アコースティック・エコー・キャンセレーション技術のオーディオ・アーキテクト

  

アコースティック・エコーとは何か、なぜキャンセルが必要か？ 

アコースティック・エコーは、会議システムで遠側のスピーカーから出力された音声が近側の部屋のマイクロフォンで拾われ、遠側に送り返されるときに発生します。送り返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。

受信した遠側信号は、スピーカーからマイクロフォンへ直接転送されるのではなく、部屋の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、減衰が含まれる可能性があります。これらの効果は部屋の伝達関数の結果です。この伝達関数は、部屋内の物体が動いたりマイクロフォンの位置が変わったりするため、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。その後、受信信号にその伝達関数を適用し、修正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入力チャネルで構成されています。

 

各チャ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参照

      ●  自動ゲイン制御

      ●  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の極めて高速な収束速度

 

例：ローカル音声補強を備えた基本会議システム

この例では、4つのマイクロフォンがテレフォン・ハイブリッド・カードを経由して音声を遠側に送信しながら、ローカル・スピーカーにも信号を送信して音声補強を行います。信号ミキシングは、ゲイン・シェアリング・オートミキサー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、話者の直上のスピーカーから部屋の音響特性が反映されたコピーが開いているマイクロフォンに再び入り込んで、元の音声信号とともに遠側に送信されるのを防ぐため、ミックス・マイナス設定を取り入れることです。

ここに示されている設計では、遠側と近側の両方の信号がローカル・ルーム・スピーカーに入力されます。この設計は機能しますが、前述のように、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。

参照を前の「ローカル音声補強なし」の例と同じ位置に移動すると、参照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を満たします。ただし、そうすることで参照信号は近側と遠側の両方の信号のミックスが入力されることになります。

参照信号は入力音声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入力カードのマイクロフォン信号をキャンセルします。入力マイクロフォン信号経路は遠側と同時にローカル・スピーカーにも送信されるため、遠側のリスナーはマイクロフォン信号を聞くことができません。マイクロフォン信号の一部のみがキャンセルされます。これは音声アクティビティ検出状態が原因です。音声アクティビティ検出処理は、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、マイクロフォン信号はローカルと遠側の両方で歪みが生じます。

これを解決するために、別の高域/低域パス処理オブジェクトとパラメトリック・イコライザーを使用して、参照にルーム・スピーカーと同じ信号を提供します。その結果、遠側信号のみが参照として除去され、近側と遠側の両方の音声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保つことが重要です。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、リミッティングなどの非線形処理が、参照信号にも適用されていることに注意する必要があります。「パラメータ値をコピー」機能を使用して、設定が同一であることを確認する必要があります。

 

 

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