HD Voice

Wie HD Voice die VoIP- und VoLTE-Sprachqualität steigert

| Autor / Redakteur: Mark Patrick * / Margit Kuther

WL1837MOD: Das Konnektivitätsmodul von Texas Instruments versorgt Infotainmentsysteme mit WiFi, Bluetooth und Breitband-Sprachsignalunterstützung.
WL1837MOD: Das Konnektivitätsmodul von Texas Instruments versorgt Infotainmentsysteme mit WiFi, Bluetooth und Breitband-Sprachsignalunterstützung. (Bild: Mouser)

Anrufe via Smartphones sind dank weitverbreiteter VoIP-Apps wie Skype und FaceTime und VoLTE noch nie so klar gewesen wie heute. Nur die Bluetooth-Sprachqualität in Autos hinkt hinterher.

Anrufe über Laptops, Tablets und Smartphones sind wegen der weitverbreiteten Nutzung von VoIP-Apps wie Skype und FaceTime sowie der zunehmenden Verbreitung von VoLTE noch nie so klangvoll gewesen wie jetzt. Nur die Bluetooth-Sprachqualität in Autos hinkt hinterher und macht es schwer, Unterschiede zu hören.

Egal, ob es sich um Freisprechanlagen, Autoradios oder um Infotainmentsysteme handelt, in bestehender Fahrzeugelektronik wird oft veraltete Bluetooth-Technologie für Sprachanrufe mit geringer Klangqualität eingesetzt. Eigentlich unterstützen heutige Bluetooth-Stacks Breitband-Sprechsignale. Sie haben eine höhere Sprachübertragungsqualität, geben deshalb den natürlichen Frequenzbereich menschlicher Stimmen besser wieder und schöpfen die kristallklare Qualität der VoIP- und VoLTE-Technologie aus.

Breitband- vs. Schmalband-Sprachsignale

Anrufe im 3G-Mobilfunknetz werden generell über eine relativ schmale Frequenzbandbreite und niedrige Abtastfrequenz übermittelt, was historische aber auch wirtschaftliche und technische Gründe hat. Adaptive Multi-Rate-Kodierung (AMR, auch bekannt unter dem Namen AMR-NB), der jetzige Standard für nicht-VoLTE-Sprachanrufe, war ursprünglich für 2G-GSM ausgelegt, wurde aber auf 3G übertragen. Es spezifiziert eine Abtastfrequenz von 8 kHz und übermittelt Audiofrequenzen zwischen 300 Hz und 3,4 kHz.

Dieser Multirate-Schmalband-Codec übermittelt Sprache unter optimalen Funkbedingungen ziemlich gut. Bei schwachen Signalen kann die Bitrate jedoch von den optimalen 12,2 Kbit/s auf nur 4,75 Kbit/s sinken. Zudem schneidet der mit AMR übermittelte Frequenzbereich – von 300 Hz bis 3,4 kHz – viel von den niedrigen und hohen Frequenzen der menschlichen Stimme ab, die von 80 Hz bis 14 kHz reichen.

Mit solch schlichten Anforderungen für Mobilfunkanrufe hatte auch das Bluetooth-Handsfree-Profil (HFP) für die drahtlose Übertragung von Sprachanrufen an Autoradios und Headsets die relativ bescheidene Audioqualität aus der Zeit seiner Einführung in den frühen 2000ern. Erst im Jahr 2011 kam mit HFP 1.6 die Unterstützung für Breitbandaudio, auch als HD Voice bezeichnet.

HD-Voice-Netzwerke sind auf dem Vormarsch

Durch die Einführung der Breitbandaudiounterstützung für Freisprechanlagen über Autoradios und Bluetooth-Headsets änderte HFP 1.6 einiges. Mit einer Abtastrate von 16 kHz wurde sowohl die Abtastfrequenz von 8 kHz als auch die Audiobandbreite des HFP 1.5 verdoppelt.

Die Einführung von Bluetooth-Breitband-Sprachunterstützung (Bild 1) wird von zwei Seiten forciert: Zum einen durch das Aufkommen der VoIP-Telefonie, zum anderen durch die jüngsten Verbesserungen der Mobilfunknetzbetreiber in Bezug auf die Sprachqualität.

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posted am 08.03.2017 um 09:43 von Unregistriert


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