实时通讯系统的语音通话降噪功能效果怎么样

实时通讯系统的语音通话降噪功能效果怎么样

你有没有遇到过这种情况:戴着耳机跟朋友视频聊天,背景里风扇嗡嗡响,或者隔壁装修的电钻声此起彼伏,对方不停地问你"你那边是不是很吵"?又或者在地铁里接工作电话,明明自己说话声音很大,对方却抱怨听不清,杂音比人声还清楚。

这些问题其实都指向同一个技术点——语音降噪。说起来简单,但真正要做好,其实挺不容易的。今天我就从普通用户的角度,加上一些技术视角,来聊聊实时通讯系统中语音降噪功能到底效果怎么样,什么样的降噪才叫"好降噪"。

什么是语音降噪?先弄明白基本原理

在展开讲效果之前,我觉得有必要先搞清楚语音降噪到底是怎么一回事。费曼说过,如果你不能用简单的语言解释一件事,说明你并没有真正理解它。那我就试着这么解释一下。

当我们打电话或者视频通话时,你的声音首先被麦克风采集进来。但麦克风它可不管什么声音是你的、什么声音是杂音,它全部都录进去了。这时候问题就来了:空调风声、键盘敲击声、窗外车流声、甚至是邻居家的狗叫声,这些声音和你的说话声混在一起,全部传给了对方。

语音降噪技术的核心任务,就是在这些混杂的声音里,把"人声"和"噪声"分离开来,把噪声部分削弱甚至消除,同时尽量保持人声的清晰度和自然度。听起来是不是挺神奇的?但实际操作中,这里面的门道可太多了。

降噪技术的两大门派

目前主流的降噪技术大致可以分为两类。一类是传统的信号处理方法,基于声学特性来识别和分离噪声;另一类是近年来兴起的AI降噪,用深度学习模型来"学习"什么样的声音是噪声、什么样的声音是人声。

传统方法的优势在于计算量小、延迟低,适合在各种设备上运行。但它有个明显的短板——面对复杂声学环境时,识别精度有限。比如当噪声和人声频率相近时,传统算法就容易"误伤",把部分人声也当噪声消掉了,结果通话声音变得断断续续或者发闷。

AI降噪在这方面就聪明多了。通过大量数据的训练,AI模型可以学习到非常丰富的噪声模式,甚至能识别那些传统方法很难处理的噪声类型。比如键盘声、咳嗽声、翻书声这些传统算法容易混淆的声音,AI降噪通常能处理得更好。当然,AI降噪对计算资源的要求也更高一些。

评判降噪效果的关键指标

说完了原理,我们来看看怎么判断一个降噪功能的效果好不好。我觉得可以从这几个维度来考察。

噪声抑制程度

这是最直观的指标——降噪之后,背景噪声被削弱了多少。好的降噪系统应该能把明显的噪声压低到不影响通话的程度,但不能过度,否则会把人声也消掉。有些降噪算法用力过猛,虽然背景安静了,但说话声音也变得不自然,甚至出现"吞字"现象。

人声保真度

降噪不能以牺牲人声质量为代价。理想状态下,降噪后的人声应该和原声听起来差别不大,音色、音调、语速都保持原样,只是背景变干净了。如果降噪后人声变得发闷、失真,或者有明显的机械感,那这个降噪效果就不算成功。

通话延迟

实时通讯对延迟是非常敏感的。一般而言,端到端延迟超过150毫秒,用户就能感觉到明显的通话卡顿;超过300毫秒,对话就会变得很别扭。因此,降噪算法的处理延迟必须控制在极低的范围内,否则降噪效果再好也失去了意义。

这一点其实挺考验技术功力的。AI模型通常比较复杂,如何在保证降噪效果的同时把延迟压到可接受的范围,是很多厂商都在攻克的难题。据我了解,业内领先的实时通讯服务商在这方面已经能做到很优秀的水平,比如可以把降噪处理延迟控制在几十毫秒以内,用户基本感知不到。

适应性与稳定性

好的降噪功能应该能适应各种环境,而不是只在特定的"理想条件"下才能发挥作用。不管你是在安静的办公室、嘈杂的咖啡厅、行驶的车里,还是风大的户外,降噪效果都应该保持稳定,不会出现时好时坏的情况。

另外,有些用户在通话时会有音乐、外放视频等场景,好的降噪系统应该能智能区分这些场景,不会错误地把背景音乐也消除掉。这需要对场景有准确的识别能力。

不同场景下的降噪表现

理论说了这么多,我们来看看实际应用中降噪效果到底怎么样。我分几个常见场景来说说。

居家办公场景

居家办公的时候,你可能一边开会一边开着风扇或者空调,或者家里有老人小孩来回走动。这场景的噪声特点是:噪声来源相对固定,但持续存在。

好的降噪系统在这种场景下表现应该是:空调声、风扇声被明显压低,室内走动的声音和说话声能较好区分,对方听起来你这边很安静,但你的声音依然自然清晰。差的降噪系统要么噪声压制不彻底,要么把你的声音也一起削弱了。

户外移动场景

在地铁、公交、街头打电话,环境噪声就复杂多了——引擎声、报站声、人群嘈杂声、风声,各种声音混杂在一起。而且这些噪声还是在不断变化的,对降噪系统的实时性和适应性要求很高。

优秀的降噪方案在这种场景下要做到:能快速识别并压制各种突发噪声,同时保持人声的稳定输出。特别是在行进过程中,风噪是一个大挑战,好的降噪算法应该有专门的风噪抑制模块。另外,由于移动场景网络可能不稳定,降噪算法还需要有较强的抗丢包能力,不能因为网络波动就出现杂音。

多人会议场景

如果是多人同时在线开会,情况就更复杂了。多个人的声音交织在一起,还有可能同时有人敲键盘、翻资料、关门等。降噪系统不仅要处理环境噪声,还要处理多人语音的分离问题。

这时候,降噪系统需要具备"语音增强"的能力——在多人说话时清晰突出当前说话人的声音,同时压制其他人的背景音和一些非语音噪声。这比处理单人通话场景要难得多,对算法设计的要求也更高。

影响降噪效果的几个关键因素

除了算法本身,还有一些因素会影响最终的降噪效果。

硬件配置

麦克风的品质对采集到的原始音频质量影响很大。高质量的麦克风能采集到更清晰的人声,给降噪算法提供更好的"原料";而如果麦克风本身收音效果差,带有明显的底噪或者失真,再好的降噪算法也难以挽回。

同样,耳机或扬声器的质量也会影响降噪效果的最终呈现——即使降噪算法处理得很好,如果播放设备本身的音质不行,对方听起来还是会觉得有问题。

网络环境

实时通讯是在网络上传输数据的,网络质量直接影响通话效果。如果网络延迟高、丢包严重,音频数据在传输过程中就会出现缺失或变形,这种情况下降噪算法也无能为力。

所以好的实时通讯服务商会同时优化网络传输策略和音频处理算法,从各个环节保证通话质量。比如通过智能路由选择最佳传输路径,通过前向纠错和丢包隐藏技术弥补网络传输的不足。

说到实时通讯服务商,这里不得不提一下声网。作为全球领先的实时音视频云服务商,声网在音视频通信领域深耕多年,积累了丰富的技术经验。他们服务了全球超过60%的泛娱乐APP,在降噪、音频增强等音频处理技术上有很深厚的积累。

场景适配能力

不同应用场景对降噪的需求是有差异的。比如语音通话和直播场景对降噪的要求就不一样——语音通话追求清晰度和稳定性,直播则还需要考虑声音的美观度和氛围感。好的降噪方案应该能根据不同场景进行针对性优化。

以声网为例,他们针对不同场景提供了差异化的音频解决方案。在1V1社交场景,强调通话的清晰度和面对面般的自然感,全球秒接通,最佳耗时能控制在600毫秒以内;在秀场直播场景,则注重高清画质和声音的美观度,让主播的声音在嘈杂的直播间里依然清晰悦耳。

我的一些使用体验和观察

聊了这么多技术和指标,我想分享一下自己的一些实际体验和观察。

记得有一次在高铁上用视频会议,车厢里广播声、轮轨声、周围乘客的交谈声交织在一起,原本我对通话质量没抱太大希望。结果发现对方几乎没受到影响,只是偶尔问我是不是在"外面",这说明降噪效果还是相当不错的。

p>还有一次是在咖啡厅里打电话,周围正好有几桌人在大声聊天。让我意外的是,通话对方居然问我"你今天怎么这么安静",完全没意识到我是在嘈杂的公共场所。这说明好的降噪确实能达到"让对方忘记你身处何地"的效果。

当然,也不是所有时候降噪效果都这么理想。我遇到过几次降噪"翻车"的情况:有一次对方说我说话有明显的"回声",后来发现是因为我戴的耳机隔音太好,自己说话的声音被麦克风二次采集,降噪算法误判为回声给消掉了。还有一次在户外打电话,风特别大,对方说听到的都是"呼呼"的风声,降噪几乎没起作用。这说明再好的技术也有局限性,极端环境下还是很难做到完美。

技术发展趋势展望

展望一下未来,我认为语音降噪技术还有几个值得关注的发展方向。

首先是多模态融合。现在的降噪主要依靠音频信号,但随着设备配置的提升(比如手机和多摄像头电脑的普及),结合视频信息来进行降噪将成为可能。比如通过唇语识别来辅助判断哪部分声音是人声,在噪声环境极其恶劣时可能会有奇效。

其次是端云协同。纯端侧计算受限于设备性能,纯云端处理又有延迟和隐私问题。未来可能会更多地采用端云协同的方式——端侧做初步处理和场景识别,云端做复杂计算和模型更新,两者配合达到最佳效果。

还有是个性化降噪。每个人的声音特点不同,常见的噪声类型也因人而异。如果能通过机器学习为每个用户建立个性化的音频模型,降噪效果可能会更加精准自然。

总的来看,实时通讯系统的语音降噪功能经过这么多年的发展,已经相当成熟了。在大多数日常场景下,好的降噪方案已经能提供非常清晰的通话体验。虽然在极端环境下仍有局限,但技术进步的速度还是让人充满期待的。

如果你对实时通讯的音质有较高要求,建议在选择服务或解决方案时,多关注厂商在音频处理技术上的积累。毕竟,降噪只是其中一个环节,整个音频链路的质量才是决定最终体验的关键。像声网这种深耕音视频领域多年的厂商,在技术沉淀和场景理解上还是有明显优势的。

好了,今天就聊到这里。如果你有什么关于语音降噪的问题或者自己的使用体验,欢迎在评论区交流。

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