2018-07-18 09:35:10
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語音質(zhì)量是公網(wǎng)對講產(chǎn)品影響用戶體驗最重要的指標，早期公網(wǎng)對講產(chǎn)品不成功的主要原因也是實際用戶體驗到的音質(zhì)達不到可接受的范圍。從模擬對講發(fā)展到數(shù)字對講，主要解決三個問題，提升語音質(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音通信質(zhì)量，特別是復雜電磁環(huán)境和遠距離傳輸時的語音通信質(zhì)量。公網(wǎng)對講作為“數(shù)字對講”技術(shù)之一，其語音質(zhì)量又如何呢?在4G寬帶移動網(wǎng)絡支持下，公網(wǎng)對講能帶給我們更好的音質(zhì)體驗嗎?
衡量語音質(zhì)量的指標
衡量通信系統(tǒng)語音質(zhì)量主要有兩個指標，一是接收端語音的MOS分;二是端到端語音延時。
MOS分(Mean Opinion Score，平均主觀意見分)用于衡量經(jīng)過通信系統(tǒng)壓縮編碼傳輸后恢復語音的“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(tǒng)PSTN有線電話的語音質(zhì)量一般定義為MOS 4.0分，2G無線電話的語音質(zhì)量為MOS 2.5-4分之間，3G移動電話系統(tǒng)采用的語音編解碼算法可以達到4分以上。
端到端語音延時，用于衡量通信系統(tǒng)的實時性，延時過大將極大影響交互溝通的用戶體驗。傳統(tǒng)PSTN電話的端到端語音延時小于16ms;IP電話系統(tǒng)一般要求端到端語音延時小于300ms;衛(wèi)星電話端到端語音延時大于500ms。通常我們在打IP電話或衛(wèi)星電話時，會感覺到對方反應“遲鈍”，造成溝通不暢，就是因為端到端語音延時過大造成的。基于IP網(wǎng)絡協(xié)議的公網(wǎng)對講系統(tǒng)，其端到端延時往往大于幾百毫秒，也是影響用戶體驗的重要指標。
影響公網(wǎng)對講語音質(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、喇叭、聲腔結(jié)構(gòu)和音頻電路等;另一部分是平臺系統(tǒng)設計因素，包括語音編解碼算法、音頻增強算法、傳輸策略和服務器處理機制等。本文重點介紹公網(wǎng)對講平臺對用戶音質(zhì)體驗的幾個因素。
語音編解碼算法(也稱為聲碼器)
是決定公網(wǎng)對講平臺所能提供的語音質(zhì)量的根本因素。換句話說，如果平臺所采用的語音編解碼算法所能提供的語音質(zhì)量就很差，終端硬件的音頻設計再好也無法根本性提高語音質(zhì)量。現(xiàn)有公網(wǎng)對講平臺主要采用三類語音編解碼器，第一類是早期支持2G CDMA網(wǎng)絡的平臺，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;第二類以支持3G 移動網(wǎng)絡為出發(fā)點，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;第三類是脫胎于VoIP系統(tǒng)，采用ITU G.72x語音編碼標準，可根據(jù)終端能力匹配來選擇編解碼算法。
語音增強
主要包括環(huán)境噪聲抑制、自適應聲學回聲消除、自動增益控制、自適應均衡等算法。語音增強技術(shù)應用的有無或好壞，很大程度上影響了產(chǎn)品的用戶音質(zhì)體驗。
傳輸策略
基于無線IP網(wǎng)絡傳輸?shù)墓W(wǎng)對講系統(tǒng)，必須面對丟包、抖動、亂序等網(wǎng)絡傳輸因素對音質(zhì)的影響，因此必須設計一套有效的傳輸策略來對抗這些網(wǎng)絡特征對語音質(zhì)量產(chǎn)生的負面影響。所以說，對于OTT體制的公網(wǎng)對講平臺，實現(xiàn)公網(wǎng)對講業(yè)務基本功能并不難，在好的網(wǎng)絡環(huán)境下“演示”效果也可能會表現(xiàn)不錯，但用戶真正使用的時候就會出各種各樣的音質(zhì)問題。因此，對公網(wǎng)對講平臺而言，難的是如何在不同的網(wǎng)絡環(huán)境下提供很好的用戶音質(zhì)體驗。
4G公網(wǎng)對講的語音質(zhì)量能不能大幅提升?
使用2G網(wǎng)絡的公網(wǎng)對講用戶已經(jīng)熟知2G公網(wǎng)對講機音質(zhì)差、語音延時大的問題，在2G公網(wǎng)對講機向4G公網(wǎng)對講機過渡的過程中，用戶必然會問，4G網(wǎng)絡帶寬大，傳輸速度快，語音質(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音質(zhì)量，但并不是采用了4G終端就能提升語音質(zhì)量，而是取決于平臺的系統(tǒng)設計能否有效利用4G網(wǎng)絡的帶寬優(yōu)勢。
如前所述，公網(wǎng)對講系統(tǒng)音質(zhì)的好壞的根本因素是采用什么樣的語音編解碼器，如果平臺只能支持低碼率低質(zhì)量的語音編碼器，也沒有根據(jù)4G網(wǎng)絡的優(yōu)勢調(diào)整傳輸控制策略，不能充分利用4G網(wǎng)絡的帶寬優(yōu)勢，4G公網(wǎng)對講機也就徒有虛名，并不能給用戶帶來大的音質(zhì)體驗提升。
集群通(GQT)系統(tǒng)的語音業(yè)務設計
集群通平臺的語音業(yè)務設計，支持多聲碼器互通，支持用戶可配置語音編解碼算法，具備充分調(diào)優(yōu)的語音增強算法和自適應傳輸網(wǎng)絡環(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(jù)用戶或網(wǎng)絡條件配置，該聲碼
器的MOS分最高可達4.2分。同時，由于集群通系統(tǒng)架構(gòu)支持多聲碼器互通，在4G網(wǎng)絡條件下可以后向兼容引入新的更高質(zhì)量的語音編碼器，如OPUS音頻編碼器，達到更高的語音通信質(zhì)量。
在網(wǎng)絡傳輸策略上，集群通系統(tǒng)支持自適應的傳輸控制算法，端到端語音延時(實際用戶體驗到的時延)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端到端時延指標。
綜上所述，集群通平臺的語音業(yè)務設計采用的是可擴展的系統(tǒng)架構(gòu)，隨著網(wǎng)絡環(huán)境、用戶需求、業(yè)務應用的演進，音頻業(yè)務服務質(zhì)量也可以同步不斷改進。