادة بنائه وفصله عن الأصوات المحيطة، ما يضمن وضوحاً استثنائياً للمكالمات حتى في أكثر البيئات ازدحاماً وصخباً.

إلى أي مدى تطورت خوارزمية تقليل الضوضاء في Galaxy Buds4 Pro؟

يعتمد نظام تقليل الضوضاء في تقنية دمج المستشعرات على شبكة عصبية عميقة صُممت لمحاكاة آليات عمل الدماغ البشري. وعادةً ما تتطلب هذه الأنظمة قدرات حوسبية كبيرة يصعب توفيرها داخل سماعة أذن صغيرة الحجم. ومع ذلك، نجحت سامسونج في إعادة هندسة خوارزمياتها لتعمل بكفاءة عالية مباشرة على الجهاز، ما خفّض متطلبات المعالجة إلى نحو 10% فقط من حجمها الأصلي، كما قلّص حجم النموذج إلى 30% من حجمه السابق، الأمر الذي أتاح توفير معالجة صوتية متقدمة مدعومة بالذكاء الاصطناعي ضمن تصميم صغير ومدمج.

لا تكفي إزالة الضوضاء وحدها لتحقيق مكالمات طبيعية وواضحة؛ إذ يجب الحفاظ على النبرة الأصلية للصوت. ولهذا الغرض، تحلل سماعات Galaxy Buds4 Pro البيانات الصوتية السابقة والحالية والمتوقعة في الوقت نفسه، بما يسمح لها بالتكيف الفوري مع البيئات المتغيرة بسرعة. كما طورت سامسونج خوارزمياتها لتتمكن من التقاط تفاصيل صوتية تفوق ما كانت توفره الأجيال السابقة بمقدار 16 ضعفاً. وبفضل هذه الدقة العالية، تبقى جميع تفاصيل الكلام واضحة ومفهومة، من النبرات الحادة والحروف الساكنة القوية إلى النهايات الخافتة للكلمات، بغض النظر عن مستوى الضوضاء المحيطة.

وتأخذ السماعات أيضاً في الاعتبار الحركات الطبيعية أثناء الاستخدام، والتي قد تؤدي إلى تحرك السماعات من موضعها وتسرب الصوت نتيجة عدم إحكام السدادات، بما يسمح بدخول الضوضاء الخارجية. ولمواجهة ذلك، تراقب السماعات باستمرار الإشارات الواردة من الميكروفونات الداخلية والخارجية لتقدير مستوى التسرب الصوتي في الوقت الفعلي، ثم تعدّل المعالجة الصوتية تلقائياً للحفاظ على أعلى مستوى ممكن من وضوح المكالمات.

ويبلغ أداء تقنية الوضوح الصوتي المدعومة بالشبكة العصبية العميقة ذروته عند استخدام Galaxy Buds4 Pro مع أحد هواتف جلاكسي الذكية، حيث تستفيد السماعات من تقنية الاتصال ذات النطاق العريض الفائق التي تدعم ترددات تصل إلى 16 كيلوهرتز، ما يتيح جودة صوت أكثر ثراءً وطبيعية.

مقطع صوتي للمقارنة قبل وبعد تشغيل خوارزمية تقليل الضوضاء في Galaxy Buds4 Pro، يوضح الفارق في وضوح الصوت عند تفعيل التقنية وعند إيقافها

كيف اختُبرت جودة المكالمات في Galaxy Buds4 Pro لمحاكاة ظروف الاستخدام الواقعية؟

حرصت سامسونج على التأكد من قدرة Galaxy Buds4 Pro على تقديم أداء متميز في الاستخدام اليومي، ولذلك عملت على نقل ظروف العالم الحقيقي إلى داخل مختبراتها. واستُخدمت محاكيات رياح ضخمة لإعادة إنشاء بيئات صوتية تحاكي بدقة التسجيلات الميدانية الواقعية.

الصورة مُنشأة باستخدام الذكاء الاصطناعي لأغراض توضيحية فقط، وتعرض مختبراً مخصصاً لاختبار التقنيات المسؤولة عن المكالمات فائقة النقاء في Galaxy Buds4 Pro

لم تقتصر الاختبارات على المختبرات، بل شملت أيضاً تجارب ميدانية مكثفة في عدد من أكثر البيئات اليومية ضوضاءً، مثل المقاهي المزدحمة، والمراكز التجارية الصاخبة، ومحطات القطار ذات الصدى المرتفع. كما أُجريت اختبارات أثناء المشي في الهواء الطلق خلال ساعات الليل المتأخرة، وداخل السيارات مع فتح النوافذ، بهدف ضبط أداء السماعات وتحسينه بما يتوافق مع مختلف سيناريوهات الاستخدام الواقعي.

تؤكد سماعات Galaxy Buds4 Pro أن الابتكار الهندسي والتطوير التقني المستمر قادران على تجاوز القيود التقليدية التي تواجه سماعات الأذن اللاسلكية. فمن خلال الجمع بين تقنية متقدمة لدمج المستشعرات وخوارزميات محسّنة عالية الكفاءة، إلى جانب التحقق من الأداء عبر اختبارات واقعية شاملة، تقدم السماعات مستوى غير مسبوق من نقاء المكالمات، بما يضمن وصول الصوت بوضوح أينما كان المستخدم.

# # #