Air724UG模组语音通话软件指南：从配置到实战

一、Air724UG模组语音通话技术概述

Air724UG作为一款支持4G Cat.1通信的物联网模组，其语音通话功能通过VoLTE（Voice over LTE）技术实现，具备低延迟、高清晰度的特点。模组内置的音频编解码器支持AMR-NB（8kHz采样率）和AMR-WB（16kHz采样率）两种格式，其中AMR-WB可提供更接近人声自然频率的通话体验。开发者需特别注意：模组语音功能依赖SIM卡开通VoLTE服务，且需在运营商白名单内。

技术架构上，语音通话涉及三个核心模块：

信令控制层：通过AT指令与基站建立/释放语音承载
音频处理层：包含编解码、回声消除（AEC）、噪声抑制（NS）
传输层：基于RTP/RTCP协议的实时音频流传输

二、语音通话开发环境准备

2.1 硬件连接规范

麦克风接口：支持差分输入，典型阻抗2.2kΩ
扬声器接口：最大输出功率1W（8Ω负载）
调试接口：通过UART3（默认波特率115200）发送AT指令

2.2 软件工具链

AT指令测试工具：推荐使用X-CTU或厂商提供的串口调试助手
音频分析工具：Audacity（用于波形分析）、Cool Edit（频谱检测）
日志抓取工具：通过AT+LOG=1开启模组详细日志

2.3 关键配置文件

需修改的配置项包括：

[Voice]
CodecMode=1       ;0=AMR-NB, 1=AMR-WB
EchoCancel=1      ;回声消除使能
SideTone=0.3      ;侧音增益(0-1)

三、核心AT指令操作流程

3.1 语音呼叫建立

// 示例：主叫流程
AT+CSQ                // 查询信号质量(>20可通话)
AT+CGREG?             // 确认网络注册状态
AT+CLCC               // 查询当前通话状态(应返回+CLCC: 0,0,0,0,0,"")
ATD+8613800138000;    // 发起呼叫(分号表示语音呼叫)

3.2 通话状态管理

状态码	含义	处理建议
+CLCC:0	空闲	可发起新呼叫
+CLCC:1	拨号中	等待网络响应
+CLCC:2	通话建立中	检查音频通路
+CLCC:4	通话中	正常通信状态
+CLCC:5	保持状态	需通过ATH挂断

3.3 音频参数动态调整

// 实时调整麦克风增益(范围0-15)
AT+CMICGAIN=0,10      // 通道0增益设为10
// 切换编解码模式(需在通话前设置)
AT+VCODEC=1           // 切换为AMR-WB
// 开启双麦克风降噪
AT+NSMIC=1,1          // 主麦降噪使能,参考麦使能

四、常见问题解决方案

4.1 单通问题排查

硬件检查：
- 用示波器检测MIC_P/MIC_N差分信号(典型幅值500mVpp)
- 确认扬声器阻抗匹配(建议使用4-8Ω喇叭)

软件诊断：

AT+QAUDSTAT         // 查询音频处理状态
// 正常应返回: +QAUDSTAT: 0,0,0,0,0 (无错误标志)

信令跟踪：
- 抓取AT+CGDCONT?确认PDP上下文激活
- 检查AT+CESQ的RSRQ值(应>-12dB)

4.2 回声问题优化

实施三步法处理：

物理隔离：保持麦克风与扬声器距离>15cm

参数调整：

AT+AECLVL=3        // 回声消除强度(1-5)
AT+AECDELAY=100    // 回声路径延迟(ms)

算法验证：通过AT+AECTEST=1开启测试模式，用正弦波信号验证消除效果

五、性能优化实践

5.1 功耗优化策略

通话阶段：通过AT+CPWROFF关闭非必要外设
空闲阶段：启用AT+CDRX=1配置非连续接收
典型功耗数据：
| 状态 | 电流(mA) |
|——————|—————|
| 待机 | 3.2 |
| 拨号中 | 120 |
| 通话中 | 180-220 |

5.2 音频质量提升

采样率匹配：
- 使用AMR-WB时确保麦克风支持16kHz采样
- 通过AT+SAMPRATE查询实际采样率

编解码优化：

AT+VQUAL=2          // 设置为高质量模式
AT+DTX=1            // 开启不连续传输(节省带宽)

网络适应性调整：
- 监测AT+CESQ的RSRP值
- 当RSRP<-110dBm时自动切换为AMR-NB

六、进阶开发技巧

6.1 多路通话控制

实现三方通话的指令序列：

ATD+8613800138001;   // 发起第一个呼叫
AT+CHLD=2            // 保持当前通话
ATD+8613800138002;   // 发起第二个呼叫
AT+CHLD=3            // 连接两个保持的通话

6.2 紧急呼叫特殊处理

紧急呼叫需遵守3GPP规范：

AT+CREG=2            // 启用完整注册信息报告
AT+COPS=0            // 自动选择运营商
ATD112;              // 紧急号码(无需SIM卡)

6.3 故障恢复机制

实现自动重拨的伪代码：

while(call_attempts < 3) {
    send_AT("ATD+8613800138000;");
    wait_for_CLCC(2000); // 等待2秒
    if(get_CLCC_state() != 4) {
        send_AT("ATH");
        delay(1000);
        call_attempts++;
    } else {
        break;
    }
}

七、测试验证方法论

7.1 标准化测试用例

测试项	测试方法	合格标准
拨号时延	计时ATD到+CLCC:2的响应时间	<3s(95%概率)
通话建立时延	计时+CLCC:2到+CLCC:4的转换时间	<1.5s
语音断续率	连续通话30分钟统计断续次数	<1次/小时
回声残留量	使用人工头测量LTR(回声损失)	>15dB

7.2 自动化测试脚本

Python示例：

import serial
import time
def test_call_flow():
    ser = serial.Serial('COM3', 115200, timeout=1)
    commands = [
        'AT+CSQ\r',
        'AT+CGREG?\r',
        'ATD+8613800138000;\r',
        'AT+CLCC\r'
    ]
    for cmd in commands:
        ser.write(cmd.encode())
        response = ser.read(100).decode()
        print(f"CMD: {cmd.strip()}\nRSP: {response}")
        if "ERROR" in response:
            raise Exception("Test failed")
        time.sleep(0.5)

八、行业应用案例

8.1 智能安防对讲系统

实现方案：

通过AT+NETOPEN建立IP连接
使用SIP协议注册到PBX服务器
配置AT+VQT=3启用宽频语音
典型延迟：端到端<200ms

8.2 车载紧急呼叫系统

关键配置：

AT+CNMI=2,1          // 新消息指示
AT+CSMP=17,167,0,0   // 设置短信格式
AT+CMGS="+123456789" // 发送紧急位置信息

九、未来演进方向

5G语音支持：预研NR-VONR技术迁移
AI语音增强：集成神经网络降噪算法
多模融合：支持Wi-Fi Calling作为补充

通过系统掌握上述技术要点，开发者可高效实现Air724UG模组的语音通话功能，并针对不同应用场景进行深度优化。建议持续关注厂商发布的固件更新日志，及时获取新特性支持。

Air724UG模组语音通话开发全攻略：从配置到实战