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        汽車免提系統的關鍵特性

        作者: 時間:2014-01-21 來源:網絡 收藏
        隨著手機開始利用,對車載免提系統的性能要求也將隨之增加。在以前語音質量不高的電話交談幾乎都是可以接受的,而今天,用戶卻期望達到幾年前無法想象的清晰度和可理解度。

        為了提供這種性能,免提系統變得非常精密且復雜,這使對評估工作變得異常困難且費時。本文重點介紹對系統性能起重要作用的關鍵特性,以幫助那些必須為汽車項目選擇免提系統的工程師和管理人員進行評估工作。

        聲學回聲消除

        在免提通話中,帶有遠端揚聲器的下行鏈路語音信號被傳送到車內揚聲器。當聲音通過這些揚聲器播放時,被近端麥克風收到并被回送到遠端,這就會帶來可能影響談話清晰度的聲學回聲。

        聲學回聲消除(AEC)可以防止傳播由遠端聲音制造的回聲。它需要復雜、計算密集的程序,因為它必須消除那些不需要的聲音,并在高噪音和聲學耦合以及由車輛移動引起的回波路徑變化等條件下有效地運行。表1顯示了一個AEC系統高水平視圖。

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        降噪和語音重建

        汽車會受到HVAC系統、發動機等影響而產生大幅而快速的噪音波動。大多數發動機和道路噪音是低頻的,簡單地過濾掉這些頻率無法起到消除的作用,因為這也會消弱近端用戶的語音。

        要最大限度地利用可用帶寬、手機網絡(CDMA和一些GSM)的“門”傳輸:當近端的人暫停或聲音非常輕柔的時候,網絡停止傳輸,當人以足夠的音量再次開始說話時,網絡再開始傳輸。(見表2)因為車上的交談通常伴隨大量背景噪音,在帶有背景噪音和突然沉默的談話之間,處于談話遠端的人會聽到不舒服的振蕩。

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        表2上圖顯示了原始的未處理的麥克風信號。下圖顯示了一個后CDMA2000信號。
        通話之間的噪音門控實例以黑色框出,而消失的語音諧波以藍色框出

        減少網絡門控的不利效果需要降噪并改善信噪比(SNR),特別是在較低的頻率上更是如此。為了在汽車中更有效,降噪需要16分貝以上的噪音衰減。現在可以通過使用動態噪聲消除、語音重建以及減輕問題的先進算法, 如在手機下行編解碼器上的CDMA控制,使降噪成為可能而不會影響語音質量。

        該系統不僅僅能消除基本噪音,它能做到的還更多。它不應該使用算法,通過控制語音本身來造成更大噪音衰減的假象。這只會使問題變得更糟。

        多通道支持

        免提系統通常要求支持近端一個或多個談話者,并阻止某些在活動中使用語音識別。這些各種各樣的空間選擇性任務經常與降低背景噪音的要求不一致。

        為了滿足這些相互矛盾的要求,免提系統可以使用兩個或多個適當間隔的麥克風,以及用于處理多通道輸入的專門算法。通過使用多個有間隔的麥克風清楚地收到不同談話者的語音,多通道支持有助于減少噪音。它也能通過阻止離軸講話和噪聲源來提高語音識別活動。

        自動增益控制

        自動增益控制用于保持一致的近端語音水平而不會增加針對風振、GSM嗡嗡的增益。如果后座上的人說話,自動增益控制器(AGC)應自動放大這個人的聲音,遠端的人不用讓任何人提高音量。

        針對通話的接收側(下行鏈路),AGC也必須發揮同樣的功能。遠側終端、手機、網絡和說話人都會使接收的語音水平發生巨大變化,可以迅速達到30分貝。AGC應能抵消這些變化并避免突然或其它顯著的變化。

        前瞻限制器

        AGC應為量化噪音(量化誤差:模擬和數字信號值之間的差異)和網絡丟失進行補償。AGC中一個軟前瞻限制器對于處理突發的響度變化是一種有效的方法,并確保話音不被修剪或曲解。

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