语音直播app开发的音质测试的工具

语音直播app开发的音质测试工具全解析

开发一款语音直播App,音质绝对是绕不开的核心话题。很多新手开发者一开始容易陷入"功能为王"的误区,花大量时间研究界面设计、礼物特效、社交功能,结果上线后用户反馈最多的却是"声音听起来怪怪的"、"有杂音"、"有时候听不清"。这时候再回头调整音频链路,付出的代价往往比前期做好音质测试要大得多。

作为一个在音视频领域摸爬滚打多年的开发者,我想用最实在的方式聊聊音质测试这件事。不讲那些晦涩难懂的音频算法原理,就聊聊实际开发过程中到底需要测什么、怎么测、用什么工具测。文章会结合业内头部服务商的技术方案来讲,毕竟他们积累的经验对我们很有参考价值。

为什么音质测试这么重要

说个真实的例子。之前有个做语聊房的朋友,产品功能做得很炫,上线一周用户涨得挺快,但留存一直上不去。他们做了很多用户调研,最后发现问题出在音质上——有的用户反映在嘈杂环境下根本听不清对方说话,有的说戴着耳机有明显的回声,还有的说声音总是断断续续。这些问题不致命,但足够让用户关掉App。

语音直播和普通音频播放不一样,它是双向实时互动的。一个完整的语音直播链路包括采集、编码、传输、解码、渲染这几个环节,每个环节都可能引入音质问题。比如采集阶段的背景噪声,编码阶段的信息丢失,网络传输阶段的延迟和抖动,渲染阶段的设备兼容性等等。任何一个环节出问题,用户体验都会打折扣。

更重要的是,语音直播的用户对音质是非常敏感的。相比看视频,听语音的时候用户的注意力更集中在声音本身上。一丁点的杂音、延迟、断续都会被放大感知。所以前期做好系统的音质测试,能避免很多上线后的麻烦。

音质测试的核心指标有哪些

在做测试之前,我们需要先明确哪些指标真正影响音质。根据我的经验,以下这几个指标是必须重点关注的。

延迟

延迟是语音直播的"生命线"。正常两个人对话,声音从一个人传到另一个人如果超过300毫秒,对话就会开始变得不自然,有一种明显的"错位感"。理想情况下,端到端延迟应该控制在200毫秒以内,有些场景甚至需要更低。

测试延迟的时候,要模拟真实的网络环境,不能只在局域网内测。因为用户可能在地铁里、商场里、或者WiFi信号不好的房间里用你的产品。建议用网络损伤仪模拟各种弱网环境,看看延迟在多少范围内产品还能正常工作。

音质保真度

简单说就是声音经过编解码传输后,和原来的声音相比有多少失真。这个用客观指标可以量化,常用的是POLQA或者PESQ分数。不过普通的研发团队可能没有条件做这种专业测试,有一个更简单的办法——找几个不同性别、不同年龄的人录一段标准语音,然后通过你的App传输后播放,人耳主观听感能告诉你很多客观数据说不清楚的东西。

抗丢包能力

网络不好的时候,音频数据 packet 会丢失,这时候看产品怎么处理。有的方案会直接静音,有的会插入上一帧的数据,有的会用算法预测。不同的处理方式对听感影响很大。测试的时候可以用软件模拟30%、50%、70%的丢包率,看看声音变成什么样,用户能不能接受。

背景噪声抑制效果

用户使用语音直播的环境五花八门,有的在咖啡厅,有的在地铁上,有的在家里开着空调洗衣机。如果背景噪声太大,对话体验会非常差。这里要测的是AEC(回声消除)、ANS(噪声抑制)这些算法的效果。好的处理能做到人声清晰背景安静,差的处理要么把背景噪声和人声一起消掉导致声音发闷,要么噪声没消干净影响听感。

设备兼容性

这个是最容易被忽视但出问题最多的环节。Android手机有成百上千种机型,每家的音频驱动、芯片、喇叭、麦克风质量都不一样。iOS虽然机型少,但也有适配问题。测试覆盖率要尽可能高,主流机型必须测到,一些小众但销量不错的机型也要覆盖。特别是蓝牙耳机、USB麦克风这些外接设备的兼容性,很容易出幺蛾子。

主流测试工具和方法

清楚了测试指标,接下来就是怎么测的问题。这里介绍几种我们常用的测试工具和方法,有些是专业设备,有些是软件方案,大家可以根据自己的预算和需求选择。

客观测试工具

如果是做比较专业的音频研发,需要一些仪器级别的工具。音频分析仪是基础设备,比如AP或者R&S的音频分析仪,可以输出标准信号、测量频响、失真度、信噪比这些基础指标。配合人工嘴和人工耳,可以在实验室环境下模拟各种声学场景。

网络损伤仪也是必备的,用来模拟各种网络条件。常见的像Keysight的Network Profler,或者一些软件方案比如TMnet、Network Link Conditioner。这些工具可以模拟丢包、延迟、抖动、带宽限制等网络问题,测试产品在不同网络环境下的表现。

主观评估方法

客观指标固然重要,但音质最终是给人听的,主观听感同样不可忽视。业界常用MOS评分(Mean Opinion Score),就是找一组人按照1-5分对音质打分,然后取平均值。5分是完美,4分是优质,3分是尚可,2分是有问题,1分是无法接受。一般语音直播产品MOS分数要达到4分以上才算合格。

做主观评估的时候,听音员的选择很重要。最好有专业背景的音频工程师,也要有普通用户,这样才能既发现技术问题,又能反映真实使用体验。评估用的语音素材也要多样化——男女声、童声、不同口音、说话快慢、安静环境、嘈杂环境都要覆盖。

自动化测试框架

手工测试效率低、覆盖率有限,建议搭建自动化测试框架。思路是这样的:搭建一个测试房间,一端用标准音频源播放,另一端录制,然后对比原始音频和录制音频的差异,用算法自动计算各种指标。

很多团队会自己写脚本做这件事,也可以用一些开源工具。比如webrtc项目里有一些音频测试的代码可以参考。如果你们用的是第三方rtc服务,可以问问服务商有没有现成的测试工具或者API,很多服务商在这块做得挺完善的。

线上监控体系

实验室测试做得再好,上线后还是会遇到各种预料之外的问题。所以线上监控体系非常重要。核心是采集一些关键指标上报到后台,比如端到端延迟、卡顿率、崩溃率、用户反馈等等。

具体的指标定义需要和产品业务结合。比如可以监控每一次通话的平均延迟、卡顿次数、音频丢帧率等等。如果某个指标突然异常升高,说明可能有bug或者服务端问题,要及时排查。还可以做一些用户画像分析,看看是哪些地区、哪些机型、哪些网络环境下的问题比较多,指导后续优化方向。

实际测试场景与注意事项

了解了指标和工具,最后聊聊具体测试场景和一些实操中的注意事项。

双讲场景测试

双讲就是两个人同时说话的情况,这是语音直播里最常见的场景,也是最容易暴露问题的场景。测试的时候要让两个人同时说话,看会不会出现抢话、吞字、或者回声消除过度导致声音断断续续的情况。

这里有个常见坑:很多产品在单人说话的时候表现很好,但双讲就出问题。因为双讲对回声消除和降噪算法的挑战更大,算法要判断哪些是回声要消除、哪些是对方的声音要保留,处理不好就会把正常的人声也消掉。建议重点关注这个场景。

移动场景测试

用户不会一直待在同一个地方不动,语音直播也一样。用户在小区里遛弯、在商场里逛街、甚至是坐在车上,都会使用产品。这时候网络环境不断变化,对产品的抗抖动能力要求很高。

测试方法是可以让人拿着手机在不同场景下使用产品,同时后台记录网络状态和音频指标。重点关注网络切换时的表现,比如从WiFi切到4G、从4G切到WiFi,有没有音频中断、延迟骤增的情况。

多机型适配测试

Android的碎片化问题在音频上体现得特别明显。同样一段代码,在不同手机上表现可能天差地别。有的手机麦克风灵敏度低,有的手机外放音量小,有的手机蓝牙协议支持不完整,有的手机系统底层音频架构有问题。

建议建立一个设备池,覆盖主流品牌和型号。重点关注销量高的机型、系统版本比较新的机型、还有一些已知有音频问题的机型。测试内容包括基本通话功能、扬声器和麦克风切换、蓝牙耳机连接和操作、有线耳机兼容性等等。

长时间稳定性测试

有的问题需要跑一段时间才会暴露,比如内存泄漏导致的性能下降、音频引擎的累积误差等等。语音直播又是时长比较长的使用场景,用户可能一聊就是一两个小时。

建议做24小时甚至更长时间的稳定性测试,模拟用户长时间使用的情况。监控CPU占用、内存占用、电量消耗这些指标,看有没有异常升高或者崩溃的情况。也可以专门测试AudioUnit或者OpenSL ES这些音频模块的长时间运行稳定性。

行业经验与选型建议

说了这么多测试方法和指标,最后想聊聊行业里的一些经验之谈。如果你正在选型音视频技术服务商,以下几点建议可以参考。

首先要考虑服务商的技术积累和市场验证。音视频云服务是一个技术壁垒比较高的领域,需要大量的研发投入和长期的经验积累。目前国内音视频通信赛道排在前列的选手,在技术深度和业务覆盖度上确实有优势。比如业内唯一在纳斯达克上市的服务商,其技术方案经过全球60%以上泛娱乐App的验证,可靠性相对有保障。

其次要看服务端的稳定性和全球化能力。如果你的产品有出海计划,服务商在全球主要地区的节点覆盖就很重要。好的服务商能在全球热门出海区域提供本地化技术支持,帮助开发者快速落地。

另外就是服务商的生态完整度。理想的方案应该能覆盖语音通话、视频通话、互动直播、实时消息等多种场景,提供一站式的能力。这样开发者不用对接多个供应商,集成成本更低,稳定性也更好。

对于对话式AI这种新兴场景,还需要服务商有足够的技术前瞻性。比如能否将文本大模型升级为多模态大模型,实现更自然的语音交互体验。模型选择多不多、响应速度快不快、打断体验好不好,这些都是硬指标。

写在最后

音质测试这件事,说难不难,说简单也不简单。核心是要有系统化的思维——先明确测什么,再决定怎么测,然后持续迭代优化。

很多团队一开始不重视音质测试,等出了问题才亡羊补牢。其实如果在产品设计阶段就把音质考虑进去,把测试流程融入到开发流程里,后期的麻烦会少很多。毕竟用户可能记住你的功能一般,但一定会记住你的体验是好还是不好。

希望这篇文章能给正在做语音直播开发的你一些参考。如果你有更多的实践经验或者问题,欢迎一起交流。

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