kaiyun.ccm 给忙碌者的5G基础知识课(十二)——语音是怎么传输的?

发布于:25-02-15 播放次数:

卫星编号:嘘声通讯

最后5G忙碌的人的基础知识课(11) - 手机如何在NSA下移动?说到古丹(Goudan)赶到了女友埃里亚(Erya)的公司楼下,平静了他已经崩溃的心情,并用新购买的5G手机给女友打电话给女友。

“嘿,亲爱的。”我女友的声音仍然如此温柔,好像她现在没有受到分手的影响。

“ Yaya,听我说……” Goudan完成了他的第一句话,他的情绪崩溃了,他哭了起来。

让我们等一下,在我们继续两者之间的爱情故事之前,让我们看看Goudan的5G手机是如何执行的。

让我们等一下。在此之前,让我们看一下如何在234G网络下进行语音呼叫。

1。语音如何在移动通信网络下传输?

如果您已经阅读了上一篇文章,则应该能够理解模拟信号是什么以及数字信号是什么。人的声音是典型的模拟信号,因为您发出的声音在时间和音量上是连续的。这种信号不能在移动通信系统中传输,因为从2G开始,移动通信系统已成为数字系统,并且只能传输诸如010010之类的位序列。

语音离散信号处理时间多久_语音离散信号处理时间怎么算_离散时间语音信号处理

如果要将模拟语音信号转换为数字信号,则需要执行模拟数字转换,即:采样定量化编码。

语音离散信号处理时间多久_语音离散信号处理时间怎么算_离散时间语音信号处理

采样的主要功能是在时间上分离模拟信号,而量化是在振幅中分离模拟信号(例如音量)kaiyun全站网页版登录,而编码是最终使用诸如二进制01001之类的位来使用离散点。让我们表达它。

从上面的过程中不难看出,将模拟信号转换为数字信号是一个从完全准确到准确的过程,因此在模数转换中不可避免地会丢失某些信息。例如,如果您与女友面对面聊天,就特征的清晰和区分而言,这比在电话上说话要好得多吗?

这就是为什么如此众多的骗子使用语音欺诈来获得受害者的信任。毕竟,有时候另一方的声音真的听不到是谁。

那么,我们如何使数字语音呼叫的质量尽可能高?

2。奈奎斯的理论

如果您想在模数转换过程中尽可能多地保持声音以更高的声音质量,则必须首先提及一个学会了交流原理的学生必须非常熟悉:Nyquist。

Nai先生来自我在以前的文章中经常提到的实验室:Bell Labs。

语音离散信号处理时间怎么算_离散时间语音信号处理_语音离散信号处理时间多久

1928年,Nai先生发现了以他命名的著名Nyquith定理:在模拟/数字信号的转换期间,当采样频率大于信号中最高频率的两倍,采样数字信号后的采样率完全保留了原始信号中的信息。

这很棒。这意味着模拟信号被转换为数字信号kaiyun.ccm,只要您的采样频率足够快,就可以丢失。

语音离散信号处理时间怎么算_离散时间语音信号处理_语音离散信号处理时间多久

对于声信号,人耳可以区分的频率范围是20Hz-20kHz。因此,从理论上讲,只要采样频率达到40kHz以上,传输的语音数据就会丢失。这就是为什么许多无损音频使用44.1kHz的采样频率的原因,这等效于在1秒内为模拟信号采样44,100个采样点。

语音离散信号处理时间多久_语音离散信号处理时间怎么算_离散时间语音信号处理

但是,采样频率越快,采样点越多,所需的容量就越大。

毕竟,CD,MP3和其他事物不需要实时传输。只需复制它,它将一次完成。但是,它不能做到。毕竟,它占据了无线电波的有限带宽资源。如果您使用CD音质来呼叫,那就是一个基站。我不能忍受一些用户。其次,每个人都不再需要浏览互联网,并且基站容量可以直接进行语音通话。

另一方面,这不足以降低采样频率。毕竟,每个采样点的最终都需要有多少位取决于量化代码。

对于CD和其他事物,为了确保声音质量云开·全站体育app登录,可以使用16位(1位代表二进制位)来表示抽样点,毕竟容量不错,这是没有问题的。

只需计算使用44.1kHz + 16bit的音频的高度,传输音频所需的速度是多少:16bit×44.1kHz = 705.6kbit/s,约为0.7Mbps。 100个用户同时在一个单元格中拨打电话,即70Mbps。圆形为1亿。 。

因此,在移动通信中,根据节省尽可能多的原则,需要使用压缩编码技术来表示尽可能少的采样点。

3。AMR语音压缩算法

在234G语音调用中,使用了一种通用的语言压缩编码算法,称为AMR和自适应多率,这是一种可以适应语音编码速率的压缩算法。它是由3GPP专门设计的234克语音通话。

我不会谈论该算法的特定实现过程。首先,我想每个人都说了,第二,其次,我也不理解。只要您知道,所有视频和音频压缩和编码算法都使用一些看似惊人的数学公式来制作最初需要存储或传输的数据,以较小的容量。

离散时间语音信号处理_语音离散信号处理时间多久_语音离散信号处理时间怎么算

但是,副作用是它将对原始数据造成一些损失。最常见的是,您观看的某些电影在表面上是1080p,但是图片都是马赛克,因为这些信息在压缩后丢失了。例如,下面的压缩图片显然比没有压缩的人更有可能看到镶嵌图。

语音离散信号处理时间怎么算_语音离散信号处理时间多久_离散时间语音信号处理

语音离散信号处理时间多久_语音离散信号处理时间怎么算_离散时间语音信号处理

当然,如果您说您正在观看的电影具有这种马赛克,那绝对不是由压缩代码引起的。

语音离散信号处理时间怎么算_语音离散信号处理时间多久_离散时间语音信号处理

同样,当您打电话给另一个人的声音时,与面对面的聆听不那么相似的原因是因为在压缩和编码声音后丢失了许多细节。

当前使用的AMR语音编码技术主要分为两种类型,一种称为AMR-NB,另一种称为AMR-WB。 NB表示窄带,这意味着窄带,其采样频率为8kHz,而WB表示宽带,这意味着宽带,其采样频率为16kHz。也就是说,AMR-WB可以保留的语音细节是NB的两倍(保留了更广泛的语音频率)。

因此,尽管AMR-NB被称为NB,但它并不是NB。真正的NB是AMR-WB。

此外,AMR-WB压缩算法更强大,因此,即使使用相同的语音传输速率,AMR-WB仍然比AMR-NB具有更好的声音质量。例如,具体示例如下:

语音离散信号处理时间多久_语音离散信号处理时间怎么算_离散时间语音信号处理

可以看出,当水平坐标相同时,即语音传输速率,粉红色线(AMR-WB)始终高于蓝线(AMR-NB),并且在这里代表垂直坐标。质量。

AMR之所以称为AMR,是因为它可以根据用户无线环境的质量适应不同的编码率。目前,AMR-NB的编码率为:

语音离散信号处理时间多久_语音离散信号处理时间怎么算_离散时间语音信号处理

让我们看一下AMR-WB的:

离散时间语音信号处理_语音离散信号处理时间多久_语音离散信号处理时间怎么算

可以看出,AMR-NB本身比WB的采样频率和压缩算法要弱得多,然后最多只能支持12.2kbps的语音编码速率。

那AMR-WB呢?当技术本身比NB高一个级别时,它还支持高达23.85bps的语音编码速率。

因此,编码AMR-WB质量的语音远比AMR-NB要好得多。目前,在4G网络下的语音(即Volte(LTE的语音,LTE)是4G网络的标准),使用23.85bps的语音编码速率,而2G的语音由于设备而受到2G的限制。确实有限,设备不支持它,通常使用AMR-NB或低阶AMR-WB的语音编码。

语音离散信号处理时间怎么算_离散时间语音信号处理_语音离散信号处理时间多久

这就是为什么主要运营商强烈促进Volte的原因。我相信每个人都认为4G以下的声音质量显然更清晰。