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如何构建高性能的录音系统

上海音脉通 沙飞 2010/04/27

  据报道美国次贷危机引发的金融危机席卷全球,中国投资者投资金融衍生品导致巨亏的案例也陆续浮出水面。2009年初,中国内地企业家身陷金融衍生品的消息不断被公之于众,不少内地富豪也因为境外金融机构销售的复杂金融衍生品——结构性金融理财产品,不仅导致千万身家灰飞烟灭,还倒欠银行巨额债务。近日,上海的金先生,北京的郝女士、赖先生、郑先生、张先生、王先生、刘先生,河南某油脂公司的董事张先生和栗先生等十多名成员,齐聚北京,成立“维权联盟”。他们均是香港银行KODA(Accumulator)产品的受害者。而内地的受害者估计达千人以上。

  郝女士是San-Hot公司的主要股东及总经理。2007年7月至8月,郝女士在星展银行(香港)客户经理的多次游说下,先后在星展银行私人银行开设了个人账户以及San-Hot公司账户,星展银行还专门为郝女士在英属维尔京群岛(BVI)注册了一家公司San-Hot HK,并将郝女士个人账户及San-Hot公司账户中的资金、基金、股票等资产转移到San-Hot HK的公司账户中。 郝女士根据交易的明细统计,进入San-Hot HK账户的资金总额共达8088万港元。

  此后,客户经理屡次向郝女士打电话推销打折股票。后来得知就是Accumulator产品,译做“累计股票期权”,是风险级别为最高级别5的高风险复杂金融衍生品,可以与股票、外汇、期油等资产挂钩。或者叫FA(Forward Accumulator),也叫KODA(Knock Out Discount Accumulator),业界基于其特性及英文谐音,称之为“I kill you later”(我晚一点杀你),外号“富豪杀手”。

  在对方的大力推销下,从2007年10月到11月初不到两个月时间,星展银行通过电话推销为郝女士购买了18只Accumulator股票合约,最大合约值达4.53亿港元;4只Accumulator外汇合约,最大合约值为400万美元。到2008年10月底,星展银行提供的综合月结单显示郝女士的总资产净值为-9446万港元。短短一年时间内不但赔光了8000多万港元的原始资金,还倒欠星展银行9000多万港元。

  从上述事例中,我们看到如果他们想要成功维权的话,根据现行法则谁主张、谁举证。随着现代通信技术的高速发展,电话已经成为了人们生活、工作中的一部分。但很多重要的时刻,我们却经常处于口说无凭的尴尬境地, 真实、高效、清晰记录着我们的电话通话内容,这对于事情的快速解决,有着极其重要的意义。

  我们有过打电话银行的经历,电话银行菜单中转人工时,一般会有录音的提示语音,而我们到银行或电信部门柜台上反而没有录音系统,如果那些办事大厅现场也有录音系统,这将对由于办事过程中未发现,而事后发生的纠纷有着很好的解决依据。这便是电话录音系统的功能所在了。它可以同时对多路电话通话进行录音、实时监控和查询。具有来电记录、去电记录、来电弹屏、商务管理、实时监听、网络监听等强大功能,可广泛的应用于商业电话、电力调度、热线服务电话、关键岗位电话、金融证券、宾馆酒店、政府学校、医院、公安报警,、航空、铁路、交通运输调度录音及各行业的生产调度录音。电话录音系统安装简单、成熟稳定、功能完善、维护量极小,使您用得省心、放心。

  使用电话录音系统的好处:

  1. 办公电话:节约话费开支,防止私事电话。公司决策层监察企业电话的总体运作,考察企业电话资源与人力资源的利用率,全面考察企业人员的工作能力与业务水平,迅速发现和杜绝损害企业利益行为,电话录音系统可促使职员全心全意,优质高效的工作来赢得企业的认可和获得企业的嘉奖,发现新的业务潜力和新的业务方向,为企业决策人员提供意想不到的依据。

  2.销售热线:企业、客户沟通的高效互动平台,协同营销,有效防止碰单,持久统一的客户管理体系,全面考核员工,大幅提高公司效益,彻底解放领导;监测服务人员的服务态度,技术水平,考核工作能力,分析产品存在问题,收集客户的意见,为产品改进提供宝贵的依据及电话费用管理。

  3.售后服务电话:标准的、一致的客户服务,提升企业形象,提高用户满意度,防止纠纷;业务人员及时了解客户状况,提高销售成交率,并可有针对性培训业务人员的业务技能。
  4.报警电话:语音记录,有据可查;提供证据,并可把内容直接提取,简单地移到通用播放器直接播放。
  5.调度电话:强化服务职能,提高工作效率;
  6.呼叫中心:对呼叫中心的语音进行长期、可靠备份;
  7.可以为一些特殊场合提供证据,并可把内容直接提取,作为有效的法律依据。

  那么我们如何才能构建高性能的录音系统,我们认为选型是关键。高品质的录音板卡是构建高性能录音系统的成功基石。为了便于说明,我们选用美国Ai-Logix SmartWorks系列的录音板卡说明。

  我们日常生活中最常见的是模拟电话。现在几乎家家户户都有电话,去电信局申请电话,自己只要准备电话机就行。电信公司的线路一般都排到小区了。直接从墙角连一根导线到话机,电话机就可以使用了。此导线就是所谓的电话线,有两芯、四芯之分。普通电话机二根导线与电话局相连,一般称作“二线连接”方式,也叫做模拟连接,这时传送的语音信号是用连续变化的电流表示的,而不是二进制比特流。通过公共交换电话网(PSTN)连接到电话局的电话可呼叫世界各地的电话用户。一般公司所用的交换机为专用小交换机(PBX)。模拟电话线一般一头接交换机的用户模块,另一头接电话机,有几个电话机就需要接几对线。电话机也分为模拟和数字两种,模拟电话线应该接模拟电话机。

  图1-1所示为CO交换机与电话机连接的示意图。

  CO交换机向模拟电话线提供电压,在交换机和电话机之间形成环路。电话机摘机时,会形成回路,在电话线间产生电流。电流的变化代表声音信号。

图1-1 电话与交换机相连

  我们在乘坐飞机时,会看到机场工作人员用无线对讲机进行调度。

  那么针对以上三种情况如何录音呢?

  在此之前,我们先说一下,录音中常用的两种录音编码格式。MS GSM:是一种基于ETSI GSM 的微软6.10全速率(FR)的语音编解码器。 MS GSM是兼容GSM 6.10,但使用微软框架包装。因其采样率低,录下的文件可直接用微软的MediaPlayer工具播放。G.729a:带有8 kbps的低比特率,G.729a的是国际电联与音质标准最低的比特率,从而为在现有的电话和无线应用的带宽利用率提供了显著增长的机会,其作为录音编码格式显著节约硬盘空间。

  针对上图中的模拟线,我们所用的录音板卡是LD系列高阻录音板卡。那么为什么要选用高阻录音板卡,录音板卡是并接在上图中的M、N点处,我们在中学物理中学过,并接是分流,根据U=IR的公式,当电压(U)不变时,电流I与电阻R成反比,如果我们并接上的设备电阻小于或远小于终端设备电阻,那么电话机(终端)电流将比原先小很多,此时会影响正常通话,如家中的电话并接多个分机,来电话时同时接起话筒中声音会很轻。故我们要采用高阻接入设备才能完成录音工作而不影响原有电话通话。在录音之前一般会有提示音,那么我们如果特地另加一块语音板卡可以完成此功能,但会增加用户成本,那么我们现在所采用的LD系列板卡,当我们摘机时,它就是正常阻抗的板卡,可用于呼叫中心领域,如此时可以播报相应提示音。当语音播报完毕挂机后,它就是一块高阻录音板卡。板卡上的每一个通道都可软设置。因此同一个板卡某些通道可用作被动式的录音通道,不检测与呼叫有关的事件。同时(另一些通道)也可作为交互式的组件用于IVR、统一消息及语音信箱等系统中。该产品支持G.729a编码格式及内建音频通道。在并线监听模式工作时,提供一些常规的管理及对模拟接口的录音。其可编程的电压灵敏性、反向电压检测及环流反向检测的特点使得可以更容易地集成大量的线路并可增加在录音时对start/stop事件检测的准确度。当在终端交互模式(摘机)下使用时,直接连到交换机或集团电话线上,提供对线路的管理,应答呼叫或外拨电话,此外该板卡上还有一个Audio音频口,可以直接连麦克风监听通道。
  该厂家的高阻录音板卡的都提供了丰富的CODEC编码格式供选择(G.723.1、G.729A和MS GSM)。使用MS GSM格式录音可以直接用微软MediaPlay播放器放音。这对于在现场测试通道录音的工程师而言还是比较方便的。

  那么针对无线对讲而言,我们又将如何录音呢?

  针对无线对讲,我们可以直接并到交换机上,采用能量方式来启动、停止录音。这样可以把调度等内容进行全程录音,并且作到了以后对相关事情有据可查。

  针对本文开头的案例,我们可以采现场采音的方式录音。MIC BOX基于该厂家多年的语音录音经验,突破了传统电话线路录音的模式,通过最新的麦克声音捕捉技术将双方面对面的谈话内容全部记录下来。可以捕捉到传统电话录音设备无法捕捉到的现场语音数据,以作为查询客户争端、服务投诉等事件的依据。采用专业的高灵敏度全向麦克风,以SmartWORKS技术为核心,对现场进行实时的监控录音,同时充分考虑了系统的易用性和简便性。可分为主动录音、被动录音方式。主动录音方式就是利用上述板卡精确的声音和电压检测功能来启动、停止录音。被动录音方式就是常录音状态,按键的作用就是对录音进行切断、文件分割。其具有广泛的应用价值,任何可能会发生交易的场所都可以体现其价值。比如谈判会议室、金融交易场所、银行柜台、信贷结算、辩论会、监狱、法庭、调度室等等。这样可以作为以后产生纠纷时的重要依据。

图1-2 模拟线话机录音示意图

  SmartWORKS媒体控制接口可以从主机系统编码和解码音频上的语音和数据。媒体控制接口有两个基本操作模式:文件模式或流媒体(Streaming)模式。当使用文件模式下,媒体控制界面管理所有的文件I/O开销,并会直接到磁盘纪录或播放语音数据。在流媒体模式下,语音数据被传递到缓冲区,应用程序必须管理数据。

  流媒体的作用:我们知道几乎每个公司都有局域网,那现有的录音系统一般都在网络中,要实现以网络方式实时监听就必须用到流媒体技术。

  双声道录音方式原理:从第一和第二通道输入的PCM数据转换成线性格式。每个通道的数据处理被自动增益控制(如果已启用),并通过增益级(独立的第一和第二的输入口)。处理过的数据编码变成一个A-law或M-Law的字节。从第一输入传给低字节和第二输入传给高字节由此产生的两个字节合并成一个16位样本字。 然后16位采样传递给API。

  当一个立体声编码格式的文件使用GoldWave或CoolEdit播放时 ,第一输入会出现在左声道中,第二输入会出现在右声道中。这样,我们很容易区分出比如是客服的声音,还是用户的声音,以利于问题的解决。

  模拟线录音板卡支持用户配置高电压和低电压。允许自定义三种电压状态高电压、低电压和中间电压。模拟线录音板卡可以检测这三种状态。

  我们知道计算机总线有ISA、PCI等,现在又推出PCIe的计算机总线。许多服务器中都是基于PCIe的总线。那么作为录音板卡也要与时俱进,推出相应的支持PCIe总线的板卡。该厂家已经推出模拟线、数字话机和数字线录音的PCIe的录音卡。这样对于客户而又多了一种选择。

  模拟电话和数字电话的区别。电流信号分为数字信号和模拟信号,例如语音信息可以通过电压电流频率的大小来表示,也可以经过编码,用数字的形式来表示。

  数字话机

  我们知道交换机用户模块除了模拟分机模块,还有数字分机模块。例如,交换机厂商AVAYA、Alcatel,他们就分别提供不同的交换机和数字话机,如:AVAYA提供DEFINITY 2 wire类型交换机,并且可以使用6402 display、6408 display等话机。各个厂商的数字话机所使用的协议各不相同,并且有两芯和四芯之分。一般情况下,四芯的数字话机,我们需要用录音板卡的两个通道去录一个数字话机。

图1-3 数字话机录音示意图

  针对上图所示的录音,PBX到TAP(录音点)的距离、TAP到数字话机距离,以及TAP至录音板卡之间的距离针对不同的交换机而不同。因为随着线路长度的增加,数字信号传输时有一个信号衰减的问题,这一点在现场实施时尤其要注意。具体要求如下:

  为了获得更好的信号(能量),从交换机到并线点距离,以及并线点到NGX录音卡的距离越短越好。

  必须使用钢材质量好的打线刀,如果发现线路信号不好,建议反复打线,或重新打线。因为连接在配线架上的线路,如果绝缘橡胶没完全打破,出现微小接触点,或铜芯在打线时被打线刀擦伤,产生毛刺,截面等,都会对电流产生干扰。

  必须使用双绞线,在打入连接点前,不要将双绞弄成并行线,每一对电话线必须使用一对双绞线,例如蓝,蓝白为一对的使用。

  禁止一排线架上打三层线,例如PBX最下层,电话机第二层,最后将录音系统线直接打第三层,这样的断线和干扰非常严重。所以必须要将PBX打在两排配线架上,分别和电话,录音线路并联。

  模拟电话线只能传送声音信息,所以象主被叫号码,DTMF按键等信息需要用特殊频率的声音进行编码后才能传送;而数字电话可以同时传送控制信号和语音信号,声音和控制信息经过数字化编码后,可以通过两条导线传送到交换机,但一路数字电话的导线可以是两条也可以是四条八条等。数字话机必须能调制解调这些数字语音和识别这些控制信号,这就是数字话机和模拟话机的主要区别。

  在数字话机录音时,有时客户的规模可能不大,但他们已经购买了录音板卡,那么能否自己用一部分线路,还有一部分线路给别人呢?答案是肯定的。我们可以在设置上解决,比如前八路录一种数字话机、后八路录另一款数字话机,这样可以提高系统的利用率。

  我们在做录音系统时,当然是希望一块板卡能完成所有主流交换机及其数字话机的支持。这样一来是节约成本、二则是节约人力。那么现在我们把选用的NGX系列录音板卡,支持多个厂家交换机,其使用了先进的数字接口技术,可以支持几乎所有主流交换机的数字话机录音,是一片真正为通行世界而设计的数字话机高阻录音卡。固件可以随时升级,通过简单操作的固件升级来增加对交换机的支持。多种录音启动模式,声音启动、D-Channel启动、或呼叫进程状态启动。板卡上内建混音功能,通过板卡上的音频端口可以实时监听本卡8至24个端口中任何端口上的通话,不占用交换总线资源,更可以通过交换总线监听其他板卡端口实时通话。

  另外我们可以通过Streaming技术对录音板卡进行实时监听和网络查听。利用立体声声道录音技术,可以分清远端和近端的通话。

  以前流行的一线通,即BRI(2B+D)线路,我们也可以很方便的通过此录音板卡进行录音。

  从硬件上看去,交换机上分别安装了模拟和数字的中继控制模块,而线路上传送的电信号,也分别为模拟和数字的。中继模块的类型只要两边相同就行了,和用户模块类型没有关系,所以可以有两个模拟电话,中间通过数字中继连接。

  模拟中继线可以仍然用一条电话线来传输一路中继;数字中继线一般是一对同轴电缆,或者双绞线。一对E1的同轴电缆可以传送30路话音、一根双绞线也可以传送30路话音(E1)或24路话间(T1);而模拟中继线和普通电话线一样,传送一路话音需要一对导线。

  数字中继有两种:T1和E1 
 
  一条T1数字中继线能在双绞线上传24个电话。T1的24路通话容量也称为一个T1排。T1中继具有24个时隙,每个时隙承载话音。每路话音信号的数字化速率为64kbit/s,并且包括A、B两个信令比特流。一个时隙有时也称作一个DS-0(Digital Signal Level 0)信号。

  数字化时隙上也可以拨数字,方法与模拟线类似,即分为DTMF、MF和脉冲。脉冲数字借助A、B比特的通断来发送,就象号盘话机脉冲时环流的通断一样。采用E&M信令发送脉时,只需把摘机状态(AB=11)转化为挂机状态(AB=00)
  一个带有24个DS-0时隙信号和同步信息的完整T1排叫作DS-1信号。

  E1中继具有32个时隙,分话音时隙和信令时隙两类。32X64kbit/s=2.048M,即2M,所以E1线一般也称为2M线。

  E1和T1都使用时分复用(TDM)方法,把多个通道的数据复用成一个二进制数据码流。

  T1和E1采用的PCM压扩特性表不同。T1采用μ律,E1采用的是A律。一般来说,中国和欧洲使用E1标准,东南亚和美国使用T1标准,日本是使用基于T1协议变换的J1。

图1-4 E1/T1数字线录音示意图

  我们知道在录音时,录音板卡只是被动的接收信息,而不参与对发送信息,那么此时的录音板卡是只需要RX(接收)接口,而不需要TX(发送)接口。上图中的“”是指连接E1线BNC所用的T型三通,该T型三通两个母头一个公头,两个母头连接E1线,一个公头连到录音板卡。DP系列数字中继高阻录音卡,是为搭录E1/T1专门设计录音卡,卡上的E1/T1高阻接口可以在不影响通讯的前提下,提取语言和数据信息.单系统支持多达4片卡.卡上通过高阻接入部件独立监控双向的话音通话,并获取全部的拨入及拨出的信令信息.即使安装录音板卡的电脑关闭的情况下,也不会影响正常的通信.每片卡最多支持60个录音通道,单系统最大支持240个录音通道的同时录音.此板卡可通过软件设置T1/E1接口,使得一块板卡可以适用不同PCM接口,可以使系统开发时节约库存成本。板卡可以录CCS(共路信令)、CAS(随路信令),如:CCS中的ISDN呼叫状态监控,可以准确地截取接收ISDN线路上的信令信息,使得录音系统可以根据呼叫状态进行录音,并获取相关的呼叫关联信息。如CAS中的R2MF、China No1等。

  我们耳熟能详的中继线,它可以分为模拟线中断和数字线中继,那么对它录音就采用上述的模拟线方式录音和数字线方式录音。

  IP话机

  传统的电话电路是TDM电路,现在我们经常听到IP电话这个名词,IP电话是相对于传统电话而言的,它最大的优势是充分利用了现有的电话线路,借助于无所不在的因特网络进行语音传输,大幅度降低通话成本。

  IP是英文Internet Protocol的缩写,其中文名为“网络协议”,它是因特网上不同计算机进行数据交换的基本协议,换句话说,它是因特网中不同计算机进行“沟通”的主桥梁。

  明白了这一点,大家就不难理解IP电话其实就是通信网络通过TCP/IP协议实现实时传送语音信息,达到人们之间的相互交流的目的。

  IP电话(网络电话)原理

  平时我们在拨打普通电话之时,无论是打市内电话,还是长途电话,通话双方必须占用一条临时专门线路,而且在通话过程中该线路不得被他人占用。然而事实上这条通话线路并不能做到100%的利用,大部分被白白浪费掉了。

  IP电话与普通电话最大的不同,是它充分利用了因特网络,在基于TCP/IP协议的基础之上,由专门设备或软件将呼叫方的语音信号(一种模拟信号)采样后数字化,同时进行压缩与打包,将语音信息转化为一个个的小数据包,这些小数据包通过网络自由寻找网络空闲空间,将语音信息传输到对方,对方的专门设备或软件接收到语音包后,解压还原成模拟信号送至电话。这样一来,虽然看上去过程很麻烦,但通话过程中不必建立专门线路,而只是见缝插针地使用网络,大大节省通话费用,这也就是为何拨打IP电话这么省钱的原因之所在。那么我们由此也可以很好理解IP座席可以是远程,也可以是本地的。

  现在各交换机厂商都有相应的IP话机。

  我们知道,现在好多客户对传统链路的数字话机录音方案十分了解,这主要得益于数字话机录音时可以将一些主被叫等信息能过录音板卡的D信道传给用户调用。那么现在的IP录音方案也有多种,但不外乎两大类,一类是纯软模式,一类是硬件模式。

  在纯软模式下,一般是用交换机的镜像口获取相应数据,因为好多数据都会备份到其上,那么我们获得数据时会有好多对录音无用的数据,自己要作一定的甄别,还有在数据编码格式转换时要花费大量的精力和机器的CPU资源。交换机上镜像的设置也要有相应技术基础,还有最严重的问题就是会产生丢包,因为数据量发送,难免镜像口会不能及时响应,还有如果客户那边交换机环境变化了,那么录音系统也要随之变化,又要投入大量人力。

  相比之下,用硬件模式作IP录音,交换机环境因素不用考虑,这个交给厂家来处理,因为厂家会及时对新交换的支持,还有大量数据之事,也由厂家来处理,录音板卡会将与录音有关的信息发给用户,其余信息不再发送,至于编解码之事也交由厂家来处理。用户只需考虑录音后续之事。如果用户以前开发过数字话机的录音,那么对IP话机录音相对更易上手,把呼叫等信息也通过D信道方式提交给用户。

  IP话机的录音示意图和图1-4 E1/T1数字线录音示意图类似。不过此时PBX与IP话机之间的连线改成网线(RJ45)了。并且在两个设备之间多了个并接设备TX100,其示意图如下:

图1-5 TX100连线示意图

   IPX-C高阻录音板卡是专门为IP-PBX电话录音而设计的新一代录音产品,可对IP-IPX的数据包进行过滤并转发语音媒体流到网络上的语音设备,可以支持各种主流的IP-PBX协议,卡上共有三个RJ45网络接口,其中两个RJ45用于接收TX100/TX1000发送到IPX-C的上行RTP数据流和下行RTP数据流,第三个RJ45接口用于连接其它网络设备,以进行语音处理。该录音板卡可以支持480路IP通话,并可以准确监控摘挂机及呼叫状态等IP、D-CHANNEL信息。配合SoftRecorder(语音处理)软件,实现录音的全过程。支持多种IP协议,如HTTP、Skinny、SP和H.323等。灵活的事件触发机制,录音程序可根据API呼叫控制或利用PBX协议开始和停止呼叫录音。RTP转发功能,可将所有媒体的RTP转发给多种网络设备。上图所说的高阻搭线设备在IP录音系统中所起得的作用是,其高阻串接在网络上,将数据分析成上行的数据流和下行的数据流,再将两个方向的数据流通过高阻搭线设备的网络接口发送给VOIP录音板卡,其独特的高阻电路设计保证了无论通电与否,其在网络中的连接都不会影响原有的网络通讯。

  在IP录音中高阻搭接设备,上图中的TX100,与录音板卡相连的接口,其分上行和下行,所以没办法做到冗余,并且由于其设备特性不能搭接到千兆网络中,也就是说如果要在千兆网中使用,须先接入一个网络设备使之成为百兆网络,TX100才能高阻搭接,现在有了其升级产品TX1000,可以做到只用一个端口与录音板卡相连,该端口数据包括上行、下行。有鉴于此,我们可以很好的利用其特性做冗余备份(图1-6)。

图1-6 TX1000冗余备份图

  在上图中,TX1000上Network其中一个端口与交换机镜像口或Switch设备直接相连,Network的另一个端口与另一个switch相连,该switch下相连好多IP话机。Monitor中的ATx端口与一块IP录音板卡相连,另一端口BTx与第二块IP录音板卡相连。这样就做到了IP录音的冗余备份。

  若系统需要更多的冗余备份,也可用多TX1000集连的方式实现,下图即为集连示意图:

图1-7 TX1000集连示意图

  我们从上面几个录音的示意图中可以看到,录音时还存在一个问题,那就是全检和抽捡。即所谓的全程录音还是按需录音。如果是按需录音就直接并线到要录音的点。如果要全程录音,则要将上述几种录音方式充分考虑。比如外线是E1线到交换机,交换机到分机是数字话机。如要全部录音,外线与分机之间的通话录音我们可以并线在E1线上考虑用DP系列录音板卡,而内部数字话机与数字话机之间通话录音我们可以考虑用NGX系列录音板卡。

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