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4G公網(wǎng)對講語(yǔ)音質(zhì)量好不好

2018-07-18 09:35:10

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  語(yǔ)音質(zhì)量是公網(wǎng)對講產(chǎn)品影響用戶(hù)體驗最重要的指標,早期公網(wǎng)對講產(chǎn)品不成功的主要原因也是實(shí)際用戶(hù)體驗到的音質(zhì)達不到可接受的范圍。從模擬對講發(fā)展到數字對講,主要解決三個(gè)問(wèn)題,提升語(yǔ)音質(zhì)量、增強保密性和提高頻譜利用率,首當其沖就是要改善語(yǔ)音通信質(zhì)量,特別是復雜電磁環(huán)境和遠距離傳輸時(shí)的語(yǔ)音通信質(zhì)量。公網(wǎng)對講作為“數字對講”技術(shù)之一,其語(yǔ)音質(zhì)量又如何呢?在4G寬帶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )支持下,公網(wǎng)對講能帶給我們更好的音質(zhì)體驗嗎?

  衡量語(yǔ)音質(zhì)量的指標

  衡量通信系統語(yǔ)音質(zhì)量主要有兩個(gè)指標,一是接收端語(yǔ)音的MOS分;二是端到端語(yǔ)音延時(shí)。

  MOS分(Mean Opinion Score,平均主觀(guān)意見(jiàn)分)用于衡量經(jīng)過(guò)通信系統壓縮編碼傳輸后恢復語(yǔ)音的“還原度”,包括可懂度、清晰度和自然度,采用5分制打分(5優(yōu),4良,3尚可,2差,1劣)。傳統PSTN有線(xiàn)電話(huà)的語(yǔ)音質(zhì)量一般定義為MOS 4.0分,2G無(wú)線(xiàn)電話(huà)的語(yǔ)音質(zhì)量為MOS 2.5-4分之間,3G移動(dòng)電話(huà)系統采用的語(yǔ)音編解碼算法可以達到4分以上。

  端到端語(yǔ)音延時(shí),用于衡量通信系統的實(shí)時(shí)性,延時(shí)過(guò)大將極大影響交互溝通的用戶(hù)體驗。傳統PSTN電話(huà)的端到端語(yǔ)音延時(shí)小于16ms;IP電話(huà)系統一般要求端到端語(yǔ)音延時(shí)小于300ms;衛星電話(huà)端到端語(yǔ)音延時(shí)大于500ms。通常我們在打IP電話(huà)或衛星電話(huà)時(shí),會(huì )感覺(jué)到對方反應“遲鈍”,造成溝通不暢,就是因為端到端語(yǔ)音延時(shí)過(guò)大造成的?;贗P網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的公網(wǎng)對講系統,其端到端延時(shí)往往大于幾百毫秒,也是影響用戶(hù)體驗的重要指標。

  影響公網(wǎng)對講語(yǔ)音質(zhì)量的主要因素

  影響公網(wǎng)對講音質(zhì)的主要因素分為兩大部分,一部分是終端硬件因素,包括麥克風(fēng)、喇叭、聲腔結構和音頻電路等;另一部分是平臺系統設計因素,包括語(yǔ)音編解碼算法、音頻增強算法、傳輸策略和服務(wù)器處理機制等。本文重點(diǎn)介紹公網(wǎng)對講平臺對用戶(hù)音質(zhì)體驗的幾個(gè)因素。

  語(yǔ)音編解碼算法(也稱(chēng)為聲碼器)

  是決定公網(wǎng)對講平臺所能提供的語(yǔ)音質(zhì)量的根本因素。換句話(huà)說(shuō),如果平臺所采用的語(yǔ)音編解碼算法所能提供的語(yǔ)音質(zhì)量就很差,終端硬件的音頻設計再好也無(wú)法根本性提高語(yǔ)音質(zhì)量?,F有公網(wǎng)對講平臺主要采用三類(lèi)語(yǔ)音編解碼器,第一類(lèi)是早期支持2G CDMA網(wǎng)絡(luò )的平臺,采用EVRC變速率聲碼器的半速率(4Kbps)編碼,其音質(zhì)較差,MOS分只有 3.0分左右;第二類(lèi)以支持3G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )為出發(fā)點(diǎn),采用3GPP AMR變速率聲碼器(4.75Kbps-12.2Kbps),其全速率編解碼音質(zhì)可達到MOS 4.0分以上;第三類(lèi)是脫胎于VoIP系統,采用ITU G.72x語(yǔ)音編碼標準,可根據終端能力匹配來(lái)選擇編解碼算法。

  語(yǔ)音增強

  主要包括環(huán)境噪聲抑制、自適應聲學(xué)回聲消除、自動(dòng)增益控制、自適應均衡等算法。語(yǔ)音增強技術(shù)應用的有無(wú)或好壞,很大程度上影響了產(chǎn)品的用戶(hù)音質(zhì)體驗。

  傳輸策略

  基于無(wú)線(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò )傳輸的公網(wǎng)對講系統,必須面對丟包、抖動(dòng)、亂序等網(wǎng)絡(luò )傳輸因素對音質(zhì)的影響,因此必須設計一套有效的傳輸策略來(lái)對抗這些網(wǎng)絡(luò )特征對語(yǔ)音質(zhì)量產(chǎn)生的負面影響。所以說(shuō),對于OTT體制的公網(wǎng)對講平臺,實(shí)現公網(wǎng)對講業(yè)務(wù)基本功能并不難,在好的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下“演示”效果也可能會(huì )表現不錯,但用戶(hù)真正使用的時(shí)候就會(huì )出各種各樣的音質(zhì)問(wèn)題。因此,對公網(wǎng)對講平臺而言,難的是如何在不同的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下提供很好的用戶(hù)音質(zhì)體驗。

  4G公網(wǎng)對講的語(yǔ)音質(zhì)量能不能大幅提升?

  使用2G網(wǎng)絡(luò )的公網(wǎng)對講用戶(hù)已經(jīng)熟知2G公網(wǎng)對講機音質(zhì)差、語(yǔ)音延時(shí)大的問(wèn)題,在2G公網(wǎng)對講機向4G公網(wǎng)對講機過(guò)渡的過(guò)程中,用戶(hù)必然會(huì )問(wèn),4G網(wǎng)絡(luò )帶寬大,傳輸速度快,語(yǔ)音質(zhì)量是不是也能大幅度提高呢?答案是“不一定”,4G公網(wǎng)對講完全有條件大幅度提升語(yǔ)音質(zhì)量,但并不是采用了4G終端就能提升語(yǔ)音質(zhì)量,而是取決于平臺的系統設計能否有效利用4G網(wǎng)絡(luò )的帶寬優(yōu)勢。

  如前所述,公網(wǎng)對講系統音質(zhì)的好壞的根本因素是采用什么樣的語(yǔ)音編解碼器,如果平臺只能支持低碼率低質(zhì)量的語(yǔ)音編碼器,也沒(méi)有根據4G網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)勢調整傳輸控制策略,不能充分利用4G網(wǎng)絡(luò )的帶寬優(yōu)勢,4G公網(wǎng)對講機也就徒有虛名,并不能給用戶(hù)帶來(lái)大的音質(zhì)體驗提升。

  集群通(GQT)系統的語(yǔ)音業(yè)務(wù)設計

  集群通平臺的語(yǔ)音業(yè)務(wù)設計,支持多聲碼器互通,支持用戶(hù)可配置語(yǔ)音編解碼算法,具備充分調優(yōu)的語(yǔ)音增強算法和自適應傳輸網(wǎng)絡(luò )環(huán)境的傳輸控制策略。

  集群通平臺主聲碼器采用3GPP AMR多速率聲碼器,編碼速率從4.75Kbps到12.2Kbps可根據用戶(hù)或網(wǎng)絡(luò )條件配置,該聲碼

器的MOS分最高可達4.2分。同時(shí),由于集群通系統架構支持多聲碼器互通,在4G網(wǎng)絡(luò )條件下可以后向兼容引入新的更高質(zhì)量的語(yǔ)音編碼器,如OPUS音頻編碼器,達到更高的語(yǔ)音通信質(zhì)量。

  在網(wǎng)絡(luò )傳輸策略上,集群通系統支持自適應的傳輸控制算法,端到端語(yǔ)音延時(shí)(實(shí)際用戶(hù)體驗到的時(shí)延)可以控制在200ms到500ms,大大優(yōu)于目前大部分2G公網(wǎng)對講平臺的1000ms端到端時(shí)延指標。

  綜上所述,集群通平臺的語(yǔ)音業(yè)務(wù)設計采用的是可擴展的系統架構,隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境、用戶(hù)需求、業(yè)務(wù)應用的演進(jìn),音頻業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量也可以同步不斷改進(jìn)。