| Hier entsteht eine Übersicht zum Thema HD-Voice
An dieser Stelle soll Endkunden das Thema HD-Voice an IP-basierten Kommunikationsanschlüssen näher gebracht werden. Insbesondere betrifft das Festnetzanschlüsse mit der neuen IP-Telefonie.
Telefonie Telefonieren über das Festnetz hat bis heute wenig mit einem akustischen Hörgenuss zu tun. Seit rund 100 Jahren hat sich an den technischen Rahmenbedingungen für analoge Telefone nichts geändert. Das alte Telefonnetz überträgt nur einen Frequenzbereich von 300 Hz bis ca. 3.400 Hz. Dadurch erscheint die Sprache so unnatürlich und „farblos“. Die menschliche Sprache setzt sich aus einem Frequenzgemisch von ca. 80 bis 12.000Hz, mit unterschiedlichen Amplituden zusammen. Das Frequenzspektrum der menschlichen Sprache liegt aber im Bereich von ca. 150 Hz bis 8.000 Hz. Bei der Fernsprechübertragung kommt es im Wesentlichen darauf an, dass der Inhalt der zu übertragenden Nachricht vom Empfänger richtig verstanden werden kann. Bei Untersuchungen hat man herausgefunden, dass bei einem Frequenzbereich von 300...3.400 Hz eine Silbenverständlichkeit von 92% und eine Satzverständlichkeit von ca. 99% erreicht werden kann. Unser Gehirn ist in der Lage, fehlende sowie fehlerhafte, aber in einem logischen Satzzusammenhang stehende Worte bzw. Wortsilben selbständig richtig zu ergänzen. Alle Fernsprechsysteme begrenzen das Frequenzspektrum von 80 bis 12.000 Hz der Sprache auf einen Frequenzbereich von 300 bis 3.400 Hz. Der Fernsprechkanal liegt deshalb im Frequenzbereich von 300 bis 3.400 Hz. Die Sprache benötigt somit lediglich eine Bandbreite von nur 3.100 Hz. Diese Festlegung ist bis heute weltweit in allen analogen und digitalen Fernsprechsystemen gültig.
ISDN-Telefonie Bei der Einführung von ISDN behielt man die technischen Parameter bei. Man entschied sich jedoch den Codec G.711 mit maximal 3,4 kHz zu verwenden. Der Codec ist verlustfrei und erfordert wenig Rechenleistung. Auf die Aushandlung des Codecs pro Verbindung wurde verzichtet und man definierte G.711 fest für die Sprachübertragung. HD-Telefonie ist ein Begriff hinter dem Verfahren und Maßnahmen stehen, die Sprachqualität von Telefongesprächen wesentlich zu verbessern. In IP-basierten Netzen kann die für Sprachsignale genutzte Bandbreite durch den neuen Codec G.722 auf den Frequenzbereich 50 -7000Hz deutlich ausgedehnt werden. Damit entsteht eine neue Telefonqualität HD-Voice, die mit der direkten Kommunikation von Angesicht zu Angesicht vergleichbar ist.
Die Vorteile sind:
Der Codec G.722 bewertet die Signaldifferenz zweier aufeinanderfolgender Signale. So lässt sich mit der selben Bitrate von G.711 ein Sprachsignal bis 7 kHz mit einer Abtastrate von 16 kHz digitalisieren. Das Frequenzband reicht von 50 Hz bis 7.000 Hz. Ein Kodierer reduziert die Datenübertragungsrate (Bandbreitenbedarf) im Mode-1 auf 64 kbit/s, im Mode-2 auf 56 kbit/s oder auf 48 kbit/s im Mode-3.
Übertragungstechnik Übertragene Hörfrequenzen Übertragungsdatenrate: ISDN G.711 300-3400Hz 64 kbit/s HD-Voice G.722 50-7000 Hz 64 kbit/s AMR-WB G.722.2 50-7000 Hz max. 24 kbit/s
Sprachcodec: Adaptive-Multi-Rate-Wideband, AMR-WB= G.722.2
AMR-Wideband kommt von Ericsson und wurde durch das 3GPP-Forum spezifiziert. AMR-Wideband arbeitet mit einer Sampling-Rate von 16 kHz und tastet einen Frequenzbereich von 50 bis 7.000 Hz ab. Weiterhin basiert die Technik auf einem hochmodernen Algorithmus für die Sprachkomprimierung. Für die Übertragung stehen 9 variable Bitraten von 6,6 bis 23,85 kBit/s zur Verfügung. Das Ergebnis ist eine hörbar gesteigerte Sprach- und Klangqualität. AMR-Wideband bietet auch eine verbesserte Unterstützung von Diensten wie Konferenzschaltungen mit mehreren Teilnehmern. Zurzeit setzen Mobilfunk-Provider diesen Codec bereits ein.
VollständigeAusführung der obigen Darstellung HD-Voice und Codecs in der digitalen Telefonie
Kennzeichnung für HD-Voice im Festnetz Aufgrund des noch nicht für Festnetztelefone erteilten Logo, mit dem Hersteller eindeutig werben können existiert noch eine Vielzahl für den Endkunden verwirrender Darstellungen.
Der Endkunde will das eigentlich alles gar nicht wissen!
Er möchte lediglich erkennen können bei welcher Kennzeichnung was "drin" ist. Im Mobilfunkbereich dagegen gibt es eine solche Festlegung bereits. So dürfen alle die Hersteller/Provider mit dem HD-Voice Logo werben die die strengen Anforderungen an Endgeräte und Übertragungstechnik/Accesstechnik erfüllen. Das Logo mit dem Titel HD-Voice welches derzeit nur für den Mobilfunkbereich vergeben wird basiert auf dem Codec nach AMR-WB =G.722.2.
Was wäre nun aus Endkundensicht wünschenswert?
Alle Hersteller von Telefonie Hardware sowie die Voice-Service-Provider sollten nur noch das Logo für HD-Voice mit dem Hinweis „HD-Voice im Festnetz“ führen. Daraus könnten Endkunden eindeutig ableiten das alle die Endgeräte die dieses Logo mit der entsprechenden Erweiterung tragen mindestens die neue Sprachqualität mit dem Codec nach G.722 unterstützen. Aufgrund der Tatsache dass im Festnetz der Codec nach G.722 unterstützt wird und dieser Codec nicht mit dem Codec nach G.722.2 kompatibel ist wäre es nicht ratsam hier mit zweierlei Maß zu messen. Endkunden verstehen nicht und wollen das auch so nicht dass keine interoperable Lösung in Sicht ist. Im Bereich des Fernsehens hat man sich auch auf den Begriff HDTV allgemein verständigt. Damit weis der Endkunde eindeutig was hier gemeint ist. Warum sollte das nicht auch für den Bereich der Internettelefonie erreichbar sein. HD-Voice wäre damit aller Munde wenn hier einer der großen Provider Vorreiter würde. Das Thema CAT-iq 1.0bis x.0 ist hiermit noch gar nicht angesprochen. Auch hier fehlt die Initialzündung mit z.B. HD-Voice F 1 bis F X oder so ähnlich.
Expertenlinks zumThema: Sprachcodecs
http://www.voiceage.com/amrwb.php http://www.voiceage.com/amrwbplus.php http://www.itwissen.info/definition/lexikon/adaptive-multirate-AMR.html
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