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声学回声消除音频架构师

  

什么是声学回声,为什么需要消除它? Acoustic Echo Cancellation diagram

声学回声产生于会议系统中,当远端语音通过本地扬声器播放时,被近端房间的麦克风拾取,并传送回远端。这个传输的信号是原始信号的延迟版本,因而产生回声。

接收到的远端信号不是直接从扬声器传输到麦克风,而是受到房间特性的影响。这包括不同信号路径导致的混响、频率滤波和衰减。这些效应源于房间的传输函数。随着房间内物体移动或麦克风位置改变,此传输函数也动态变化。

为了正确消除不需要的信号,声学回声消除(AEC)处理器需要模拟动态房间传输函数。然后它可以将该传输函数应用于接收的信号,并正确消除修改后的原始信号。

每个 Soundweb London AEC 输入卡由四个 AEC 输入通道组成。

 

每个通道提供以下功能: 

      ●  独立的 20Hz - 8kHz 算法

      ●  独立的 AEC 参考

      ●  自动增益控制

      ●  噪声消除

      ●  自适应语音通过非线性处理

      ●  极快的收敛速率 49dB/s

 

示例:带本地音频补强的基本会议

Conferencing with local sound reinforcement本示例显示四个麦克风通过电话混合卡向远端传输音频,同时向本地扬声器供音进行本地音频补强。信号混音采用增益分享自动混音处理模块执行。此类设计的最佳方法采用减混结构以保持适当的增益配置,并防止位于讲话者正上方的扬声器传输经房间着色的副本,该副本会重新进入开放麦克风并与原始语音信号一起传回远端。

此处显示的设计将远端和近端信号都馈送至本地房间扬声器。此设计虽然可行,但如前所述,AEC 算法将无法发挥其全部性能。

若将参考信号移至与之前"无本地音频补强"示例中相同的位置,它将满足尽可能接近扬声器输出放置参考信号的原则,但这样做会使参考信号同时接收近端和远端信号的混合。

由于参考信号是要从输入音频路径中移除的信号,AEC 算法将在 AEC 输入卡处消除麦克风信号。由于输入麦克风信号路径同时馈送到远端和本地扬声器,远端的听众将无法听到麦克风信号。因为语音活动检测状态的限制,只有部分麦克风信号被消除。语音活动检测处理用于判断音频为语音还是沉默/背景噪声。这将导致麦克风信号在本地和远端同时失真。

为解决此问题,采用另一组高通/低通处理模块和参数均衡器,向参考信号提供与房间扬声器相同的信号。这样仅远端信号被参考和消除,同时仍将近端和远端音频的混合馈送至房间扬声器。
保持两条信号路径中的设置一致至关重要。特别是,必须确保应用于扬声器输出信号的任何非线性处理(如压缩或限制)也应应用于参考信号。应使用复制参数值功能以确保设置相同。

 

 

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