HD Voice de la Orange, mai multe detalii și explicații

Orange a făcut săptămâna aceasta o premieră internaţională, primul apel internaţional de voce la calitate HD Voice. N-au sunat departe, ci în Republica Moldova, dar tot internaţional se cheamă şi important este că s-a trecut peste problema interconectării reţelelor pentru acest tip de serviciu de voce.

În România, Orange a lansat HD Voice anul trecut. Poate că a trecut cumva neobservat serviciul acesta pentru că eu nu ştiu pe nimeni care să-şi dorească o calitate mai bună a apelurilor de la operatorul lor. Trafic de date mai mare, da; preţuri mai mici, da; site de administrare mai bun, da; voce mai bună? N-am auzit pe nimeni plângându-se de asta.

Totuşi, uneori nu ştii că ai nevoie de ceva până când nu-l foloseşti. Iar cum totul este gratuit, de ce nu? Cum au zis chiar cei de la Orange, majoritatea veniturilor lor tot din convorbiri se obțin, aşa că e normal să le ridice şi acestora calitatea.

Cum toată ideea de HD Voice este uşor confuză, iar informaţiile pe la noi sunt puţine, am pregătit nişte explicaţii mai simple, în stilul întrebări şi răspunsuri.

De ce convorbirile se aud mai bune cu HD Voice?
HD Voice acţionează în principal în două moduri:

1. Transmite vocea la o calitate mult mai bună. Se aude bine şi acum, dar testaţi HD Voice şi veţi sesiza diferenţa. E ca diferenţa dintre un MP3 prost înregistrat şi unul bun.
2. Elimină zgomotul de fundal, fiind mai uşor să auzi ce-ţi spune celălalt. Există algoritmi care identifică sunetul de fundal şi îl reduc, nu-i vreo mare filosofie.

HD Voice este disponibil doar la Orange?
În România, da.

De ce ai nevoie pentru a face un apel la calitatea HD Voice?
Două condiţii sunt necesare:

1. Tu şi interlocutorul tău trebuie să folosiţi reţeaua Orange şi să aveţi acoperire 3G (abonament sau cartela, nu contează).
2. Amândoi trebuie să aveţi telefoane compatibile HD Voice.

Cât costă HD Voice?
E gratuit. “Value added service”, în limbajul corporatist. Dacă eşti pe Orange, suni pe cineva tot pe Orange şi aveţi şi telefoane compatibile HD Voice, vei avea o calitate mai bună a apelurilor.

Cum recunoşti un telefon cu HD Voice?
Ar trebui să scrie în specificaţiile sale şi eventual să aibă sigla oficială pe cutie. Orange menţionează pe site-ul lor ce telefoane încorporează această tehnologie.
Orange are în acest moment în portofoliu mai multe telefoane cu HD Voice. În comunicat scrie de 15 bucăţi. Pe site sunt doar 14 [Orange HD Voice].
Modele de top precum HTC One X, HTC One S, Samsung Galaxy S III, Galaxy S II, Nokia Lumia 800 şi altele de pe la Alcatel, LG, Nokia şi Samsung au HD Voice.
Oare telefonul lipsă din lista este iPhone 5, care de asemenea are HD Voice?

HD Voice consumă din traficul de date?
Nu, nu-ţi consumă din planul de date. E vorba de voce transmisă prin reţeaua 3G, nu de trafic de date propriu-zis. Chiar dacă ar consuma, Orange nu l-ar contoriza, fiind gratuit.

Ce înseamnă “telefon compatibil HD Voice”?
Aceste telefoane folosesc un codec diferit pentru a prelua vocea şi a o transmite pe reţea. HD Voice este o denumire comercială, dar în practică se foloseşte o tehnologie numită Adaptive Multi-Rate Wideband (AMR-WB), inventată de Nokia şi VoiceAge.

Important de reţinut este că HD Voice nu se poate adăuga unui telefon care nu are din fabrică această tehnologie.

Dacă sun pe Vodafone sau Cosmote pe cineva şi amândoi avem telefoane HD Voice, se va auzi mai bine?
Nu, trebuie că ambele persoane să fie într-o reţea ce suportă HD Voice, iar momentan în România doar Orange a implementat asta.

Cum obţine HD Voice o voce de calitate mai bună?
Explicaţie NSFNE (not safe for non-technicals).

Un om poate emite sunete (poate vorbi  sau cânta, să zicem) cu frecvenţe între 80 Hz şi 14.000 Hz. De la începuturile telefoniei însă, de la telefoanele normale prin centrale telefonice, acestea au transmis doar sunete între 300 şi 3400 Hz. Limită de 3,4 KHz a rămas şi la GSM şi mai departe în telefoanele de astăzi.

Din acest motiv, vocea a sunat mereu un pic fadă la telefon, iar muzica nu s-a transmis niciodată bine pe fundalul unei convorbiri.

HD Voice sau, mai precis, standardul AMR-WB de codare a vocii preia sunetele între 50 şi 7000 Hz, dublând practic “domeniul” de preluare a sunetelor. Asta înseamnă că mult mai multe sunete emise de gâtul nostru sunt “acceptate” de telefon şi urmează a fi transmise interlocutorului. Din start vocea ta, care urmează să fie transmisă, este la o calitate mai bună.

Apoi, telefonul ia semnalul de la microfonul telefonului, acum semnal capturat mai bine, cu mai multe frecvente înalte ale glasului, îl analizează, îl comprimă şi îl transmite prin reţeaua de telefonie. Compresia aceasta este foarte bună, GSM-ul reducând vocea până la o rată de 13 kbit/sec. La cât este considerat un MP3 de calitate acceptabilă? 128 Kbit/sec?

Gândiţi-vă la această rată de compresie prin analogie cu o imagine. Cu cât rezoluţia unei imagini este mai mare, cu atât ea este mai fină, detaliile mici sunt mai uşor de văzut, mai clar reprezentate.

Aşa este şi cu vocea. Codarea şi compresia vocii (şi a muzicii, de fapt) se bazează pe eliminarea unor sunete pe care urechea nu le-ar percepe sau le-ar percepe greu, pe eliminarea unor sunete şi inflexiuni considerate neimportante (adică se pierde din calitate, dar înţelegi ce spune celălalt şi asta e ceea ce contează), pe eliminarea frecvențelor înalte care particularizează vocea şi o fac mai naturală. Prin captarea ei la o calitate cât mai mare şi apoi codarea ei într-un mod mai puţin drastic decât înainte, se transmite şi ajunge în urechea celuilalt sunând mult mai bine.

HD Voice / AMR-WB îşi permite să relaxeze compresia şi să transmită mai multe sunete pentru că reţelele de telefonie sunt de calitate mai bună, iar tehnologia 3G permite o rată mai mare de transmisie. Lucrurile nu mai stau ca la începuturile GSM-ului, în anii ’80 şi ’90, atunci când au fost stabilite caracteristicile iniţiale.

Spre deosebire de rata de 13 kbit/sec a GSM-ului, HD Voice permite o rată variabilă, adaptată automat la capacitatea reţelei 3G. AMR-ul din denumire înseamnă tocmai asta, Adaptive Multi-Rate. Standardul permite rate de la 6,60 kbit/sec până la 23,85 kbit/sec, cu cât mai mare cu atât mai bine pentru calitatea sunetului perceput.

Modificarea ratei se face în funcţie de starea reţelei şi alţi parametri controlaţi automat. Neimportant pentru noi.

Cum anulează HD Voice zgomotul de fundal?
Acest lucru este foarte simplu de făcut şi orice program de editare audio are asemenea algoritmi. Pur şi simplu se caută sunete permanente pe fundal (zgomotul străzii, bâzâit de ventilatoare, o imprimantă care funcţionează) şi se scad din restul sunetele captate de microfon. Diferența dintre voce plus zgomot fundal, minus zgomot fundal, este doar vocea.

Algoritmul ar putea căuta şi sunete repetitive, precum o sirenă, dacă e suficient de deştept. Nu vă închipuiţi însă că poate elimina sunete naturale, precum o altă persoană care vorbeşte lângă tine. Un computer nu va putea şti care este vocea ce trebuie transmisă. Unele telefoane apelează la şmecherii precum un microfon suplimentar pe spatele telefonului, care prin poziţionarea sa captează doar sunet de fond, dar ideea este că nu va funcţiona niciodată perfect.

Ce altceva mai face HD Voice?
Iei cele de mai sus şi le dai departamentului de marketing şi aceştia vin cu tot felul de alte funcţionalităţi şi avantaje care de fapt sunt doar cazuri particulare ale celor două tehnologii explicate: nu trebuie să ridici vocea, chiar şi când este gălăgie în jur; poţi vorbi chiar şi în şoaptă sau în tonuri înalte, ceea ce face sexul la telefon cu atât mai palpitant (asta-i a mea, nu a marketingului); înţelegi emoţia sau încrâncenarea din glas, după cum arată clipul de mai jos, foarte bun ca idee.

Surse:

• Orange.com press release feb 2010
• Wikipedia AMR-WB
• cursurile de Codarea și Compresia Semnalului Audio, prof Negrescu, Facultatea de Electronică