Audio Architectにおけるアコースティック・エコー・キャンセレーション

  

アコースティック・エコーとは何か、なぜキャンセルする必要があるのか？ 

アコースティック・エコーは、会議システムにおいて、遠隔側の音声がローカルスピーカーから再生されたものが、近隣側の部屋のマイクで拾われ、遠隔側に送り返されるときに発生します。この送信される信号は元の信号の遅延版であり、これがエコーの原因となります。

受信した遠隔側信号は、スピーカーからマイクへ直接伝達されるのではなく、部屋の音響特性の影響を受けます。これには、異なるシグナル経路による残響、周波数フィルタリング、減衰などが含まれます。これらの影響は、部屋の伝達関数の結果です。この伝達関数は、部屋内の物体が移動したり、マイクの位置が変わったりすることで、動的に変化します。

不要な信号を正確に差し引くために、アコースティック・エコー・キャンセレーション(AEC)プロセッサーは、動的な部屋の伝達関数をシミュレートする必要があります。その伝達関数を受信信号に適用することで、変更された元の信号を正確に差し引くことができます。

各Soundweb London AEC入力カードは、4つのAEC入力チャンネルで構成されています。

 

各チャンネルは以下の機能を提供します： 

      ●  独立した20Hz - 8kHzアルゴリズム

      ●  個別AECリファレンス

      ●  自動ゲインコントロール

      ●  ノイズキャンセレーション

      ●  適応型(スピーチパッシング)非線形処理

      ●  49dB/sという極めて高速な収束速度

 

例：ローカル音響補強を伴う基本的な会議システム

この例では、4つのマイクがTelephone Hybridカードを介して遠隔側へオーディオを送信すると同時に、ローカルスピーカーにも信号を送信して音響補強を行います。信号ミキシングは、Gain Sharing Automixer処理オブジェクトを使用して実行されます。このタイプの設計に最適な方法は、適切なゲイン構造を維持し、発話者の真上にあるスピーカーから部屋の音響特性が付加されたコピーが開いているマイクに再び入り込み、元の音声信号と共に遠隔側に送信されるのを防ぐため、ミックス・マイナス設定を組み込むことです。

ここに示されている設計では、遠隔側と近隣側の両方の信号がローカルルームスピーカーに供給されます。この設計は機能しますが、前述したように、AECアルゴリズムは最大限のパフォーマンスを発揮しません。

リファレンスを前の「ローカル音響補強なし」の例と同じ位置に移動すると、リファレンスをスピーカー出力にできるだけ近い位置に配置するというルールは満たされますが、そうすることでリファレンスには近隣側と遠隔側の両方の信号のミックスが供給されることになります。

リファレンス信号は入力オーディオ経路から除去される信号であるため、AECアルゴリズムはAEC入力カードにおいてマイク信号をキャンセルします。入力マイク信号経路は遠隔側とローカルスピーカーの両方に供給されるため、遠隔側のリスナーはマイク信号を聞くことができなくなります。Voice Activity Detection状態により、マイク信号の一部のみがキャンセルされます。Voice Activity Detection処理は、オーディオが音声であるか沈黙/背景ノイズであるかを判定します。これにより、マイク信号はローカルと遠隔側の両方で歪みが生じます。

これを解決するために、別のHigh / Low Pass処理オブジェクトとParametric EQを使用して、リファレンスにルームスピーカーと同じ信号を提供します。その結果、遠隔側信号のみがリファレンスとして除去され、近隣側と遠隔側の両方のオーディオのミックスがルームスピーカーに供給されます。
両方の信号経路で同じ設定を維持することが不可欠です。特に、スピーカー出力信号に適用されるコンプレッションやリミッティングなどの非線形処理も、リファレンス信号に同様に適用されるよう注意する必要があります。設定が同一であることを確認するために、Copy Parameter Values機能を使用する必要があります。

 

 

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