擴(kuò)展語音帶寬 - 高清語音技術(shù)及其在手機(jī)和藍(lán)牙耳機(jī)中的實(shí)現(xiàn)

擴(kuò)展語音帶寬

可以預(yù)計(jì)，在引入高清語音的過程中，通信系統(tǒng)中的某些環(huán)節(jié)會(huì)因無法支持而將語音轉(zhuǎn)換為窄帶頻率，這實(shí)際上是在降低語音質(zhì)量，增加聽力負(fù)擔(dān)。人工帶寬擴(kuò)展(BWE)通過在通信系統(tǒng)的終端環(huán)節(jié)為窄帶語音信號(hào)加入人工生成的語音內(nèi)容，彌補(bǔ)在傳輸過程中損失的高頻和低頻語音內(nèi)容。通過這種方法，BWE將高清語音的優(yōu)勢拓展到了窄帶和過渡的混合帶寬的語音通信系統(tǒng)中。

BWE算法使用產(chǎn)生語音的聲源過濾模型來估算和產(chǎn)生擴(kuò)展頻率范圍內(nèi)的語音內(nèi)容。根據(jù)該模型，語音是由一個(gè)聲源(例如聲帶)再加上一個(gè)模擬聲道的模型產(chǎn)生的。BWE算法根據(jù)窄帶語音估算出一個(gè)寬帶聲源模型，然后利用該模型的參數(shù)估算出其丟失的寬帶頻率內(nèi)容。在實(shí)際應(yīng)用中，BWE獨(dú)立于源編碼和發(fā)送路徑處理過程的，因此它可以與傳統(tǒng)的窄帶和混合帶寬的電話網(wǎng)絡(luò)共存。

BWE主要應(yīng)用于藍(lán)牙耳機(jī)和免提設(shè)備。在這些設(shè)備的接收終端上，窄帶CVSD編碼語音信號(hào)首先進(jìn)行解碼，然后經(jīng)過BWE的處理產(chǎn)生給受話方的擴(kuò)展帶寬語音信號(hào)。BWE也可以應(yīng)用在高清語音電話網(wǎng)絡(luò)上，將語音信號(hào)擴(kuò)展到帶寬為14kHz的超寬帶(SWB)頻率范圍。

高清語音和音效增強(qiáng)

將高清語音和音效增強(qiáng)處理方法(如噪聲抑制(NS)，回聲消除(AEC) )結(jié)合在一起可以改善在噪聲環(huán)境下的語音清晰度，并可以提高整體通話質(zhì)量。噪聲抑制技術(shù)能夠分析摻雜了噪音的對(duì)話，并清除噪音，增加語音辨別度。噪聲抑制算法通過大量頻點(diǎn)估算出噪聲功率譜密度，然后將噪聲從對(duì)話出抽取出來。與窄帶的處理相比，寬帶噪聲抑制在計(jì)算噪聲頻譜時(shí)包含了更多的頻點(diǎn)數(shù)據(jù)來壓縮擴(kuò)展頻率范圍內(nèi)的噪聲。除噪聲抑制外，回聲消除處理方法能消除發(fā)話者和麥克風(fēng)之間的聲音耦合所產(chǎn)生的回音信號(hào)。回聲消除的工作原理是從麥克風(fēng)接收到的信號(hào)中分離出一個(gè)經(jīng)過過濾和延遲的副本?；芈曄夹g(shù)能夠計(jì)算出寬帶語音中的自適應(yīng)過濾系數(shù)。