隨著電子通訊技術(shù)的發(fā)展，人們安全意識(shí)的提高，樓宇對(duì)講產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn)千家萬(wàn)戶，在智能化住宅小區(qū)得到廣泛應(yīng)用，給人們帶來(lái)安全、舒適、通訊方便的服務(wù)。樓宇對(duì)講免提系統(tǒng)是由一個(gè)門(mén)口機(jī)和若干室內(nèi)機(jī)組成，系統(tǒng)以其安裝便利、操作簡(jiǎn)單、造型時(shí)尚、貼近生活而受到用戶普遍歡迎。由于免提對(duì)講設(shè)計(jì)受到環(huán)境背景噪音的干擾影響比較大，在音頻指標(biāo)的要求上與帶手柄聽(tīng)筒接聽(tīng)聲音信號(hào)有所不同，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) GA/T678-2007《聯(lián)網(wǎng)型可視對(duì)講系統(tǒng)技術(shù)要求》中對(duì)音頻指標(biāo)要求顯示，主呼通道的全程響度評(píng)定值需達(dá)到為21±5dB，應(yīng)答通道的全程相應(yīng)評(píng)定值為18±5dB。作為免提樓宇對(duì)講比較基本的功能對(duì)講是指在有訪客來(lái)訪時(shí)能與住戶實(shí)現(xiàn)雙向通話，聲音要求清晰、宏亮連貫，不失真和自激。本文針對(duì)樓宇對(duì)講免提系統(tǒng)的對(duì)講效果提出一種介于全雙工和半雙工設(shè)計(jì)之間的準(zhǔn)雙工音頻電路設(shè)計(jì)方案，能有效消除全雙工對(duì)講過(guò)程中出現(xiàn)嘯叫的現(xiàn)象，提高對(duì)講效果，且比數(shù)字全雙工對(duì)講音頻處理方式造價(jià)要低。

樓宇對(duì)講幾種音頻處理方式

市場(chǎng)上大部分樓宇對(duì)講廠家通訊傳輸采用RS-485總線平衡傳輸方式，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)在于RS-485可支持多個(gè)節(jié)點(diǎn)，長(zhǎng)距離傳輸，傳輸速率高，采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強(qiáng)，抗噪聲干擾性好，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多雙向?qū)χv功能。目前，小區(qū)樓宇對(duì)講采用的幾種音頻處理方式主要有：

采用全雙工對(duì)講方式

數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分流，分別由兩根不同的傳輸線傳送，通信雙方都能在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送和接收操作。全雙工方式無(wú)需進(jìn)行方向的切換，沒(méi)有切換操作所產(chǎn)生的時(shí)間延遲，樓宇對(duì)講系統(tǒng)門(mén)口機(jī)與室內(nèi)機(jī)可實(shí)現(xiàn)雙向同時(shí)對(duì)講且聲音清晰。但其存在的缺點(diǎn)是聲音的大小受限，容易由于聲音的回授產(chǎn)生嘯叫的現(xiàn)象，影響受話聲音效果。

采用半雙工對(duì)講方式

專用芯片34018或34118實(shí)現(xiàn)門(mén)口機(jī)與室內(nèi)機(jī)的對(duì)講。即使用同一根傳輸線既作接收又作發(fā)送，雖然數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)方向上傳遞，但通信雙方不能同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)。采用半雙工方式時(shí)，通信系統(tǒng)每一端的發(fā)送器和接收器，通過(guò)收/發(fā)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)接到通信線上，進(jìn)行方向的切換，因此半雙工對(duì)講效果的聲音大，但聲音的傳輸存在明顯的延時(shí)現(xiàn)象，且由于芯片集成度較高，聲音效果沒(méi)有分立器件的效果好，所以語(yǔ)音存在失真的情況。

采用數(shù)字音頻處理技術(shù)

采用數(shù)字音頻處理技術(shù)，具有噪音消除和嘯叫抑制功能，可實(shí)現(xiàn)高清晰的視頻語(yǔ)音雙工的對(duì)講，門(mén)口機(jī)與室內(nèi)機(jī)同時(shí)對(duì)講且語(yǔ)音清晰，多用于數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腎P樓宇對(duì)講系統(tǒng)中，其優(yōu)點(diǎn)是音頻清晰流暢，不受外界電磁波干擾，傳輸距離無(wú)限延伸，有網(wǎng)絡(luò)的地方就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)講；缺點(diǎn)是對(duì)講設(shè)備成本高，僅適用于具備網(wǎng)絡(luò)傳輸連接和承受能力的高端用戶。

設(shè)計(jì)原則

本文講述的準(zhǔn)雙工對(duì)講方式與上述三種方式均有所區(qū)別，它具有成本低、音量大、語(yǔ)音清晰等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際音頻指標(biāo)測(cè)試結(jié)果全程響度評(píng)定值可達(dá)到19.6dB，并且克服了傳統(tǒng)的半雙工對(duì)講語(yǔ)音芯片傳輸延時(shí)的現(xiàn)象。其具體原理闡述如下：  

原有的全雙工對(duì)講方式在對(duì)講的過(guò)程中門(mén)口機(jī)的MIC和SPK與室內(nèi)機(jī)的MIC和SPK同時(shí)打開(kāi)，這就造成了當(dāng)電聲器件MIC和SPK靈敏度較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生回授的現(xiàn)象從而導(dǎo)致嘯叫，但此時(shí)只要在四個(gè)電聲器件中有一個(gè)不參與工作則回授中斷，嘯叫消失。因此本文的思路就是在全雙工的對(duì)講電路中盡可能地提高四個(gè)電聲器件的靈敏度，同時(shí)在門(mén)口機(jī)和室內(nèi)機(jī)的音頻傳輸通路中各取出兩個(gè)不同的點(diǎn)(MIC一個(gè)，SPK一個(gè))經(jīng)阻抗隔離、放大、整形后送CPU進(jìn)行采樣、數(shù)字濾波、比較，以確認(rèn)此時(shí)處于工作狀態(tài)的是MIC還是SPK，并由CPU自動(dòng)切換控制，有效的一方進(jìn)入工作狀態(tài)，無(wú)效的一方進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)。由于四個(gè)電聲器件只要有一個(gè)不工作就不會(huì)造成嘯叫現(xiàn)象，因此在實(shí)際對(duì)講中CPU只須控制門(mén)口機(jī)或室內(nèi)機(jī)一方的電聲器件(MIC和SPK)進(jìn)行切換即可。

準(zhǔn)雙工設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成

免提樓宇對(duì)講系統(tǒng)包括門(mén)口機(jī)和若干室內(nèi)機(jī)，其中門(mén)口機(jī)包括門(mén)口機(jī)MIC傳輸通路和門(mén)口機(jī)SPK傳輸通路，各室內(nèi)機(jī)均包括室內(nèi)機(jī)MIC傳輸通路和室內(nèi)機(jī)SPK傳輸通路，門(mén)口機(jī)或所有室內(nèi)機(jī)內(nèi)還包括CPU，該CPU與MIC傳輸通路、SPK傳輸通路連接，并控制其中之一關(guān)閉。MIC傳輸通路，SPK傳輸通路與CPU之間還依次連接有阻抗隔離電路、放大電路和整形電路。

結(jié)束語(yǔ)

由于準(zhǔn)雙工設(shè)計(jì)的對(duì)講系統(tǒng)是建立在原有的全雙工基礎(chǔ)之上，因此在進(jìn)入對(duì)講狀態(tài)后，通話一方的電聲器件完全處于工作狀態(tài)，另一方的電聲器件進(jìn)入切換狀態(tài)，這樣就避免了回授嘯叫現(xiàn)象的發(fā)生，且保持了原有全雙工對(duì)講聲音清晰、無(wú)延時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，并將聲音的大小提高到了半雙工專用芯片也難以達(dá)成的高度。在雙方同時(shí)對(duì)講的情況下，也不會(huì)出現(xiàn)半雙工芯片聲音堵塞的現(xiàn)象，而是通話過(guò)程中哪方聲音大哪方有效。設(shè)計(jì)方案具有成本優(yōu)勢(shì)，將在今后樓宇對(duì)講系統(tǒng)中得到更加廣泛的應(yīng)用。