數(shù)字化全雙工語音會議電路(06-100)

　　語音會議和全雙工語音會議

　　“語音會議”常被稱為“電話會議”，但電話會議只是語音會議的形式之一。實際上，語音會議的用戶終端并不限于電話機，也可以是調(diào)度機、會議機、指揮機等各種通信設備的語音終端；語音會議的通信網(wǎng)絡也并不限于普通的二線制PSTN電話網(wǎng)絡，還可以是四線制的語音網(wǎng)絡、專用的無線通信網(wǎng)絡或者有線/無線結(jié)合的綜合通信網(wǎng)絡。

　　在語音會議中，每個與會者都可以收聽會議，但不一定能夠發(fā)言。如果與會者要通過申請才能發(fā)言，那么習慣上稱其為“半雙工”語音會議。要申請發(fā)言，并不是一件方便的事。因為既然是半雙工，與會者在自己的終端上說話會議是聽不到的，他要么再用別的通信設備來向會議主持者提出他的發(fā)言請求，要么就只能在自己的終端上通過語音以外的方式來發(fā)出申請，如拍打叉簧開關或按雙音多頻撥號鍵來發(fā)出信號等。

　　如果每個與會者除了能夠收聽會議外，還可以自由發(fā)言，那么就是“全雙工”語音會議。這里的“自由”是指電路上能夠讓與會者的語音隨時發(fā)出供大家收聽，至于會議規(guī)則是允許或是禁止某個用戶在某個時段發(fā)言則另當別論。顯然，全雙工會議更方便，更有效率。但全雙工會議的電路要復雜得多，尤其是較大門次(32門以上)的全雙工語音會議。
　　
　　語音會議的實現(xiàn)方法

　　無論是哪種語音會議，主要采用的都是語音求和技術。實現(xiàn)方法是把所有發(fā)言者的語音信號求和后發(fā)送給各個有權收聽的與會者，但每路都不能接收自己發(fā)送的語音，以避免自發(fā)自收的反饋信號造成回聲嘯叫。在最簡單的情況下，每個與會者的收聽權是相等的，如果這時每路的收發(fā)語音已分離(四線制或經(jīng)過了二/四線變換)，那么有兩種實現(xiàn)方法：一種是把除本路以外的n-1路(n為會議用戶數(shù))發(fā)送語音求和后送給本路接收，用模擬語音電路來實現(xiàn)時需要用到n個n-1路的語音加法器；另一種方法是把全部的發(fā)言都相加后減去某個用戶的發(fā)言再發(fā)送給這個用戶，用模擬電路時需要用到1個n路的加法器和n個2路的減法器。每個加/減法器的模擬電路都可以用運算放大器和若干個電阻來實現(xiàn)。第二種方法由于求和的路數(shù)少，雖然多用1個運放，卻可少用許多電阻和連線。但用第二種方法時，如果模擬減法器的增益沒有調(diào)到使本路語音完全被抵消，就會產(chǎn)生收發(fā)串音。

　　在模擬式語音會議電路中，如果需要視情況決定是否接受每個與會者的發(fā)言申請，那么還要增加模擬開關來控制每路語音是否參加求和運算。

　　當開關數(shù)量多時，還必須加入譯碼電路來分別選通這些開關。由于不得不使用大量運放、電阻、模擬開關、譯碼器及信號線和控制線，使得大門次的模擬式語音會議電路變得十分煩瑣復雜，集成度低，功耗大。

　　如果語音會議系統(tǒng)建立在PCM/TDM(脈沖編碼調(diào)制/時分多路復用)數(shù)字交換平臺上，這時處理的是數(shù)字化了的語音信號，一般可用ASIC(特定用途集成電路)器件來實現(xiàn)數(shù)字化語音會議功能， 如Zarlink公司的MT8924、ST公司的M34116等芯片。ASIC器件使用方便、成本低，但通常只能處理1幀PCM信號中32個時隙的語音。如果要實現(xiàn)大門次的全雙工會議，就只有把多片這類器件組合起來復用，為此還得再配上時隙交換芯片(如MT8980等)來調(diào)整各路信號的時隙關系、增加譯碼電路來分別選通各片器件。這一來電路的復雜度又增加了，而且功能更改困難。

　　相比之下，FPGA技術能夠提供一個集成度更高、更靈活的解決方案。FPGA的優(yōu)勢在于，能夠輕易地在其芯片內(nèi)設計和配置出大量并行工作的加/減法器，來處理多路語音信號。FPGA片內(nèi)的加/減法器是純硬件結(jié)構，能夠相當精確地設計其語音輸出入信號的時序關系，并可通過EDA軟件準確地預測和仿真電路的實時特性。這對于語音之類實時性要求很高的信號來說是十分重要的。FPGA成本低廉，用來實現(xiàn)全雙工語音會議功能時，除配置芯片外不需要再加其它外圍芯片，十分接近于單芯片的解決方案。