CN104540084A - 一种立体声语音通信方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种立体声语音通信方法及系统，其中的方法可包括：与目标通信终端建立通信连接；通过n个麦克风同时采集语音得到n个语音采集信号，所述n为大于等于2的自然数；将所述n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围内，将压缩到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠；将所述频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端。采用本发明可以实现立体声的语音通话，还原语音通信的真实场景。
Description
技术领域
本发明涉及语音通信领域，尤其涉及一种立体声语音通信方法及系统。
背景技术
随着信息社会发展，对视听交互式体验已经有了新的需求，家庭音响从单声道到多声道2.1、环绕5.1、环绕7.1，而手机、固定电话却迟迟停留在单声道的模式下。现在技术当中，已经有一些概念化设计的终端把通话的语音单声道信号通过软件处理扩展为多声道，但是，这些设计中的语音传输从基站通信信道上看还只是单声道语音信号，从而使得现有的通话声音效果不够真实立体，通话场景不够逼真。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种语音通信的方法及系统，能在现有的通信信道和机制上进行多声道语音通信，使得通话声音更加立体逼真，解决了现有技术中语音通信声音不够真实立体，通话场景不够逼真的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种立体声语音通信方法，所述方法包括：
与目标通信终端建立通信连接；
通过n个麦克风同时采集语音得到n个语音采集信号，所述n为大于等于2的自然数；
将所述n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围内，将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠；
将所述频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述将所述n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围内，将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，包括：
分别对所述n个语音采集信号进行模拟数字转换器ADC转换和数字信号处理DSP的语音优化；
分别将所述n个处理后的语音采集信号从时域信号变换为频域信号；
将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到n段频段范围内；
将所述压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到n段频段范围内，包括：
将所述语音采集信号的频率集的范围平均划分为n个频带范围，且相邻两个频带范围之间设有相同的标识信号，所述标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号；
将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到所述n段不同的频带范围内。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述标识信号包括一段预设频带大小的真空频带。
结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，将所述频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端，包括：
将所述频分复用后的单个立体声语音信号进行语音编码成为语音数据包；
将所述语音数据包发送至基站；
语音数据包经由基站传送至所述目标通信终端。
第二方面，本发明实施例提供了一种立体声语音通信方法，包括：
与请求通信终端建立通信连接；
接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号；
当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，所述n个语音采集信号是通过所述请求通信终端将采集的n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围后得到的n个语音采集信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠；
将所述划分后的n个语音接收信号还原为n个语音播放信号；
通过n个扬声器播放所述还原后的n个语音播放信号。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，包括：
识别所述单个立体声语音信号中的标识信号个数，所述标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号；
当分析出标识信号个数为n-1时，则识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述标识信号包括一段预设频带大小的真空频带。
结合第二方面，在第三种可能的实现方式中，所述将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，包括：
将所述语音采集信号的频率集的范围平均划分为n个频带范围，且相邻两个频带范围之间设有相同的所述标识信号；
将所述单个立体声语音信号按照所述n个频带范围进行划分为n个频带范围内的n个语音接收信号。
结合第二方面，在第四种可能的实现方式中，所述通过n个扬声器播放所述还原后的n个语音播放信号，包括：
分别将所述n个语音播放信号从频域信号变换成时域信号；
分别对所述n个变换后的语音播放信号进行模拟数字转换器ADC转换和数字信号处理DSP的语音优化；
判断扬声器的个数k，所述k包括内置和外接扬声器的数目，所述扬声器可以通过蓝牙与所述目标通信终端进行连接，其中k为大于等于2的自然数；
若k大于等于n，则通过n个扬声器播放n个语音播放信号；
若k小于n，则将所述n个语音播放信号进行任意组合成为k个语音播放信号，并通过k个扬声器播放所述k个语音播放信号。
第三方面，本发明实施例提供了一种立体声语音通信的装置，包括：
请求通信模块，用于与目标通信终端建立通信连接；
语音采集模块，用于通过n个麦克风同时采集语音得到n个语音采集信号，所述n为大于等于2的自然数；
多路复用模块，用于将所述n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围内，将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠；
语音传送模块，用于将所述频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端。
结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述多路复用模块，包括：
第一信号处理单元，用于分别对所述n个语音采集信号进行模拟数字转换器ADC转换和数字信号处理DSP的语音优化；
第一信号转换单元，用于分别将所述n个处理后的语音采集信号从时域信号变换为频域信号；
信号压缩单元，用于将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到n段频段范围内；
多路复用单元，用于将所述压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号。
结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述信号压缩单元，包括：
频带划分子单元，用于将所述语音采集信号的频率集的范围平均划分为n个频带范围，且相邻两个频带范围之间设有相同的标识信号，所述标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号；
信号压缩子单元，用于将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到所述n段不同的频带范围内。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述标识信号包括一段预设频带大小的真空频带。
结合第三方面，在第四种可能的实现方式中，所述语音发送模块，包括：
信号编码单元，用于将所述频分复用后的单个立体声语音信号进行语音编码成为语音数据包；
信号发送单元，用于将所述语音数据包发送至基站；
信号传送单元，用于将语音数据包经由基站传送至所述目标通信终端。
第四方面，本发明实施例提供了一种立体声语音通信的设备，包括：
应答通信模块，用于与请求通信终端建立通信连接；
语音接收模块，用于接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号；
多路分解模块，用于当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，所述n个语音采集信号是通过所述请求通信终端将采集的n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围后得到的n个语音采集信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠；
多路还原模块，用于将所述划分后的n个语音接收信号还原为n个语音播放信号；
语音播放模块，用于通过n个扬声器播放所述还原后的n个语音播放信号。
结合第四方面，在第一种可能的实现方式中，所述多路分解模块，包括：
信号识别单元，用于识别所述单个立体声语音信号中的标识信号个数，所述标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号；
信号分析单元，用于当分析出标识信号个数为n-1时，则识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成。
结合第四方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述标识信号包括一段预设频带大小的真空频带。
结合第四方面，在第三种可能的实现方式中，所述多路分解模块，包括：
频带划分单元，用于将所述语音采集信号的频率集的范围平均划分为n个频带范围，且相邻两个频带范围之间设有相同的所述标识信号；
信号分解单元，用于将所述单个立体声语音信号按照所述n个频带范围进行划分为n个频带范围内的n个语音接收信号。
结合第四方面，在第四种可能的实现方式中，所述语音播放模块，包括：
第二信号变换单元，用于分别将所述n个语音播放信号从频域信号变换成时域信号；
第二信号处理单元，用于分别对所述n个变换后的语音播放信号进行模拟数字转换器ADC转换和数字信号处理DSP的语音优化；
播放判断单元，用于判断扬声器的个数k，所述k包括内置和外接扬声器的数目，所述扬声器可以通过蓝牙与所述目标通信终端进行连接，其中k为大于等于2的自然数；
第一播放单元，用于若k大于等于n，则通过n个扬声器播放n个语音播放信号；
第二播放单元，用于若k小于n，则将所述n个语音播放信号进行任意组合成为k个语音播放信号，并通过k个扬声器播放所述k个语音播放信号。
第五方面，本发明实施例提供了一种立体声语音通信系统，包括：
所述请求通信终端与所述目标通信终端建立通信连接，通过n个麦克风同时采集语音得到n个语音采集信号，将所述n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围内，将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，将所述频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端；所述目标通信终端接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号，当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，将所述划分后的n个语音接收信号还原为n个语音播放信号，通过n个扬声器播放所述还原后的n个语音播放信号。
结合第五方面，在第一种可能的实现方式中，所述请求通信终端包括本发明实施例第三方面，或者第三方面的第一种可能的实现方式、或者第三方面的第二种可能的实现方式、或者第三方面的第三种可能的实现方式、或者第三方面的第四种可能的实现方式中的立体声语音通信的装置；所述目标通信终端包括本发明实施例第四方面、或者第四方面的第一种可能的实现方式、或者第四方面的第二种可能的实现方式、或者第四方面的第三种可能的实现方式、或者第四方面的第四种可能的实现方式中的立体声语音通信的设备。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例，通过使用多麦克风进行上行语音多声道的信号采集，并将信号进行压缩变频处理使得多声道信号在原有的频带范围内，最后通过频分复用将语音信号在遵照现有的通话语音格式、通话语音采样率、采样深度、通话机制上在基站语音通讯信道中传输，下行端将语音信号进行多声道还原，使用多喇叭进行立体声播放，实现了多声道的立体声通话，解决了现有技术中复用后的多声道带宽随之增加，即随着声道的数量增加需要成倍增加通信渠道的带宽的问题，使得语音通话在不改变现有通信机制的基础上更加立体逼真，兼容了当前通信机制，无需通过增加通信信道带宽来增加声道数量，灵活性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中的一种立体声语音通信方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中的另一种立体声语音通信方法的流程示意图；
图3是本发明实施例中的另一种立体声语音通信方法的流程示意图；
图4是本发明实施例中的另一种立体声语音通信方法的流程示意图；
图5是本发明实施例中的另一种立体声语音通信系统的结构示意图；
图6是本发明实施例中的一种立体声语音通信装置的结构示意图；
图7是本发明实施例中的另一种立体声语音通信装置的结构示意图；
图8是本发明实施例中的另一种立体声语音通信装置的多路复用模块中的信号压缩单元的结构示意图；
图9是本发明实施例中的一种立体声语音通信设备的结构示意图；
图10是本发明实施例中的另一种立体声语音通信设备的结构示意图；
图11是本发明实施例中的一种立体声语音通信系统的流程示意图；
图12是本发明实施例中的一种立体声语音通信系统的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
图1是本发明实施例中的立体声语音通信的方法的流程示意图，下面将结合附图1从请求通信终端的单侧对本发明实施例中的一种立体声语音通信方法进行详细介绍，如图1所示，本实施例中的一种立体声语音通信方法可以包括以下步骤S101-步骤S104。
步骤S101：与目标通信终端建立通信连接。
具体地，用户通过请求通信终端与目标通信终端建立通话连接，请求通信终端在上行链路接入信道上发送一个起呼消息请求服务，基站在收到终端发出的起呼消息后，在下行寻呼信道上发送响应消息进行确认，基站确认通讯双方都已经准备就绪，就发送消息询问目标通信终端是否可以立即开始，目标通信终端同意准备就绪，通讯立即开始，即请求通信终端与目标通信终端成功建立通信连接。其中，请求通信终端和目标通信终端可以是手机、固定电话、对讲机等即时或者非即时通信设备。
步骤S102：通过n个麦克风同时采集语音得到n个语音采集信号。
具体地，用户通过该请求通信终端的硬件设备上设置的n个麦克风同时对用户发出的语音信号进行采集录制得到n个语音采集信号，因为录入到不同的麦克风中的语音信号具有不同的相位，所以从不同扬声器输出的语音信号的相位略有不同，达到了很好的声音定位效果，从而能实现立体声语音通话。其中n为大于等于2的自然数，即麦克风个数n大于等于2，以当n等于2为例，则为左声道、右声道的立体双声道，在立体声中请求通信终端通过左麦克风和右麦克风同时输入不同相位的语音信号，从而录制生动逼真的立体声语音信号，应答用户可以清晰地分辨出通话声音来自的方向，从而使语音通话更加接近于临场感受。
步骤S103：将所述n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围内，将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号。
具体地，由于本发明是基于现有的语音通信传输机制，无需增加信号的传输带宽，而又由于增加了信号的传输个数，所以需要将步骤S102中采集的n个语音采集信号按照预设的规则分别进行压缩变频到n段频段范围内，其中所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且各个频带范围彼此不重叠，可以理解的是，其中每一段频段范围必须在现有通信带宽的范围内，且n段频带范围之间没有任何交叉重叠，才便于下一步进行频分复用并能在现有的通信信道上进行正常传输。需要说明的是，其中的频率的压缩变频可以是先按一定比例进行压缩，然后上变频或者下变频到一定频带范围内，例如可以将所述语音采集信号的频率集的范围平均分为n份，也可以是不平均划分但是按照一定的比例进行划分为n份，相应的n个语音采集信号可以按照对应的比例进行压缩变频，本发明不做具体限定，且本发明不局限于宽带语音传输，同样适用于窄带语音通信。
将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，通过使所述压缩变频后的n个语音采集信号在频率位置上错开，以达到n个语音采集信号同时在一个信道内传输的目的，因此频分复用后的各路信号是在时间上重叠而在频谱上不重叠的信号。需要说明的是，频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带，这样就保证了各路信号互不干扰(条件之一)。所以还需要在各个语音采集信号之间设置语音隔离信号，所述隔离信号可以是真空频带也可以是带有特殊标记的信号，只要目标通信终端能够从语音信号中识别辨认出来即可，本发明不做具体限定。对于压缩变频的方式本发明也不做具体限定，只要能调制到相应的频带范围内均属于本发明所保护的范围。
步骤S104：将所述频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端。
具体地，请求通信终端将步骤S103中频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端。请求通信终端将频分复用后的单个立体声语音信号，在现有的语音通信传输机制上进行传输，即不改变语音信号的传输格式、语音信号传输的带宽的单声道语音传输路径上进行多声道语音信号的传输，从而传送到目标通信终端。
本发明实施例，通过使用多麦克风进行上行语音多声道的信号采集，并将信号进行压缩变频处理使得多声道信号在原有的频带范围内，最后通过频分复用将语音信号在遵照现有的通话语音格式、通话语音采样率、采样深度、通话机制上在基站语音通讯信道中传输，下行端将语音信号进行多声道还原，使用多喇叭进行立体声播放，实现了多声道的立体声通话，解决了现有技术中复用后的多声道带宽随之增加，即随着声道的数量增加需要成倍增加通信渠道的带宽的问题，使得语音通话在不改变现有通信机制的基础上更加立体逼真，兼容了当前通信机制，无需通过增加通信信道带宽来增加声道数量，灵活性高。
图2是本发明实施例中的另一种立体声语音通信方法的流程示意图，下面将结合附图2从请求通信终端的单侧对本发明实施例中的另一种立体声语音通信方法进行详细介绍，如图2所示，本实施例中的另一种立体声语音通信方法可以包括以下步骤S201-步骤S210。
步骤S201：与目标通信终端建立通信连接。
具体地，用户通过请求通信终端与目标通信终端建立通话连接，请求通信终端在上行链路接入信道上发送一个起呼消息请求服务，基站在收到终端发出的起呼消息后，在下行寻呼信道上发送响应消息进行确认，基站确认通讯双方都已经准备就绪，就发送消息询问目标通信终端是否可以立即开始，目标通信终端同意准备就绪，通讯立即开始，即请求通信终端与目标通信终端成功建立通信连接。其中，请求通信终端和目标通信终端可以是手机、固定电话、对讲机等即时或者非即时通信设备。
步骤S202：通过n个麦克风同时采集语音得到n个语音采集信号。
具体地，用户通过该请求通信终端的硬件设备上设置的n个麦克风同时对用户发出的语音信号进行采集录制得到n个语音采集信号，因为录入到不同的麦克风中的语音信号具有不同的相位，所以从不同扬声器输出的语音信号的相位略有不同，达到了很好的声音定位效果，从而能实现立体声语音通话。其中n为大于等于2的自然数，即麦克风个数n大于等于2，以当n等于2为例，则为左声道、右声道的立体双声道，在立体声中请求通信终端通过左麦克风和右麦克风同时输入不同相位的语音信号，从而录制生动逼真的立体声语音信号，应答用户可以清晰地分辨出通话声音来自的方向，从而使语音通话更加接近于临场感受。
步骤S203：分别对所述n个语音采集信号进行模拟数字转换器ADC转换和数字信号处理DSP的语音优化。
具体地，分别将步骤S202中采集的n个语音采集信号通过模拟数字转换器ADC(Analog to Digital Converter)进行模拟数字信号的转换AD(Analog to Digital)，经过取样和量化两个步骤，从而得到在时间和幅度上均为离散的语音数字信号。从而将语音的模拟信号转换成语音数字信号，再使用DSP运算和处理进行优化。语音数字信号可以通过DSP的算法来实现各种效果，例如纠错、语音合成、数据压缩、滤波、自适应均衡、噪声低消、保密和水印，语音分析等，可根据实际应用中对语音信号的要求，使用相应的DSP算法处理从而对语音信号进行优化处理，本发明对此不做具体限定。
步骤S204：分别将所述n个处理后的语音采集信号从时域信号变换为频域信号。
具体地，为了便于对语音信号进行分析、处理和复用，可以采用傅立叶变换FFT(Fourier Transformation)等方式将难以处理的时域信号转换成了易于分析的频域信号(信号的频谱)，即分别将步骤S203中n个处理后的语音采集信号通过FFT从时域信号变换为频域信号。
步骤S205：将所述语音采集信号的频率集的范围平均划分为n个频带范围，且相邻两个频带范围之间设有相同的标识信号。
具体地，由于本发明是基于现有的语音通信传输机制，无需增加信号的传输带宽，而又由于增加了信号的传输个数，所以需要将步骤S204中处理后的n个语音采集信号按照预设的规则分别进行压缩变频到n段频段范围内，其中所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且各个频带范围彼此不重叠，可以理解的是，其中每一段频段范围必须在现有通信带宽的范围内，且n段频带范围之间没有任何交叉重叠，才便于下一步进行频分复用并能在现有的通信信道上进行正常传输。需要说明的是，其中的频率的压缩变频可以是先按一定比例进行压缩，然后上变频或者下变频到一定频带范围内，例如可以将所述语音采集信号的频率集的范围平均分为n份，也可以是不平均划分但是按照一定的比例进行划分为n份，相应的n个语音采集信号可以按照对应的比例进行压缩变频，本发明不做具体限定，且本发明不局限于宽带语音传输，同样适用于窄带语音通信。在优选的实施例中，将所述语音采集信号的频率集的范围平均划分为n个频带范围，且相邻两个频带范围之间设有相同的标识信号，所述标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号，可以是真空频带也可以是带有特殊标记的信号，只要目标通信终端能够从语音信号中识别辨认出来即可，本发明不做具体限定。进一步地，将所述语音采集信号的频率集即完整通带的频率范围f1～f2平均等分为n份，且相邻两个频带范围之间设有相同的标识信号△f，经计算n个频带范围分别为：f1～f1+[f2-f1-(n-1)△f)]*1/n，△f+f1+[f2-f1-(n-1)△f)]*1/n～△f+f1+[f2-f1-(n-1)△f)]*2/n，…，(n-1)△f+f1+[f2-f1-(n-1)△f)]*(n-1)/n～f2，其中f1表示完整通带范围中的下限频率，f2表示完整通带范围中的上限频率，n表示语音采集信号的个数，△f为预先设置的标识信号，优选地，所述标识信号包括一段预设频带大小的真空频带，大小为处理器能识别的频率范围，例如10Hz或50Hz等。所述完整通带频率集包括宽带语音和窄带语音，其中宽带频率集为50Hz～7000Hz，窄带频率集为300Hz～3400Hz。
步骤S206：将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到所述n段不同的频带范围内。
具体地，根据步骤S205的划分结果将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到所述n段不同的频带范围内，所述n段不同的频带范围请参见步骤S205中的详细划分。需要说明的是，对于压缩变频的方式本发明也不做具体限定，只要能调制到相应的频带范围内均属于本发明所保护的范围。
步骤S207：将所述压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号。
具体地，将步骤S206中压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，通过使所述压缩变频后的n个语音采集信号在频率位置上错开，以达到n个语音采集信号同时在一个信道内传输的目的，因此频分复用后的各路信号是在时间上重叠而在频谱上不重叠的信号。需要说明的是，频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带即标识信号，这样就保证了各路信号互不干扰(条件之一)。
步骤S208：将所述频分复用后的单个立体声语音信号进行语音编码成为语音数据包。
具体地，将步骤207中频分复用后的单个立体声语音信号进行语音编码成为语音数据包，即把步骤209中量化的抽样信号变换成给定字长的二进制码流。根据不同的应用要求，可以选用不同的压缩编码算法，如PCM，ADPC，MP3，RA等等语音编码就是使表达语音信号的比特数目最小。
步骤S209：将所述语音数据包发送至基站。
具体地，将步骤S208中编码后的语音数据包通过无线信号发送至基站，再由基站用有线通信传输到目标基站。
步骤S210：语音数据包经由基站传送至所述目标通信终端。
具体地，步骤S209中的目标基站用无线信号将语音数据包传送到目标通信终端。
本发明实施例，通过使用多麦克风进行上行语音多声道的信号采集，并将信号进行压缩变频处理使得多声道信号在原有的频带范围内，最后通过频分复用将语音信号在遵照现有的通话语音格式、通话语音采样率、采样深度、通话机制上在基站语音通讯信道中传输，下行端将语音信号进行多声道还原，使用多喇叭进行立体声播放，实现了多声道的立体声通话，解决了现有技术中复用后的多声道带宽随之增加，即随着声道的数量增加需要成倍增加通信渠道的带宽的问题，使得语音通话在不改变现有通信机制的基础上更加立体逼真，兼容了当前通信机制，无需通过增加通信信道带宽来增加声道数量，灵活性高。
图3是本发明实施例中的另一种立体声语音通信方法的流程示意图，下面将结合附图3从目标通信终端的单侧对本发明实施例中的另一种立体声语音通信方法进行详细介绍，如图3所示，本实施例中的另一种立体声语音通信方法可以包括以下步骤S301-步骤S305。
步骤S301：与请求通信终端建立通信连接。
具体地，用户通过目标通信终端与请求通信终端建立通话连接，请求通信终端在上行链路接入信道上发送一个起呼消息请求服务，基站在收到终端发出的起呼消息后，在下行寻呼信道上发送响应消息进行确认，基站确认通讯双方都已经准备就绪，就发送消息询问目标通信终端是否可以立即开始，目标通信终端同意准备就绪，通讯立即开始，即请求终端与目标通信终端成功建立通信连接。其中，请求目标通信终端和请求通信终端可以是手机、固定电话、对讲机等即时或者非即时通信设备。可以理解的是，目标通信终端与请求通信终端可以在角色上进行互换，即当目标通信终端发起通信连接请求时，即为请求通信终端，相应地请求通信终端则为目标通信终端。
步骤S302：接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号。
具体地，用户在建立通信连接之后与请求通信终端通过目标通信终端进行语音交互，接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号。
步骤S303：当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号。
具体地，目标通信终端可通过识别步骤302中接收到的单个立体声语音信号中的标识信号，其中标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号，可以是真空频带也可以是带有特殊标记的信号，只要目标通信终端能够从语音信号中识别辨认出来即可。当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，所述n个语音采集信号是通过所述请求通信终端将采集的n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围后得到的n个语音采集信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠；即目标通信终端通过之前预设在终端内部的与所述接收到的请求通信终端相对应的频段划分方法或者通过接收信号里面包含的频带划分方法，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号。可以理解的是，其中每一段频段范围必须在现有通信带宽的范围内，且n段频带范围之间没有任何交叉重叠，才便于目标通信终端的在现有的通信信道上正常接收并进行频分复用。
步骤S304：将所述划分后的n个语音接收信号还原为n个语音播放信号。
具体地，将步骤S303中划分后的n个语音接收信号通过解压缩和变频等步骤还原为n个语音播放信号，其中，解压缩变频的规则可以根据预先设置好的与请求通信终端压缩变频相对应的方法规则，也可以是根据语音信号自身携带的压缩变频的规则来推导目标通信终端进行解压缩变频的规则。需要说明的是，对于语音接收信号具体的还原的方式本发明也不做具体限定，只要能调制到相应的频带范围内均属于本发明所保护的范围。
步骤S305：通过n个扬声器播放所述还原后的n个语音播放信号。
具体地，通过n个扬声器播放步骤S304中还原后的n个语音播放信号，其中扬声器可以是所述目标通信终端的内置扬声器，也可以是通过蓝牙等无线装置将多声道信号送至外接音箱设备，例如2.1、5.1、7.1家庭音响等进行播放。当扬声器数目小于声道数n时，则可以将多声道语音信号进行自由组合最终通过实际的扬声器个数进行播放。可以理解的是，当扬声器数目和n相等时，且扬声器的声道与麦克风录制声道相对应时，播放效果最佳。
本发明实施例，通过使用多麦克风进行上行语音多声道的信号采集，并将信号进行压缩变频处理使得多声道信号在原有的频带范围内，最后通过频分复用将语音信号在遵照现有的通话语音格式、通话语音采样率、采样深度、通话机制上在基站语音通讯信道中传输，下行端将语音信号进行多声道还原，使用多喇叭进行立体声播放，实现了多声道的立体声通话，解决了现有技术中复用后的多声道带宽随之增加，即随着声道的数量增加需要成倍增加通信渠道的带宽的问题，使得语音通话在不改变现有通信机制的基础上更加立体逼真，兼容了当前通信机制，无需通过增加通信信道带宽来增加声道数量，灵活性高。
图4是本发明实施例中的另一种立体声语音通信方法的流程示意图，下面将结合附图4从目标通信终端的单侧对本发明实施例中的另一种立体声语音通信方法进行详细介绍，如图4所示，本实施例中的另一种立体声语音通信方法可以包括以下步骤S401-步骤S412。
步骤S401：与请求通信终端建立通信连接。
具体地，用户通过目标通信终端与请求通信终端建立通话连接，请求通信终端在上行链路接入信道上发送一个起呼消息请求服务，基站在收到终端发出的起呼消息后，在下行寻呼信道上发送响应消息进行确认，基站确认通讯双方都已经准备就绪，就发送消息询问目标通信终端是否可以立即开始，目标通信终端同意准备就绪，通讯立即开始，即请求终端与目标通信终端成功建立通信连接。其中，请求目标通信终端和请求通信终端可以是手机、固定电话、对讲机等即时或者非即时通信设备。可以理解的是，目标通信终端与请求通信终端可以在角色上进行互换，即当目标通信终端发起通信连接请求时，即为请求通信终端，相应地请求通信终端则为目标通信终端。
步骤S402：接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号。
具体地，用户在建立通信连接之后与请求通信终端通过目标通信终端进行语音交互，接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号。
步骤S403：识别所述单个立体声语音信号中的标识信号个数。
具体地，识别步骤S402中接收的单个立体声语音信号中的标识信号个数，所述标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号，可以是真空频带也可以是带有特殊标记的信号，只要目标通信终端能够从语音信号中识别辨认出来即可。优选地。标识信号为一段预设频带大小的真空频带。
步骤S404：当分析出标识信号个数为n-1时，则识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成。
具体地，当根据步骤S403中分析出标识信号个数为n-1时，则识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成。
步骤S405：将所述语音采集信号的频率集的范围平均划分为n个频带范围，且相邻两个频带范围之间设有相同的所述标识信号。
具体地，目标通信终端可通过识别步骤402中接收到的单个立体声语音信号中的标识信号，其中标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号，可以是真空频带也可以是带有特殊标记的信号，只要目标通信终端能够从语音信号中识别辨认出来即可。当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，所述n个语音采集信号是通过所述请求通信终端将采集的n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围后得到的n个语音采集信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠；即目标通信终端通过之前预设在终端内部的与所述接收到的请求通信终端相对应的频段划分方法或者通过接收信号里面包含的频带划分方法，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号。可以理解的是，其中每一段频段范围必须在现有通信带宽的范围内，且n段频带范围之间没有任何交叉重叠，才便于目标通信终端的在现有的通信信道上正常接收并进行频分复用。进一步地，将所述语音采集信号的频率集即完整通带的频率范围f1～f2平均等分为n份，且相邻两个频带范围之间设有相同的标识信号△f，经计算n个频带范围分别为：f1～f1+[f2-f1-(n-1)△f)]*1/n，△f+f1+[f2-f1-(n-1)△f)]*1/n～△f+f1+[f2-f1-(n-1)△f)]*2/n，…，(n-1)△f+f1+[f2-f1-(n-1)△f)]*(n-1)/n～f2，其中f1表示完整通带范围中的下限频率，f2表示完整通带范围中的上限频率，n表示语音采集信号的个数，△f为预先设置的标识信号，优选地，所述标识信号包括一段预设频带大小的真空频带，大小为处理器能识别的频率范围，例如10Hz或50Hz等。所述完整通带频率集包括宽带语音和窄带语音，其中宽带频率集为50Hz～7000Hz，窄带频率集为300Hz～3400Hz。
步骤S406：将所述单个立体声语音信号按照所述n个频带范围进行划分为n个频带范围内的n个语音接收信号。
具体地，将步骤S402中接收的单个立体声语音信号按照步骤S405中所划分的n个频带范围进行划分为n个频带范围内的n个语音接收信号。
步骤S407：将所述划分后的n个语音接收信号还原为n个语音播放信号。
具体地，将步骤S406中划分后的n个语音接收信号通过解压缩和变频等步骤还原为n个语音播放信号，其中，解压缩变频的规则可以根据预先设置好的与请求通信终端压缩变频相对应的方法规则，也可以是根据语音信号自身携带的压缩变频的规则来推导目标通信终端进行解压缩变频的规则。需要说明的是，对于语音接收信号具体的还原的方式本发明也不做具体限定，只要能调制到相应的频带范围内均属于本发明所保护的范围。
步骤S408：分别将所述n个语音播放信号从频域信号变换成时域信号。
具体地，分别将步骤S407中还原后的n个语音播放信号可以采用傅里叶反变换IFFT(inverse fast fourier transform)等方式将n个语音播放信号从频域信号变换成时域信号。
步骤S409：分别对所述n个变换后的语音播放信号进行模拟数字转换器ADC转换和数字信号处理DSP的语音优化。
具体地，分别将步骤S408中变换后的n个语音采集信号通过使用DSP运算和处理进行优化，语音数字信号可以通过DSP的算法来实现各种效果，例如纠错、语音合成、数据压缩、滤波、自适应均衡、噪声低消、保密和水印，语音分析等，可根据实际应用中对语音信号的要求，使用相应的DSP算法处理从而对语音信号进行优化处理，本发明对此不做具体限定。然后通过模拟数字转换器ADC(Analog to Digital Converter)进行数字模拟信号的转换DA(Digital toAnalog)，将离散的语音数字信号转换为语音模拟信号。
步骤S410：判断扬声器的个数k，所述k包括内置和外接扬声器的数目。
具体地，目标通信终端判断扬声器的个数k，其中k可以包括内置和外接扬声器的数目，k为大于等于2的自然数。进一步地，扬声器可以是所述目标通信终端的内置扬声器，也可以是通过蓝牙等无线装置将多声道信号送至外接音箱设备，例如2.1、5.1、7.1家庭音响等进行播放。即可以通过蓝牙等其它无线设备对目标通信终端进行扬声器的扩展，而无需在目标通信终端的硬件增加扬声器。
步骤S411：若k大于等于n，则通过n个扬声器播放n个语音播放信号。
具体地，根据步骤S410的判断结果，若k大于等于n，则通过n个扬声器播放n个语音播放信号。播放时，优选地，扬声器声道与麦克风声道相对应，例如左声道录制的声音用左声道扬声器播放，右声道录制的声音使用右声道播放，效果最佳。当声道数大于2时，同理地，使用相对应的声道录制播放效果最佳。
步骤S412：若k小于n，则将所述n个语音播放信号进行任意组合成为k个语音播放信号，并通过k个扬声器播放所述k个语音播放信号。
具体地，根据步骤S410的判断结果，若k小于n，则将所述n个语音播放信号进行任意组合成为k个语音播放信号，并通过k个扬声器播放所述k个语音播放信号。即当扬声器数目小于声道数n时，则可以将多声道语音信号进行自由组合最终通过实际的扬声器个数k进行播放。
本发明实施例，通过使用多麦克风进行上行语音多声道的信号采集，并将信号进行压缩变频处理使得多声道信号在原有的频带范围内，最后通过频分复用将语音信号在遵照现有的通话语音格式、通话语音采样率、采样深度、通话机制上在基站语音通讯信道中传输，下行端将语音信号进行多声道还原，使用多喇叭进行立体声播放，实现了多声道的立体声通话，解决了现有技术中复用后的多声道带宽随之增加，即随着声道的数量增加需要成倍增加通信渠道的带宽的问题，使得语音通话在不改变现有通信机制的基础上更加立体逼真，兼容了当前通信机制，无需通过增加通信信道带宽来增加声道数量，灵活性高。
图5是本发明实施例中的另一种立体声语音通信方法的流程示意图，下面将结合附图5从请求通信终端和目标通信终端的两侧对本发明实施例中的另一种立体声语音通信方法进行详细介绍，如图5所示，本实施例中的另一种立体声语音通信方法可以包括步骤S101-步骤S104和步骤S301-步骤S305的流程方法。
具体地，S101：请求通信终端与目标通信终端建立通信连接，S102：通过n个麦克风同时采集语音得到n个语音采集信号，S103：将所述n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围内，S103：将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，S104：将所述频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端；S301：与请求通信终端建立通信连接，S302：所述目标通信终端接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号，S303：当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，S304：将所述划分后的n个语音接收信号还原为n个语音播放信号，S305：通过n个扬声器播放所述还原后的n个语音播放信号。其中具体如何实现，可以对应参考上述方法项实施例的描述，在此不再赘述。
在一个具体的应用实施例当中，请参见图12，图12是本发明实施例中的一种立体声语音通信系统的原理图，立体声语音通信系统方法流程需要经过如下步骤：
①使用双Mic对声音进行立体声双声道采样(双MIC可较好的进行双声道采样，不两两共平面的三MIC可较好的进行立体声采样)，将各个声道采样信号送至ADC(数字DMic直接输出数字信号，可略去ADC)、DSP进行信号优化处理；
②FFT变换将时域信号变成频域信号；
③将原来的完整通带的频率集等分为n份，以n＝2为例，频带范围50Hz～7000Hz等分为50Hz～3525Hz和3525Hz～7000Hz；将第一路信号进行上变频处理，频带范围变至3525Hz～7000Hz，将第二路信号进行下变频处理，频带范围变至50Hz～3525Hz；
④将上通带和下通带的信号复用成一路完整的信号，频带范围50Hz～7000Hz；
⑤语音编码后数据打包经由手机天线发送至基站；
⑥语音包经由基站发送至目标手机，解码；
⑦将信号频分还原分多路音频信号，如图分为上通带3525Hz～7000Hz和下通带50Hz～3525Hz；
⑧将第一路信号进行下变频处理，即将3525Hz～7000Hz信号下变频扩频至50Hz～7000Hz；将第二路信号进行上变频处理，即将50Hz～3525Hz信号下变频扩频至50Hz～7000Hz；
⑨IFFT变换将各路频域信号变成时域信号；
⑩送至DSP对各路信号进行优化处理，处理后的模拟语音信号送至多喇叭进行多声道播放。
本发明实施例，通过使用多麦克风进行上行语音多声道的信号采集，并将信号进行压缩变频处理使得多声道信号在原有的频带范围内，最后通过频分复用将语音信号在遵照现有的通话语音格式、通话语音采样率、采样深度、通话机制上在基站语音通讯信道中传输，下行端将语音信号进行多声道还原，使用多喇叭进行立体声播放，实现了多声道的立体声通话，解决了现有技术中复用后的多声道带宽随之增加，即随着声道的数量增加需要成倍增加通信渠道的带宽的问题，使得语音通话在不改变现有通信机制的基础上更加立体逼真，兼容了当前通信机制，无需通过增加通信信道带宽来增加声道数量，灵活性高。
图6是本发明实施例中的一种立体声语音通信装置的结构示意图用以执行上述图1所示实施例中的一种立体声语音通信方法的流程。
下面将结合附图6，对本发明实施例中的一种立体声语音通信装置的结构进行详细介绍。该装置10可包括：请求通信模块101、语音采集模块102、多路复用模块103和语音传送模块104。
请求通信模块101，用于与目标通信终端建立通信连接。
具体地，用户通过请求通信终端与目标通信终端建立通话连接，请求通信终端在上行链路接入信道上发送一个起呼消息请求服务，基站在收到终端发出的起呼消息后，在下行寻呼信道上发送响应消息进行确认，基站确认通讯双方都已经准备就绪，就发送消息询问目标通信终端是否可以立即开始，目标通信终端同意准备就绪，通讯立即开始，即请求通信终端与目标通信终端成功建立通信连接。其中，请求通信终端和目标通信终端可以是手机、固定电话、对讲机等即时或者非即时通信设备。
语音采集模块102，用于通过n个麦克风同时采集语音得到n个语音采集信号，所述n为大于等于2的自然数。
具体地，用户通过该请求通信终端的硬件设备上设置的n个麦克风同时对用户发出的语音信号进行采集录制得到n个语音采集信号，因为录入到不同的麦克风中的语音信号具有不同的相位，所以从不同扬声器输出的语音信号的相位略有不同，达到了很好的声音定位效果，从而能实现立体声语音通话。其中n为大于等于2的自然数，即麦克风个数n大于等于2，以当n等于2为例，则为左声道、右声道的立体双声道，在立体声中请求通信终端通过左麦克风和右麦克风同时输入不同相位的语音信号，从而录制生动逼真的立体声语音信号，应答用户可以清晰地分辨出通话声音来自的方向，从而使语音通话更加接近于临场感受。
多路复用模块103，用于将所述n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围内，将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠；
具体地，由于本发明是基于现有的语音通信传输机制，无需增加信号的传输带宽，而又由于增加了信号的传输个数，所以需要将语音采集模块102中采集的n个语音采集信号按照预设的规则分别进行压缩变频到n段频段范围内，其中所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且各个频带范围彼此不重叠，可以理解的是，其中每一段频段范围必须在现有通信带宽的范围内，且n段频带范围之间没有任何交叉重叠，才便于下一步进行频分复用并能在现有的通信信道上进行正常传输。需要说明的是，其中的频率的压缩变频可以是先按一定比例进行压缩，然后上变频或者下变频到一定频带范围内，例如可以将所述语音采集信号的频率集的范围平均分为n份，也可以是不平均划分但是按照一定的比例进行划分为n份，相应的n个语音采集信号可以按照对应的比例进行压缩变频，本发明不做具体限定，且本发明不局限于宽带语音传输，同样适用于窄带语音通信。
将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，通过使所述压缩变频后的n个语音采集信号在频率位置上错开，以达到n个语音采集信号同时在一个信道内传输的目的，因此频分复用后的各路信号是在时间上重叠而在频谱上不重叠的信号。需要说明的是，频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带，这样就保证了各路信号互不干扰(条件之一)。所以还需要在各个语音采集信号之间设置语音隔离信号，所述隔离信号可以是真空频带也可以是带有特殊标记的信号，只要目标通信终端能够从语音信号中识别辨认出来即可，本发明不做具体限定。对于压缩变频的方式本发明也不做具体限定，只要能调制到相应的频带范围内均属于本发明所保护的范围。
语音传送模块104，用于将所述频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端。
具体地，请求通信终端将多路复用模块103频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端。请求通信终端将频分复用后的单个立体声语音信号，在现有的语音通信传输机制上进行传输，即不改变语音信号的传输格式、语音信号传输的带宽的单声道语音传输路径上进行多声道语音信号的传输，从而传送到目标通信终端。
本发明实施例，通过使用多麦克风进行上行语音多声道的信号采集，并将信号进行压缩变频处理使得多声道信号在原有的频带范围内，最后通过频分复用将语音信号在遵照现有的通话语音格式、通话语音采样率、采样深度、通话机制上在基站语音通讯信道中传输，下行端将语音信号进行多声道还原，使用多喇叭进行立体声播放，实现了多声道的立体声通话，解决了现有技术中复用后的多声道带宽随之增加，即随着声道的数量增加需要成倍增加通信渠道的带宽的问题，使得语音通话在不改变现有通信机制的基础上更加立体逼真，兼容了当前通信机制，无需通过增加通信信道带宽来增加声道数量，灵活性高。
图7是本发明实施例中的另一种立体声语音通信装置的结构示意图，用以执行上述图2所示实施例中的另一种立体声语音通信方法的流程。
下面将结合附图7-附图8，对本发明实施例中的另一种立体声语音通信装置的结构进行详细介绍。该装置20可包括：请求通信模块201、语音采集模块202、多路复用模块203和语音传送模块204。所述多路复用模块203可包括：第一信号处理单元2031、第一信号转换单元2032、信号压缩单元2033和多路复用单元2034；所述语音发送模块204可包括：信号编码单元2041、信号发送单元2042和信号传送单元2043；其中信号压缩单元2033可包括：频带子单元2331和信号子单元2332。
图7中请求通信模块201，用于与目标通信终端建立通信连接。
其中装置中的请求通信模块201可以执行并完成方法步骤S201中的所有方法和流程，在此不再赘述。
图7中语音采集模块202，用于通过n个麦克风同时采集语音得到n个语音采集信号，所述n为大于等于2的自然数。
其中装置中的语音采集模块202可以执行并完成方法步骤S202中的所有方法和流程，在此不再赘述。
图7中多路复用模块203可包括：第一信号处理单元2031、第一信号转换单元2032、信号压缩单元2033和多路复用单元2034。
第一信号处理单元2031，用于分别对所述n个语音采集信号进行模拟数字转换器ADC转换和数字信号处理DSP的语音优化。
第一信号转换单元2032，用于分别将所述n个处理后的语音采集信号从时域信号变换为频域信号。
信号压缩单元2033，用于将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到n段频段范围内。
多路复用单元2034，用于将所述压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号。
图8中信号压缩单元2033可包括：频带划分子单元2331和信号压缩子单元2332。
频带划分子单元2331，用于将所述语音采集信号的频率集的范围平均划分为n个频带范围，且相邻两个频带范围之间设有相同的标识信号，所述标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号。
信号压缩子单元2332，用于将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到所述n段不同的频带范围内。
其中装置中的203多路复用模块包含的2031到2034单元以及其中包含的信号压缩单元2033中的2331和2332子单元可以执行并完成方法步骤S203到S207中的所有方法和流程，在此不再赘述。
图7中语音发送模块204可包括：信号编码单元2041、信号发送单元2042和信号传送单元2043。
信号编码单元2041，用于将所述频分复用后的单个立体声语音信号进行语音编码成为语音数据包。
信号发送单元2042，用于将所述语音数据包发送至基站。
信号传送单元2043，用于将语音数据包经由基站传送至所述目标通信终端。
其中装置中的语音发送模块204包含的2041到2043单元可以执行并完成方法步骤S208到S210中的所有方法和流程，在此不再赘述。
本发明实施例，通过使用多麦克风进行上行语音多声道的信号采集，并将信号进行压缩变频处理使得多声道信号在原有的频带范围内，最后通过频分复用将语音信号在遵照现有的通话语音格式、通话语音采样率、采样深度、通话机制上在基站语音通讯信道中传输，下行端将语音信号进行多声道还原，使用多喇叭进行立体声播放，实现了多声道的立体声通话，解决了现有技术中复用后的多声道带宽随之增加，即随着声道的数量增加需要成倍增加通信渠道的带宽的问题，使得语音通话在不改变现有通信机制的基础上更加立体逼真，兼容了当前通信机制，无需通过增加通信信道带宽来增加声道数量，灵活性高。
图9是本发明实施例中的另一种立体声语音通信装置的结构示意图用以执行上述图3所示实施例中的另一种立体声语音通信方法的流程。
下面将结合附图9，对本发明实施例中的一种立体声语音通信装置的结构进行详细介绍。该装置30可包括：应答通信模块301、语音接收模块302、多路分解模块303、多路还原模块304和语音播放模块305。
应答通信模块301，用于与请求通信终端建立通信连接。
具体地，用户通过目标通信终端与请求通信终端建立通话连接，请求通信终端在上行链路接入信道上发送一个起呼消息请求服务，基站在收到终端发出的起呼消息后，在下行寻呼信道上发送响应消息进行确认，基站确认通讯双方都已经准备就绪，就发送消息询问目标通信终端是否可以立即开始，目标通信终端同意准备就绪，通讯立即开始，即请求终端与目标通信终端成功建立通信连接。其中，请求目标通信终端和请求通信终端可以是手机、固定电话、对讲机等即时或者非即时通信设备。可以理解的是，目标通信终端与请求通信终端可以在角色上进行互换，即当目标通信终端发起通信连接请求时，即为请求通信终端，相应地请求通信终端则为目标通信终端。
语音接收模块302，用于接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号；
具体地，用户在建立通信连接之后与请求通信终端通过目标通信终端进行语音交互，接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号。
多路分解模块303，用于当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，所述n个语音采集信号是通过所述请求通信终端将采集的n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围后得到的n个语音采集信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠。
具体地，目标通信终端可通过识别语音接收模块302中接收到的单个立体声语音信号中的标识信号，其中标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号，可以是真空频带也可以是带有特殊标记的信号，只要目标通信终端能够从语音信号中识别辨认出来即可。当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，所述n个语音采集信号是通过所述请求通信终端将采集的n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围后得到的n个语音采集信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠；即目标通信终端通过之前预设在终端内部的与所述接收到的请求通信终端相对应的频段划分方法或者通过接收信号里面包含的频带划分方法，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号。可以理解的是，其中每一段频段范围必须在现有通信带宽的范围内，且n段频带范围之间没有任何交叉重叠，才便于目标通信终端的在现有的通信信道上正常接收并进行频分复用。
多路还原模块304，用于将所述划分后的n个语音接收信号还原为n个语音播放信号。
具体地，将多路分解模块303中划分后的n个语音接收信号通过解压缩和变频等步骤还原为n个语音播放信号，其中，解压缩变频的规则可以根据预先设置好的与请求通信终端压缩变频相对应的方法规则，也可以是根据语音信号自身携带的压缩变频的规则来推导目标通信终端进行解压缩变频的规则。需要说明的是，对于语音接收信号具体的还原的方式本发明也不做具体限定，只要能调制到相应的频带范围内均属于本发明所保护的范围。
语音播放模块305，用于通过n个扬声器播放所述还原后的n个语音播放信号。
具体地，通过n个扬声器播放多路还原模块304中还原后的n个语音播放信号，其中扬声器可以是所述目标通信终端的内置扬声器，也可以是通过蓝牙等无线装置将多声道信号送至外接音箱设备，例如2.1、5.1、7.1家庭音响等进行播放。当扬声器数目小于声道数n时，则可以将多声道语音信号进行自由组合最终通过实际的扬声器个数进行播放。可以理解的是，当扬声器数目和n相等时，且扬声器的声道与麦克风录制声道相对应时，播放效果最佳。
本发明实施例，通过使用多麦克风进行上行语音多声道的信号采集，并将信号进行压缩变频处理使得多声道信号在原有的频带范围内，最后通过频分复用将语音信号在遵照现有的通话语音格式、通话语音采样率、采样深度、通话机制上在基站语音通讯信道中传输，下行端将语音信号进行多声道还原，使用多喇叭进行立体声播放，实现了多声道的立体声通话，解决了现有技术中复用后的多声道带宽随之增加，即随着声道的数量增加需要成倍增加通信渠道的带宽的问题，使得语音通话在不改变现有通信机制的基础上更加立体逼真，兼容了当前通信机制，无需通过增加通信信道带宽来增加声道数量，灵活性高。
图10是本发明实施例中的另一种立体声语音通信装置的结构示意图，用以执行上述图4所示实施例中的另一种立体声语音通信方法的流程。
下面将结合附图10，对本发明实施例中的另一种立体声语音通信装置的结构进行详细介绍。该装置40可包括：应答通信模块401、语音接收模块402、多路分解模块403、多路还原模块404和语音播放模块405。所述多路分解模块403可包括：信号识别单元4031、信号分析单元4032、频带划分单元4033和信号分解单元4034；所述语音播放模块405可包括：第二信号变换单元4051、第二信号处理单元4052、播放判断单元4053、第一播放单元4054、第二播放单元4055。
应答通信模块401，用于与请求通信终端建立通信连接。
其中装置中的请求通信模块401可以执行并完成方法步骤S401中的所有方法和流程，在此不再赘述。
语音接收模块402，用于接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号。
其中装置中的请求通信模块401可以执行并完成方法步骤S401中的所有方法和流程，在此不再赘述。
图10中的多路分解模块403可包括：信号识别单元4031、信号分析单元4032、频带划分单元4033和信号分解单元4034。
信号识别单元4031，用于识别所述单个立体声语音信号中的标识信号个数，所述标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号。
信号分析单元4032，用于当分析出标识信号个数为n-1时，则识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成。
频带划分单元4033，用于将所述语音采集信号的频率集的范围平均划分为n个频带范围，且相邻两个频带范围之间设有相同的所述标识信号。
信号分解单元4034，用于将所述单个立体声语音信号按照所述n个频带范围进行划分为n个频带范围内的n个语音接收信号。
其中装置中的多路分解模块403包含的4031到4034单元可以执行并完成方法步骤S403到S406中的所有方法和流程，在此不再赘述。
多路还原模块404，用于将所述划分后的n个语音接收信号还原为n个语音播放信号。
其中装置中的多路还原模块404可以执行并完成方法步骤S407中的所有方法和流程，在此不再赘述。
图10中的语音播放模块405可包括：第二信号变换单元4051、第二信号处理单元4052、播放判断单元4053、第一播放单元4054、第二播放单元4055。
第二信号变换单元4051，用于分别将所述n个语音播放信号从频域信号变换成时域信号。
第二信号处理单元4052，用于分别对所述n个变换后的语音播放信号进行模拟数字转换器ADC转换和数字信号处理DSP的语音优化。
播放判断单元4053，用于判断扬声器的个数k，所述k包括内置和外接扬声器的数目，所述扬声器可以通过蓝牙与所述目标通信终端进行连接，其中k为大于等于2的自然数。
第一播放单元4054，用于若k大于等于n，则通过n个扬声器播放n个语音播放信号。
第二播放单元4055，用于若k小于n，则将所述n个语音播放信号进行任意组合成为k个语音播放信号，并通过k个扬声器播放所述k个语音播放信号。
其中装置中的语音播放模块405包含的4051到4055单元可以执行并完成方法步骤S408到S412中的所有方法和流程，在此不再赘述。
本发明实施例，通过使用多麦克风进行上行语音多声道的信号采集，并将信号进行压缩变频处理使得多声道信号在原有的频带范围内，最后通过频分复用将语音信号在遵照现有的通话语音格式、通话语音采样率、采样深度、通话机制上在基站语音通讯信道中传输，下行端将语音信号进行多声道还原，使用多喇叭进行立体声播放，实现了多声道的立体声通话，解决了现有技术中复用后的多声道带宽随之增加，即随着声道的数量增加需要成倍增加通信渠道的带宽的问题，使得语音通话在不改变现有通信机制的基础上更加立体逼真，兼容了当前通信机制，无需通过增加通信信道带宽来增加声道数量，灵活性高。
图11是本发明实施例中的一种立体声语音通信系统的结构示意图，立体声语音通信系统50包括请求通信终端501与目标通信终端502，其中
请求通信终端501与目标通信终端502建立通信连接，通过n个麦克风同时采集语音得到n个语音采集信号，将所述n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围内，将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，将所述频分复用后的单个立体声语音信号传送到目标通信终端502；目标通信终端502接收请求通信终端501发送的单个立体声语音信号，当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，将所述划分后的n个语音接收信号还原为n个语音播放信号，通过n个扬声器播放所述还原后的n个语音播放信号。
具体地，立体声语音通信系统50中的请求通信终端501可以包括图6至图8的立体声语音通信的装置10或者立体声语音通信的装置20；目标通信终端502可以包括图9至图10的立体声语音通信的设备30和立体声语音通信的设备40，其中具体如何实现，可以对应参考上述方法项实施例的描述，在此不再赘述。
本发明实施例，通过使用多麦克风进行上行语音多声道的信号采集，并将信号进行压缩变频处理使得多声道信号在原有的频带范围内，最后通过频分复用将语音信号在遵照现有的通话语音格式、通话语音采样率、采样深度、通话机制上在基站语音通讯信道中传输，下行端将语音信号进行多声道还原，使用多喇叭进行立体声播放，实现了多声道的立体声通话，解决了现有技术中复用后的多声道带宽随之增加，即随着声道的数量增加需要成倍增加通信渠道的带宽的问题，使得语音通话在不改变现有通信机制的基础上更加立体逼真，兼容了当前通信机制，无需通过增加通信信道带宽来增加声道数量，灵活性高。
应当理解的是，本文中虽然使用术语第一、第二等描述方法或单元，但是这些方法或单元应该不受这些术语的限制，这些术语仅被用于彼此区分。还应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”(“a”、“an”、和“the”)旨在也包括复数形式。还应该理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (22)
1.一种立体声语音通信方法，其特征在于，包括：
与目标通信终端建立通信连接；
通过n个麦克风同时采集语音得到n个语音采集信号，所述n为大于等于2的自然数；
将所述n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围内，将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠；
将所述频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围内，将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，包括：
分别对所述n个语音采集信号进行模拟数字转换器ADC转换和数字信号处理DSP的语音优化；
分别将所述n个处理后的语音采集信号从时域信号变换为频域信号；
将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到n段频段范围内；
将所述压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到n段频段范围内，包括：
将所述语音采集信号的频率集的范围平均划分为n个频带范围，且相邻两个频带范围之间设有相同的标识信号，所述标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号；
将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到所述n段不同的频带范围内。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述标识信号包括一段预设频带大小的真空频带。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端，包括：
将所述频分复用后的单个立体声语音信号进行语音编码成为语音数据包；
将所述语音数据包发送至基站；
语音数据包经由基站传送至所述目标通信终端。
6.一种立体声语音通信方法，其特征在于，包括：
与请求通信终端建立通信连接；
接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号；
当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，所述n个语音采集信号是通过所述请求通信终端将采集的n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围后得到的n个语音采集信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠；
将所述划分后的n个语音接收信号还原为n个语音播放信号；
通过n个扬声器播放所述还原后的n个语音播放信号。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，包括：
识别所述单个立体声语音信号中的标识信号个数，所述标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号；
当分析出标识信号个数为n-1时，则识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述标识信号包括一段预设频带大小的真空频带。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，包括：
将所述语音采集信号的频率集的范围平均划分为n个频带范围，且相邻两个频带范围之间设有相同的所述标识信号；
将所述单个立体声语音信号按照所述n个频带范围进行划分为n个频带范围内的n个语音接收信号。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过n个扬声器播放所述还原后的n个语音播放信号，包括：
分别将所述n个语音播放信号从频域信号变换成时域信号；
分别对所述n个变换后的语音播放信号进行模拟数字转换器ADC转换和数字信号处理DSP的语音优化；
判断扬声器的个数k，所述k包括内置和外接扬声器的数目，所述扬声器可以通过蓝牙与所述目标通信终端进行连接，其中k为大于等于2的自然数；
若k大于等于n，则通过n个扬声器播放n个语音播放信号；
若k小于n，则将所述n个语音播放信号进行任意组合成为k个语音播放信号，并通过k个扬声器播放所述k个语音播放信号。
11.一种立体声语音通信的装置，其特征在于，包括：
请求通信模块，用于与目标通信终端建立通信连接；
语音采集模块，用于通过n个麦克风同时采集语音得到n个语音采集信号，所述n为大于等于2的自然数；
多路复用模块，用于将所述n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围内，将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠；
语音传送模块，用于将所述频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述多路复用模块，包括：
第一信号处理单元，用于分别对所述n个语音采集信号进行模拟数字转换器ADC转换和数字信号处理DSP的语音优化；
第一信号转换单元，用于分别将所述n个处理后的语音采集信号从时域信号变换为频域信号；
信号压缩单元，用于将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到n段频段范围内；
多路复用单元，用于将所述压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述信号压缩单元，包括：
频带划分子单元，用于将所述语音采集信号的频率集的范围平均划分为n个频带范围，且相邻两个频带范围之间设有相同的标识信号，所述标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号；
信号压缩子单元，用于将所述n个变换后的频域信号分别压缩变频到所述n段不同的频带范围内。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述标识信号包括一段预设频带大小的真空频带。
15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述语音发送模块，包括：
信号编码单元，用于将所述频分复用后的单个立体声语音信号进行语音编码成为语音数据包；
信号发送单元，用于将所述语音数据包发送至基站；
信号传送单元，用于将语音数据包经由基站传送至所述目标通信终端。
16.一种立体声语音通信的设备，其特征在于，包括：
应答通信模块，用于与请求通信终端建立通信连接；
语音接收模块，用于接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号；
多路分解模块，用于当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，所述n个语音采集信号是通过所述请求通信终端将采集的n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围后得到的n个语音采集信号，所述n段频段范围在所述语音采集信号的频率集的范围中且范围彼此不重叠；
多路还原模块，用于将所述划分后的n个语音接收信号还原为n个语音播放信号；
语音播放模块，用于通过n个扬声器播放所述还原后的n个语音播放信号。
17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，所述多路分解模块，包括：
信号识别单元，用于识别所述单个立体声语音信号中的标识信号个数，所述标识信号表示用于区分辨别各个不同频带范围之间的信号；
信号分析单元，用于当分析出标识信号个数为n-1时，则识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成。
18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述标识信号包括一段预设频带大小的真空频带。
19.如权利要求16所述的设备，其特征在于，所述多路分解模块，包括：
频带划分单元，用于将所述语音采集信号的频率集的范围平均划分为n个频带范围，且相邻两个频带范围之间设有相同的所述标识信号；
信号分解单元，用于将所述单个立体声语音信号按照所述n个频带范围进行划分为n个频带范围内的n个语音接收信号。
20.如权利要求16所述的设备，其特征在于，所述语音播放模块，包括：
第二信号变换单元，用于分别将所述n个语音播放信号从频域信号变换成时域信号；
第二信号处理单元，用于分别对所述n个变换后的语音播放信号进行模拟数字转换器ADC转换和数字信号处理DSP的语音优化；
播放判断单元，用于判断扬声器的个数k，所述k包括内置和外接扬声器的数目，所述扬声器可以通过蓝牙与所述目标通信终端进行连接，其中k为大于等于2的自然数；
第一播放单元，用于若k大于等于n，则通过n个扬声器播放n个语音播放信号；
第二播放单元，用于若k小于n，则将所述n个语音播放信号进行任意组合成为k个语音播放信号，并通过k个扬声器播放所述k个语音播放信号。
21.一种立体声语音通信方法及系统，其特征在于，包括请求通信终端以及目标通信终端，其中
所述请求通信终端与所述目标通信终端建立通信连接，通过n个麦克风同时采集语音得到n个语音采集信号，将所述n个语音采集信号分别压缩变频到n段频段范围内，将压缩变频到所述n段频段范围内的n个语音采集信号频分复用为单个立体声语音信号，将所述频分复用后的单个立体声语音信号传送到所述目标通信终端；所述目标通信终端接收所述请求通信终端发送的单个立体声语音信号，当识别出所述单个立体声语音信号由n个语音采集信号频分复用而成，将所述单个立体声语音信号划分为n个频带范围内的n个语音接收信号，将所述划分后的n个语音接收信号还原为n个语音播放信号，通过n个扬声器播放所述还原后的n个语音播放信号。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述请求通信终端包括如权利要求11-15任一项所述的立体声语音通信的装置；所述应答通信终端包括如权利要求16-20任一项所述的立体声语音通信的设备。
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