Air724UG模组语音通话开发全解析:从配置到优化

一、Air724UG模组语音通话功能概述

Air724UG作为一款高性能4G Cat.1通信模组,其语音通话功能通过集成VoLTE(Voice over LTE)技术实现,支持高清语音编码(如AMR-WB)和低延迟通信。相较于传统2G语音方案,VoLTE具有更高的频谱效率、更低的掉话率以及更优的语音质量。模组内置的音频处理单元(APU)可完成回声消除(AEC)、噪声抑制(NS)等关键算法,开发者无需额外硬件即可实现专业级语音效果。

1.1 硬件接口与音频路径

模组提供双麦克风接口(MIC1/MIC2)和单扬声器接口(SPK),支持差分输入以提升信噪比。音频路径配置通过AT指令AT+QAUDIO实现,关键参数包括:

  • MODE:设置音频模式(0-普通通话,1-录音,2-播放)
  • VOL:调节音量(0-15级)
  • PATH:配置音频路由(如MIC1→APU→CODEC→SPK)

示例配置流程:

  1. // 设置音频模式为通话模式
  2. AT_SendCmd("AT+QAUDIO=0,0,0\r\n");
  3. // 调节麦克风增益(建议值8)
  4. AT_SendCmd("AT+QAUDIO=1,8,0\r\n");
  5. // 调节扬声器音量(建议值10)
  6. AT_SendCmd("AT+QAUDIO=2,10,0\r\n");

1.2 语音编码与协议栈

模组支持AMR-NB(6.5-12.2kbps)和AMR-WB(6.6-23.85kbps)两种编码格式,默认使用AMR-WB以获得更优音质。协议栈方面,模组已集成完整的SIP/SDP/RTP/RTCP协议处理,开发者仅需关注业务层逻辑。通过AT+QCSQP指令可查询当前语音编码参数:

  1. AT_SendCmd("AT+QCSQP?\r\n");
  2. // 返回示例:+QCSQP: "AMR-WB",23850,160

二、语音通话开发流程

2.1 初始化配置

在调用语音功能前,需完成以下初始化:

  1. SIM卡检测:通过AT+CPIN?确认SIM卡就绪
  2. 网络注册:使用AT+CREG?检查网络附着状态
  3. VoLTE功能激活:发送AT+QVOLTE=1启用VoLTE服务
  4. 音频时钟配置:设置PCM时钟为16kHz(AT+QCLKCFG=1,16000

完整初始化示例:

  1. bool Voice_Init() {
  2. if (!AT_WaitForResponse("AT+CPIN?", "+CPIN: READY", 3000)) return false;
  3. if (!AT_WaitForResponse("AT+CREG?", "+CREG: 0,1", 5000)) return false;
  4. AT_SendCmd("AT+QVOLTE=1\r\n"); // 启用VoLTE
  5. AT_SendCmd("AT+QCLKCFG=1,16000\r\n"); // 配置音频时钟
  6. return true;
  7. }

2.2 语音呼叫实现

模组提供两类呼叫接口:

  • AT指令方式:适合简单场景,通过ATD发起呼叫
  • AT+QCSQ方式:支持DTMF拨号和呼叫保持

2.2.1 主动呼叫实现

  1. void MakeVoiceCall(const char* number) {
  2. char cmd[32];
  3. sprintf(cmd, "ATD%s;\r\n", number);
  4. AT_SendCmd(cmd);
  5. // 等待呼叫建立(EVENT: CALL_CONNECTED)
  6. while (!CheckEvent("CALL_CONNECTED")) {
  7. DelayMs(100);
  8. }
  9. }

2.2.2 来电处理流程

模组通过URC(Unsolicited Result Code)上报来电事件,开发者需实现事件回调:

  1. void Voice_URC_Handler(char* urc) {
  2. if (strstr(urc, "+CLIP:")) {
  3. // 解析来电号码
  4. char number[20];
  5. sscanf(urc, "+CLIP: \"%19[^\"]\"", number);
  6. OnIncomingCall(number);
  7. }
  8. else if (strstr(urc, "RING")) {
  9. // 振铃提示
  10. OnRinging();
  11. }
  12. }

2.3 通话状态管理

模组定义了完整的通话状态机,开发者需监控以下状态转换:
| 状态 | 触发条件 | 处理建议 |
|———|—————|—————|
| IDLE | 初始状态 | 可发起呼叫 |
| DIALING | 发送ATD后 | 等待网络响应 |
| ALERTING | 对方振铃 | 播放回铃音 |
| CONNECTED | 通话建立 | 启动音频流 |
| DISCONNECTING | 发送ATH后 | 释放资源 |

状态查询示例:

  1. VoiceState GetCurrentState() {
  2. char resp[64];
  3. AT_SendCmdGetResp("AT+QCCID?\r\n", resp, sizeof(resp));
  4. if (strstr(resp, "CALL_CONNECTED")) return CONNECTED;
  5. else if (strstr(resp, "CALL_DIALING")) return DIALING;
  6. // ...其他状态判断
  7. return IDLE;
  8. }

三、性能优化与问题排查

3.1 语音质量优化

  1. 回声消除调整:通过AT+QAEC设置非线性处理强度(0-15)
    1. AT_SendCmd("AT+QAEC=10\r\n"); // 中等强度回声消除
  2. 噪声抑制配置:使用AT+QANS设置噪声门限(-60dBm~-30dBm)
    1. AT_SendCmd("AT+QANS=-45\r\n"); // 适中噪声抑制
  3. 抖动缓冲优化:调整AT+QJBUF参数(默认80ms)

3.2 常见问题解决方案

问题现象 可能原因 解决方案
单通 音频路由错误 检查AT+QAUDIO配置
回声大 AEC参数不当 增加AT+QAEC
拨号失败 网络未注册 确认AT+CREG?状态
通话中断 信令超时 调整AT+QCSIP定时器

3.3 功耗优化策略

  1. DTX功能启用:通过AT+QDTX=1激活不连续传输
  2. CDRX模式配置:设置AT+QCDRX参数减少空口监听
  3. 音频时钟动态管理:非通话期间关闭PCM时钟

四、高级功能实现

4.1 DTMF拨号支持

模组支持带内(In-band)和RFC2833两种DTMF传输方式,推荐使用RFC2833以获得更好兼容性:

  1. void SendDTMF(char tone) {
  2. char cmd[16];
  3. sprintf(cmd, "AT+QDTMF=1,\"%c\"\r\n", tone); // 1表示RFC2833模式
  4. AT_SendCmd(cmd);
  5. }

4.2 呼叫转移设置

通过AT+CCFC指令实现无条件/忙时/无应答转移:

  1. // 设置无条件转移至号码13800138000
  2. AT_SendCmd("AT+CCFC=0,0,\"13800138000\",129\r\n");

4.3 通话录音实现

结合模组的文件系统和音频接口,可实现通话录音功能:

  1. bool StartRecording() {
  2. // 配置录音路径
  3. AT_SendCmd("AT+QAUDIO=1,8,1\r\n"); // 录音模式
  4. // 创建录音文件(需实现文件系统操作)
  5. FILE* fp = fopen("/REC/call.amr", "wb");
  6. if (!fp) return false;
  7. // 启动PCM数据捕获(需结合模组数据接口)
  8. // ...
  9. return true;
  10. }

五、开发工具与资源

  1. 调试工具:推荐使用QCOM串口调试助手或AT Command Tester
  2. 日志分析:通过AT+QLOG开启详细协议日志
  3. 参考文档
    • 《Air724UG_AT_Command_Manual》
    • 《VoLTE_Development_Guide_EN》
    • 《Audio_Processing_White_Paper》

本指南系统阐述了Air724UG模组语音通话功能的开发要点,从基础配置到高级优化提供了完整解决方案。实际开发中,建议结合模组的数据手册进行参数调优,并通过压力测试验证系统稳定性。对于需要定制化语音处理的应用场景,可进一步研究模组的音频原始数据接口(需联系技术支持获取扩展文档)。