如何解决音频会议回声消除
如何解决音频会议回声消除
声学回声消除(AEC)是通过声音链路使房间内各个位置声音产生相关性的一种技术。只要是一个有多个房间同时参与的、无障碍的、全双工会议，并且会议话筒会拾取到音箱中的声音时，就需要用到AEC。
一、声学回声产生的原因
在一个典型的会议形式中(图1)，从房间B中通过电话线或者其他音频网络传输到房间A的声音，又通过音频网络传了回去。在房间B里的人就会听到了一个经过音频网络和房间A之后有了延时的自己的声音。如果人们在交谈时听到了自己的回声，那么就很容易被分散注意力，而且也很难有一个非常自然的交谈。对于有效的沟通来说，消除回声是非常重要的。
消除声学回声有许多种方法。有一种方法是在话筒和音箱之间加入选择开关，使它们不能同时启用(图2)。这样就打破了声音产生回声的信号通路。但它也破坏了交流，使会话的进行一点都不自然，因为听者必须等到另一端的发言人讲完。在这一系统中的声音是半双工的。这种方法通常用于对讲机系统和双通道广播，但是由于交流的自然性受到限制，所以最
好不要在音频会议系统中使用。
另一种方法是在物理上把音箱和话筒隔离开来。一个简单的例子就是电话的听筒。因为听筒中的小喇叭离人耳非常近，所以就可以把声音的电平做的很小，这样既能够听清楚又不会被话筒拾取到。因为在听筒的喇叭与话筒之间没有联结，所以在远端也就不会有回声。当然，为每个人配发听筒也就无法兼顾会议的自然交流和正常活动。
AEC已经成为会议系统中提供全双工音频的标准方法。AEC是通过消除或者移除本地话筒中拾取到的远端的音频信号来阻止远端的声音返回去的一种处理方法。这种音频的移除都是通过数字信号处理来完成的。
二、回声消除的工作原理
尽管回声消除是非常复杂的技术，但我们可以从简单的描述中来了解一下这种处理方法：
1、房间A的音频会议系统接收到房间B中的声音
2、声音被采样，这一采样被称为回声消除参考
3、随后声音被送到房间A的音箱和声学回声消除器中
4、房间B的声音和房间A的声音一起被房间A的话筒拾取
5、声音被送到声学回声消除器中，与原始的采样进行比较，移除房间B的声音
只有房间A的声音才会被送到房间B中，这样就得到了无回声的声音。还可以从另一方面来看回声消除处理。我们知道本地的声音是音箱/房间/话筒(LRM)组合作用的结果。这种作用的特点取决于LRM的脉冲响应特性曲线。我们可以把LRM看作为一个滤波器，它改变了远端的声音(图3)。改变以后的声音被本地的话筒拾取，又被传送回远端。回声消除器模拟了本地房间的脉冲响应特性曲线。它监听本地的声音，并建立一个房间的声学模型。随后用这个声学模型，或者说滤波器来像LRM组合改变接收到的声音那样改变远端传来的声音。把在回声消除器的自适应滤波器中改变后的声音信号进行反相之后与本地话筒中拾取的音频信号相加，就可以把回声消除掉。
回声消除器模拟LRM组合后的滤波越精确，消除回声的效果就越好。时刻监视并调整消除处理中的误差，可以纠正回声消除器的滤波模型。回声消除器的能力是用回波损耗增益(ERLE)来衡量的。
ERLE是一个以分贝(dB)为单位度量回声消除器和非线性处理(或是NLP，一种高级的抑制残余回声的陷波系统)的性能。这度量了回声消除器(或是NLP)在所传输的信号中造成多大的增益以从话筒信号中移除回声。这个度量必然是负值。
回波损耗(ERL)是以分贝为单位度量从音箱系统到话筒之间的直接回声和反射回声经过声衰减和声吸收后的损耗。这一度量受到音箱输出电平和话筒输入灵敏度的影响。在这里，回声分贝数减小时，回声消除的能力就增强。ERL不光受到PA系统的功放增益总量影响，还受到房间声学环境、话筒和音箱的摆位以及相互的距离、还有房间的环境噪声的影响。越高的电平意味着越小的ERL，也就意味着更加依赖AEC以争取消除声学回声。话筒的高增益也会对ERL产生影响。<
解密回声消除技术汇总
因为工作的关系，笔者从2004年开始接触回声消除(Echo Cancellation)技术，而后一直在某大型通讯企业从事与回声消除技术相关的工作，对回声消除这个看似神秘、高端和难以理解的技术领域可谓知之甚详。 要了解回声消除技术的来龙去脉，不得不提及作为现代通讯技术的理论基础——数字信号处理理论。首先，数字信号处理理论里面有一门重要的分支，叫做自适应信号处理。而在经典的教材里面，回声消除问题从来都是作为一个经典的自适应信号处理案例来讨论的。既然回声消除在教科书上都作为一种经典的具体的应用，也就是说在理论角度是没有什么神秘和新鲜的，那么回声消除的难度在哪里？为什么提供回声消除技术（不管是芯片还是算法）的公司都是来自国外？回声消除技术的神秘性在哪里？ 二、回声消除原理 从通讯回音产生的原因看，可以分为声学回音（Acoustic Echo）和线路回音（Line Echo），相应的回声消除技术就叫声学回声消除（Acoustic Echo Cancellation，AEC）和线路回声消除（Line Echo Cancellation, LEC）。声学回音是由于在免提或者会议应用中，扬声器的声音多次反馈到麦克风引起的（比较好理解）；线路回音是由于物理电子线路的二四线匹配耦合引起的（比较难理解）。 回音的产生主要有两种原因： 1．由于空间声学反射产生的声学回音（见下图）： 图中的男子说话，语音信号（speech1）传到女士所在的房间，由于空间的反射，形成回音speech1(Echo)重新从麦克风输入，同时叠加了女士的语音信号（speech2）。此时男
子将会听到女士的声音叠加了自己的声音，影响了正常的通话质量。此时在女士所在房间应用回音抵消模块，可以抵消掉男子的回音，让男子只听到女士的声音。 2．由于2-4线转换引入的线路回音（见下图）： 在ADSL Modem和交换机上都存在2-4线转换的电路，由于电路存在不匹配的问题，会有一部分的信号被反馈回来，形成了回音。如果在交换机侧不加回音抵消功能，打电话的人就会自己听到自己的声音。 不管产生的原因如何，对语音通讯终端或者语音中继交换机需要做的事情都一样：在发送时，把不需要的回音从语音流中间去掉。 试想一下，对一个至少混合了两个声音的语音流，要把它们分开，然后去掉其中一个，难度何其之大。就像一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，然后需要把红墨水提取出来，这恐怕不可能了。所以回声消除被认为是神秘和难以理解的技术也就不奇怪了。诚然，如果仅仅单独拿来一段混合了回音的语音信号，要去掉回音也是不可能的（就算是最先进的盲信号分离技术也做不到）。但是，实际上，除了这个混合信号，我们是可以得到产生回音的原始信号的，虽然不同于回音信号。 我们看下面的AEC声学回声消除框图(本图片转载)。
回声产生的原因
一、回声产生的原因 在通信网络中，产生回声的原因有两类：电学回声和声学回声。 1、电学回声：在目前几乎所有的通信网络中，信号的传递都是采用4 线传输，也就是在接收和发送两个方向上，各使用两条线传输信号，其中一条是参考地，另一条是信号线。 普通PSTN： 电话用户使用的话机都是通过2 线传输的方式接入本地交换机，一条线是参考地，另一条信号线上同时传输收发双向的信号。 在本地交换机中采用2/4 线转换(hybrid)实现这两种传输方式之间的转换。 由于实际使用的2/4 线变换器中混合线圈不可能做到理想状况，总是存在一定的阻抗不匹配，不能做到将发送端和接收端完全隔离，所以从4 线一侧接收的信号总有一部分没有完全转换到2 线一侧，部分泄露到了4 线一侧的发送端，因此产生回波（红色示意），如下图所示。 这种类型的回波称为电学回波，是回波的主要来源，一般的回波抵消器主要用来消除电学回波。 2、声学回声：由于话机问题导致话机在进行放音的过程中，部分音量从收话线路中被接受，产生回声（红色示意），如下图所示。 声学回波典型现象是在空旷的山谷中高声喊叫“哟——嗬——嗬——”，就能听到远处山谷的回声，还有北京天坛的回音壁与三音石也是同样道理。在通信网中，声学回波是因为在某些电话设备中，扬声器和传声器没有良好地隔离，发出的声音经空间多次反射回传到传声器而产生的，比如在空旷的房间或者汽车里使用免提电话就有这种情况。 从上述产生回音的原因可以看出，本端听到的回声是由对端造成的。 电学回声是1、本端说话的声音转换成电信号 2、传送到对端后从对端的二四线转换器 3、从对端的二四线转换器泄漏回来的； 声学回声是1、信号一直到达对端话机 2、转换成声音信号后从对方话机的麦克泄漏回来的。 二、感知回声的条件 通信网中的回声主要是由于电学回声导致的， 由回声产生的原理可以知道回声在电话网中总是存在的，但需要满足以下条件电话用户才能感受到回声：1、回波通路延时足够长 从发话者发出声音，到回波返回发话者，所经过的时间叫做回波通路延时。 如果回波通路延时很小，回波和用户发出的声音重叠在了一起，人是感觉不到回声的。对于大多数电话用户来说，如果回波通路延时时间：
楼宇对讲回音消除解决办法
楼宇对讲回音消除解决方法 近年，随着大数据时代的来临，很多楼宇对讲系统也相应的进入改造行列。传统的双线四线制对讲慢慢地进入衰老淘汰期，新兴的以太网传输网络一遍火热。但是在改造的过程中工程师们也将面临着一个新的挑战——回音消除！ “回音”是通讯产品及配件在实际使用的过程中，时常遇到的问题。客观地说，无论模拟式通讯、还是数字式通讯，在使用过程中，都一定存在回音的现象。因此，回音消除器产品成为了通讯业至今不息的论题。 在设计一款“回音消除”产品、或者模块化电路的时候，设计人员首先要了解“回音”产生的机理，而后从实际的条件入手，选择适合的产品方案。以下所讨论的，仅限于视频会议行业常规的使用条件下的产品。 回音的产生，最早是人们在一个空旷的峡谷中喊话，会多次听到自己的声音，这种现象是“声学回音”，指声源产生后，声波在某个物体的表面得到发射，形成“二次声源”，如果声波得到多次的反射，就会形成在峡谷中喊话的效果了。中国北京天坛回音壁就是人为地采用了这种回音原理，建造出的历史景点。 在电话出现后，人们又发现，在通话过程中，会在一定的短暂延时之后，听到自己说的话。这种回音现象，我们称之为“网络回音”，特别是采用两线式的电话系统，在两条铜线上要承载双向的语音信号，在电波延时后，就会出现“二次信号”了。 通讯中的回音，如果造成“多谐波”，就会发生“自激啸叫”，影响通讯效果。但是在电话通讯中，一定水平的“网络回音”（侧音）是有利于通话双方的沟通感觉。 目前楼宇对讲中所讨论的回音，同时包含了电路的信号延时产生的侧音和会场环境造成的声学回音两种因素，以下主要是由于声学回音Acoustic Echo造成，在下图中，解释了产生的原因： 在通讯中，室内机用户和本端用户形成了通讯的环路（Loop），一个双向的通信线路组成了一个封闭的环路。 图中所示：室内机用户的语音信号经过话筒的采集后，以数据信号的方式通过通信线路传递到室外机设备，通过扬声器播放出来；播放出来的声音和室外机用户讲话的声音同时进入话筒，
富迪语音芯片在新型应用中的回音降噪问题解决
富迪语音芯片在新型应用中的回音降噪问题解决 视听在数码娱乐中的应用越来越广，产品同质化严重已经是一个很普遍的问题。于是对产品的差异化设计需求越来越突出。每家方案设计公司，都绞尽脑汁的在挖掘新创意。 我所在公司是做一些数码方面的应用方案，每每遇到客户聚会聊天，都是讨论如何打破常规，找出卖点的思路，最近在做的两个案子就是基于老常规功能上，花了蛮多时间和精力，找到一些新的方向，得到客户和市场的认可。 其实产品大家都很熟悉，一个是机顶盒，一个是网络监控产品。 先说机顶盒，传统的机顶盒只是下行数据的看电视而已，所以在应用方面很单调，也一直无法突破啥，持续着这么多年。 但ARM芯片的发展越来越高端，处理能力越来越强悍，随之智能型的机顶盒也出现了， 近些年高速网络的普及，也为这类产品的智能化提供了完美的铺垫，通过机顶盒看电视已经是最简单的诉求了，查资讯，点播视频，看网页，也成了新的主力功能。 而安卓系统的开源，更始给机顶盒产品注入了新活力，市场上目前几家主要的主流芯片，都推出了针对安卓平台的支持，但安卓应用的通用性，最终大家做出来的产品除了外观不一样，无法从APK应用上做到更多的差异出来。 在经过多次使用和评估中，发现安卓平台上提供的通话功能，比如QQ视频，SKYPE聊天，网络免费电话等等，是智能机顶盒应用的一个不错的方向，但平台本身对一些通话过程中的缺点，比如通话中的回音问题，环境的噪音问题，另外还有就是三米之外的声音大小问题，始终无法完善。
通话当然是对话筒电路的处理最重要，我们也做了很多实验，在机顶盒加上麦克风始终无法做到理想化，当然有些产品方案在设计中采用变通的方式，比如把麦克风设计在遥控器上，然后通过对着遥控器讲话，再无线传输给机顶盒。 这种方式虽然看似解决了问题，但带来的另一些问题又来了，抛开成本方面不说，光从使用习惯上已经是一种很不方便的问题处理。那有没有一种解决办法，就是把麦克风装在机顶盒上面，使用者不需要任何的附件东西，直接坐在客厅沙发上对着电视，与远方的亲戚朋友自由畅谈呢，，于是这个思路陷入困境，， 然后在多次的找芯片原厂和一些供应商的交流后，获悉，美国富迪科技的语音芯片就具有解决的思路，当然做之前我们也没把握，联系原厂后，原厂提供了一家代理商（代理商名叫深圳市高智创电子）让我们联络过去咨询。 这里必须谢谢他们的商务郭银光先生，和FAE王喻先生，按他们之前的推广市场，是没有针对机顶盒做应用的，但当我们提到需要解决的问题时，最初是帮我们推荐了FM1188，而后在具体了解到我们的使用环境后，王工说让我们直接选用新型号FM34，虽然在硬件连接上需要做些改进，但完全可以解决我所提出的问题，而后在设计中，根据王工的要求，把机顶盒上的麦克风位置做了一些结构优化，并在调试中，做了多次尝试性的设计思路，经过多次的评测调试，，最终把配置参数和性能找到了一个比较完美的平衡。 从产品图上，大家可以看到，这两款产品功能已经相当完善，产品带有摄像头，带有麦克风，系统为安卓4.0，除了保证常规的上网，看视频，看点播，视频语音聊天，已经很方便了。 而且能保证在5米的拾音距离不受影响，这是以前很多机器不敢想象的，关于这点，有做过的工程师就知道的，远距离拾音的话，使用者本人的声音必须保证足够清晰和足够大，但又不能被环境中的噪音给淹没，所以这就是富迪芯片的大作用了，富迪的FM34在进行AGC自动增益控制的基础上，再进行噪音压制，把不需要的环境噪音给消除掉，而保留需要的人声，这样整个产品的功能实用性出出来了，也是一个非常不错的感受体验，
基于DSP平台的回声消除技术
一、前言 因为工作的关系，笔者从2004年开始接触回声消除(Echo Cancellation)技术，而后一直在某大型通讯企业从事与回声消除技术相关的工作，对回声消除这个看似神秘、高端和难以理解的技术领域可谓知之甚详。 要了解回声消除技术的来龙去脉，不得不提及作为现代通讯技术的理论基础——数字信号处理理论。首先，数字信号处理理论里面有一门重要的分支，叫做自适应信号处理。而在经典的教材里面，回声消除问题从来都是作为一个经典的自适应信号处理案例来讨论的。既然回声消除在教科书上都作为一种经典的具体的应用，也就是说在理论角度是没有什么神秘和新鲜的，那么回声消除的难度在哪里？为什么提供回声消除技术（不管是芯片还是算法）的公司都是来自国外？回声消除技术的神秘性在哪里？ 二、回声消除原理 从通讯回音产生的原因看，可以分为声学回音（Acoustic Echo）和线路回音（Line Ech o），相应的回声消除技术就叫声学回声消除（Acoustic Echo Cancellation，AEC）和线路回声消除（Line Echo Cancellation, LEC）。声学回音是由于在免提或者会议应用中，扬声器的声音多次反馈到麦克风引起的（比较好理解）；线路回音是由于物理电子线路的二四线匹配耦合引起的（比较难理解）。 回音的产生主要有两种原因： 1．由于空间声学反射产生的声学回音（见下图）： 图中的男子说话，语音信号（speech1）传到女士所在的房间，由于空间的反射，形成回音speech1(Echo)重新从麦克风输入，同时叠加了女士的语音信号（speech2）。此时男子将会听到女士的声音叠加了自己的声音，影响了正常的通话质量。此时在女士所在房间应用回音抵消模块，可以抵消掉男子的回音，让男子只听到女士的声音。 2．由于2-4线转换引入的线路回音（见下图）： 在ADSL Modem和交换机上都存在2-4线转换的电路，由于电路存在不匹配的问题，会有一部分的信号被反馈回来，形成了回音。如果在交换机侧不加回音抵消功能，打电话的人就会自己听到自己的声音。 不管产生的原因如何，对语音通讯终端或者语音中继交换机需要做的事情都一样：在发送时，把不需要的回音从语音流中间去掉。 试想一下，对一个至少混合了两个声音的语音流，要把它们分开，然后去掉其中一个，难度何其之大。就像一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，然后需要把红墨水提取出来，这恐怕不可能了。所以回声消除被认为是神秘和难以理解的技术也就不奇怪了。诚然，如果仅仅单独拿来一段混合了回音的语音信号，要去掉回音也是不可能的（就算是最先进的盲信号分离技术也做不到）。但是，实际上，除了这个混合信号，我们是可以得到产生回音的原始信号的，虽然不同于回音信号。 我们看下面的AEC声学回声消除框图(本图片转载)。
智能物理降噪算法系统及方法与相关技术
图片简介: 本技术涉及一种智能物理云端服务器降噪算法系统方法，包括智能设备、云端服务器和智能物理降噪音箱终端；所述智能设备为安装有微信公众号的智能设备；所述Wi Fi装置用于降噪处理系统装置连接云端服务器，具有音乐下载播放功能；所述降噪采集发射MIC分别设在箱体四周；用于采集环境噪音，将采集噪音发射给MIC接收装置；所述MIC接收装置用于接受降噪采集发射MIC发射的噪音；所述人体探测器用于探测箱体与人体的距离；所述环境探测器用于探测箱体所置空间的大小。所述降噪采集发射MIC将采集环境噪音数据给降噪处理系统处理。有益效果是：实现了人物在环境任何位置立体声左右平衡，降噪环境噪音，降噪人耳电器非频噪音。 技术要求 1.一种智能物理降噪系统，包括智能设备、云端服务器和智能物理降噪音箱终端；其特征在于：所述智能设备为安装有微信公众号的智能设备；所述智能设备包含Wi-Fi装置；所述Wi-Fi装置用于智能设备连接云端服务器； 所述智能物理降噪音箱终端包括：箱体、降噪处理系统装置；音箱发音设备装置；所述 降噪处理系统装置设在箱体上；所述音箱发音设备装置设在箱体两侧；所述音箱发音设 备装置至少为2个；所述音箱发音设备装置包括左声道和右声道。
2.根据权利要求1一种智能物理降噪系统所述，其特征在于： 所述降噪处理系统装置包括MCU控制装置、Wi-Fi装置、降噪采集发射MIC、MIC接收装置、人体探测器和环境探测器； 所述MCU控制装置与Wi-Fi装置、降噪采集发射MIC、MIC接收装置、人体探测器和环境探测器电连接； 所述MCU控制装置用于控制Wi-Fi装置、降噪采集发射MIC、MIC接收装置、人体探测器和环境探测器； 所述Wi-Fi装置用于降噪处理系统装置连接云端服务器； 所述降噪采集发射MIC至少为4个；且分别设在箱体四周；用于采集环境噪音，将采集噪音发射给MIC接收装置； 所述MIC接收装置用于接受降噪采集发射MIC发射的噪音； 所述人体探测器用于探测箱体与人体的距离； 所述环境探测器用于探测箱体所置空间的大小。 3.根据权利要求2所述一种智能物理降噪系统所述，其特征在于：所述降噪采集发射MIC 将采集环境噪音数据给降噪处理系统处理。 4.根据权利要求1所述一种智能物理降噪系统所述，其特征在于：所述智能设备为智能手机、平板电脑、笔记本电脑和智能手表。 5.根据权利要求1所述一种智能物理降噪系统所述，其特征在于：所述降噪控制处理系统对噪音进行数据分析比输出反向噪音给音箱发音设备装置进行噪音同步消除。 6.根据权利要求1所述一种智能物理降噪系统所述，其特征在于：所述降噪控制处理系统要求左声道和右声道与人体探测位置声波同时到达人体位置得到的同等声波幅度，达到了左声道和右声道声道平衡，主声波互绕左声道和右声道平衡降噪。 7.基于权利要求1-6任一项所述智能物理降噪系统的智能物理降噪方法，包括步骤：
回声信号的产生与消除
回声信号的产生与消除
信号与系统 姓名：苏小平 班级：电网13-1 学号：1305080116 学院：电气与控制工程学院
回声信号的产生与消除 第一部分：阐述回声产生与消除的步骤、原理。 1.步骤： （1）利用软件GOLDWAVE录取一段音频来自陈学冬的“不再见”。（2）将音频导入MATLAB中，通过编写程序，在音频里加入回声，得到了‘加回声的音乐’。 （3）通过编写程序，将加入回声的音频通过滤波器，将回声滤除，得到了‘去掉回声的音乐’。 2.原理： 无线通信中，当接收机从正常途径收到发射信号时，可能还有其它的传输路径，例如从发射机经过某些建筑物反射到达接收端，产生所谓“回波”现象，又如，当需要完成室内录音时，除了直接进入麦克风的正常信号之外，经墙壁反射的信号也可能被采集录入，这也是一种“回声”现象，为了解决这种多径传输中的失真问题，需要消除
或削弱回声。 消除回声的系统框图如下图所示： x(n)w(n)y(n) h1(n)h2(n) 系统一系统二 第二部分：利用MATLAB对音频进行处理： 1.将音乐导入MATLAB后画出加回声之前的时域波形图、幅值和相位图，见一下图形：
2.将音乐导入MATLAB 后画出加回声之前的时域波形图、幅值和相位图，见一下图形： 01234567 8 x 10 5 -0.05 -0.04-0.03-0.02-0.0100.010.020.030.04原信号波形 01234567 8 x 10 5 100200300原信号幅值 1 2 3 4 5 6 7 8 x 10 5 -4-2024原信号相位
回声消除技术介绍
回声消除技术介绍 “在PBX或局用交换机侧，有少量电能未被充分转换而且沿原路返回，形成回声。如果打电话者离PBX或交换机不远，回声返回很快，人耳听不出来，这种情况下无关紧要。但是当回声返回时间超过10ms时，人耳就可听到明显的回声了。为了防止回声，一般需要回声消除技术，在处理器中有特殊的软件代码监听回声信号，并将它从听话人的语音信号中消除。对于IP电话设备，回声消除技术是十分重要的，因为一般IP网络的时延很容易就达到40～50ms。” 一、因特网语音通信中回声的特点 与传统电话相比，因特网上进行语音的实时传输，有其致命的弱点，那就是语音质量较差，影响因特网语音质量的因素是多方面的，最关键的因素之一是回声的影响。因此，要提高因特网的语音质量，就必须在因特网的语音传输过程中进行消回声的处理，也就是说，IP电话网关作为因特网的语音接入设备，几须具有回声的消除功能。由于因特网的语音传输是采用分组交换技术实现的一种全新的电信业务，传送的语音信号要经过编码、压缩、打包等一系列处理，这不仅造成回声路径的延迟较大，而且延迟抖动也较大。因此，在因特网的语音传输过程中，回声问题显得尤其突出，并具有如下特点。 1、回声源复杂 在传统电话系统中，存在着一种所谓的"电路回击"。该回声产生的主要原回是在系统中存在2-4线的转换。完成2-4转换的混合器因阻抗匹配，造成"泄漏"，从而导致了"电路回声"。从因特网IP电话网关的连接方式可以看出，IP电话网关一端连接PSTN，另一端连接因特网。 尽管电路回声产生于PSTN中，但同样会传至于IP电话网关，是因特网语音传输中的回声源之一，因特网语音传输中的第二种回声源是所谓的"声学回声"。声学回声是指扬声器播放出来的声音被麦克风拾取后发回远端，这就使得远端谈话者能听到自己的声音。声学回声又分为直接回声和间接回声。直接回声是指扬声器播放出来的声音未经任何反射直接进入麦克风。这种回声延迟最短，它与远端说话者的语音能量，扬声器与话筒之间的距离、角度、扬声器的播放音量以及话筒的拾取灵敏度等因素相关。间接回声是指扬声器播放的声音经不同的路径一次或多次反射后进入麦克风所产生的回声集合。因为周围物体的变动，例如人的走动等，都会改变回声的返回路径，因为这种回声的特点是多路径、时变的。另外，背景噪声也是产生回声的因素之一。 2、回声路径的延迟大 在因特网中的语音传输中，延迟来源有三种：压缩延迟、分组传输延迟和处理延迟。语音压缩延迟是产生回声的主要延迟，例如在G.723.1标准中，压缩一帧
如何解决音频会议回声消除
如何解决音频会议回声消除 声学回声消除(AEC)是通过声音链路使房间内各个位置声音产生相关性的一种技术。只要是一个有多个房间同时参与的、无障碍的、全双工会议，并且会议话筒会拾取到音箱中的声音时，就需要用到AEC。 一、声学回声产生的原因 在一个典型的会议形式中(图1)，从房间B中通过电话线或者其他音频网络传输到房间A的声音，又通过音频网络传了回去。在房间B里的人就会听到了一个经过音频网络和房间A之后有了延时的自己的声音。如果人们在交谈时听到了自己的回声，那么就很容易被分散注意力，而且也很难有一个非常自然的交谈。对于有效的沟通来说，消除回声是非常重要的。 消除声学回声有许多种方法。有一种方法是在话筒和音箱之间加入选择开关，使它们不能同时启用(图2)。这样就打破了声音产生回声的信号通路。但它也破坏了交流，使会话的进行一点都不自然，因为听者必须等到另一端的发言人讲完。在这一系统中的声音是半双工的。这种方法通常用于对讲机系统和双通道广播，但是由于交流的自然性受到限制，所以最
好不要在音频会议系统中使用。 另一种方法是在物理上把音箱和话筒隔离开来。一个简单的例子就是电话的听筒。因为听筒中的小喇叭离人耳非常近，所以就可以把声音的电平做的很小，这样既能够听清楚又不会被话筒拾取到。因为在听筒的喇叭与话筒之间没有联结，所以在远端也就不会有回声。当然，为每个人配发听筒也就无法兼顾会议的自然交流和正常活动。 AEC已经成为会议系统中提供全双工音频的标准方法。AEC是通过消除或者移除本地话筒中拾取到的远端的音频信号来阻止远端的声音返回去的一种处理方法。这种音频的移除都是通过数字信号处理来完成的。 二、回声消除的工作原理 尽管回声消除是非常复杂的技术，但我们可以从简单的描述中来了解一下这种处理方法： 1、房间A的音频会议系统接收到房间B中的声音
回声信号的产生与消除
M=4001; fs=8000; [B,A]=cheby2(4,20,[0.1 0.7]); Hd=dfilt.df2t([zeros(1,6) B],A); hFVT=fvtool(Hd); set(hFVT,'Color',[1 1 1]) H=filter(Hd,log(0.99*rand(1,M)+0.01).*sign(randn(1,M)).*exp(-0.002*(1:M))); H=H/norm(H)*4; plot(0:1/fs:0.5,H); xlabel('Time[sec]'); ylabel('Amplitude'); title('Room Impulse Response'); set(gcf,'Color',[1 1 1]); load nearspeech n=1:length(v); t=n/fs; plot(t,v); axis([0 33.5 -1 1]); xlabel('Time[sec]'); ylabel('Amplitude'); title('Near-End Speech Signal'); set(gcf,'Color',[1 1 1 ]); p8=audioplayer(v,fs); playblocking(p8); load farspeech x=x(1:length(x)); dhat=filter(H,1,x); plot(t,dhat); axis([0 33.5 -1 1]); xlabel('Time[sec]'); ylabel('Amplitude'); title('Far-End Echoed Speech Signal'); set(gcf,'Color',[1 1 1]); p8=audioplayer(dhat,fs); playblocking(p8); d=dhat+v+0.001*randn(length(v),1); plot(t,d); axis([0 33.5 -1 1]); xlabel('Time[sec]'); ylabel('Amplitude');
[数学物理]歌曲消除人声的原理.
[数学物理]歌曲消除人声的原理 ? ? 在卡拉ok唱歌,可以切换原唱和伴唱。 ? 这里有几种技术,一种是立体声的两条轨道(左和右声道,一条是原唱,一条是伴唱。就像原来的VCD碟可以切换国语粤语。 ? 有的时候有的歌曲只提供了原唱,伴唱轨道的音乐是后来的卡拉OK 制作者重新制作的,导致原唱伴唱听起来差别很大。 ? ! 第二种技术是,两条轨道组成立体声,其中的人声可以消除掉,也可以保留,形成原唱和伴唱。这就是我这篇文章的主要介绍内容。刚才说到,有的歌曲提供了原唱但是没有伴唱,既然我们有消除人声的技术,为什么不直接消除人声,而要重新制作伴奏?肯定是因为消除不了人声,或者消除人声遇到很大障碍,才这么做。那么什么情况下可以消除人声,什么情况下不行?这就涉及到消除人声,也就是上面说的第二种技术的原理。 ? ! 首先让我们用两个正弦函数代表两段音频: ? A ? = ? s in(t ? B ? = ? -sin(t ? 那么现在我把两个音频信号的电压相加,A+B ? = ? 0,得到的结果就是一条电压为零的直线,听不到任何声音。 ? 但是如果单独听两个信号,不管幅度是正(A还是负(B,耳朵听起来是没有区别的,都是正弦波。 ? 如果您能够理解上面说的内容,请往下看: ?
! 立体声音乐之所以会听起来是立体的,是因为两个耳朵听到的声音在相位、幅度,甚至频率(简单的说就是内容上有区别。 ? 假如有一首歌的伴奏部分是立体声,伴奏的左声道用C表示,右声道用D; ? 人声演唱部分是单声道的(一个音频信号平均分配到左右两个声道,用E表示。 ? 如果我们用F和G表示这首歌左右两个声道的音频信号,那么在播放这首歌的时候,左边耳朵听到的就是F ? = ? C +E,右边耳朵听到的就是 G ? = ? ? D +E。 ? ! 现在我们把F这个信号乘以-1,或者说把电压符号改成负的。然后把 ? -F ? 和? G ? 两个信号相加: ? ! - ? F ? + ? G ? = ? - ? C ? - ? E ? + ? D ? + ? E ? = ? D ? - ? C ? ! 因为C和D两个伴奏信号的内容是不相同的,所以D-C ? 不会让D和C互相抵消,还是能听到C和D这两个伴奏的声音(只不过混成了一个声道,不能当立体声听了。 ? ! 但是我们的人声信号E,在这次相加之后就完全没有了。这样就做到了消除人声。 ? ! 另外可以得出以下结论: ?
回声消除
回声消除 1.回声消除原理 从通讯回音产生的原因看，可以分为声学回音（Acoustic Echo）和线路回音（Line Echo），相应的回声消除技术就叫声学回声消除（Acoustic Echo Cancellation，AEC）和线路回声消除（Line Echo Cancellation, LEC）。声学回音是由于在免提或者会议应用中，扬声器的声音多次反馈到麦克风引起的（比较好理解）；线路回音是由于物理电子线路的二四线匹配耦合引起的（比较难理解）。 回音的产生主要有两种原因： 1．由于空间声学反射产生的声学回音（见下图）： 图中的男子说话，语音信号（speech1）传到女士所在的房间，由于空间的反射，形成回音speech1(Echo)重新从麦克风输入，同时叠加了女士的语音信号（speech2）。此时男子将会听到女士的声音叠加了自己的声音，影响了正常的通话质量。此时在女士所在房间应用回音抵消模块，可以抵消掉男子的回音，让男子只听到女士的声音。 2．由于2-4线转换引入的线路回音（见下图）：
在ADSL Modem和交换机上都存在2-4线转换的电路，由于电路存在不匹配的问题，会有一部分的信号被反馈回来，形成了回音。如果在交换机侧不加回音抵消功能，打电话的人就会自己听到自己的声音。 不管产生的原因如何，对语音通讯终端或者语音中继交换机需要做的事情都一样：在发送时，把不需要的回音从语音流中间去掉。 试想一下，对一个至少混合了两个声音的语音流，要把它们分开，然后去掉其中一个，难度何其之大。就像一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，然后需要把红墨水提取出来，这恐怕不可能了。所以回声消除被认为是神秘和难以理解的技术也就不奇怪了。诚然，如果仅仅单独拿来一段混合了回音的语音信号，要去掉回音也是不可能的（就算是最先进的盲信号分离技术也做不到）。但是，实际上，除了这个混合信号，我们是可以得到产生回音的原始信号的，虽然不同于回音信号。 我们看下面的AEC声学回声消除框图(本图片转载)。 其中，我们可以得到两个信号：一个是蓝色和红色混合的信号1，也就是实际需要发送的speech和实际不需要的echo混合而成的语音流；另一个就是虚线的信号2，也就是原始的引起回音的语音。那大家会说，哦，原来回声消除这么简单，直接从混合信号1里面把把这个虚线的2减掉不就行了？请注意，拿到的这个虚线信号2和回音echo是有差异的，直接相减会使语音面目全非。我们把混合信号1叫做近端信号ne，虚线信号2叫做远端参考信号fe，如果没有fe这个信号，回声消除就是不可能完成的任务，就像“巧妇难为无米之炊”。 虽然参考信号fe和echo不完全一样，存在差异，但是二者是高度相关的，这也是echo 称之为回音的原因。至少，回音的语义和参考信号是一样的，也还听得懂，但是如果你说一
回声消除技术
连载八：回声消除技术 一、因特网语音通信中回声的特点 与传统电话相比，因特网上进行语音的实时传输，有其致命的弱点，那就是语音质量较差，影响因特网语音质量的因素是多方面的，最关键的因素之一是回声的影响。因此，要提高因特网的语音质量，就必须在因特网的语音传输过程中进行消回声的处理，也就是说，IP电话网关作为因特网的语音接入设备，必须具有回声的消除功能。由于因特网的语音传输是采用分组交换技术实现的一种全新的电信业务，传送的语音信号要经过编码、压缩、打包等一系列处理，这不仅造成回声路径的延迟较大，而且延迟抖动也较大。因此，在因特网的语音传输过程中，回声问题显得尤其突出，并具有如下特点。 1、回声源复杂 在传统电话系统中，存在着一种所谓的"电路回击"。该回声产生的主要原因是在系统中存在2-4线的转换。完成2-4转换的混合器因阻抗匹配，造成"泄漏"，从而导致了"电路回声"。从因特网IP电话网关的连接方式可以看出，IP电话网关一端连接PSTN，另一端连接因特网。 尽管电路回声产生于PSTN中，但同样会传至于IP电话网关，是因特网语音传输中的回声源之一，因特网语音传输中的第二种回声源是所谓的"声学回声"。声学回声是指扬声器播放出来的声音被麦克风拾取后发回远端，这就使得远端谈话者能听到自己的声音。声学回声又分为直接回声和间接回声。直接回声是指扬声器播放出来的声音未经任何反射直接进入麦克风。这种回声延迟最短，它与远端说话者的语音能量，扬声器与话筒之间的距离、角度、扬声器的播放音量以及话筒的拾取灵敏度等因素相关。间接回声是指扬声器播放的声音经不同的路径一次或多次反射后进入麦克风所产生的回声集合。因为周围物体的变动，例如人的走动等，都会改变回声的返回路径，因为这种回声的特点是多路径、时变的。另外，背景噪声也是产生回声的因素之一。 2、回声路径的延迟大 在因特网中的语音传输中，延迟来源有三种：压缩延迟、分组传输延迟和处理延迟。语音压缩延迟是产生回声的主要延迟，例如在G.723.1标准中，压缩一帧（30ms）的最大延迟是37.5ms。分组传输延迟也是一个很重要的来源，测试表明，端到端的最大传输延迟可达250ms以上。处理延迟是指语音包的封装时延及其缓冲时延等。 3、回声路径的延迟抖动大 在因特网的语音传输过程中，由于回声路径、语音压缩时延、分组传输路由等存在诸多不确定因素，而且波动范围较大，一般在20~50ms之间。 二、声学回声消除器的结构和相关算法 随着消回声技术的发展，当前回声消除研究的重点，已由"电路回声"的消除，转向了"声学回声"。 1、声学回声的消除法 (1) 周围环境的处理 分析声学回声的产生的机理，可以知道：声学回声最简单的控制方法是改善扬声器的周围环境，尽量减少扬声器播放声音的反射。例如，可以在周围的墙壁上附加一层吸音材料，或增加一层衬垫以增加散射，理想的周围环境是其回响时间或RT-60（声音衰减60dB所需要的时间）在300ms~600ms之间。因为这样的
一键消除电脑语音有回音
一键消除电脑语音有回音（直接点“百度快照”可复制文档内容），电脑语音有回音原因很多，如果不是硬件设备本身、附近有干扰磁场等原因，那就得进行电脑系统的设置了，点修复工具可自动检测原因发现问题所在，再点修复重新启动即可解决电脑语音有回音问题。 文件地址：https://www.360docs.net/doc/8e6357893.html,/file/6266692 １.初学者学习过程中最好是理论和实机操作相结合，不要看太多的理论而不去实践，也不要尽看教程而不学理论，尽量在实例中理解photoshop的功能。 ２.不要迷惑在众多的photoshop图书中，其实有相当大部分是重复又重复的，只是里面某些应用的例子不同，功能的讲解基本上是一致的。这类‘从入门到精通’的书千万不要买多，否则吃力不讨好。 ３. 如果你是刚刚进入photoshop大门的菜鸟，我建议你不要去买“试图把photoshop所有的功能都讲清楚”的学习书。这类书通常会在1/3的路程处把你的学习兴趣通通打消，就算你毅力坚强的坚持学习到最后，学完回头看看却还是做不出高质量有创意的作品来。看到别人好的作品还是会一头雾水，原因是没有重点没有深刻理解photoshop的精髓。 ４.当然不是学完上面介绍的书中的例子就是photoshop高手了，学习photoshop 最重要的是自己多练习、多实践、多多思考和延伸学过的功能的应用。 ５.初学者买什么样的photoshop书好？尽管各人有各人的理解，但笔者认为不能买上面说到的“尽说功能”的书外，也不能都是买尽讲例子的教材尽量挑即有带吸引力的应用教程又有相应分类的功能讲解书。初学photoshop尽量从“学习photoshop的精华部分入手，像图层、通道蒙版等等目前市场上对这三样功能结合讲解比较好是《photoshop 6 影象密码》或是《photoshp 7解像》。两本书都是同一个作者书中的理念也都是围绕“图层、通道、选区（蒙版）”三大概念展开。不同的是《photoshp 7解像》里的范例比较成熟一点吧。虽然两本书中一本是写着6.0版本一本是写着最新的7.0版本，但作者的写作理念并没改变-即要求读者多多注意一下photoshop的三大概念的深层理解和应用，而不是一开始就迷失在 photoshop繁多的命令的海洋里。 6. 当你理解了photoshop最重要的部分后，你就可以开始扩展你对photoshop 其他功能的学习了。如果你有决心学好phtoshop第二条里面提到的“试图把photoshop所有的功能都讲清楚”类的参考书，可以买一本回来了。这时候才是
回声信号的产生与消除
数字信号处理课程设计 回声信号的产生与消除 姓名张针海 学号 10300123 专业电子信息工程 指导教师樊玲 年级 10级电信2班 日期 2013 .5 . 25 【摘要】本课程是利用Windows下的录音机，录制一段自己不小于10s的语音，然后在Matlab 软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行采样，并记录采样频率和采样点数。在抽样信号的基础上，通过采样后的的信号与原信号实现一次及多次延迟、叠加产生回波信号，再使用Matlab绘出有
回声及无回声语音信号的时域波形和频谱图。再分别用频率抽样法设计的FIR滤波器和冲激相应不变法设计设计的IIR滤波器消除回声，并记录滤波器的频域响应，再绘制滤波后信号的时域波形和频谱，并对前后信号进行对比，分析信号的变化。 [关键词] 录音 matlab 采样滤波抽样 [Abstract] this course is to use a tape recorder to record voice under Windows, a section of their own not less than 10s, then in Matlab software platform, sampling of the speech signal using the function wavread, and record the sampling frequency and sampling points. Based on the sampling signal, through its implementation of single and multiple superposition delay, echo, and use Matlab to draw the echo and echo free speech signal time-domain waveform and spectrum. FIR filter respectively by frequency sampling design method and impulse corresponding invariant IIR filter design to eliminate echo, and record the response of the filter in frequency domain, and then draw the time-domain waveform and spectrum of the filtered signal, and compared before and after the signal, analysis of signal changes 目录 1 设计目的及要求 (3) 1.1设计回音目的及要求 (3) 1.2设计滤波器目的及要求 (3) 1.2.1 FIR滤波器 (3) 1. 2. 2 巴特沃兹滤波器 (3) 1. 2. 3 距离估计要求 (4) 2 设计原理 (4) 3设计内容 (4) 3．1语音采集........ (4) 3. 2信号分析 (4) 3．3制作回音 (5) 3.4设计滤波器及滤波 (8) 3. 4. 1 设计FIR滤波器及滤波 (8)
《信号与系统》课程设计——回音的产生与消除
《信号与系统》课程设计——回音的产生与消除班级：光电一（6）班 姓名：骆骏 学号：2010051060023 全部源程序如下： [x,fs,bits]=wavread('xiyangyang'); figure(1); subplot(3,1,1); plot(x(1:65000)); title('原始信号'); y=fft(x); subplot(3,1,2); plot(abs(y)); title('幅值'); subplot(3,1,3); plot(angle(y)); title('相位'); sound(x,fs); pause(10) x1=x(1:65000); x2=x(1:65000); x1=[x1,zeros(1,10000)]; x2=[zeros(1,10000),0.7*x2]; y=x1+x2; figure(2); subplot(3,1,1); plot(y(1:65000)); title('回声'); y1=fft(y); subplot(3,1,2); plot(abs(y1)); title('幅值'); subplot(3,1,3); plot(angle(y1)); title('相位');
sound(y,fs); pause(10) b=1; a=zeros(1,10000); a(1)=1; a=[a,0.7]; z1=filter(b,a,y); z2=fft(z1); figure(3); subplot(3,1,1); plot(abs(z2)); title('滤波幅值'); subplot(3,1,2); plot(angle(z2)); title('滤波相位'); subplot(3,1,3); plot(z1(1:65000)); title('滤波信号'); sound(z1,fs); 程序简要分析： 首先利用声卡或软件（本人用的是格式工厂）录下一段采样率为22050Hz的wav格式的音频文件，并将其复制到Matlab的work工作区，取名“xiyangyang”。然后利用wavread函数读入并将其一维数组的值赋给变量x,经size（x）测得其长度为66230（x取前65000位）。 利用图形窗口subplot函数将figure(1)分成3个绘图区，以便于分别用plot函数将原始音频的原始信号，幅值和相位在figure(1)上输出。相关函数有title,用于标注图形名称; fft用来计算离散傅里叶变换，此函数将序列x的快速离散傅里叶变换的结果存到向量y中，即其幅值；angle函数用于返回向量y的弧度，即一维复合元素的向量矩阵。最后利用sound命令把原始音频文件输出。 然后分别把x赋x1和x2，并分别在x1的最后和x2的最前加10000个0，且设x2的回音衰减系数为0.7。使原始信号产生一个10000的时延和0.7的衰减率并将其进行叠加赋给y，而输出的y就实现了x1和x2的叠加，即产生回音的过程，再分别将y的回声，幅值和相位用相似的处理方法输出在figure(2)上。 最后是回音的消除过程，此过程利用了一个关键的一维数字滤波滤波器函数filter，即建立一个一维差分方程，最后反求出原始信号x，即程序中所指的z1。“z1=filter(b,a,y)”的意思是使b*z1=a*y,而a,b,y和z1均可以是向量（实过程为“a(1)*z1(n)+a(2)*z1(n-1)+ a(3)*z1(n-2)+…..=b(1)*y(n)+b(2)*y(n-1)+b(3)*y(n-2)+…..“），最后输出的是z(n)。执行此语句后，z1(n)+0.7*z1(n-10001)=y(n),而显然得到的z1(n)就是叠加信号y 减去原来的回音x2后所得的原始信号，即x。 注：
游戏语音SDK解决回声消除的方案
游戏语音SDK解决回声消除的方案 在业界，回声消除技术是公认难啃的硬骨头。它本质上是一个复杂的数学问题的工程化。回声消除技术做得比较好的产品有Tencent QQ、Microsoft Skype和即构科技Zego的游戏语音SDK，开源的项目有WebRTC和Speex。在这些开源项目之前，回声消除技术是大厂的独门武艺，其它团队只能靠自己一点一滴地摸索积累。在这些开源项目之后，WebRTC和Speex 提供开源的AEC模块，成为业界不错的教材。 AEC的原理 回声消除的原理在众多文章中都有介绍，这里只简单介绍笔者在即构科技Zego游戏语音SDK 中的实践。简单地来说，远端的声音信号首先通过扬声器播放出来，然后在房间中经过多个传播和反射路径，最后和近端的声音一起被麦克风采集进去。如果没有做回声消除处理，那么远端就会把重新采集进去的远端声音信号播放出来，而且和原始的远端声音有一定的延迟时间。这就是回声产生的原理。 要消除回声，其实真的很难。这有点像把红墨水倒进蓝墨水里，混合在一起，然后要求把红墨水从蓝墨水中分离出来。对于采集端来说，无论是近端的声音，还是扬声器播放出来的声音，都是从空气中无差别地采集到的声音。对机器来说，远端信号播放出来的声音和近端的声音是没有任何区别的，就像对水来说红墨水和蓝墨水没有区别一样。回声消除的工作就是要把没有任何区别的远端回声和近端声音分离。这项工作其实比想象中要难得多。 幸运的是，我们并非没有任何办法可以找到远端回声和近端声音的边界。远端的声音信号和回声是相关的。也许有朋友会一拍脑袋恍然大悟地说：那就直接把远端声音从采集到的声音中减掉就可以了。然而事情并没有那么简单。远端的声音信号并非等同于回声。远端的声音从扬声器播放出来，到被采集端采集，经历过扬声器-房间-麦克风 (Loudspeaker-Room-Microphone,LRM)这样的回声馈路。在LRM回声馈路中传播的时候，远端声音一方面经过多次反射，另外一方面经过多次叠加，最后变得和远端声音信号有差别了。我们把这个差别用一个函数来表示: fe=f(fs) fs=far-end signal(远端信号);fe=far-end echo(远端回声); 如果能够对这个函数求解，那么就可以根据远端声音信号和远端回声之间的相关性进行建模。这个模型是对回声馈路LRM的模拟，会高度逼近回声馈路LRM。等到这个模型稳定时，输入远端声音信号fs，就可以输出高度接近远端回声的信号fe。通过滤波器生成反相的信号，和采集到的声音信号进行叠加，就可以把回声信号消除掉。这就是回声消除AEC的基本原理。这个函数求出来的解不大可能和远端回声完全一致，只能高度逼近。该函数求出来的解和远端回声越逼近，回声消除的效果就越好。 静音、单讲和双讲