為什麼手機通話質量如此糟糕?

責怪你的服務提供商——以及移動影片


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在社交媒體、簡訊、移動電子商務和影片流媒體時代,人們很容易忽視智慧手機使用者的一項體驗沒有得到改善:打電話。
 
儘管有了先進的智慧手機和網路,許多移動使用者對通話清晰度不滿意。《消費者報告》2014年的手機評級中,100多款智慧手機沒有一款在語音質量方面獲得高於“良好”的評分。 大量智慧手機僅被評為“一般”。
 
在很大程度上,這是因為裝置製造商經常縮小、壓平並用塑膠覆蓋揚聲器,以提高手機的整體功能。即使在使用多個麥克風和降噪演算法的高階智慧手機上,也無法保證通話者能獲得清晰的聲音,尤其是在嘈雜的環境中。
 
改變正在緩慢發生,但有前景的新技術正在出現。 初創公司Cypher Corp.構建了一個人工智慧引擎,該引擎可以分析人聲的獨特質量,將其與其它噪聲區分開來。該公司產品設計副總裁 John Yoon 表示,Cypher 可以捆綁到新的智慧手機中,或作為軟體更新進行部署。Yoon 說,該軟體的演示目前正在各種 Android 手機(包括 LG、三星、京瓷、韓國電信和谷歌 Nexus)上執行,它將於今年晚些時候公開發布。
 
美國三大服務提供商——Verizon Wireless、AT&T 和 T-Mobile——正在透過長期演進語音(VoLTE)來解決通話質量問題,這是對其下一代蜂窩系統的附加功能,使語音流量可以透過 4G LTE 網路傳輸。 高畫質(HD)語音服務已在全球 75 個國家/地區的 100 多家移動運營商商業推出,據全球移動供應商協會稱。 Sprint 是提供高畫質語音的運營商之一,這是一種語音編碼器/解碼器程式(編解碼器),可以擴充套件透過電話線傳輸的音訊訊號的頻率範圍。 超過 70 家運營商正在投資 VoLTE 的研究、試驗或部署,其中 11 家已商業推出基於 VoLTE 的高畫質語音服務。 例如,蘋果的 iPhone 6 和 6 Plus 型號支援 VoLTE。
 
高畫質語音取決於網路和手機中的技術,例如增強的音訊處理、多個麥克風、揚聲器和改進的回聲消除。 這些功能共同為移動使用者提供更清晰的語音通話,並顯著減少背景噪音,例如街道交通和風聲。 然而,高畫質語音的可用性有限,除非主叫方和被叫方都擁有支援高畫質語音的裝置並且位於高畫質語音覆蓋範圍內,否則它無法按預期工作,倫敦 Machina Research 的首席分析師Jeremy Green說。
 
為了瞭解通話質量問題以及如何解決這些問題,《大眾科學》採訪了加利福尼亞大學聖巴巴拉分校電氣和計算機工程教授Jerry Gibson
 
[以下是採訪的編輯文字記錄。]
 
為什麼手機通話質量如此糟糕?
這主要是服務提供商的問題。 需要注意的關鍵一點是,基站/基站控制器,現在在 LTE 中稱為 eNodeB [演進型節點 B],是全能的。 也就是說,無論手機的通道連線多麼好,eNodeB 都會決定每個手機獲得多少頻寬。 此外,基站的行為沒有標準化——也就是說,沒有人真正知道它們是如何做出這些決定的。 他們在分配頻寬時會考慮小區站點的負載情況和相鄰小區站點的負載情況,以及其他網路資料和其他因素。 服務提供商似乎遵循的幾個規則是:不要中斷正在進行的通話,並且儘可能不要阻止任何新的通話。 這意味著基站會保守地分配頻寬,因此手機中的語音編解碼器可能以低於期望的速率執行。
 
服務提供商關注的重點是什麼?
第一,影片現在是王道,所以影片會佔用大量頻寬。 對於影片,服務提供商不希望您在開始觀看影片後等待緩衝。 其次,小區站點/基站很花錢,所以新小區的部署不能輕易完成。 後者會導致不同提供商在不同區域的射頻 [無線電頻率] 連線較差。
 
如果我們繼續擁有糟糕的通話質量,會帶來什麼風險?
我不認為服務提供商認為語音質量是他們目前的主要問題。 他們想要流量,與語音相比,影片是很大的流量。 預計影片在未來將主導移動資料,因此這對他們的業務至關重要。 服務提供商目前的問題是如何按資料位收費。 他們說:“我們如何透過影片獲利?”
 
有哪些旨在提高通話質量的更有前景的專案?
對於最新一代蜂窩網路 LTE,正在開發一種新的語音編解碼器。 它被指定為增強型語音服務 [EVS]。 它將覆蓋可變的[更寬的]頻寬,因此它將更適合音樂以及混合的語音和音樂內容。 它具有許多新的編解碼器速率,以及更好的 VoIP [網際網路協議語音]因素,例如丟包隱藏[用於掩蓋丟失或丟棄的資料包的破壞性影響]和抖動緩衝管理。 [“抖動”是指傳遞資料包的時間長度變化。] 但該標準需要一段時間才能被服務提供商在各處部署。
 
當完全部署時,帶有 EVS 的 LTE 將會是一個很大的改進——如果影片流量不會佔用您所在位置的所有頻寬,從而導致 eNodeB 僅為您的語音通話分配較低的速率。 在某些方面,服務提供商的方法是可以理解的。 沒有人希望通話中斷,也沒有人希望他們的通話被阻止[無法接通]。 此外,影片似乎是每個人都希望在他們的移動裝置上獲得的東西。

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