免提通話功能已經(jīng)成為大多數(shù)桌面電話以及免提車載套件的一項標(biāo)準(zhǔn)功能。免提電話的通信質(zhì)量取決于所使用的技術(shù)，以及塑料外殼的設(shè)計。本文將討論一些免提通信系統(tǒng)中采用的技術(shù)以及面臨的設(shè)計挑戰(zhàn)，重點討論塑料外殼設(shè)計對免提電話性能的重要影響。 半雙工和全雙工通話模式 根據(jù)實現(xiàn)免提功能所采用的不同技術(shù)，免提通信電話的話音質(zhì)量和性能會出現(xiàn)很大差別。最簡單且仍然是最普遍采用的方法是半雙工算法，即在同一通話時間只允許一方講話，而將另一方切斷。在半雙工方式中，只有音量最大的一方能夠被對方聽到。 半雙工方式需要不斷根據(jù)音量大小來改變送話方，因此這種方式會導(dǎo)致通話中斷。盡管半雙工算法性能欠佳，但它能夠允許采用質(zhì)量較低的塑料外殼設(shè)計。由于在任何特定時間，通話都只能在單個方向上進行，該算法可以掩蓋塑料外殼帶來的缺點，例如失真、過強的回聲和塑料外殼振動引起的噪聲。 對于免提電話生產(chǎn)商來說，一個重要的性能目標(biāo)是讓話音通信更自然。要實現(xiàn)這一目標(biāo)的唯一途徑就是采用全雙工算法。全雙工算法不僅可以消除回聲，還支持通話雙方同時說話。雖然全雙工算法提供了一種無需切斷任何一方說話的更自然的通話方式，但對于回聲路徑上的衰減卻更為敏感。全雙工算法的性能取決于回聲信號的線性度。音頻路徑中存在的非線性信號會降低話音質(zhì)量。 大部分免提電話生產(chǎn)商面臨的最大挑戰(zhàn)是如何將目前的半雙工設(shè)計轉(zhuǎn)換為更高級的全雙工工作模式。在考慮免提電話總體性能時，生產(chǎn)商經(jīng)常會忽略塑料外殼設(shè)計的影響。塑料外殼設(shè)計的回聲損耗和非線性特征(或失真)是影響聲學(xué)回聲消除功能的兩個主要因素。 回聲路徑中的增益問題 回聲信號是指麥克風(fēng)從揚聲器捕獲的被反射的音頻信號。反射信號包括麥克風(fēng)與揚聲器之間直接聲學(xué)耦合而產(chǎn)生的回聲(即麥克風(fēng)直接從揚聲器捕獲的音頻信號)，以及由房間內(nèi)的各種表面反射而產(chǎn)生的回聲。免提電話設(shè)計工程師的目標(biāo)就是要盡量減小回聲，而通過塑料外殼設(shè)計可以部分實現(xiàn)這一目標(biāo)。但即使精心設(shè)計塑料外殼，也不可能完全消除回聲，因此需要借助聲學(xué)回聲消除器(AEC)。為獲得最佳通話性能，需利用AEC來盡量減小回聲信號。 圖1顯示了AEC周圍不同的增益分布情況。揚聲器和麥克風(fēng)增益衰減器(gain pad)會影響整個回聲路徑。揚聲器和麥克風(fēng)放大增益都是必需的，但必須設(shè)置在適當(dāng)?shù)乃�，才能獲得較好的回聲消除效果。為優(yōu)化性能，所選擇的AEC必須能夠在不喪失凍結(jié)自適應(yīng)功能(可連續(xù)跟蹤回聲路徑中的信號變化)或無需利用開關(guān)衰減性能(不會退回到半雙工模式)的情況下，最大限度地消除聲學(xué)回聲。 圖1： 采用了聲學(xué)回聲消除器的免提通信系統(tǒng)的組成元件。 目前提供的許多商用器件能夠在不影響通話性能的情況下消除0dB或6dB的回聲(如圖1中從Rout至Sin這一段)。設(shè)計工程師需要保證回聲信號電平(Sin端)比揚聲器音頻信號(Rin端)的高出值，不會超過該器件的回聲(0dB或6dB)。揚聲器驅(qū)動增益、麥克風(fēng)增益以及聲學(xué)耦合共同決定了回聲的大小。為達到最佳免提通話效果，必須在揚聲器音量大小和麥克風(fēng)靈敏度之間找到一個平衡點，同時還要維持最大為0dB至6dB的聲學(xué)回聲路徑增益。 揚聲器增益和麥克風(fēng)增益都影響到揚聲器的音量，并且需要仔細(xì)調(diào)整才能保證麥克風(fēng)信號足夠滿足聲學(xué)回聲消除功能的要求。具體來說，這些增益應(yīng)當(dāng)設(shè)置為系統(tǒng)允許的最小值，而所有其它增益則應(yīng)當(dāng)在回聲路徑以外處理。最大音量應(yīng)當(dāng)根據(jù)Rout的最大信號(非平均值)來設(shè)定，而麥克風(fēng)增益應(yīng)當(dāng)采用最大輸入信號(非平均值)來設(shè)定。如果這些設(shè)置值不能提供足夠大的揚聲器音量或麥克風(fēng)靈敏度，那么應(yīng)當(dāng)通過網(wǎng)絡(luò)上的增益來補償回聲路徑增益。例如，如果音頻回聲需要降低6dB來滿足AEC的要求，那么可以將麥克風(fēng)增益降低6dB并將網(wǎng)絡(luò)發(fā)送端增益提高6dB(使總體增益為0dB)。 值得注意的是，在一次呼叫進行期間，回聲路徑中的揚聲器驅(qū)動增益和麥克風(fēng)增益不能動態(tài)改變。否則將導(dǎo)致AEC察覺到回聲路徑的突變并觸發(fā)一次重聚合過程，從而產(chǎn)生遠(yuǎn)端通話者能聽到明顯回聲。任何揚聲器的動態(tài)音量控制必須在網(wǎng)絡(luò)接收端增益模塊中完成。 揚聲器和麥克風(fēng)的選擇和布局 通過盡量增大揚聲器和麥克風(fēng)之間的聲學(xué)隔離可進一步提高性能。圖2顯示的是一款針對桌面免提電話的揚聲器/麥克風(fēng)推薦布局。揚聲器和麥克風(fēng)應(yīng)當(dāng)放置在塑料外殼的不同側(cè)。此外，麥克風(fēng)與揚聲器應(yīng)當(dāng)相互垂直。這樣就能夠把塑料外殼外的聲學(xué)耦合量降到最低。同時，揚聲器應(yīng)當(dāng)封裝在一個獨立的聲腔內(nèi)，以減小塑料外殼內(nèi)的聲學(xué)耦合效應(yīng)。通過在揚聲器腔和塑料外殼其余部分之間使用隔音板或其它固體隔離物，都可以實現(xiàn)這一目標(biāo)。 圖2：針對桌面免提電話的麥克風(fēng)和揚聲器布局。 回聲路徑中的失真是導(dǎo)致聲學(xué)回聲消除效果不佳的主要原因之一。一旦回聲信號惡化，AEC就無法對回聲路徑建模并消除回聲。引起失真的因素很多，包括麥克風(fēng)和揚聲器失真、揚聲器和麥克風(fēng)的放大設(shè)計以及塑料外殼設(shè)計。 為獲得高質(zhì)量的免提通話效果，揚聲器的選擇非常重要。揚聲器的質(zhì)