高清语音技术在LTE时代的价值

Q:《通信世界》

A:Matthias Rose

2012年的移动世界大会上，音频和多媒体技术研究机构Fraunhofer集成电路研究所（IIS）创新的一个音频新技术引起移动通信界关注：基于LTE网络的手机基于该新技术首次实现了全高清语音通话、将语音通信音质提升到一个前所未有新高度。今年，高清语音体验的触角又延伸到了手机与平板电脑的日常娱乐应用中。本期《通信世界》就相关话题与Fraunhofer IIS音频和多媒体营销传播总监Matthias Rose进行探讨。

Matthias Rose

目前，移动设备已成为首选的娱乐设备。中国互联网络信息中心发布的《第32次中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2013年6月，在中国约有4.56亿网络音乐用户，占总人数的77.2%；此外，另有3.886亿和3.45亿的网络视频和网络游戏用户。

Q：LTE时代的高带宽可以支持用户享用很多大流量数据业务，而语音业务仍将是手机终端的主要应用，高清语音技术逐渐成熟，其应用价值体现在哪里？A：目前手机被广泛运用在我们的日常娱乐生活中，支持各类多媒体应用，但遗憾的是，在我们使用手机打电话时，听到的语音音质，几十年来并没有太大的不同。目前3GPP在通信、音频编解码的技术标准上推进并制定全高清语音标准，这意味着在未来LTE的标准之下，整个语音通话的音质标准会有大幅提升。全高清语音技术（Full-HDVoice），该技术能够为移动设备提供无与伦比的音质，使手机的通话音质如同在同一房间里面对面交谈那样清晰，该项技术已经成功应用于如苹果Facetime应用程序中。

人类的耳朵能够听到的音频范围是从20Hz到20000Hz。大家都认为CD的音质好，其主要原因就是它能够覆盖人类的整个听觉范围。打电话时传输的信号只却有20Hz到3500Hz。而全高清语音通话技术通话，至少能够覆盖到14000Hz的听觉范围。

目前，在全高清语音方面最好的技术就是由Fraunhofer开发的AAC-ELD技术。目前全球已有8亿台设备使用该项技术。同时它还在专业的视频会议系统中采用。最近欧盟赞助了一个研究项目，希望能够在社交网络当中支持全高清语音的传输。我们也参加了这个项目，希望通过我们的参与能够在未来社交网络的视频会议中，使用者可以得到最高质量的音频效果。

Q：包括中国移动在内的很多运营商都提出了VoLTE发展计划。在高清语音技术上，Fraunhofer IIS与电信运营商的合作有哪些进展？

A：我们与中国的三大运营商都已建立联系。并且我们推出的高清语音技术是能够支持所有LTE标准，其设计的出发点就是希望以非常低的比特率来实现很高的音质。LTE主要是着眼于未来用户会大量地进行视频的下载以及可视通话等，我们希望在音频领域，消耗最低的码率，达到最优的语音体验，避免出现网络拥塞的情况。Facetime就是一个很典型的基于VoIP的服务。

Q：移动设备已经成为用户首选的娱乐设备，这样的趋势下，高清语音技术是否也在向多媒体应用普及？A：是的。FraunhoferIIS推出的最新技术Fraunhofer Cingo，就是针对移动终端的影院级环绕音效这一目标而开发的。凭借Cingo技术，移动设备用户可通过内置立体声扬声器或耳机领略到家庭影院般的高质量环绕声音频体验。

人类两个耳朵听到的声音的信号来自于各个方向。即使只有两个声道，声音还会在墙壁上经过多次的折射反射最终进入耳朵。两个耳朵摄取声音后，大脑能够识别声音的延迟或者方向，并最终定位声音信号。Cingo技术的特点在于它能够在声音播出来之前对声音进行一个预先处理，也就是说把本来在电影院、音乐厅中产生的折射反射预先加到音频信号中再播出去。

FraunhoferCingo作为一款即用型软件，已全面面向移动设备生产商、芯片供应商和多媒体服务供应商。Cingo技术不仅限于用耳机聆听环绕声音效，同时它也支持通过平板电脑的扬声器来播放环绕声音效，全新的Google Nexus7平板设备已集成了Cingo技术。

此外，韩国SKBroadband公司，IPTV供应商，也在它的视频服务中加入了Cingo技术。