如何解決音頻會(huì)議回聲消除

聲學(xué)回聲消除(AEC)是通過聲音鏈路使房間內(nèi)各個(gè)位置聲音產(chǎn)生相關(guān)性的一種技術(shù)。只要是一個(gè)有多個(gè)房間同時(shí)參與的、無障礙的、全雙工會(huì)議，并且會(huì)議話筒會(huì)拾取到音箱中的聲音時(shí)，就需要用到AEC。

一、 聲學(xué)回聲產(chǎn)生的原因

在一個(gè)典型的會(huì)議形式中(圖1)，從房間B中通過電話線或者其他音頻網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒块gA的聲音，又通過音頻網(wǎng)絡(luò)傳了回去。在房間B里的人就會(huì)聽到了一個(gè)經(jīng)過音頻網(wǎng)絡(luò)和房間A之后有了延時(shí)的自己的聲音。如果人們?cè)诮徽剷r(shí)聽到了自己的回聲，那么就很容易被分散注意力，而且也很難有一個(gè)非常自然的交談。對(duì)于有效的溝通來說，消除回聲是非常重要的。

消除聲學(xué)回聲有許多種方法。有一種方法是在話筒和音箱之間加入選擇開關(guān)，使它們不能同時(shí)啟用(圖2)。這樣就打破了聲音產(chǎn)生回聲的信號(hào)通路。但它也破壞了交流，使會(huì)話的進(jìn)行一點(diǎn)都不自然，因?yàn)槁犝弑仨毜鹊搅硪欢说陌l(fā)言人講完。在這一系統(tǒng)中的聲音是半雙工的。這種方法通常用于對(duì)講機(jī)系統(tǒng)和雙通道廣播，但是由于交流的自然性受到限制，所以最

好不要在音頻會(huì)議系統(tǒng)中使用。

另一種方法是在物理上把音箱和話筒隔離開來。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子就是電話的聽筒。因?yàn)槁犕仓械男±�叭離人耳非常近，所以就可以把聲音的電平做的很小，這樣既能夠聽清楚又不會(huì)被話筒拾取到。因?yàn)樵诼犕驳睦�叭與話筒之間沒有聯(lián)結(jié)，所以在遠(yuǎn)端也就不會(huì)有回聲。當(dāng)然，為每個(gè)人配發(fā)聽筒也就無法兼顧會(huì)議的自然交流和正�；顒�(dòng)。

AEC已經(jīng)成為會(huì)議系統(tǒng)中提供全雙工音頻的標(biāo)準(zhǔn)方法。AEC是通過消除或者移除本地話筒中拾取到的遠(yuǎn)端的音頻信號(hào)來阻止遠(yuǎn)端的聲音返回去的一種處理方法。這種音頻的移除都是通過數(shù)字信號(hào)處理來完成的。

二、回聲消除的工作原理

盡管回聲消除是非常復(fù)雜的技術(shù)，但我們可以從簡(jiǎn)單的描述中來了解一下這種處理方法：

1、房間A的音頻會(huì)議系統(tǒng)接收到房間B中的聲音

2、聲音被采樣，這一采樣被稱為回聲消除參考

3、隨后聲音被送到房間A的音箱和聲學(xué)回聲消除器中

4、房間B的聲音和房間A的聲音一起被房間A的話筒拾取

5、聲音被送到聲學(xué)回聲消除器中，與原始的采樣進(jìn)行比較，移除房間B的聲音

只有房間A的聲音才會(huì)被送到房間B中，這樣就得到了無回聲的聲音。還可以從另一方面來看回聲消除處理。我們知道本地的聲音是音箱/房間/話筒(LRM)組合作用的結(jié)果。這種作用的特點(diǎn)取決于LRM的脈沖響應(yīng)特性曲線。我們可以把LRM看作為一個(gè)濾波器，它改變了遠(yuǎn)端的聲音(圖3)。改變以后的聲音被本地的話筒拾取，又被傳送回遠(yuǎn)端�；芈曄�除器模擬了本地房間的脈沖響應(yīng)特性曲線。它監(jiān)聽本地的聲音，并建立一個(gè)房間的聲學(xué)模型。隨后用這個(gè)聲學(xué)模型，或者說濾波器來像LRM組合改變接收到的聲音那樣改變遠(yuǎn)端傳來的聲音。把在回聲消除器的自適應(yīng)濾波器中改變后的聲音信號(hào)進(jìn)行反相之后與本地話筒中拾取的音頻信號(hào)相加，就可以把回聲消除掉。

回聲消除器模擬LRM組合后的濾波越精確，消除回聲的效果就越好。時(shí)刻監(jiān)視并調(diào)整消除處理中的誤差，可以糾正回聲消除器的濾波模型。回聲消除器的能力是用回波損耗增益(ERLE)來衡量的。

ERLE是一個(gè)以分貝(dB)為單位度量回聲消除器和非線性處理(或是NLP，一種高級(jí)的抑制殘余回聲的陷波系統(tǒng))的性能。這度量了回聲消除器(或是NLP)在所傳輸?shù)男盘?hào)中造成多大的增益以從話筒信號(hào)中移除回聲。這個(gè)度量必然是負(fù)值。

回波損耗(ERL)是以分貝為單位度量從音箱系統(tǒng)到話筒之間的直接回聲和反射回聲經(jīng)過聲衰減和聲吸收后的損耗。這一度量受到音箱輸出電平和話筒輸入靈敏度的影響。在這里，回聲分貝數(shù)減小時(shí)，回聲消除的能力就增強(qiáng)。ERL不光受到PA系統(tǒng)的功放增益總量影響，還受到房間聲學(xué)環(huán)境、話筒和音箱的擺位以及相互的距離、還有房間的環(huán)境噪聲的影響。越高的電平意味著越小的ERL，也就意味著更加依賴AEC以爭(zhēng)取消除聲學(xué)回聲。話筒的高增益也會(huì)對(duì)ERL產(chǎn)生影響。<

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