（十八）小白都能看懂的通信原理——音频编码

下面对移动通信系统中常见的音频编码原理做一下简要介绍。
一、G.711 PCM
G.711 PCM编码过程如图所示。

采样：音频信号频率范围为300~3 400Hz，采样频率为8kHz。
量化：采用非均匀量化，256个量化电平。
编码：编码字长为8bit。
压缩：无。
码率：8kHz×8bit=64kbit/s。
二、RPE-LPT
GSM最初采用的音频编码算法称为RPE-LPT，即规则脉冲激励线性预测编码，其编码过程如图所示。

采样：音频信号频率范围为300~3 400Hz，采样频率为8kHz。
量化：采用均匀量化，8 192个量化电平。
编码：编码字长为13bit。
压缩：压缩率为8:1。
码率：原始音频编码码率为8kHz×13bit=104kbit/s；压缩后的码率为104/8=13kbit/s。
三、AMR-NB
3G WCDMA音频编码算法采用AMR-NB，Narrow Band，窄带AMR，其编码过程如图所示。

采样：语音信号频率范围：300~3 400Hz，采样频率：8kHz。
量化：采用均匀量化，65 536个量化电平。
编码：编码字长：16 bit。
压缩：根据信道条件自适应调整压缩比。
码率：原始音频编码码率为：8kHz×16bit=128kbit/s，压缩后的码率为：4.75/5.15/5.90/6.70/7.40/7.95/10.2/12.2，最高码率达到12.2kbit/s。四、AMR-WB
4G VoLTE音频编码算法采用AMR-WB（宽带AMR）编码方式，其编码过程如图所示。

采样：音频信号频率范围为50~7 000Hz，采样频率为16kHz。
量化：采用均匀量化，65 536个量化电平。
编码：编码字长：16 bit。
压缩：根据信道条件自适应调整压缩比。码率：原始音频编码码率为16kHz×16bit=256kbit/s；压缩后的码率为6.60/8.85/12.65/14.25/15.85/18.25/19.85/23.05/23.85，最高码率达到23.85kbit/s。

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