還記得第一次收聽調(diào)頻收音機嗎？還記得在多年收聽磁帶之后第一次收聽CD嗎？高清話質(zhì)電話為我們帶來的就是這樣的感受。隨著VoIP的不斷商用化，系統(tǒng)開發(fā)商和服務(wù)供應(yīng)商的重點也由提供VoIP服務(wù)轉(zhuǎn)向提供更高質(zhì)量的VoIP服務(wù)。借助高清電視的強大營銷攻勢，目前HD-sound已經(jīng)成為被廣泛接受的寬帶語音品牌。這使服務(wù)供應(yīng)商能夠通過自己的IP電話家用網(wǎng)關(guān)提供清晰的音質(zhì)。傳統(tǒng)的“窄帶”電話在語音清晰度和數(shù)據(jù)傳輸速率方面實現(xiàn)了折中，聲音帶寬為300Hz～3.4kHz。相比之下，HD-sound采用了寬帶技術(shù)，傳輸帶寬為50Hz～7.0kHz或者更高。這不僅大大提高了通話的清晰度和自然度，而且還大大提高了MP3和網(wǎng)絡(luò)收音機等其他多種音頻應(yīng)用的語音清晰度和自然度。本文試圖闡述電話實現(xiàn)高清話質(zhì)所面臨的障礙，并說明其市場潛力。
高清語音：寬帶電話
“寬帶”電話的傳輸帶寬范圍為150Hz～6.3kHz。盡管這不是CD帶寬（20Hz～20kHz），但與窄帶相比，增加的寬帶大大提高了語音的清晰度。大約20年前，寬帶電話曾針對采用G.722編解碼器的ISDN實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，但從未真正獲得廣泛部署。不過G.722在新聞領(lǐng)域卻得到了應(yīng)用，G.722寬帶經(jīng)常被用于從遙遠的地點傳輸語音，代替語音質(zhì)量較差的標(biāo)準(zhǔn)電話。
由于IP電話已具備針對窄帶語音壓縮算法的強大信號處理功能，因此可輕易通過IP電話的語音引擎來處理寬帶編解碼器，若模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器支持16kHz采樣率，則IP電話上的寬帶電話只需相對較低的額外開銷。其他推動寬帶電話發(fā)展的因素還包括全新的DECT標(biāo)準(zhǔn)CAT-iq，該標(biāo)準(zhǔn)還指定 G.722為高清語音所需的編解碼器。
PC聲卡支持8kHz、16 kHz、32kHz、44.1kHz和48kHz的采樣率，通常具備寬帶編解碼器所需的處理功率?！癝kype”等基于PC的軟電話應(yīng)用已在市場廣泛部署。多數(shù)企業(yè)的IP電話（如西門子的OpenStage系列）已經(jīng)支持寬帶。企業(yè)寬帶市場就是這種理念的出色證明，原因是更容易控制終端的硬件和軟件。寬帶需要通話雙方都具備能夠處理寬帶的硬件，話機立即轉(zhuǎn)至可用的最佳編解碼器。
過去，VoIP不得不面臨性能不可靠的問題。早期只有勇敢的先驅(qū)敢于通過網(wǎng)絡(luò)建立語音連接，而目前寬帶用戶已紛紛快速采用語音服務(wù)供應(yīng)商提供的全新產(chǎn)品。以前，電話在音質(zhì)和價格方面不得不進行折中。今天，VoIP音質(zhì)前所未有地大幅度提升，可輕松與POTS（簡單老式電話）服務(wù)媲美。由于客戶端設(shè)備的可用帶寬和處理功率正逐步實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，因此采用更高的帶寬大幅提高音質(zhì)就顯得非常實際和刻不容緩。這是供應(yīng)商提供特色服務(wù)的解決之道。VoIP不再僅僅是VoIP。HD-Sound使它成為物超所值的暢銷技術(shù)。POTS電話通話與HD-Sound通話相比，不僅聲音更細(xì)，而且基本保持一個聲調(diào)。HD Sound可提供“更加溫暖”的通話，能捕捉到我們語音當(dāng)中所有細(xì)微差別。現(xiàn)在將S誤聽為F的經(jīng)歷早已成為歷史。HD Sound可將話音質(zhì)量提高幾倍。目前將該技術(shù)向更廣大的用戶推廣還存在許多相關(guān)問題。
圖1 傳輸頻譜圖
在頻譜分析圖表中，我們很容易看到HD-Sound具備較大的傳輸頻譜范圍。HD-Sound的傳輸頻譜包括比窄帶電話傳輸頻譜更低和更高的音調(diào)，使寬帶通話者能夠獲得非常出色的用戶體驗。
圖2對MOS（平均意見得分）值的分析深刻說明了寬帶是如何被主觀感知的。窄帶G.729A的多數(shù)MOS值約為 3.5，而高清語音的MOS值至少比其高出30%，達到4.5。
圖2 窄帶與寬帶編解碼器的平均意見得分
要想優(yōu)化寬帶的部署，話機廠商（固話和無繩電話）必須遵守一些重要的規(guī)定：電聲組件，尤其是電話聽筒或免提揚聲器必須能夠在各自的裝置內(nèi)，以較低的失真度和較高的逼真度重新生成寬帶的整個頻率范圍。這將為設(shè)備設(shè)計者，尤其是無繩話機或手機等小型設(shè)備的設(shè)計者帶來巨大挑戰(zhàn)。一流的音質(zhì)需要付出成本，但巨大的市場將會帶來額外助益。
建議將免提電話封裝起來，目的是避免室內(nèi)的回聲和增強低頻效果，例如被完全封閉起來的家用高保真揚聲器。任何VoIP電話（窄帶或?qū)拵В┰趯崿F(xiàn)全雙工性能時，最難解決的是時延問題。人耳對話音后的回聲是不敏感的，否則我們無論在任何室內(nèi)都將聽到很強的回聲。但是話音與回聲之間的時延越長，人耳對回聲的感知就會更加靈敏。這就是我們在教堂能夠始終聽到回聲的原因。標(biāo)準(zhǔn)IP網(wǎng)絡(luò)分組時延可能會超過100ms——相當(dāng)于一個大教堂的時延。因此需要額外采取措施減少回聲。消除話機內(nèi)的回聲如同消除進入耳內(nèi)的回聲一樣。通過估計、計算和減少麥克風(fēng)信號產(chǎn)生的回聲，達到取消回聲的目的。這是一項非常艱難的工作，因為它必須適用于話機存在的任何環(huán)境。
高清語音幫助拓展市場
高清語音為系統(tǒng)廠商和服務(wù)供應(yīng)商進入全新的市場提供了大量機會。
1交互式語音響應(yīng)
您能想象利用預(yù)先錄制的語音樣本，借助通話服務(wù)預(yù)定機票嗎？一定很難想象得到。目前的主要語音激活服務(wù)幾乎讓人發(fā)瘋，它們甚至無法辨別培訓(xùn)話語的輕微增量。采用寬帶技術(shù)可以更加輕松地捕獲人類語音的細(xì)微差別，使語音激活服務(wù)成為潛力巨大的可行服務(wù)。在不必與任何人講話的情況下，我們不僅可升級寬帶或話機服務(wù)，而且可預(yù)定機票、酒店或火車票。語音識別系統(tǒng)也將受益于不斷增加的帶寬，提供更加出色的識別率，尤其是更加出色地識別齒擦音。（齒擦音是我們講話時發(fā)出的S音，因此在窄帶通話中，常常會把F字母誤聽為S字母）
2文本-語音轉(zhuǎn)換（TTS）
系統(tǒng)將標(biāo)準(zhǔn)語言文本轉(zhuǎn)化成語音（采用合成語音）。語音合成器的質(zhì)量是通過合成語音與人類語音的相似度和可理解度評定的。易懂的文本-語音轉(zhuǎn)換程序可使視障人士或閱讀障礙人士通過電話或PC收聽書寫的作品。
● 自動轉(zhuǎn)換：實時將語音樣本轉(zhuǎn)換成文本
● 汽車語音識別：通過語音控制汽車的各種功能（雨刮器、收音機、車窗等，但不能通過語音駕駛車輛?。。?/p>
● 語音生物識別：說話人驗證。工作車間或任何需要某種身份驗證的場所可以采用這些應(yīng)用。
● 口述。
● 免提計算：適用于殘障人士的PC命令語音識別。
● 家庭自動化：通過語音控制通常需要開關(guān)控制的裝置，例如關(guān)閉百葉窗和電燈、打開暖氣裝置。
● 醫(yī)療轉(zhuǎn)錄。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的口述記錄使醫(yī)生不必花費大量時間為財務(wù)結(jié)算創(chuàng)建文檔，而是把更多的時間用來滿足患者的需求。通過計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，越來越多的現(xiàn)代化文檔創(chuàng)建方法得到了應(yīng)用。語音識別（VR）是這些劃時代技術(shù)的代表之一。語音識別的速度是每分鐘200個字，準(zhǔn)確率高達99%，使醫(yī)生從傳統(tǒng)的抄寫服務(wù)中解放出來。
目前的寬帶連接可為家庭終端用戶提供下行寬帶。為此DECT論壇（http://www.dect.ch/）推出了全新無繩電話標(biāo)準(zhǔn)CAT-iq，進一步挖掘?qū)拵г赩oIP終端領(lǐng)域的潛力。預(yù)計將推出下列應(yīng)用：
高清無繩電話—各大廠商正在積極向市場推出支持高清語音的全新產(chǎn)品。正如上文所述，這意味著升級話機，使其采用改進的麥克風(fēng)和揚聲器，充分發(fā)揮寬帶編解碼器的功效。
寬帶電話會議—采用改進的硬件可增加多種新功能，如讓第三方參加語音清晰的電話會議，為用戶帶來一種全新的體驗。
網(wǎng)絡(luò)收音機—作為推出的一種全新服務(wù)，未來的CAT-iq產(chǎn)品將支持News-Tickers等產(chǎn)品和更加引人注目的高清網(wǎng)絡(luò)收音機。這有望成為家用VoIP的殺手級應(yīng)用，它將互聯(lián)網(wǎng)的強大功能與高清音質(zhì)有機地結(jié)合起來?，F(xiàn)在，身在澳大利亞的愛爾蘭人和身在慕尼黑的中國人在地下室不用PC就可分別收聽Radio Cork和上海FM電臺節(jié)目。
音頻流媒體—CAT-iq將使無繩設(shè)備廠商和服務(wù)供應(yīng)商進入原來由高保真專業(yè)廠商占據(jù)的市場。帶有DECT接收器的音頻揚聲器將成為家庭內(nèi)部甚至家庭內(nèi)不同樓層之間音頻內(nèi)容傳輸?shù)睦硐虢鉀Q方案。該應(yīng)用設(shè)備不僅具備穩(wěn)定的空中接口，而且具備最佳的功耗。
總結(jié)
處于該產(chǎn)業(yè)鏈上的所有人都會從高清語音的發(fā)展中受益；最重要的是終端用戶將獲得一種永遠不想失去的全新體驗。
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