随着我国国民经济和航空工业的快速发展,无论军用或者民用直升机的应用越来越广泛,越来越普及,已经渗透到人类生活的各个领域。机载语音通话系统作为航空领域重要的电子设备,其通话质量与可靠性、无间断通话至关重要,这些参数将直接影响飞机运行和任务执行。因此机载语音通话系统的研制与开发得到越来越多的重视。本文采用意法半导体ST公司Cortex-M系列高性能处理器STM32H750作为微控制单元,其内置M7内核主频高达400 MHz能够满足实时语音传输的需求。采用低功耗立体声音频编解码器TLV320AIC3106-Q1作为音频处理芯片,其带有立体声耳机放大器以及可在单端或全差分配置中进行多个输入和输出,能够提供多路音频采集和播放,实现多方电话会议模式。机载语音通话系统工作流程为麦克风采集的音频经过音频编解码芯片传入微控制单元(MCU),在主处理器中对输入的语音进行降噪处理,增强后的语音通过RS-485网络传输到各个节点进行播放。降噪算法采用的是基于噪声加法模型的谱减法,具有实现简单、运算量小等特点。谱减法采用频谱相减的原理,将噪声频谱从含噪声语音频谱中相减,从而去除噪音,达到语音增强的目的。但是如果带噪语音的幅度谱与估计出来的噪声谱相减出现负值时,就容易产生“音乐噪声”。针对这种情况可通过对噪声谱进行过减处理,达到减小宽带谱峰的幅度的目的,有时甚至可以将其完全消除。为了解决组网传输的问题,设计了基于RS-485总线的分时复用四层通信协议。该通用多设备分时复用总线协议能够解决多个设备在一个信道中进行分时可靠的数据传输。采用动态组网链接和静态组网模式相结合的方法,可以解决因静态模式中单一主机一旦出现故障,使整个系统的通信陷入瘫痪状态的问题。本文设计的机载语音通话系统能够建立一个动态的同步机制,防止数据冲撞,使得在一个信道内的节点能够快速获取自己时间片,并将需要传输的语音数据在自己可靠的时间片内发送出去。通过测试得知,自定义通信协议能够满足各个节点收发数据的需求。语音通话质量和可懂度达到国军标的三级以上标准,信噪比显著提高。目前,该基于改进谱减法的机载语音通话系统已成功应用在某型军用直升机的机内通话系统上,能够实现机组人员间无障碍实时清晰高质量语音通话,取得了预期效果。