1、概述

??? 呼叫提示音是語音呼叫過程中的一項重要功能，對用戶的便利性、友好性以及個性化服務等起著重要的作用。如果在呼叫過程中缺少或者提供錯誤的呼叫提示音，無疑會大大降低用戶的滿意度。呼叫提示音既可由網絡產生，也可由本地終端產生。由網絡產生的呼叫提示音稱為帶內音，彩鈴就是由網絡產生的呼叫提示音。呼叫提示音的種類見表1。

表1　呼叫提示音的種類

??? 在實際運行過程中，運營商既可以選擇由網絡產生呼叫提示音，也可以由信令通知終端產生呼叫提示音。根據3GPP的規定，對同一呼叫提示音來說，由網絡產生的呼叫提示音的優先級要高于終端產生的呼叫提示音。這樣運營商就可以根據市場需要充分定制網絡側的呼叫提示音，而不用關心移動終端的差異性。移動運營商的彩鈴就是在這個基礎上發展起來的。網絡與終端產生的呼叫提示音對比見表2。

表2　網絡與終端產生的呼叫提示音對比

2、WCDMA終端呼叫提示音的控制

??? 與GSM/GPRS終端相比，WCDMA終端的軟硬件復雜度有了很大的提高。GSM/GPRS終端以語音通信為主，主要由一個核心處理器（通信處理器）構成。隨著多媒體移動終端時代的到來，越來越多的多媒體處理功能需要由一個獨立于通信處理器的專門應用處理器來完成，單處理器架構也逐漸被“通信+應用”的雙處理器架構所取代。此外，完整的手機平臺還包括豐富的外圍軟硬件資源。筆者所參與開發的一款WCDMA終端平臺就是采用雙處理器構架，如圖1所示。一個處理器芯片還可能包含一個或多個內核。例如，在應用處理器芯片中，就包含一個專門處理多媒體應用控制的ARM9內核（應用處理單元）和一個處理語音編解碼的DSP內核（一般來說，該DSP還可以完成多媒體圖像、聲音、數據的編解碼功能）。通信處理器芯片完成射頻、模擬基帶和數字基帶的處理，并且包含對GSM/GPRS/WCDMA信令協議層L1、L2和L3的處理。圖1中的電源/音頻設備控制器就是一個較為獨立的外圍芯片。

圖1　WCDMA雙處理器移動終端構架

??? 2.1　實現呼叫提示音的硬件支持

??? 移動終端對于由網絡產生的呼叫提示音（帶內音）的處理與普通語音流的處理一樣，而對于由終端本地產生的呼叫提示音的處理，則需要有相應的硬件支持。

??? （1）Tone發生器

??? 移動終端硬件系統必須包含一個支持雙頻的Tone發生器，用來產生和控制3GPP所規定的呼叫控制提示音以及需要報告給用戶的各種設備或操作的報警音。實際上，隨著WCDMA終端硬件集成度的增加，一般把Tone發生器嵌入在一個多功能的音頻設備控制器中。

??? （2）音源合成器

??? 將移動終端支持多個硬件設備作為音源同時發聲稱為聲音重疊。例如，從Tone發生器產生的呼叫提示音與從網絡側發過來的普通語音流同時送往揚聲器播出。聲音重疊取決于音頻設備控制器的電路設計能否將各路音源信號進行合成。目前，WCDMA終端的音頻設備控制器大多已經包含音源合成器，從硬件上支持將多路音源的信號合成，然后再送往DA/AD轉換器。

??? 2.2　實現呼叫提示音的軟件控制

??? 在WCDMA終端側實現對呼叫提示音的控制，關鍵點在于實現多音聲通道的建立、管理和有效控制。如果說從網絡來的語音流通過通信處理器、應用處理器以及音頻設備控制器等的處理，最后通過外設輸出是一條音聲通道，那么本地呼叫提示音從Tone發生器產生到通過外設輸出則是另外一條音聲通道，實際的終端平臺支持更多的音聲通道，比如MP3播放器產生的音樂從外設播出也是一條音聲通道。除了多音源產生的多通道外，還存在同一音源在不同外設輸出導致的單一音源多通道的情況。多音聲通道的處理是由應用處理單元來完成的。應用處理單元采用基于優先級的多通道競爭算法來完成通道的建立、切換以及釋放，這樣用戶就能得到最佳的聲音體驗。針對呼叫提示音的情況，帶內音以及無語音通道時的呼叫提示音只涉及一個音聲通道的處理，而通話中的本地呼叫提示音就涉及兩個音聲通道的處理，以下分別進行介紹。

???? 2.2.1　帶內音

???? 由網絡產生的呼叫提示音是以帶內音的形式傳送到移動終端的。帶內音的控制流程如下。

???? （1）在帶內音發送之前，網絡已經指示移動終端建立無線接口的業務信道。當數字基帶處理單元完成業務信道的建立后，通過控制信令建立與語音/數據處理DSP的通道。

???? （2）數字基帶處理單元收到特定的非接入層網絡消息（如Alerting），通過控制信令將該消息通知應用處理單元。

???? （3）應用處理單元分析后得知需要接聽網絡傳來的帶內音，則通知語音/數據處理DSP建立與外圍電源/音頻設備控制器的通道。

???? （4）應用處理單元通知外圍電源/音頻設備控制器與外設建立通道，此時是單一音源（語音流）采用單一外設（取決于終端目前的設置，比如聽筒、揚聲器或者耳機），該語音通道能夠建立成功。語音通道建立成功后，從網絡傳送來的AMR（或FR/EFR/HR）語音流，經過語音/數據處理DSP解碼后轉換為PCM語音流，傳輸到音頻設備控制器，再轉換為模擬語音流，發送到外設，這樣終端用戶就可以聽到網絡傳來的帶內音了。

???? 在帶內音的處理過程中，一定要避免Tone發生器產生本地提示音，否則終端用戶就不知所措了。這就需要應用處理單元正確分析和處理網絡信令，控制Tone發生器不要建立本地音聲通道。

???? 2.2.2　無語音通道時本地呼叫提示音

???? 無語音通道時本地呼叫提示音的產生一般分為兩種情況：一是主叫使用OACSU（Off Air Call Set Up）建立呼叫，若網絡指示由于被叫忙等原因無法建立呼叫，就需要在主叫終端產生呼叫提示音；二是主叫方使用非OACSU，并已經與網絡建立語音信道，但網絡通過信令指示主叫終端無法建立呼叫（不含帶內音信息），這時主叫終端會先釋放已建立的語音通道，再產生本地呼叫提示音。與帶內音相比，這種本地呼叫提示音節省了無線接口的業務信道資源。無語音通道時本地提示音的控制流程如下。

???? （1）數字基帶處理單元收到特定的非接入層網絡消息（如Disconnect），通過控制信令將該消息通知應用處理單元。

???? （2）應用處理單元分析后得知需要本地產生提示音，則通過控制信令通知外圍電源/音頻設備控制器建立Tone發生器與外設（如聽筒）之間的通道。如果此時語音通道已經建立，應用處理單元會先釋放語音通道，再建立Tone發生器與外設的通道。

???? 當呼叫提示音通道建立成功后，應用處理單元指示Tone發生器產生特定要求（頻率和時長）的提示音。提示音再轉換為模擬聲音信號，發送到外設，這樣用戶就能聽到提示音。

???? 呼叫提示音的停止過程也需要進行有效的控制。根據3GPP的建議，提示音的持續時間可由終端廠商自行設定，一般來講，提示音不應該影響用戶的正常通話功能。當用戶重新撥打電話或者接收一個新的來電時，上一次的呼叫提示音應立即停止，對應的音聲通道也需要釋放。另外，即使用戶不進行任何操作，呼叫提示音也應該持續一段時間后停止。呼叫提示音的停止和相應的音聲通道釋放是由應用處理單元控制的。

???? 2.2.3　通話中本地呼叫提示音

???? 呼叫等待音是通話過程中本地產生提示音的例子。在通話過程中本地提示音的控制流程如下。

???? （1）數字基帶處理單元在通話過程中收到特定的非接入層網絡消息（如Setup），通過控制信令將該消息通知應用處理單元，由應用處理單元進行分析。

???? （2）若需要本地產生提示音，并且通過多通道競爭算法的處理后得知，此時呼叫提示音通道和語音通道可以進行聲音重疊，則應用處理單元通知外圍電源/音頻設備控制器的Tone發生器采用與普通語音流相同的外設通道。

???? （3）Tone發生器根據特定要求（頻率和時長）產生提示音流，經過音源合成器與語音流合并在一起，然后轉換為模擬語音，發送到外設。這樣用戶就能在通話過程中聽到提示音了。

???? 在通話過程中，提示音與普通語音需采用相同的外設通道，以便及時提醒用戶。例如，用戶正在使用聽筒接聽來話，則提示音應該通過聽筒通知用戶；如果用戶使用耳機接聽來話，則提示音也應該通過耳機通知用戶。此外，通話過程中的提示音不應對正在進行的通話產生較大的影響，即只能起到提醒用戶的作用，因此有必要對提示音的音量增益進行合理控制。