什么是回声消除?为什么要实现回声消除?

回声消除软件的重要性

实时通信已成为现代生活不可或缺的一部分。随着互联网和技术的发展,现代通信发展到了前所未有的高度。

但是,远程通信面临许多问题,比如回声、抖动、高延迟等。

导致回声的原因有很多种,无论哪种原因,都会导致实时通信质量的下降。回声不仅损害通话质量,还可能导致带宽增加,因为回声产生的额外声音导致传输了不必要的信息数据。

本文将讨论什么是回声消除、回声消除的方法以及回声消除软件的重要性。


什么是回声消除?

回声是影响语音和视频通话质量的主要因素之一。因此,所有电信系统都要处理回声,现在通常采用的消除或减弱回声的方法有回声消除和回声抑制。

回声消除器的工作原理是估计从发射端到接收端的回声路径,然后利用这一估计生成一个“反回声”信号来消除回声。

回声抑制是一种避免产生和捕获各种类型的回声的方法。回声可能产生于话筒里人声的回声或音频在密闭空间内的反射。回声抑制器是在通话中减轻和消除回声的物理设备或软件。

本文使用“回声消除”和“回声消除器”作为消除回声的方法和手段的一般术语。


为什么要消除回声?

回声是影响用户体验的重要因素之一,视频通话中出现回声会导致:

  • 会议流程受到阻碍和破坏;
  • 经常性的回声会印象声音的清晰度;
  • 网络连接滞后会加重回声;
  • 通话者会被质疑专业性。


用户如何将回声最小化?

回声消除软件可以让回声最小化,另外,我们还可以通过不使用软件的方法来消除视频通信过程中的回声。

本节我们主要研究两种回声和消除回声的方法(不使用软件)。

声学回声

声学回声产生于听众端,主要是因为麦克风拾取了扬声器的声音。

混合回声

混合回声产生于人声的反射,通常会听到两次声音:一次是从声腔发出声音;另一次是声音在环境中的物体(比如,墙壁或桌子)的表面反射产生的声音。

减弱回声的方法(不使用软件)

有些麦克风过于敏感,会产生回声,这通常是因为硬件配置错误或麦克风质量不佳。声音反射也会引起声学回声,例如,听众在狭窄的空间内参与通话或视频,就会出现声音反射。

解决方案一是将麦克风换成拾音方向狭窄的麦克风,只拾取前方的声音,不收集其他方向的声音,这种麦克风还可以避免收集过多的环境声音。

另一个解决方案是调低麦克风的音量,使其不能接收声音并反射。

企业也可以投资吸音泡沫。吸音泡沫是蛋壳结构和纹理,表面不平整,不易反射声音,缺点是隔音室成本较高,超出了大多数用户的预算。

如果想快速解决声学回声问题,可以禁用扬声器,切换至耳机。降噪耳机最有利于减弱回声。


回声消除软件

上述消除回声的方法并不能解决所有回声问题,回声消除器能解决所有问题吗?首先,回声消除软件通常只消除声学回声,不能消除混合回声。消除混合回声需要更复杂的技术,要同时使用数字和模拟处理技术,比单独使用数字或模拟回声消除器更有效,成本也更高。混合回声消除器被用于各种电信系统,包括 VoIP(IP 语音)和 GSM(全球移动通信系统)。声学回声消除器必须同时在视频会议两端使用,才能成功降低回声。

回声消除的软件的原理很好理解。软件拾取传入的音频,确定正在发送的信号与发出的信号相同。软件识别出匹配或接近匹配的信号,并以电子方式取消第二个信号。这个过程在后台只需几毫秒,就能获得清晰的通话质量。

声网一直致力于让回声消除应该成为实时通信的基本配置,让用户在日常和商业通信中获得清晰、无障碍的通话质量,因此,声网的 RTC SDK 提供自动回声消除功能,随时随地为用户提供高质量通话。

声网还有其他软件解决方案。例如,一些回声消除器软件针对的是上传的视频,这种视频的回声需要后期处理。

虽然后期处理的回声抑制功能也不错,但不能消除实时通信中的回声。声网可以在预处理阶段消除回声,让通信更清晰顺畅。


最佳回声消除方案——声网

作为面向开发者的领先实时通信平台,声网了解通信是用户体验的基础。回声会破坏视频和语音的传输,损害通话体验。所有开发者都可以使用声网软件定义的实时网络(SD-RTN TM),SD-RTNTM 通过持续监测、优化数百万并发用户的数据传输路径,将延迟和数据包丢失降到最低。声网的产品都易于使用且可定制,并且这些产品都支持回声消除和呼叫质量监控。另外,声网的回声消除功能可以通过声网 AI 噪声抑制Bose PinPoint 噪声过滤等高级功能进一步加强。

声网引领实时通信和用户参与的未来,为视频通话交互式直播推流和含有回声消除功能的语音通话提供更易使用的 SDK。

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原文作者:声网团队
原文链接:https://www.agora.io/en/blog/software-echo-cancellation/
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