淺談通訊會(huì)議回聲產(chǎn)生及解決方法
用戶(hù)在打電話(huà)中，如果聽(tīng)到自己的聲音電話(huà)在聽(tīng)筒里被重復(fù)，就意味著出現(xiàn)了回聲。回聲實(shí)際上就是你自己的聲音“泄漏”到你的接收路徑中。在任何通訊系統(tǒng)中都會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，在視頻會(huì)議系統(tǒng)中，回聲產(chǎn)生這種現(xiàn)象更為嚴(yán)重。
一、回聲的產(chǎn)生原理
1、 回聲產(chǎn)生途徑
在任何一個(gè)通訊會(huì)議中，至少包括兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。從每一個(gè)節(jié)點(diǎn)看來(lái)，每個(gè)呼叫都包括兩個(gè)語(yǔ)音路徑：
發(fā)送路徑——本地拾取聲音，遠(yuǎn)端回放聲音。也就是說(shuō)從呼叫方的嘴巴傳送到接收方的耳朵中。
接收路徑——遠(yuǎn)端拾取聲音，本地回放聲音。也就是接收方在接收到會(huì)話(huà)時(shí)創(chuàng)建接受路徑，發(fā)送方的聲音由接收方的耳朵接聽(tīng)到。
圖1給出了房間A和房間B之間的簡(jiǎn)單語(yǔ)音呼叫顯示圖。從房間A方看來(lái)，傳送路徑把房間A的語(yǔ)音信號(hào)發(fā)送到房間B聽(tīng)眾的耳朵中，接受路徑把房間B的聲音送回到了房間A聽(tīng)眾的耳朵中。
我們知道，回聲是由于自己的發(fā)言聲音泄漏到自己的接收回路中。一般來(lái)說(shuō)從發(fā)送端泄漏到接收端而引起的回聲現(xiàn)象，可以有兩個(gè)產(chǎn)生途徑：
* 線(xiàn)路回聲—— 通訊回路中節(jié)點(diǎn)設(shè)備對(duì)發(fā)送／接收信號(hào)的耦合所產(chǎn)生的回聲。可能產(chǎn)生回聲的節(jié)點(diǎn)設(shè)備包括：音頻混合轉(zhuǎn)換器、電話(huà)機(jī)、VC會(huì)議終端、路由器、PBX電話(huà)交換器等。
* 聲回聲——通過(guò)空氣作為傳播媒介，由Speaker直接耦合到MIC所產(chǎn)生的回聲影響。
2、回聲的兩個(gè)主要屬性
音量和延遲：回聲和原始信號(hào)如果相差50毫秒以下的時(shí)候，人耳一般不會(huì)感受到回聲。而是感覺(jué)原始信號(hào)被增強(qiáng)了。另外，在混響時(shí)間較長(zhǎng)的大會(huì)場(chǎng)。如果系統(tǒng)泄漏的回聲信號(hào)低于原始信號(hào)30db以上，而且延時(shí)小于80毫秒的時(shí)候。回聲信號(hào)一般會(huì)被混響聲所淹沒(méi)，用戶(hù)則聽(tīng)不到回聲。
3、回聲的兩個(gè)基本特征
* 回聲聲音越大（回聲的幅度越大），越令人煩惱。
* 回聲延遲越大（語(yǔ)音往返延遲越長(zhǎng)），越令人煩惱。
4、回聲的實(shí)際危害
* 嚴(yán)重影響了會(huì)議的清晰度。
* 多點(diǎn)回聲容易引起網(wǎng)間聲音振蕩。
二、回聲的問(wèn)題定位
回聲的泄漏問(wèn)題總是發(fā)生在終端設(shè)備的原因如下：
* 泄漏僅發(fā)生在模擬電路部分，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字部分的語(yǔ)音不會(huì)從一個(gè)路徑到另一個(gè)路徑。
* 在終端設(shè)備的模擬部分，信號(hào)容易從一條路徑泄漏到另一條路徑。它們可以是電路電子信號(hào)的泄漏，也可以是從揚(yáng)聲器到麥克風(fēng)聲波的泄漏。
既然回聲大多產(chǎn)生在終端設(shè)備上，我們的回聲消除設(shè)備一般也設(shè)計(jì)在終端設(shè)備上。從應(yīng)用方式上主要分為消除本地回聲的消除器和消除異地回聲消除器。從回聲消除能力上分為線(xiàn)路回聲消除器、聲回聲消除器。
三、回聲消除原理與兩種消除方式的對(duì)比
回聲消除的原理：
假設(shè)我們要消除房間 A所能聽(tīng)到的回聲。我們把房間A 發(fā)送回路的聲音送入采樣器（Echo Canceller Reference）進(jìn)行采樣，采樣后這個(gè)樣值被送到回聲抑制模型電路進(jìn)行回聲抑制模型建立。再把這個(gè)回聲抑制的模型送入接收回聲上的回聲比較器進(jìn)行比較。最終達(dá)到回聲抑制的效果。
1. 回聲采樣電路有一個(gè)重要參數(shù)是回聲消除器的覆蓋范圍時(shí)間，它決定了最大的回聲消除延遲時(shí)間，也就是說(shuō)可以消除延遲多長(zhǎng)時(shí)間后返回的回聲。這個(gè)時(shí)間可以是網(wǎng)絡(luò)延遲、也可以是聲波在空氣傳播時(shí)的速度延遲。一旦回聲延遲時(shí)間超過(guò)了回聲消除器的覆蓋范圍時(shí)間，任何回聲消除器也都不起作用了。
2. 另一個(gè)重要參數(shù)是回聲強(qiáng)度，回聲信號(hào)的強(qiáng)度一定要低于原始語(yǔ)音信號(hào)的強(qiáng)度。一旦回聲信號(hào)高于原始信號(hào)的強(qiáng)度，回聲消除電路也會(huì)失去作用。因?yàn)檫@時(shí)候系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法區(qū)別哪個(gè)信號(hào)應(yīng)該是回聲了。
3. 如果聲波是從揚(yáng)聲器以空氣為媒介泄漏給麥克風(fēng)的話(huà)，僅僅帶有以上兩個(gè)特征的回聲消除器是不能完全消除回聲的。因?yàn)槁暡ㄔ诳諝庵袀鞑r(shí)，波形會(huì)有很大的變化。因此，回聲消除比較準(zhǔn)確的說(shuō)是相似比較。回聲抑制器中配備的NLP電路能夠提供多個(gè)回聲消除比較的相似度等級(jí)，保證了回聲抑制器更加準(zhǔn)確的消除回聲。
四、常見(jiàn)的兩種回聲消除方式
1. 本端回聲消除器（以CISCO系統(tǒng)內(nèi)置回聲消除器為代表）：回聲消除電路內(nèi)置在本端通訊終端設(shè)備上，為本地會(huì)場(chǎng)消除遠(yuǎn)端回聲影響。
實(shí)際效果：對(duì)于用耳機(jī)和聽(tīng)筒形式的個(gè)人對(duì)話(huà)，回聲消除效果明顯。對(duì)于利用音箱和麥克風(fēng)的大型會(huì)場(chǎng)所產(chǎn)生的聲回聲不能完全的消除。原因主要有兩個(gè)：這種回聲消除器所需要考慮的回聲消除延遲時(shí)間包括聲波速度延遲和網(wǎng)絡(luò)延遲的總和，而網(wǎng)絡(luò)延遲一般很難確定并且往往超過(guò)回聲消除覆蓋范圍時(shí)間，引起回升效果失效；CISCO的回聲消除電路沒(méi)有提供NLP電路，不能應(yīng)付空間對(duì)回聲信號(hào)的多樣變化。
2. 異端回聲消除器（以ClearOne的回聲消除器為代表）：本地的回聲消除電路是用來(lái)消除對(duì)端的回聲。
實(shí)際效果：能夠有效的實(shí)現(xiàn)聲回聲消除和線(xiàn)路回聲消除，回聲消除效果非常明顯。主要原因是: 這種回聲消除器從采樣電路到回聲消除電路之間,只存在聲波在空氣中的速度延遲，而這個(gè)延遲的大小是由揚(yáng)聲器到麥克風(fēng)這段距離所用的實(shí)際時(shí)間決定的。一般500～1000人的大會(huì)場(chǎng)延遲也只有100毫秒 左右。而常規(guī)的回聲消除器的覆蓋范圍時(shí)間都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這個(gè)數(shù)字。因此，不存在因回聲延遲時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生的無(wú)法正常消除回聲的現(xiàn)象。考慮到聲波在空氣中傳輸?shù)淖兓芈曄髦刑砑恿薔LP電路，達(dá)到識(shí)別不同變化程度的回聲信號(hào)。
3 、分布式回聲消除：
前面我們提到了由于聲波在空氣中傳播時(shí)，信號(hào)的波形會(huì)出現(xiàn)很多變化。當(dāng)使用多只MIC拾取回聲的時(shí)候，進(jìn)入每一只MIC的回聲大小、波形都是不同的。因此，我們只用一個(gè)回聲消除模型來(lái)消除多個(gè)MIC產(chǎn)生的不同回聲是完全不能把回聲消除干凈的。分布式回聲消除技術(shù)給每一個(gè)MIC建立不同的回聲抑制模型，分別有效的抑制不同MIC拾取的回聲。
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