CN102790671B - 一种基于ZigBee技术的无线全双工实时语音传输装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于ZigBee技术的无线全双工实时语音传输装置和方法，其特征是包含两个相同对等的装置A和B，装置A和B的结构设置均为：驻极体式麦克风将声音信号转换为模拟电压信号；电动式扬声器将电压信号转换为声音信号；语音处理电路将驻极体式麦克风输出的模拟电压信号转换为数字信号后传送至嵌入式微控制器电路；同时还接收嵌入式微控制器电路输出的数字语音信号，转换为模拟信号后传送至电动式扬声器；嵌入式微控制器电路接收语音处理电路输出的数字语音信号，以“乒乓”方式进行压缩后传送至ZigBee射频电路进行射频发送；同时还接收ZigBee射频电路输出的数据，解压缩后以“乒乓”方式传送至语音处理电路。本发明设备结构简单、功耗和成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及无线语音通信技术领域，尤其是涉及一种基于ZigBee技术的全双工实时语音传输装置和方法，适用于有紧急需求和有线网络布置困难的环境下，如矿井救援、消防救灾等传统通信方式无法满足要求的场合。
背景技术
无线传感器网络是由部署在特定区域内的大量微型廉价的传感器网络节点组成的，这些节点以协作的方式感知和采集用户所需要的信息，并把这些数据通过无线信道传送给用户。一个典型的ZigBee无线传感器网络体系结构是由若干传感器网络节点、具有无线接收功能的汇聚节点(sink node)、Internet或其它通信网络和远程用户控制中心组成。传感器网络节点用于采集特定区域内的数据并以无线传输和多跳自组织方式发送到汇聚节点；汇聚节点用于接收传感器网络节点发送过来的数据，并将其通过Internet、CAN总线或其它网络传输到远程用户控制中心；远程用户控制中心接收汇聚节点发送来的数据并进行处理，同时也可根据监测需要，对无线传感器网络进行管理和配置、发布监测任务或是收集回传数据等，以达到用户实时监测和交互式管理。
ZigBee技术是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线传感器网络技术，它是基于IEEE批准通过的802.15.4无线标准研制开发的，涵盖了组网、安全和应用软件方面的技术标准。在标准中规定其最大符号速率为250kbps，因此其主要适合于承载数据流量较小的业务。由于在无线语音通信特别是全双工实时语音通信中，需要传输的数据量很大（当语音信号采用8KHz采样率、16Bits量化时，那么要实现全双工语音通信需要传输的净载荷数据量为8KHz*16Bits*2=256Kbps），再加上ZigBee协议中MAC层和PHY层的报头数据，需要传输的数据量会远远大于标准中规定的符号速率。因此传统上认为基于ZigBee技术是无法实现全双工实时语音通信的。
哈尔滨理工大学汪影、上海交通大学敬朝晖等介绍了基于ZigBee技术的语音通信系统（哈尔滨理工大学硕士学位论文，2011，“基于ZigBee技术的语音通信系统设计与实现”、上海交通大学硕士学问论文，2008，“基于IEEE802.15.4/ZigBee的语音通信技术研究与实现”），其在星形拓扑结构的ZigBee无线网络中实现了采集、传输、播放的单向非实时语音信号的传输。但是此种技术无法提供全双工实时语音通信功能。
武汉理工大学吴学红等分析了在无线传感器网络中MAC层和路由层协议对语音数据包的延迟造成的影响（传感技术学报，2008,21(9):1605-1608,“无线传感器网络的语音应用研究”），通过对目前主流的多种无线传感器网络MAC协议和路由协议的分析，定性地比较了采用这些协议进行语音传输时数据包的延迟。但是没有研究全双工实时语音通信的具体实施方案和关键技术问题。
西安科技大学李文峰等发明了一种基于ZigBee协议的短距离无线语音通信方法（公开号：101500323A），此方法对语音信号进行采集、压缩、排序、存储、传输、解包、解压和播放等一系列操作，实现了ZigBee网络内的语音通信。但此方法也是单向非实时的传输方案，无法提供全双工实时语音通信功能。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种设备结构简单、功耗和成本较低，用于实现ZigBee网内点对点全双工实时语音传输的装置和方法。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明基于ZigBee技术的无线全双工实时语音传输装置的结构特点是：包含两个相同对等的装置A和装置B，所述装置A和装置B的结构设置均为：
一驻极体式麦克风，将声音信号转换为模拟电压信号；
一电动式扬声器，将电压信号转换为声音信号；
一语音处理电路，是由包含有语音采集单元和语音播放单元的语音编解码芯片及其外围元件所组成的电路，由所述语音采集单元接收驻极体式麦克风输出的模拟电压信号，通过语音编解码芯片内部的模数转换器转换为数字语音信号，并传送至嵌入式微控制器电路；同时还接收所述嵌入式微控制器电路输出的数字语音信号，通过语音编解码芯片内部的数模转换器转换为模拟电压信号，并传送至电动式扬声器；
所述嵌入式微控制器电路，是由包含有语音采集缓冲区、语音压缩单元、语音播放缓冲区和语音解压单元的微控制器芯片及其外围元件所组成的电路，由所述语音采集缓冲区接收语音处理电路输出的数字语音信号，经过语音压缩单元的压缩和组包后传送至ZigBee射频电路进行射频发送；同时还接收ZigBee射频电路输出的数据，经过语音解压单元的解包和解压缩，再经语音播放缓冲区的缓存传送至语音处理电路中的语音播放单元；
所述ZigBee射频电路，是由包含有ZigBee发送单元和ZigBee接收单元的标准ZigBee射频芯片及其外围元件组成的电路，由所述ZigBee发送单元接收嵌入式微控制器电路输出的数据，经过编码和调制后无线传送至装置B或装置A；同时还通过所述ZigBee接收单元接收装置B或装置A通过无线信道发送的数据，经过解调和解码后传送至嵌入式微控制器电路；
电源电路，为所述装置提供电源。
本发明基于ZigBee技术的无线全双工实时语音传输装置的语音传输方法的特点是按如下过程进行：
步骤一、装置A或装置B中语音信号的采集和压缩
由驻极体式麦克风将声音信号转换为模拟电压信号送入语音处理电路；
所述语音处理电路中的语音编解码芯片将来自驻极体式麦克风的模拟电压信号进行模数转换获得数字语音信号，并传至嵌入式微控制器电路中微控制器芯片的语音采集缓冲区进行缓存，微控制器芯片中的语音压缩单元采用“乒乓”处理方式从所述语音采集缓冲区中将数字语音信号取出，采用MELP压缩算法进行语音压缩获得压缩语音数据，由所述压缩数据组成ZigBee协议中的标准MAC层数据包传送至ZigBee射频电路中的ZigBee射频芯片；
步骤二，装置A或装置B中数据无线传输
所述ZigBee射频芯片在收到所述标准MAC层数据包后采用O-QPSK调制方式和DSSS扩频将标准MAC层数据包以250kbs的速率通过无线信道发送至装置B或装置A中的ZigBee射频电路；
步骤三，装置B或装置A中语音数据解压缩和播放
装置B或装置A中的所述ZigBee射频电路对于从无线信道中收到的来自装置A或装置B的数据进行解调，还原成ZigBee协议标准MAC层数据包，并取出所述标准MAC层数据包中的压缩语音数据，然后传送至嵌入式微控制器电路中进行相对应的解压缩和缓存获得数字语音信号，同时语音处理电路采用“乒乓”处理方式从语音播放缓冲区中取出所述数字语音信号，通过语音编解码芯片内部的数模转换器转换为模拟电压信号，送入扬声器中进行播放；
本发明语音传输方法的特点也在于：
所述语音采集缓冲区“乒乓”处理方式是由所述的语音处理电路将实时转换的数字语音信号写入到所述的嵌入式微控制器电路中微控制器芯片的大小为1280字节的语音采集缓冲区中，所述的语音采集缓冲区被分为大小为640字节上下两个半区，当所述的MELP语音压缩程序对上半区进行压缩时，数字语音信号被写入到下半区中，当所述的MELP语音压缩程序对下半区进行压缩时，数字语音信号被写入到上半区中，以实现语音采集和压缩的实时连续进行。
所述语音播放缓冲区“乒乓”处理方式是由所述的MELP语音解压程序将解压缩后的数字语音信号写入到所述的嵌入式微控制器电路中微控制器芯片的大小为1280字节的语音播放缓冲区中，并由所述的语音处理电路进行实时播放，所述的语音播放缓冲区被分为大小为640字节上下两个半区，当所述的MELP语音解压程序将数字语音信号写入到上半区时，所述的语音处理电路对下半区进行播放，当所述的MELP语音解压程序将数字语音信号写入到下半区时，所述的语音处理电路对上半区进行播放，以实现语音解压和播放的实时连续进行。
所述MELP语音压缩算法是以每40ms的数字语音信号作为一个语音帧，对应于8KHz采样率、16bits量化条件下的640字节采样数据，经过高通滤波、基音估计、非周期标志计算、参数量化和差错控制过程，对所述的一个语音帧进行压缩比为1:16的压缩，获得40字节的压缩语音数据；当在所述的一个语音帧时间内装置A或装置B完成语音压缩和ZigBee射频发送，且装置B或装置A完成ZigBee射频接收和语音解压缩过程，配合装置A或装置B中语音采集缓冲区“乒乓”处理方式和装置B或装置A中语音播放缓冲区“乒乓”处理方式，实现装置A与装置B之间的无线全双工实时语音传输。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明利用高压缩比的语音数据压缩算法大幅度降低了需要传输的数据量，并且在语音采集端和语音播放端都采用了“乒乓”方式对语音采集缓冲区和语音播放缓冲区进行处理，当在一个语音帧时间内装置A或B完成语音压缩、ZigBee射频发送，且装置B或A完成ZigBee射频接收、语音解压缩过程，那么由于装置A和B对语音缓冲区的操作是分为上下半区交替进行的，那么即可实现语音采集、压缩、传输、解压和播放的连续实时进行，使得装置A与B之间可进行无线全双工实时语音传输。同时“乒乓”处理方式可以消除对同一缓冲区同时读写造成的数据错误，提高了语音通话质量。本发明消除了传统认识上的误区，在ZigBee网络中提供高质量全双工实时语音通信。
2、本发明方法尤其使得在有紧急需求和有线网络布置困难的环境下，如矿井救援、消防救灾等，利用ZigBee网络进行全双工实时语音传输体现出其巨大的实用价值。
附图说明
图1为本发明中相同对等的装置A和装置B；
图2为本发明中装置A或装置B的结构图；
图3语音数据采集“乒乓”操作示意图；
图4全双工语音通信语音采集、播放缓冲区工作示意图。
具体实施方式
参见图1、图2，本实施例中基于ZigBee技术的无线全双工实时语音传输装置的结构设置包含两个相同对等的装置A和装置B，装置A和装置B的结构设置均为：
一驻极体式麦克风，将声音信号转换为模拟电压信号；
一电动式扬声器，将电压信号转换为声音信号；
一语音处理电路，是由包含有语音采集单元和语音播放单元的语音编解码芯片及其外围元件所组成的电路，由语音采集单元接收驻极体式麦克风输出的模拟电压信号，通过语音编解码芯片内部的模数转换器转换为数字语音信号，并传送至嵌入式微控制器电路；同时还接收嵌入式微控制器电路输出的数字语音信号，通过语音编解码芯片内部的数模转换器转换为模拟电压信号，并传送至电动式扬声器；
嵌入式微控制器电路，是由包含有语音采集缓冲区、语音压缩单元、语音播放缓冲区和语音解压单元的微控制器芯片及其外围元件所组成的电路，由语音采集缓冲区接收语音处理电路输出的数字语音信号，经过语音压缩单元的压缩和组包后传送至ZigBee射频电路进行射频发送；同时还接收ZigBee射频电路输出的数据，经过语音解压单元的解包和解压缩，再经语音播放缓冲区的缓存传送至语音处理电路中的语音播放单元；
ZigBee射频电路，是由包含有ZigBee发送单元和ZigBee接收单元的标准ZigBee射频芯片及其外围元件组成的电路，由ZigBee发送单元接收嵌入式微控制器电路输出的数据，经过编码和调制后无线传送至装置B或装置A；同时还通过ZigBee接收单元接收装置B或装置A通过无线信道发送的数据，经过解调和解码后传送至嵌入式微控制器电路；
电源电路，为装置提供电源。
本实施例中基于ZigBee技术的无线全双工实时语音传输装置的语音传输方法的特点是按如下过程进行：
步骤一、装置A或装置B中语音信号的采集和压缩
由驻极体式麦克风将声音信号转换为模拟电压信号送入语音处理电路；
语音处理电路中的语音编解码芯片将来自驻极体式麦克风的模拟电压信号进行模数转换获得数字语音信号，并传至嵌入式微控制器电路中微控制器芯片的语音采集缓冲区进行缓存，微控制器芯片中的语音压缩单元采用“乒乓”处理方式从语音采集缓冲区中将数字语音信号取出，采用MELP压缩算法进行语音压缩获得压缩语音数据，由压缩数据组成ZigBee协议中的标准MAC层数据包传送至ZigBee射频电路中的ZigBee射频芯片；
步骤二，装置A或装置B中数据无线传输
ZigBee射频芯片在收到标准MAC层数据包后采用O-QPSK调制方式和DSSS扩频将标准MAC层数据包以250kbs的速率通过无线信道发送至装置B或装置A中的ZigBee射频电路；
步骤三，装置B或装置A中语音数据解压缩和播放
装置B或装置A中的ZigBee射频电路对于从无线信道中收到的来自装置A或装置B的数据进行解调，还原成ZigBee协议标准MAC层数据包，并取出标准MAC层数据包中的压缩语音数据，然后传送至嵌入式微控制器电路中进行相对应的解压缩和缓存获得数字语音信号，同时语音处理电路采用“乒乓”处理方式从语音播放缓冲区中取出数字语音信号，通过语音编解码芯片内部的数模转换器转换为模拟电压信号，送入扬声器中进行播放；
具体实施中：
语音采集缓冲区“乒乓”处理方式是由的语音处理电路将实时转换的数字语音信号写入到的嵌入式微控制器电路中微控制器芯片的大小为1280字节的语音采集缓冲区中，的语音采集缓冲区被分为大小为640字节上下两个半区，当的MELP语音压缩程序对上半区进行压缩时，数字语音信号被写入到下半区中，当的MELP语音压缩程序对下半区进行压缩时，数字语音信号被写入到上半区中，以实现语音采集和压缩的实时连续进行。
语音播放缓冲区“乒乓”处理方式是由的MELP语音解压程序将解压缩后的数字语音信号写入到的嵌入式微控制器电路中微控制器芯片的大小为1280字节的语音播放缓冲区中，并由的语音处理电路进行实时播放，的语音播放缓冲区被分为大小为640字节上下两个半区，当的MELP语音解压程序将数字语音信号写入到上半区时，的语音处理电路对下半区进行播放，当的MELP语音解压程序将数字语音信号写入到下半区时，的语音处理电路对上半区进行播放，以实现语音解压和播放的实时连续进行。
MELP语音压缩算法是以每40ms的数字语音信号作为一个语音帧，对应于8KHz采样率、16bits量化条件下的640字节采样数据，经过高通滤波、基音估计、非周期标志计算、参数量化和差错控制过程，对的一个语音帧进行压缩比为1:16的压缩，获得40字节的压缩语音数据；当在的一个语音帧时间内装置A或装置B完成语音压缩和ZigBee射频发送，且装置B或装置A完成ZigBee射频接收和语音解压缩过程，配合装置A或装置B中语音采集缓冲区“乒乓”处理方式和装置B或装置A中语音播放缓冲区“乒乓”处理方式，实现装置A与装置B之间的无线全双工实时语音传输。
在本实施例中，语音编解码芯片为TI公司生产的音频编解码芯片TLV320AIC32，微控制器芯片为意法半导体公司生产的STM32F107芯片，标准ZigBee射频芯片为TI公司生产的ZigBee SOC芯片CC2430，语音压缩和解压缩算法为低速率语音编码MELP算法。
在本实施例中，由于语音传输是全双工实时进行的，因此语音通信的双方是对等的，每一个装置都既是发送方又是接收方，分别以装置A和装置B表示。在双方进行语音通信时，装置B中TLV320AIC32语音编解码芯片中的语音采集单元以8KHz的采样率连续地从驻极体式麦克风中采集模拟语音信号，依次完成A/D采样、量化和μ率压缩过程，那么每一次采样后模拟语音信号变为宽度为8bits的数字信号即总数据速率为8KHz*8bits*2=128Kbps。在A/D采样、量化和μ率压缩完成后，装置A中的语音采集单元会将此语音数据写入微控制器芯片STM32F107中的语音采集缓冲区内进行缓存，此缓冲区大小为1280字节，分为上下两个半区，每个半区各有640字节可以缓存40ms的语音数据。当语音编解码芯片TLV320AIC32向上半区写入语音数据的时候，装置A中的微控制器芯片STM32F107中的语音压缩单元即从下半区中读取640个字节的语音数据（即为40ms）作为一个语音帧进行MELP压缩，压缩比为1:16即640字节的语音数据经过压缩后变为40字节，由此可知语音数据经过MELP算法压缩后，原128kbps的数据速率变为8kbps，待一个40ms的语音帧压缩完成后，此40字节的语音压缩数据被加上ZigBee协议MAC层的报头和报尾，组成一个标准的MAC层数据包，写入到ZigBee射频芯片CC2430中，经过ZigBee发送单元的调制后发送至装置B；当语音编解码芯片TLV320AIC32向语音采集缓冲区的下半区写入语音数据的时候，微控制器芯片中的语音压缩单元即从上半区中读取语音数据进行压缩和射频发送。这种处理方式即为语音数据采集的“乒乓”操作，如图3所示。
图3中白色单元表示在缓冲区上半区中的数据，灰色单元表示在缓冲区下半区中的数据。在t0时刻语音采集单元向缓冲区的上半区写入40ms的语音数据，在t1时刻第一帧语音数据写入完毕，开始向缓冲区的下半区写入第二帧40ms的语音数据，同时从t1时刻开始语音压缩单元从缓冲区的上半区中读取第一帧语音数据并用MELP算法进行压缩，在t2时刻压缩完毕开始进行ZigBee协议MAC层数据打包和射频发送，在t3时刻ZigBee射频发送完毕语音压缩单元开始进入休眠阶段等待下一个40ms语音帧的到来；在t4时刻时，缓冲区中下半区第二帧语音数据写入完毕，由于上半区中的第一帧数据已经压缩、传输处理完毕，语音采集单元可以继续将第三帧数据写入上半区，同时语音压缩单元休眠结束开始对下半区中的第二帧数据进行压缩和传输。从此过程可以看出，语音数据的采集与压缩、发送是按照语音帧以“乒乓”方式交替进行的，这种处理方式可以避免对一个缓冲区进行同时读写而导致的数据读取错误，可以提高语音信号质量；而且配合语音播放和解压的“乒乓”操作，可以实现全双工实时语音通信。
同时装置B也会执行上述相同操作，将一个40ms的语音帧采集、压缩后发送至装置A。由于ZigBee发送单元具有CSMA/CA信道接入机制，具有冲突避免功能，因此若装置A和装置B同时都有数据要发送的时候，它们的ZigBee发送单元会首先检测信道，只有当前信道空闲的时候才会执行数据发送操作，否则就随机退避一段时间再进行发送，这样就避免了数据冲突。当装置A的ZigBee接收单元收到装置B发来的一帧数据时，其微控制器芯片STM32F107中的语音解压单元会首先将此标准的ZigBee协议MAC层数据包去掉报头和报尾，以得到完整的一帧40ms语音压缩数据（长度为40字节），然后采用相应的MELP算法对其解压缩，由于算法压缩比为1:16，那么解压后的数据长度为640字节，并将其写入装置A的语音播放缓冲区中。同语音采集缓冲区一样，播放缓冲区大小为1280字节，也分为上下两个半区，每个半区大小各为640字节，可以缓存40ms的语音数据。当语音解压单元将解压缩后的数据写入语音播放缓冲区的上半区时，语音编解码芯片TLV320AIC32中的语音播放单元即从语音播放缓冲区的下半区中读取一帧640字节的语音数据，完成μ率解压和8kHz采样率的D/A转换并驱动麦克风进行40ms的语音播放；当语音解压单元将解压缩后的数据写入下半区时，语音播放单元即从语音播放缓冲区的上半区中读取一帧数据，完成μ率解压和D/A转换并进行播放。这种处理方式即为语音数据播放的“乒乓”操作，其操作过程与语音采集类似。
装置A和装置B进行全双工实时语音通信时，其语音采集、播放缓冲区工作过程如图4所示。在图4中，白色单元表示保存在微控制器芯片STM32F107语音采集缓冲区中的数据，灰色单元表示保存在语音播放缓冲区中的数据，1.1表示装置A采集的第一帧语音数据，1.2表示装置A采集的第二帧语音数据，2.1表示装置B采集的第一帧语音数据，2.2表示装置B采集的第二帧语音数据，以此类推。装置A在0时刻开始采集1.1帧，到40ms时刻采集结束，开始执行语音压缩、ZigBee协议MAC层组包、ZigBee协议物理层调制和射频发送，然后装置B收到无线数据包之后执行ZigBee协议物理层解调、ZigBee协议MAC层解包、语音解压缩并开始播放第1.1帧，同时装置B也开始采集2.1帧经过同样的处理发送至装置A进行播放。假设装置B在t0+40ms时刻开始播放1.1帧，显然t0=装置A压缩一帧语音数据的时间+装置A通过ZigBee发送一帧语音数据的时间+装置B通过ZigBee发送一帧语音数据的时间+装置B解压一帧语音数据的时间，因此只要t0<40ms即可保证语音数据全双工实时传输的连续不断进行。
Claims (2)
1.一种基于ZigBee技术的无线全双工实时语音传输装置的语音传输方法，所述基于ZigBee技术的无线全双工实时语音传输装置包含两个相同对等的装置A和装置B，所述装置A和装置B的结构设置均为：
一驻极体式麦克风，将声音信号转换为模拟电压信号；
一电动式扬声器，将电压信号转换为声音信号；
一语音处理电路，是由包含有语音采集单元和语音播放单元的语音编解码芯片及其外围元件所组成的电路，由所述语音采集单元接收驻极体式麦克风输出的模拟电压信号，通过语音编解码芯片内部的模数转换器转换为数字语音信号，并传送至嵌入式微控制器电路；同时还接收所述嵌入式微控制器电路输出的数字语音信号，通过语音编解码芯片内部的数模转换器转换为模拟电压信号，并传送至电动式扬声器；
所述嵌入式微控制器电路，是由包含有语音采集缓冲区、语音压缩单元、语音播放缓冲区和语音解压单元的微控制器芯片及其外围元件所组成的电路，由所述语音采集缓冲区接收语音处理电路输出的数字语音信号，经过语音压缩单元的压缩和组包后传送至ZigBee射频电路进行射频发送；同时还接收ZigBee射频电路输出的数据，经过语音解压单元的解包和解压缩，再经语音播放缓冲区的缓存传送至语音处理电路中的语音播放单元；
所述ZigBee射频电路，是由包含有ZigBee发送单元和ZigBee接收单元的标准ZigBee射频芯片及其外围元件组成的电路，由所述ZigBee发送单元接收嵌入式微控制器电路输出的数据，经过编码和调制后无线传送至装置B或装置A；同时还通过所述ZigBee接收单元接收装置B或装置A通过无线信道发送的数据，经过解调和解码后传送至嵌入式微控制器电路；
电源电路，为所述装置提供电源；
其特征是：所述基于ZigBee技术的无线全双工实时语音传输装置的语音传输方法是按如下过程进行：
步骤一、装置A或装置B中语音信号的采集和压缩
由驻极体式麦克风将声音信号转换为模拟电压信号送入语音处理电路；
所述语音处理电路中的语音编解码芯片将来自驻极体式麦克风的模拟电压信号进行模数转换获得数字语音信号，并传至嵌入式微控制器电路中微控制器芯片的语音采集缓冲区进行缓存，微控制器芯片中的语音压缩单元采用“乒乓”处理方式从所述语音采集缓冲区中将数字语音信号取出，采用MELP压缩算法进行语音压缩获得压缩语音数据，由所述压缩数据组成ZigBee协议中的标准MAC层数据包传送至ZigBee射频电路中的ZigBee射频芯片；
步骤二，装置A或装置B中数据无线传输
所述ZigBee射频芯片在收到所述标准MAC层数据包后采用O-QPSK调制方式和DSSS扩频将标准MAC层数据包以250kbs的速率通过无线信道发送至装置B或装置A中的ZigBee射频电路；
步骤三，装置B或装置A中语音数据解压缩和播放
装置B或装置A中的所述ZigBee射频电路对于从无线信道中收到的来自装置A或装置B的数据进行解调，还原成ZigBee协议标准MAC层数据包，并取出所述标准MAC层数据包中的压缩语音数据，然后传送至嵌入式微控制器电路中进行相对应的解压缩和缓存获得数字语音信号，同时语音处理电路采用“乒乓”处理方式从语音播放缓冲区中取出所述数字语音信号，通过语音编解码芯片内部的数模转换器转换为模拟电压信号，送入扬声器中进行播放；
所述语音采集缓冲区“乒乓”处理方式是由所述的语音处理电路将实时转换的数字语音信号写入到所述的嵌入式微控制器电路中微控制器芯片的大小为1280字节的语音采集缓冲区中，所述的语音采集缓冲区被分为大小为640字节上下两个半区，当所述的MELP语音压缩程序对上半区进行压缩时，数字语音信号被写入到下半区中，当所述的MELP语音压缩程序对下半区进行压缩时，数字语音信号被写入到上半区中，以实现语音采集和压缩的实时连续进行；
所述语音播放缓冲区“乒乓”处理方式是由所述的MELP语音解压程序将解压缩后的数字语音信号写入到所述的嵌入式微控制器电路中微控制器芯片的大小为1280字节的语音播放缓冲区中，并由所述的语音处理电路进行实时播放，所述的语音播放缓冲区被分为大小为640字节上下两个半区，当所述的MELP语音解压程序将数字语音信号写入到上半区时，所述的语音处理电路对下半区进行播放，当所述的MELP语音解压程序将数字语音信号写入到下半区时，所述的语音处理电路对上半区进行播放，以实现语音解压和播放的实时连续进行。
2.根据权利要求1所述的语音传输方法，其特征是所述MELP语音压缩算法是以每40ms的数字语音信号作为一个语音帧，对应于8KHz采样率、16bits量化条件下的640字节采样数据，经过高通滤波、基音估计、非周期标志计算、参数量化和差错控制过程，对所述的一个语音帧进行压缩比为1:16的压缩，获得40字节的压缩语音数据；当在所述的一个语音帧时间内装置A或装置B完成语音压缩和ZigBee射频发送，且装置B或装置A完成ZigBee射频接收和语音解压缩过程，配合装置A或装置B中语音采集缓冲区“乒乓”处理方式和装置B或装置A中语音播放缓冲区“乒乓”处理方式，实现装置A与装置B之间的无线全双工实时语音传输。
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