回声抵消测试用例

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回声消除典型应用方案

回声消除典型应用方案

回声消除降噪芯片典型应用方案引言手机用户数量的空前增长,以及使用场合的复杂性,使得环境噪声抑制技术已经成为移动通讯的迫切需求。

环境噪声通常包含点噪声和弥散噪声两部分或两者的中和。

点噪声距离使用者较近,其幅度和频率的变化较快;弥散噪声则距离使用者较远,而且幅度和频率变化缓慢,如背景噪声。

弥散噪声用一个麦克风的技术就可以抑制,而点噪声由于其变化快,需要快速捕捉和抑制,通常需要用两个麦克风阵列进行快速定位,形成空间滤波器快速收敛,并进行噪声抑制(见图1)。

本文将以MTK平台为例,介绍FM2018-380在抗噪声手机中的设计要点。

如其他型号设计有疑问可联系扣247547622,共同探讨相关技术,解决相关问题,提高设计效率。

图1手持模式的抗噪声空间滤波器极性示意图及直观图SAM技术设计要点和一个麦克风的手持应用不一样,阵列麦克风需要考虑两个麦克风之间的灵敏度差异和摆放位置(见图2)。

两个麦克风之间的距离大于60mm。

对于近场信号,主麦克风(靠近使用者嘴)拾取的近场语音信号比参考麦克风(靠近使用者耳)大6dB以上,对于远场信号(超过0.5m的噪声),主麦克风和参考麦克风拾取的信号基本一致。

根据阵列麦克风之间的差异,通过芯片处理,区别对待近场和远场信号,保留近场有用信号,对远场所有方向的噪声进行抑制。

图2直板手机麦克风的摆放位置结构设计使两个麦克风的开孔大小一致,保证麦克风腔体的气密性,若有免提通话功能,还需要更多考虑喇叭、麦克风减振等问题。

图3FM2018-380在手机的典型应用原理图抗噪声手机的设计以MTK的手机平台(MT6225、MT6318、MT6319)为例(见图3),主麦克风(MIC0)和参考麦克风(MIC1)分别需要单独的偏置电路,使用差分信号输入到芯片,麦克风偏置电路需要增加小电容以滤除射频干扰。

阵列麦克风信号经FM2018-380处理后,经线路输出(LINE_OUT),采用假差分电路送到MT6225的麦克风输入端(MICP0,MICN0),假差分电路可以减少射频干扰和本地噪声。

某测量员是这样利用回声测距离的

某测量员是这样利用回声测距离的

1.某测量员是这样利用回声测距离的:他站在两平行峭壁间某一位
置鸣枪,经过1.00 s第一次听到回声,又经过0.50 s再次听到回声。

回声测距是利用了声波的_________,已知声速为340m/s,则两峭壁垒森严间的距离为_________m。

2.唐诗《枫桥夜泊》中的“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”诗
句中体现出的物理知识有_________。

(写出两点)
3.大军和小欣在鱼缸边玩耍,鱼儿被吓跑了,小欣认为是他的动作
吓跑了鱼儿,大军认为是他们的声音惊走了鱼儿,请你设计一个实验方案帮助他们做出判断。

4..一个人在峡谷中大声呼喊后听到了回声,他是在声音发出后3
秒钟听到的回声,问反射声音的峭壁离发声的人多远?(当时空气的温度是15℃左右)
5.为了测定声音在钢中的传播速度,取一长664米的钢轨,在其一
端用铁锤沿钢轨方向敲击一下,在另一端听到两次声音.第一次响声是由钢轨传来的,第二次是由空气传来的,记录指出两次响声相隔的时间是1.87秒.如果当时声音在空气中的速度为332米/秒,求声音在钢轨中的传播速度.
6.给你一把刻度尺,请你设计三个与声音有关的实验,要求:(1)
写出实验研究的问题;(2)写出实验过程.。

VoIP 接入:回声问题与回声消除原理

VoIP 接入:回声问题与回声消除原理

VoIP 接入:回声问题与回声消除原理回声问题(一):回声的来源与特性在电信系统中,需要考虑两种回声。

一种是电学回声,由二四线混合电路产生。

另外一种是声学回声,由扬声器发出的声音经过某种途径传递到麦克风而产生。

在固网接入中,只需要考虑电学回声即可,下面是二四线混合电路的原理图。

当平衡阻抗与外线阻抗相等时,从四线输入端反馈到四线输出端的信号等于 0。

所谓外线阻抗,指的是从接入设备的用户端口看出去的等效阻抗。

等效阻抗包 含电话线与终端所形成的阻抗,还得考虑到电话线之间、电话线与信号地之间的相互作用。

这在电信的 112 测试标准中,有着详细的描述。

而平衡阻抗,由用 户端口电路提供。

如果平衡阻抗与外线阻抗差异较大,则会产生明显的回声,从而影响人的主观感受,甚至影响 modem 通信的质量。

在老的接入设备上不存在回声问题,这是因为回声对人的主管感受的影响不但与回声的大小有关,而且与回声的时延有关。

当时延很小时,回声不会对人的主 观感受带来影响,就像我们在房间里面说话,和在山谷路面说话,虽然都有较大的回声(在房间里更大),但主观感受完全不一样。

因为老接入设备用的是电 路交换,语音信号的时延很小,此时回声不但不会降低主观感受,反而作为“侧音”让说话者能够感觉到自己正在说话。

以上就是为什么老接入设备上,不需要 考虑回声造成的不良后果的原因。

回声问题(二):回声带来的问题1VoIP 接入:回声问题与回声消除原理VoIP 接入设备用 UDP 包来传递窄带信号, 考虑到语音包的打包以及 IP 交换网的时延, 回声的时延是相当可观的。

所谓窄带信号, 指的是经 8KHz 采样、 8bit A 率或 u 率量化的信号。

较大的时延使得回声对人的主观感受造成了不良影响,我曾经处理过一次“小灵通”接入与 VoIP 固网接入设备之间的电话回声问题,在电信网中如果不考虑回 声问题,确实会对用户造成不小的困扰。

回声造成的更大问题是,会严重影响 modem 通信。

通信系统中的回声抵消算法研究_第二章通信系统的回声抵消_14_23

通信系统中的回声抵消算法研究_第二章通信系统的回声抵消_14_23

第二章 通信系统的回声抵消通信系统的回波抵消可分为两大类:其一为线路回波抵消问题,实际上回波抵消首先是因为有线电话中的线路均衡问题而提出的。

其二为声学回波抵消问题。

2.1线路回声由于沿着传输介质有某些阻抗不匹配而造成了电路的回声,这种回声被称之为线路回声或者网络回声(Line Echo or Network Echo)。

如果两个手持听筒的电话之间通话,那么就只有一种类型的回声,即线路回声。

如果是公司内部电话,他们由双扭铜线相连接,这种产生的回声很小,即使有一些,由于它的延迟很短,因此线路回声不会带来太大的问题。

然而,如果是远程电话机之间的连接,其两端之间的往返延迟不能被忽略,回声可以清晰地听出来。

这种回声的重要来源是一个二/四线转换电路的设备(Hybrid)[9]。

图2.1电话远端通讯示意图图2.1简单描述了混合器在典型的电话远端通讯中的布局和作用。

每一部模拟电话都通过两端通信的两线电路和总机连接。

本地的电话在总机简单的把两路两线电路直接连接。

当通讯距离超过35英里时就需要放大,因此就需要把不同方向的信号分离,这就要用每条线传输一方向信号的四线电路通讯。

这时就利用混合器(Hybrid)连接两线电路和四线电路。

如图2.1所示,混合器(Hybrid)的作用是把来自说话者A的信号通过线路L1传送到B,并把从说话者B通过线路L2传来的信号送给A。

混合器B必须防止通过L1来的信号又通过L2传回A。

同样混合器A也必须防止通过L2来的信号又通过L1传回B。

这里可以把混合器看作一个电桥,能起到上边作用,即能提供和两线电路阻抗匹配的阻抗。

但这是不可能实现的,因为一个混合器可能会和任何一路两线电路连接,而不同两线电路的特性不同,如长度,线的种类,电话的种类等等。

因此混合器不可能提供完全能和不同两线电路阻抗匹配的阻抗,所以回声是不可能完全抑制的。

一个折衷的方法就是用统一的大致阻抗。

2.1.1回声抑制器E ch o S u p p resso r图2.2回声抑制器示意图随着电话远端通讯的出现回声问题也就出现了。

实验四回声估计和回声消除

实验四回声估计和回声消除

实验报告实验课程:数字信号处理实验开课时间:2020—2021 学年秋季学期实验名称:回声估计和回声消除实验时间: 2020年11月18日星期三学院:物理与电子信息学院年级:大三班级:182 学号:姓名:一、实验预习(2)利用y[h]=x[k]+ax[k-n]模型,获得混有回声的声音信号y[k]。

解:clc;clear;close allload mtlbN=4001;n=2000;a=0.5;S1=zeros(1,6000);for i = 1:4000S1(i)=mtlb(i);endfor i = 1:4000S1(i+n)=S1(i+n)+a*S1(i);endY2=fft(S1);figure(1)title('时域有回声的信号')plot(S1)figure(2)title('频域有回声的信号')plot(Y2)(3)利用相关函数估计回声的延迟时间n和幅度a,说明误差的原因。

解:clc;clear;close allload mtlbN=4001;n=2000;a=0.5;S1=zeros(1,6000);for i = 1:4000S1(i)=mtlb(i);endfor i = 1:4000S1(i+n)=S1(i+n)+a*S1(i);end[x,d]=xcorr(S1,S1);figure;title('相关函数估计')plot(d,x)(4)根据估计的参数,设计一个逆系统以消除回声。

解:clc;clear;close allload mtlbN=4001;n=2000;a=0.5;S1=zeros(1,6000);for i = 1:4000S1(i)=mtlb(i);endfor i = 1:4000S1(i+n)=S1(i+n)+a*S1(i);endb=1;a=[1,zeros(1,1999),0.5];y3=filter(b,a,S1);Y3=fft(y3);figure;plot(y3)title('时域逆系统')figure;plot(Y3)title('频域逆系统'))二、实验内容。

实验四回声估计和回声消除

实验四回声估计和回声消除

实验报告实验课程:数字信号处理实验开课时间:2023—2023学年秋季学期实验名称:回声估计和回声消除实验时间:2023年11月声日星期三学院:物理与电子信息学院年级:⅛≡班级:182学号:姓名:一一、实验预习实验方法步骤: (1)打开MAT1AB 软件 (2)根据题目要求编写程序 (3)运行程序 (4)分析实验结果 (5)关闭计算机 注意事项: (1)在使用MAT1AB 时应注意中英输入法的切换,在中文输入法输入程序时得到的程序是错误的; (2)MAT1AB 中两个信号相乘表示为X.*u,中间有个∖,,同样两个信号相除也是如此; (3)使用MAT1AB 编写程序时,应新建一个IT1文件,而不是直接在Comandante 窗口下编写程序; 在使用MAT1AB 编程时,应该养成良好的编写习惯。

注意事项: (4)对于实验电脑要爱惜,遵守实验的规则。

(5)程序运行前要检查程序是否正确。

在使用mat1ab 编程时,应该养成良好的编写习惯,新建一个f1ies 编写。

一些快捷键的使用,能提高编程效率。

He1p 能查询到不懂使用的函数使用方法,比如这个用到的fft 和fftshift 等函数。

在MAT1AB 信号处理工具箱中,提供了随机信号要功率谱估计的各段函数。

(1)periodogram 函数可以实现周期图法的功率谱估计,起吊用格式为IPxx,F]=PERIODOGRAM(x,WINDOW,NFFT,Fs)其中:X 为进行功率谱估计的输入有限长序列; WINDOW 用于制定采用的窗函数,默认值为矩形窗(boxcar),窗函数的长度等于输入序列X 的长度; NFFT 为DFT 的点数,一般取大于输入序列X 的长度,默认值为256;FS 是绘制功率谱曲线的抽样频率,默认值为1;Pxx 为功率谱估计值;F 为Pxx 值所对应的频率点。

(2)We1Ch-Bar1ett 平均周期图法可以利用PSD 函数实现,其调用格式为[Pxx,F]=PSD(x,NFFT,Fs,WINDOW,NOVER1AP)其中:参数X,NFFT,FS 用法同PeriOdograIn 函数:WINDOW 用于指定采用的窗函数,默认值为harming 窗;NoVER1AP 指定分段重叠的样函数。

回声消除算法评价指标

回声消除算法评价指标

回声消除算法评价指标
回声消除算法的评价指标主要包括以下几种:
1. 失调系数:代表回声抵消算法估计出的回声路径接近真实路径的程度。

2. 回波返回损失:表示回声抵消器以多大的增益从麦克风信号中移除回声。

3. 回声返回损耗增益(Echo Return Loss Enhancement,ERLE):是回
声消除特有的评价准则,表示回声信号与残留回声信号的比值,值越高性能越好。

4. 语音质量感知评价(Perceptual Evaluation of Speech Quality,PESQ):是由ITU在2001年提出的一种新的语音信号质量客观评价算法,用来表达语音信号的频率和响度等物理特征。

PESQ应用的是线性评分制,其分值取值范围在-~之间,PESQ的分值越高则代表语音信号的质量越好,在实际情况中,若PESQ的分值小于等于2分,则代表语音信号的质量较差。

5. AEC后输出能量与对应麦克风信号能量的比值。

以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅相关论文或咨询专业人士。

实验四 回声估计和回声消除 信号分析与处理实验电子教案

实验四   回声估计和回声消除 信号分析与处理实验电子教案
一实验目的掌握利用信号分析和系统设计的基本原理进行回声估计和回声抑制的基本原理和基本方法
实验四 回声估计和回声消除
一、实验目的
掌握利用信号分析和系统设计的基本原理进行回 声估计和回声抑制的基本原理和基本方法。
Байду номын сангаас
实验四 回声估计和回声消除
二、 实验原理
利用MATLAB命令load mtlb取得语音信号x[k]。然 后用命令x=mtlb将语音数据存在x向量中。含有回声的语 音信号y[k]的数学模型可表示成:
y[k]=x[k]+ax[k-n] (a<1) 其中,x[k]是未被污损的语音信号,y[k]是由x[k]叠加 回声信号ax[k-n]组成,回声信号ax[k-n]是延时n个时刻且 在幅度上减小到a倍的x[k]。

回声消除技术--整理编

回声消除技术--整理编

回声消除技术--整理编1引⾔在语⾳通信中,有⼀个很影响通话质量的因素就是回声。

回声就是指说话者通过通信设备发送给其他⼈的语⾳⼜重新⼜回到⾃⼰的听筒⾥的现象。

回声会对说话者产⽣严重的⼲扰,必须想办法消除。

⼀般,回声分为两种,即“电路回声”和“声学回声”。

“电路回声”可以通过硬件设备的合理设计⽽消除,在此不作讨论。

最复杂和最难消除的应该是所谓的“声学回声”。

“声学回声”是指远端⽤户的声⾳从听筒出来以后,经过空⽓或其他的传播媒介传到近端⽤户的话筒,再通过话筒录⾳后⼜重新传到远端⽤户的听筒中形成的回声。

当近端⽤户的放⾳⾳量⽐较⼤⽽录⾳设备和放⾳设备距离⽐较近时回声尤其明显。

“声学回声”受近端⽤户环境的影响,可能产⽣多路回声,包括直接回声和反射回声,各个回声的路径不同,延迟也就不同,因⽽难以消除。

2声学回声消除器对于声学回声消除,常见的消除算法有2类,即回声抑制(acoustic echo suppression)算法和声学回声消除(acoustic echo cancellation)算法。

回声抑制算法是较早的⼀种回声控制算法。

回声抑制是⼀acoustic echo suppression种⾮线性的回声消除。

它通过简单的⽐较器将准备由扬声器播放的声⾳与当前话筒拾取的声⾳的电平进⾏⽐较,如果前者⾼于某个阈值,那么就允许传⾄扬声器,⽽且话筒被关闭,以阻⽌它拾取扬声器播放的声⾳⽽引起远端回声。

如果话筒拾取的声⾳电平⾼于某个阈值,扬声器被禁⽌,以达到消除回声的⽬的。

由于回声抑制是⼀种⾮线性的回声控制⽅法,会引起扬声器播放的不连续,影响回声消除的效果,随着⾼性能的回声消除器的出现,回声抑制已经很少有⼈使⽤了。

声学回声消除算法(AEC)是对扬声器信号与由它产⽣的多路径回声的相关性为基础,建⽴远端信号(s(n))的语⾳模型,利⽤它对回声进⾏估计(e`(n)),并不断地修改滤波器的系数,使得估计值更加逼近真实的回声(e(n))。

回声抵消测试用例

回声抵消测试用例
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
3
开启一三屏对三屏的多点会议
调节对端输出音量,使其增大
11.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
12.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
13.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
14.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
36对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
开启一三屏对三屏的多点会议进行长拷测试,放置10分钟、30分钟、60分钟、120分钟以及8H并反复开关
AEC后
36.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
37.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
38.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
60.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
开启一三屏对单屏的多点会议
调节对端输入音量,使其增大
61.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
62.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
63.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
27.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
28.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
29.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
30.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
31对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
6
开启一三屏对三屏的多点会议进行长拷测试,放置10分钟、30分钟、
39.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次

【初中物理】初中物理知识点:回声及回声测距离的应用

【初中物理】初中物理知识点:回声及回声测距离的应用

【初中物理】初中物理知识点:回声及回声测距离的应用定义:声音在传播过程中遇到障碍物要发生反射,人们把声音遇到障碍物反射回来的声音叫回声区别回声与原声:回声的概念回声是由于声音被高墙、山崖反射而产生的,对着远处的高墙、山崖呼喊能够听到回声区分回声与原声的条件若回声到达人耳比原声晚0.1s以上,人耳就能把回声和原声区分开来。

在空气中,讲话人与反射物间距离必须在17m以上,否则,回声与原声混在一起,使原声加强人耳辨别出回声的条件:人耳辨别出回声的条件:也就是人耳区分两次声音的条件是:反射回来的声音到达人耳比原声晚0.1秒以上,否则原声和回声混合在一起使原声加强,这就是在屋里说话为什么比在旷野里说话听起来响的原因。

回声测距离的例题剖析:例:汽车沿平直公路匀速使向一座高山,汽车的速度为10m/s,声速为340m/s,行进途中按一次喇叭,2s后司机听到回声,求司机按喇叭处距山脚距离是多少剖析:发出声听到回声这段时间走的路程为s1=v1t,而汽车在这段时间走的路程为s2=v2t,鸣笛处到山脚距离s=(s1+s2)=(v1t+v2t)=(10m/s+340m/s)×2s=350m,所以答案为:350m。

回声定位:蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些超声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来,根据回声传来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置和距离。

蝙蝠采用的这种方法叫做回声定位(如图所示)。

回声的应用:利用回声可以测量距离,如:海底的深度、河宽以及回声定位感谢您的阅读,祝您生活愉快。

回声消除原理范文

回声消除原理范文

回声消除原理范文回声消除是一种音频信号处理技术,旨在减少或消除由于距离、反射、传播延迟等原因导致的回声现象。

回声通常是由扬声器输出的音频信号在环境中反射后再次被麦克风捕捉到的结果,这会导致听到的声音混入原始声音中,降低音频质量和听觉体验。

1.回声检测:回声检测的目标是确定回声信号在接收端麦克风中的存在和强度。

这个过程通常使用冲激响应(impulse response)来估计回声信号。

冲激响应是扬声器信号与环境反射后到达麦克风的系统响应。

首先,需要发送一个特殊的信号(如抵消序列),该信号包含一组已知的用于检测回声的冲激,通过扬声器播放到环境中。

然后,通过麦克风接收到的信号与已知信号进行相关分析,以识别回声信号的存在和强度。

回声检测可以帮助区分原始音频信号和回声信号,并为下一步的回声补偿提供基础。

2.回声补偿:回声补偿的目标是通过采取适当的信号处理方法,抑制或消除回声信号。

这可以通过减小扬声器音频信号中与回声相关的响应来实现,或者在接收端麦克风信号中添加反相的回声信号。

常见的回声消除方法包括:-自适应滤波器:自适应滤波器可以根据回声信号和麦克风信号之间的差异来动态地调整滤波器系数,以减小回声干扰。

这种方法依赖于扬声器信号和麦克风信号之间的相关性。

自适应滤波器可能会根据回声信号的特性进行快速迭代调整,以提供更好的回声消除效果。

- 预测滤波器:预测滤波器通过建立回声信号和麦克风信号之间的动态模型,对预测的回声信号进行后续减小。

通常采用递归最小二乘(recursive least squares,RLS)算法来估计回声路径的特性,并根据实时输入信号进行滤波。

-双向通信:双向通信方法通过同时处理扬声器播放的音频信号和麦克风接收到的信号,以更好地消除回声。

这种方法可以根据已有的回声模型,将麦克风信号中的回声成分与音频信号中的回声成分进行匹配,以实现更精确的回声消除。

需要注意的是,回声消除并非完美无缺的技术,仍然存在一些挑战和限制。

利用AEC(回声消除算法)实现TTSBarge-In(提示音打断)

利用AEC(回声消除算法)实现TTSBarge-In(提示音打断)

利用AEC(回声消除算法)实现TTS Barge-In(提示音打断)和Music Barge-In(音乐打断)功能1.Music Barge-in 功能概述1.1 什么是Barge-in通常,大部分语音识别的应用有个比较大的缺陷,就是如果当时设备在播放的时候,由于此时设备Speaker 同时在发出声音,声音会不可避免的传入到麦克风里面,此时麦克风拾取的audio 数据混杂了用户说出的命令和Speaker 的回声,识别引擎已经不能很好的从中分辨需要识别的命令,导致此时识别的效果大打折扣,用户的体验下降厉害。

从而很多的语音识别场景很不完整,比如新闻/邮件的朗读,音乐的播放,当用户通过语音指令要求系统去朗读邮件/新闻或者是播放音乐的时候,却不能通过语音去停止,必须通过手工去停止。

云知声的语音打断技术,也称为barge-in,能有效的解决这个问题,在播放的同时能够用语音进行打断,从而获得更好的用户体验。

1.2 Barge-in 关键技术描述在Barge-in 里使用的关键技术AEC(Acoustic Echo canceling)叫回声消除技术,这项技术最早起源于电话通话和VOIP 的发展,基本原理和步骤是1. 原始声音被采样,做为回声消除参考2. 麦克风拾取语音输入.3. 针对直接路径和反射路径建模4. 语音输入和原始声音,相关分析(起始的延时和比对窗口)5. 自适应滤波器降噪处理.云知声的AEC 算法,在能迅速的进行回声消除处理的同时尽量保证原始信号不失真能被识别引擎有效的处理。

1.3 TTS Bargein 和Music Barge-in 的区别根据播放场景的不同,云知声的Barge-in 有两种方式,一种是TTS Barge-in, 另一种是Music Barge-in。

TTS Barge-in 是指应用在播放语音合成内容的时候能够打断,这个时候因为应用自身在播放TTS,应用完全知道Speaker 正在播放Audio 的数据,根据TTS 播放的Audio 做为回声消除的参考,做相关性算法计算将麦克风数据和参考数据进行对齐,如果能够对齐成功后面就可以使用AEC 模块去进行回声消除处理。

利用AEC(回声消除算法)实现TTSBarge-In(提示音打断)

利用AEC(回声消除算法)实现TTSBarge-In(提示音打断)

利用AEC(回声消除算法)实现TTS Barge-In(提示音打断)和Music Barge-In(音乐打断)功能1.Music Barge-in 功能概述1.1 什么是Barge-in通常,大部分语音识别的应用有个比较大的缺陷,就是如果当时设备在播放的时候,由于此时设备Speaker 同时在发出声音,声音会不可避免的传入到麦克风里面,此时麦克风拾取的audio 数据混杂了用户说出的命令和Speaker 的回声,识别引擎已经不能很好的从中分辨需要识别的命令,导致此时识别的效果大打折扣,用户的体验下降厉害。

从而很多的语音识别场景很不完整,比如新闻/邮件的朗读,音乐的播放,当用户通过语音指令要求系统去朗读邮件/新闻或者是播放音乐的时候,却不能通过语音去停止,必须通过手工去停止。

云知声的语音打断技术,也称为barge-in,能有效的解决这个问题,在播放的同时能够用语音进行打断,从而获得更好的用户体验。

1.2 Barge-in 关键技术描述在Barge-in 里使用的关键技术AEC(Acoustic Echo canceling)叫回声消除技术,这项技术最早起源于电话通话和VOIP 的发展,基本原理和步骤是1. 原始声音被采样,做为回声消除参考2. 麦克风拾取语音输入.3. 针对直接路径和反射路径建模4. 语音输入和原始声音,相关分析(起始的延时和比对窗口)5. 自适应滤波器降噪处理.云知声的AEC 算法,在能迅速的进行回声消除处理的同时尽量保证原始信号不失真能被识别引擎有效的处理。

1.3 TTS Bargein 和Music Barge-in 的区别根据播放场景的不同,云知声的Barge-in 有两种方式,一种是TTS Barge-in, 另一种是Music Barge-in。

TTS Barge-in 是指应用在播放语音合成内容的时候能够打断,这个时候因为应用自身在播放TTS,应用完全知道Speaker 正在播放Audio 的数据,根据TTS 播放的Audio 做为回声消除的参考,做相关性算法计算将麦克风数据和参考数据进行对齐,如果能够对齐成功后面就可以使用AEC 模块去进行回声消除处理。

一个开源的声学回声消除器(Acoustic Echo Cancellation)

一个开源的声学回声消除器(Acoustic Echo Cancellation)

一个开源的声学回声消除器(Acoustic Echo Cancellation)前段时间,搞了一阵声学回声消除,非常郁闷,因为没有成功,但可以说学到一点东西吧,至少理论上懂了一点。

为什么需要声学回声消除呢?在一般的VOIP软件或视频会议系统中,假设我们只有A和B两个人在通话,首先,A的声音传给B,B然后用喇叭放出来,而这时B的MIC呢则会采集到喇叭放出来的声音,然后传回给A,如果这个传输的过程中时延足够大,A就会听到一个和自己刚才说过的话一样的声音,这就是回声,声学回声消除器的作用就是在B端对B采集到的声音进行处理,把采集到声音包含的A的声音去掉再传给A,这样,A就不会听到自己说过的话了。

声学回声消除的原理我就不说了,这在网上有很多文档,网上缺少的是实现,所以,我在这把一个开源的声学回声消除器介绍一下,希望对有些有人用,如果有人知道怎么把这消除器用的基于实时流的VOIP软件中,希望能一起分享一下。

这个声学回声消除器是一个著名的音频编解码器speex中的一部分,1.1.9版本后的回声消除器才起作用,以前版本的都不行,我用的也是这个版本,测试表明,用同一个模拟文件,它有效果比INTEL IPP库4.1版中的声学回声消除器的还要好。

先说编译。

首先,从上下载speex1.1.9的源代码,解压,打开speex\win32\libspeex 中的libspeex.dsw,这个工作区里有两个工程,一个是libspeex,另一个是libspeex_dynamic。

然后,将libspeex 中的mdf.c文件添加到工程libspeex中,编译即可。

以下是我根据文档封装的一个类,里面有一个测试程序://file name: speexEC.h#ifndef SPEEX_EC_H#define SPEEX_EC_H#include &lt;stdio.h&gt;#include &lt;stdlib.h&gt;#include "speex/speex_echo.h"#include "speex/speex_preprocess.h"class CSpeexEC{public:CSpeexEC();~CSpeexEC();void Init(int frame_size=160, int filter_length=1280, int sampling_rate=8000);void DoAEC(short *mic, short *ref, short *out); protected:void Reset();private:bool m_bHasInit;SpeexEchoState* m_pState;SpeexPreprocessState* m_pPreprocessorState; int m_nFrameSize;int m_nFilterLen;int m_nSampleRate;float* m_pfNoise;};#endif//fine name:speexEC.cpp#include "SpeexEC.h"CSpeexEC::CSpeexEC(){m_bHasInit = false;m_pState = NULL;m_pPreprocessorState = NULL; m_nFrameSize = 160;m_nFilterLen = 160*8;m_nSampleRate = 8000;m_pfNoise = NULL;}CSpeexEC::~CSpeexEC(){Reset();}void CSpeexEC::Init(int frame_size, int filter_length, int sampling_rate){Reset();if (frame_size&lt;=0 || filter_length&lt;=0 ||sampling_rate&lt;=0){m_nFrameSize =160;m_nFilterLen = 160*8;m_nSampleRate = 8000;}else{m_nFrameSize =frame_size;m_nFilterLen = filter_length;m_nSampleRate = sampling_rate;}m_pState = speex_echo_state_init(m_nFrameSize, m_nFilterLen);m_pPreprocessorState =speex_preprocess_state_init(m_nFrameSize,m_nSampleRate);m_pfNoise = new float[m_nFrameSize+1];m_bHasInit = true;}void CSpeexEC::Reset(){if (m_pState != NULL){speex_echo_state_destroy(m_pState);m_pState = NULL;}if (m_pPreprocessorState != NULL){speex_preprocess_state_destroy(m_pPreprocessorState);m_pPreprocessorState = NULL;}if (m_pfNoise != NULL){delete []m_pfNoise;m_pfNoise = NULL;}m_bHasInit = false;}void CSpeexEC::DoAEC(short* mic, short* ref, short* out) {if (!m_bHasInit)return;speex_echo_cancel(m_pState, mic, ref, out, m_pfNoise);speex_preprocess(m_pPreprocessorState, (__int16 *)out, m_pfNoise);}可以看出,这个回声消除器类很简单,只要初始化一下就可以调用了。

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64.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
65.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
11
开启一三屏对单屏的多点会议
调节对端输入音量,使其减小
66.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
67.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
19.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
20.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
4
开启一三屏对三屏的多点会议
调节对端输入音量,使其增大
21.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
22.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
43.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
44.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
45.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
8
开启一三屏对单屏的多点会议
调节AEC环境变量的值(推荐30)
46.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
27.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
28.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
29.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
30.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
6
开启一三屏对三屏的多点会议
15.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
4
开启一三屏对三屏的多点会议
调节对端输出音量,使其减小
16.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
17.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
18.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
进行长拷测试,放置10分钟、30分钟、60分钟、120分钟以及8H
31.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
32.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
33.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
34.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
35.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
10
开启一三屏对单屏的多点会议
调节对端输出音量,使其减小
56.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
57.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
58.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
59.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
开启一三屏对三屏的多点会议
进行长拷测试,放置10分钟、30分钟、60分钟、120分钟以及8H并反复开关AEC后
36.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
37.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
38.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
39.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
40.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
7
开启一三屏对单屏的多点会议
各个终端的设置都为默认设置
41.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
42.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
47.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
48.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
49.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
50.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
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开启一三屏对单屏的多点会议
60.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
开启一三屏对单屏的多点会议
调节对端输入音量,使其增大
61.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
62.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
63.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
68.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
69.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
70.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
12
开启一三屏对单屏的多点会议
进行长拷测试,放置10分钟、30分钟、60分钟、120分钟以及8H
重要级别

相关需求和规格
设计思路
预置条件
1.测试终端为tp7920
2.音频输出设备优先选择调音台+功放、如果条件不允许可以用电视机代替
3.输入设备为定向话筒
序号
测试点和输入
输出
实测结果
1
开启一三屏对三屏的多点会议
各个终端的设置都为默认设置
1.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
2.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
71.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
72.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
73.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
74.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
75.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
13
开启一三屏对单屏的多点会议
进行长拷测试,放置10分钟、30分钟、60分钟、120分钟以及8H并反复开关AEC后
76.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
77.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
78.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
79.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
80.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
3.声音清晰,轮流读字的瞬间无漏字,声音无忽轻忽响,无啸叫,无明显回音
4.声音清晰,无漏字、吃字,无啸叫,声音无忽轻忽响,无明显回声
5.长时间读字声音清晰,有人插话时声音无忽轻忽响,无漏字、吃字,无啸叫,无明显回声
6.自然对话声音清晰,声音无忽轻忽响,无漏字、吃字,无啸叫,无明显回声
2
开启一三屏对三屏的多点会议
调节AEC环境变量的值(推荐30)
6.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
7.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
8.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
9.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
10.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
调节对端输出音量,使其增大
51.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
52.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
53.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
54.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
55.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
23.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
24.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
25.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
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开启一三屏对三屏的多点会议
调节对端输入音量,使其减小
26.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
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开启一三屏对三屏的多点会议
调节对端输出音量,使其增大
11.单方发言读文字30个(一到三十),双方各读两次
12.双方相隔10秒轮流读文字10个(一到十),循环四次
13.双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
14.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
3ห้องสมุดไป่ตู้双方无间隔时间轮流读字10个(一到十),循环四次
4.双方同时发言读字10个(一到十、A到J),循环四次
5.一方长时间读字(一到五十),另一方不时插话(间隔5秒)
6.对呼过程中多次开关AEC后进行无局限自然对话
1.声音清晰,无漏字、无忽轻忽响,无啸叫,无明显回音
2.声音清晰,无漏字、无忽轻忽响,无啸叫,无明显回音,不会受到对端影响
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