Breitband-Audio - Wideband audio

"HD Voice" leitet hier weiter. Informationen zum Markennamen, der von Telekommunikationsunternehmen in Südkorea für die Sprachanrufmethode über LTE verwendet wird, und zur Marke für AMR-WB, die von GSMA verwendet wird, finden Sie unter VoLTE .
Audiobänder in der Telefonie
Name Reichweite (Hz)
Schmalband 300–3.400
Breitband 50–7000
Superbreitband 50–14.000
Vollband 20–20.000

Breitband-Audio , auch bekannt als Breitband-Sprache oder HD-Sprache , ist eine hochauflösende Sprachqualität für Telefonie- Audio, im Gegensatz zur "gebührenpflichtigen Qualität" der digitalen Telefonie. Es erweitert den Frequenzbereich von Audiosignalen, die über Telefonleitungen übertragen werden, was zu einer höheren Sprachqualität führt. Der Bereich der menschlichen Stimme reicht von 80 Hz bis 14 kHz, aber herkömmliche Sprachband- oder Schmalband- Telefongespräche begrenzen die Audiofrequenzen auf den Bereich von 300 Hz bis 3,4 kHz. Breitband-Audio lockert die Bandbreitenbegrenzung und überträgt im Audio-Frequenzbereich von 50 Hz bis 7 kHz. Darüber hinaus können einige Breitband- Codecs eine höhere Audio-Bittiefe von 16 Bit verwenden, um Samples zu codieren, was ebenfalls zu einer viel besseren Sprachqualität führt.

Breitband-Codecs haben eine typische Abtastrate von 16 kHz. Für Superwideband-Codecs beträgt der typische Wert 32 kHz.

Geschichte

1987 standardisierte die International Telecommunication Union (ITU) eine als G.722 bekannte Version von Breitband-Audio . Radiosender begannen, G.722 über das Integrated Services Digital Network (ISDN) zu verwenden, um hochqualitatives Audio für Fernübertragungen , wie beispielsweise Kommentare von Sportstätten , bereitzustellen . AMR-WB (G.722.2) wurde von Nokia und VoiceAge entwickelt und erstmals von 3GPP spezifiziert.

Das traditionelle Telefonnetz ( PSTN ) ist im Allgemeinen durch die intrinsische Natur seiner Übertragungstechnologie TDM ( Time-Division-Multiplexing ) und durch die am Rand des Netzwerks verwendeten Analog-Digital-Wandler auf Schmalband-Audio beschränkt die Lautsprecher, Mikrofone und andere Elemente in den Endpunkten selbst.

Breitband-Audio wurde in Verbindung mit Videokonferenzen in großem Umfang eingesetzt . Die Anbieter dieser Technologie stellten schnell fest, dass trotz der expliziten Betonung der Videoübertragung die Qualität des Teilnehmererlebnisses maßgeblich von der Klangtreue des zugehörigen Audiosignals beeinflusst wurde.

Kommunikationen über Voice over Internet Protocol (VoIP) können ohne weiteres Breitband-Audio verwenden. Wenn PC-zu-PC-Gespräche über VoIP-Dienste wie Skype geführt werden und die Teilnehmer ein hochwertiges Headset verwenden, kann die resultierende Gesprächsqualität herkömmlichen PSTN-Gesprächen deutlich überlegen sein. Zur Unterstützung dieser Dienste ist eine Reihe von Audio- Codecs entstanden, die G.722 ergänzen.

Hersteller von Audiokonferenzgeräten haben breitbandfähige Modelle eingeführt, die G.722 über VoIP unterstützen.

Konferenzgespräche profitieren direkt von den Verbesserungen, die Breitband-Audio bietet. Die Teilnehmer haben oft Schwierigkeiten herauszufinden, wer spricht oder akzentuierte Sprecher zu verstehen. Missverständnisse sind in erster Linie aufgrund der allgemein schlechten Audioqualität und der Ansammlung von Hintergrundgeräuschen an der Tagesordnung.

Einige Hörervorteile von Breitband-Audio im Vergleich zu herkömmlichem (Schmalband):

  • Klarere Gesamtklangqualität
  • Stimmen leichter zu erkennen, verwirrende Geräusche zu unterscheiden und akzentuierte Sprecher zu verstehen
  • Einfaches Entziffern von Wörtern, die den nahen Klang von 's' und 'f' und anderen haben, oft über Telefonleitungen nicht zu unterscheiden
  • Fähigkeit, schwache Sprecher zu hören und Doppelgespräche zu verstehen (wenn mehr als eine Person gleichzeitig spricht)
  • Reduzierte Höranstrengung (verringerte kognitive Belastung), was zu erhöhter Produktivität und geringerer Ermüdung des Hörers führt
  • Besseres Verstehen inmitten anderer Beeinträchtigungen, z. B. wenn Sprecher eine Freisprecheinrichtung verwenden oder Hintergrundgeräusche vorhanden sind

Trotz ihres Rufs für schlechte Audioqualität hat die Mobiltelefonindustrie begonnen, einige Fortschritte bei Breitband-Audio zu machen. Die 3GPP- Standards Group hat G.722.2 als ihren Breitband-Codec bezeichnet und nennt es Adaptive Multirate – Wideband ( AMR-WB ). Mehr als hundert Mobiltelefone wurden eingeführt, die diesen Codec unterstützen (zum Beispiel Apple , Google , HTC , Nokia , Samsung und Sony ) und es wurden Netzwerkdemonstrationen durchgeführt.

Einsatz

VoIP

Da Geschäftstelefonsysteme die VoIP- Technologie übernommen haben, hat die Unterstützung für Breitband-Audio schnell zugenommen. Telefonapparate von Avaya , Cisco , NEC Unified Solutions , Grandstream , Gigaset , Panasonic (Marken Breitband-Audio "HD Sonic"), Polycom (Marken Breitband-Audio "HD Voice"), Snom , AudioCodes (Marken Breitband-Audio "HDVoIP" ) und andere enthalten jetzt G.722 sowie in unterschiedlichem Maße höherwertige Audiokomponenten.

Anbieter von integrierten Schaltkreisen für Telefoniegeräte, darunter DSP Group , Broadcom , Infineon und Texas Instruments , haben Breitband-Audio in ihr Funktionsportfolio aufgenommen. Es gibt Anbieter von Audiokonferenzdiensten, die Breitbandverbindungen von diesen und anderen VoIP-Endpunkten unterstützen und gleichzeitig PSTN- Teilnehmern die Teilnahme an der Konferenz über Schmalband ermöglichen. sipXtapi ist eine Open-Source-Lösung für die VoIP-Medienverarbeitungs-Engine, die Breitband- und HD-Sprache unterstützt und RTP und Codecs über ein Plugin-Framework für die Verwendung mit SIP und anderen VoIP-Protokollen bereitstellt. Skype verwendet einen Audio-Codec namens Silk, der extrem hochwertiges Audio ermöglicht.

Eine Reihe von Netzbetreibern auf der ganzen Welt haben HD-Sprachdienste basierend auf dem Breitbandstandard G.722 eingeführt. In Nordamerika haben Hosted Service Provider kürzlich das Aastra Hi-Q-Upgrade für ihre installierte Benutzerbasis bereitgestellt und im Januar 2010 rund 70.000 HD-Voice-Endpunkte beansprucht. Der Consumer Service Provider ooma hat aufgrund der Einführung seiner Telo-Hardware der zweiten Generation schätzungsweise 25.000 HD- Sprachendpunkte im Einsatz.

Volte

In der Mobilfunkkommunikation bezieht sich "HD Voice" speziell auf AMR-WB (G.722.2) in VoLTE. Es ist eine Marke von GSMA , die ein Zertifizierungsprogramm rund um das Logo durchführt.

AMR-WB wird nativ in Android seit Android Gingerbread und in iOS seit dem iPhone 5 unterstützt .

Mit Stand vom Dezember 2015 kündigt ein Bericht die Einführung von 117 kommerziellen mobilen HD-Voice-Netzen in 76 Ländern an.

Viele Mobilfunknetze, darunter AT&T und Verizon, stellen die Unterstützung für Telefone ein, die 4G und Breitband-Audio nicht unterstützen.

Breitband-Audiocodierungsstandards

Im Folgenden sind Breitband- Audiocodierungsstandards und Audiocodecs aufgeführt, die in der Telekommunikation verwendet werden .

ITU-T

Jahr Breitband- Audiocodierungsstandard Breitbandige Sprachkodierungsalgorithmus Ref
1988 G.722 SB-ADPCM
1999 G.722.1 ( Sirene7 ) MDCT
2003 G.722.2 ( Adaptive Multi-Rate-Breitband ) ACELP
2006 G.729.1 MDCT
2008 G.711.1 MDCT
G.718 MDCT

GSMA

3GPP

Andere

Verweise

Externe Links