在通信系统中,带宽往往是一种很宝贵的资源,而如何能够在有限的带宽下获得更高品质的语音效果和更好的用户体验正是低速率语音编码要解决的问题。低速率语音编码追求的目标是以更低的传输速率提供更好的语音服务,或者说在相同的服务质量前提下,占用最小的频带资源。语音编码将模拟信号转变为方便传输的数字信号,通常,语音编码从技术特点来说可分为以下三类:波形编码、参数编码以及波形与参数结合的混合编码。波形编码将语音信号当作普通波形信号进行处理,尽可能地使重构出的语音信号与原始语音信号接近,参数编码通过提取语音的特征参数,并对这些参数进行编码,而混合编码则结合了二者的优势,本文所设计的声码器采用的编码方式就是混合编码。本文针对LPC-10声码器激励源过于简单、参数提取算法较复杂、合成语音自然度低等问题,作出一系列的优化改进。主要包括几方面的工作:采用混合激励替换简单的二元激励,细化了激励信号;简化了基音周期提取算法,降低了算法的时间复杂度和通信时延,提高了语音实时性;对子带声音强度的量化采用新的模糊聚类级联LBG二级码本训练算法,结合了模糊聚类和两级码本各自的优势,克服了LBG算法中初始码本选用随机法容易造成类空胞腔和易陷入局部最优等问题;并用本文提出的二级矢量量化算法对子带声音强度进行二级矢量量化,提高子带声音强度的量化精度(4bit,16级量化)。最后对本文提出的算法进行了仿真实验,并与线性预测编解码算法进行了对比。实验结果表明,本文提出的算法在算法时间复杂度、合成语音质量等方面表现优异。