数字IP电话概述

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目前IP语音（VoIP）系统使用的大多数语音编码器都经过调整，可通过传统公共电话网（PSTN，Public Switched Telephonework）的带宽进行语音和数据传输。由于PSTN使用8kHz的采样率，该带宽限制在大约200～3400Hz。宽带语音编码器将可用通频带扩展到50～7000Hz，这就大大改善了语音交谈的音质，可以更清楚地听到通话，并更好地进行语音识别。此外，传输更高质量的音频信号（如音乐）也由此成为可能。国际标准组织多年来一直在努力为上述应用定义宽带语音编码器标准。早期宽带编码器的主要用途是电视会议，近期工作则集中在VoIP与无线应用上。电话系统设计有两个主要领域会因使用宽带编解码器而受影响：（1）模数输入／输出子系统，（2）DSP中进行的软件处理。 　　模数输入／输出子系统包括扬声器、麦克风与硬件编解码器，对音频信号进行采样并将其数字化，以传输至DSP。在能够进行宽带语音编码的电话中，重要的是让上述所有组件都支持50～7000Hz的频带，这是宽带语音编码器的要求。用于传统PSTN应用的标准硬件编解码器中的滤波器会带有防混淆滤波器，它将带宽限制在200～3400Hz。因此，设计具有宽带功能电话时的另一重要考虑因素就是使用支持50～7000Hz带宽的硬件编解码器，并能以16kHz进行信号采样。 　　具有宽带功能电话软件的主要考虑因素之一是，要求串行输人端口与宽带语音编码器之间的处理组件必须运行于16kHz。该要求使单位时间必须处理的数据量翻番，通常也造成处理需求翻番。对处理要求影响最大的模块是回声抵消器，它的运行速率必须为传统IP电话的两倍，这影响相当大，因为回声抵消器占用大量的计算资源。第二大受影响领域就是宽带语音编码器本身需要的处理要求。 　　DSP实现数字电话系统，在DSP周围配置音频AD和DA以及电话线侧信号处理芯片，实现对语音信号的采集和输出、调制和解调、处理和存储等功能。电话语音信号的处理包括回音相消、自动增益调整（AGO）、自动功率调整（APC）以及数字滤波、回音相消等多种功能。本案例介绍数字电话系统的设计和软硬件研制，以及语音信号处理算法的实现。数字电话系统实际上是在电话公共网络上实现数字信号的传输。数字电话系统可以轻松实现各种数据业务。如果将DSP更换成高级的DM642系列的DSP，可以实现可视电话，其实现过程和原理与本实例一样，只是将语音的压缩和调制算法更换成适合图像压缩和信号调制的算法。可以在本实例系统的硬件基础上，增加图像压缩算法，实现静态慢速的图像电话。