2021年一種語音半雙工方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、 精編范文 一種語音半雙工方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)溫馨提示：本文是筆者精心整理編制而成，有很強(qiáng)的的實(shí)用性和參考性，下載完成后可以直接編輯，并根據(jù)自己的需求進(jìn)行修改套用。一種語音半雙工方案的優(yōu)化設(shè)計(jì) 本文關(guān)鍵詞：優(yōu)化設(shè)計(jì), 語音, 方案, 半雙工一種語音半雙工方案的優(yōu)化設(shè)計(jì) 本文簡介：摘要：電子產(chǎn)品越來越多進(jìn)入我們生活中,其中音頻和視頻類電子產(chǎn)品與我們生活最為貼切。在市場競爭激烈的今天,為追求性價(jià)比,提高競爭力,各類技術(shù)方案層出不窮。在解決音視頻方面,各專業(yè)技術(shù)人員從不同角度,不同的使用環(huán)境,提出不同解決方案。文章提出一種語音通話的半雙工解決方案,探討其中技術(shù)特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：一種語音半雙工方案的優(yōu)化設(shè)計(jì) 本

2、文內(nèi)容：摘 要：電子產(chǎn)品越來越多進(jìn)入我們生活中,其中音頻和視頻類電子產(chǎn)品與我們生活最為貼切。在市場競爭激烈的今天,為追求性價(jià)比,提高競爭力,各類技術(shù)方案層出不窮。在解決音視頻方面,各專業(yè)技術(shù)人員從不同角度,不同的使用環(huán)境,提出不同解決方案。文章提出一種語音通話的半雙工解決方案,探討其中技術(shù)特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：半雙工; 揚(yáng)聲器; 麥克風(fēng); 音頻傳輸; 語音通話;Abstract：More and more electronic products come into our lives, among which audio and video electronic products are the mo

3、st appropriate to our lives. In todays fierce market competition, in order to pursue performance-to-price ratio and improve competitiveness, all kinds of technical solutions emerge in endlessly. In the solution of audio and video, each professional and technical practitioners put forward different s

4、olutions from different angles and environment. In this paper, a half-duplex solution for voice call is proposed, and its technical characteristics are discussed.Keyword：half duplex; loudspeaker; microphone; audio transmission; voice call;引言日常生活中,語音通話設(shè)備十_大于AM接收的音量,再經(jīng)過傳輸,回授到AM的音量大于AM原始接收的音量,則形成循環(huán),一直加

5、大,造成哨叫。即使回授到AM的音量略小于AM原始接收的音量,也需要經(jīng)過多次循環(huán),造成振鳴。許多領(lǐng)域的語音通話應(yīng)用都會遇到與上述類似的問題,其根源就是回聲。個(gè)別應(yīng)用場合,只要較小的音量就能滿足要求,回授的信號小,回聲效果不明顯,不需要特殊處理。而許多場合,需要關(guān)注回聲對系統(tǒng)的影響。2、 問題的討論從以上分析的情況看,破壞傳輸回路才能有效解決哨叫和振鳴的問題。如果AS發(fā)出的音量被AM接收的很少,則回傳的音量較少,不容易發(fā)生以上問題。結(jié)構(gòu)上,如果條件允許,調(diào)節(jié)AM和AS的方向,并加大距離,會減少音頻從喇叭到麥克風(fēng)的回授量,從而讓哨叫更不容易發(fā)生。而實(shí)際情況,條件受限,結(jié)構(gòu)的優(yōu)化空間較小,需要通過電子

6、的方案解決。在電子方面同樣是破壞回路形成的條件。目前解決方案有回聲消除方案和半雙工語音通話方案。在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中,為解決回聲對語音傳輸系統(tǒng)的影響,引入回聲消除方案(包括硬件的方案和軟件算法的方案),通過采集音頻傳輸通道揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)兩端的信號,比對信號,判斷麥克風(fēng)接收的信號是否是回聲信號,對判定為回聲的信號大幅抑制,有效消除回聲對音頻傳輸系統(tǒng)的影響。使用硬件回聲消除方案,需要專門的回聲消除芯片,軟件回聲消除也依賴于較高性能的處理器。在模擬語音傳輸系統(tǒng)中,受限于各種條件,通常使用半雙工語音方案。目前行業(yè)的解決方案主要用半雙工語音切換芯片,如電話機(jī)上使用的34018芯片或34118芯片,通過衰減回

7、路回授量,如圖1所示,AB兩端都使用半雙工語音芯片進(jìn)行控制,當(dāng)A設(shè)備正常說話時(shí),1和2通路正常,3和4通路大幅度衰減;當(dāng)B設(shè)備正常說話時(shí),3和4通路正常,1和2通路大幅度衰減。該方案可以達(dá)到半雙工通話的效果,由于沒有自激回路,不會發(fā)生哨叫。然而,如圖2所示,只要其中一個(gè)傳輸通道斷開(或大幅度衰減),則可以達(dá)到破壞回聲的目的。3、 一種語音半雙工方案我們探討另一種半雙工語音方案,通過僅破壞一條回路達(dá)到半雙工目的。如圖3所示,另一種半雙工語音控制方案,接收到輸入的音頻信號(麥克風(fēng)的信號和另一端發(fā)送過來的信號)后,進(jìn)行信號放大、檢波,再通過MCU的ADC端口接收。MCU同時(shí)接收來自兩端的音頻信號,通

8、過軟件對語音信號的邏輯分析,判斷通話情況,進(jìn)行通道切換,實(shí)現(xiàn)語音半雙工功能。圖3 半雙工語音控制組成示意圖在這個(gè)方案中,考慮到成本,可以使用普通的8位MCU實(shí)現(xiàn),考慮到8位MCU的處理能力,不能直接對放大后的音頻信號進(jìn)行采集,應(yīng)進(jìn)行檢波整形,大大降低信號的頻率,使用8位MCU就能準(zhǔn)確的判斷波形的信號量大小。除了上述對信號進(jìn)行放大檢波外,還需要通過軟件判斷通話情況,進(jìn)行通道切換。軟件上,每隔280us采樣一次,將采樣的數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū),每隔10ms的數(shù)據(jù)都進(jìn)行一次加權(quán)計(jì)算。每隔10ms都將最近50ms的數(shù)據(jù)計(jì)算后進(jìn)行對比。同時(shí),分析接收到的音量,如果最近一段時(shí)間接收到的數(shù)據(jù)是平緩的,則認(rèn)為是背景噪

9、聲的概率比較大。整體數(shù)值進(jìn)行削弱處理,對人發(fā)聲的波形進(jìn)行優(yōu)先處理。信號經(jīng)過處理后,再進(jìn)行音量大小比較。通常情況下,音量大的優(yōu)先。當(dāng)一邊已經(jīng)處理通話狀態(tài)時(shí),達(dá)到一定音量,則優(yōu)先保持,這樣避免由于音頻回授的檢測值大于音頻發(fā)起的檢測值時(shí),斷開通話,造成通話斷斷續(xù)續(xù)的效果。ABC分別是三種情況下信號的表現(xiàn)形式,其中實(shí)線表示A端實(shí)際發(fā)起的音頻波形,虛線表示B端回授回來的波形。根據(jù)波形,可以處理如下:(1)理想狀態(tài)下,A端發(fā)起波形遠(yuǎn)大于回授回來的波形,這種情況下,選擇通道為信號大的通道。(2)A端信號達(dá)到一定程度后,B端回授回來的波形大于正常發(fā)起的波形,這時(shí)需要軟件進(jìn)行判斷。當(dāng)有一起發(fā)起,波形大到一定程度

10、時(shí),認(rèn)為這一端在說話,另一端的信號是由于本端信號引起的。這時(shí),通道仍保持A端說話通道。(3)回援回來的信號相對發(fā)起信號有所延遲。人正常說話的時(shí)候是有語氣間隔的,波形有高峰有低。在信號降低時(shí),回授端信號仍比較大,這時(shí)需要進(jìn)行時(shí)間延遲判斷,即原通道信號降低時(shí),仍需要進(jìn)行延遲,不宜由于另一端信號比較大就馬上切換。以上是針對語音信號在實(shí)際通話時(shí)三種表現(xiàn)形式的處理簡述。實(shí)際案例中,仍有其它影響波形的因素,需要根據(jù)當(dāng)時(shí)環(huán)境邏輯進(jìn)行判斷處理,如由于環(huán)境噪聲的影響,整體波形基準(zhǔn)線往上抬高,這時(shí)就需要通過軟件計(jì)算,對穩(wěn)定的外界噪聲信號量進(jìn)行衰減處理。4 、結(jié)束語本文所述半雙工方案是在實(shí)際案例中,為降低成本而考慮的一種方案。有別于市面專用半雙工語音控制芯片方案,本方案通過對多種環(huán)境分析,應(yīng)用更靈活。電子應(yīng)用的發(fā)展往往都是基于不同限制因素,不斷考慮符合條件的解決方案,基于不同條件下做出的技術(shù)選擇。今后在各種領(lǐng)域?yàn)榻鉀Q問題的不斷鉆研,還會讓電子技術(shù)的發(fā)展走得更高、更遠(yuǎn)。參考文獻(xiàn)1幺倫韜,楊雷斌,蔣濤,等.基于GSM語音通話的遠(yuǎn)程故障報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.河北省科學(xué)院學(xué)報(bào),20