1.、IP电话参数编码的基本原理
参数编码器是根据对声音形成机理的分析，着眼于构造语音生成模型，发送的主要信 息就是该模型的参数，相当于语音的主要特征，而不是具体的语音波形幅值。由于语音信 号变化缓慢，-个音素要持续相当长-段时间（相对于采样周期而言），因此模型参数的更 新频度较低，不但叫以利用采样值间的相关性，还可以充分利用帧与帧之间的信息冗余性 以及更长时间段中的音源信息冗余性，有效地降低编码比特率。因此，目前小于16 kbit/s 的低比特率语音编码都采用参数编码，在IP电话系统中得到了广泛的应用。
2.、IP电话语音信号产生的数学模型
为了说明参数编码原理，下面简单介绍一下语音特征分析和声音的形成机理。语音 形成的大致过程如下：从肺部压出的空气由气管到达声门，气流流经声门时形成声音，然 后再经咽腔，由口腔或鼻腔送出。其中咽腔和口腔、鼻腔构成由多节声管组成的声道，当 腔体呈不同形状，舌、齿、唇等处于不同位置时，就形成不同特性的滤波器，气流通过该滤 波器后产生相应的频响输出，从而发出不同的音素。
音素可分为两类，伴有声带振动的浊音和声带不振动的清音。由于声带振动有不同 的频率，因此浊音就有不同的音调，称之为基音频率。基音频率的变化比较缓慢，它反映 了语音的长时相关性。另外气流压Mi的不同强度就对应为声音的音量大小。
从频域角度看，浊音气流流经声道后，其幅频特性在声道的滤波作用下将呈现两个显 著的特点。一是幅频频谱的包络有儿个明显的局部最大值，称之为共振峰。在这些频率 点处，反射波相互叠加，声波能量加强。共振峰可以识别音素，而一个音素持续的时间相 对较短（音节时间），因此频谱包络反映了语音的短时相关性。二是频谱的精细结构呈现 周期性，即每隔一定频率间距出现•个峰值，该间距对应的就是基音频率。而且频谱的能 量主要集中在低频段，超过4 kHz后频谱迅速下降。
清音的频谱特性和浊音有很大差别。因为声带没有振动，所以频谱形状没有周期性， 峰值的分布也没有明显的规律，整个频谱相对比较平坦，反映了清音音源类似于白噪声， 而且清音的频谱能量集中在高频区，即使超过8 kHz频谱也没有显著的下降。
根据上述分析得到的语音生成的数学模型如下图所示，该模型由声源和声道两 部分组成，声源包括激励信号和增益。浊音的激励源为一串周期性的脉冲，脉冲周期即基 音周期；清音的激励源为白噪声信号。增益反映信号的强弱，用开关来表示清/浊音判决。 声源决定了语音信号频谱的精细结构，即语音的长时相关性。声道由滤波器组成，决定了 语音频谱的包络特性，即反映了语音的短时相关性。
•若干定义声道共振特性的滤波器系数；
•一个二进制参数（表明激励源是清音还是浊音）；
•激励源能量值；
•基音周期值（当激励源是浊音时）。
由于音素至少持续几十毫秒，因此可以近似认为在短时间内上述数学模型为一个线 性时不变系统声道参数只要计算一次即可适用于所有采样值。这段时间就称为一帧， 一般为10〜30 ms。也就是说，利用语音频谱的短时相关性和长时相关性叫以有效地降 低编码的比特率。
