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)。
Figure Acoustic Echo Cancellation in a voice communication terminal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s peech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,但是如果你说一句,马上又听到自己的话回来一句,那是比较难受的。
既然fe和echo高度相关,echo又是fe引起的,我们可以把echo表示为fe的数学函数:echo=F(fe)。
函数F被称之为回音路径。
在声学回声消除里面,函数F表示声音在墙壁,天花板等表面多次反射的物理过程;在线路回声消除里面,函数F表示电子线路的二四线匹配耦合过程。
很显然,我们下面要做的工作就是求解函数F。
得到函数F就可以从fe计算得到echo,然后从混合信号1里面减掉echo就实现了回声消除。
尽管回声消除是非常复杂的技术,但我们可以简单的描述这种处理方法: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的声音求解回音路径函数F的过程恐怕就是比较难以表达的数学公式了。
鉴于通俗表达数学公式的难度比发现数学公式还难,笔者就不费力解释了。
下面这段表达了利用自适应滤波器原理求解函数F的过程。
(以下可以跳过)自适应滤波器自适应滤波器是以输入和输出信号的统计特性的估计为依据,采取特定算法自动地调整滤波器系数,使其达到最佳滤波特性的一种算法或装置。
自适应滤波器可以是连续域的或是离散域的。
离散域自适应滤波器由一组抽头延迟线、可变加权系数和自动调整系数的机构组成。
附图表示一个离散域自适应滤波器用于模拟未知离散系统的信号流图。
自适应滤波器对输入信号序列x (n)的每一个样值,按特定的算法,更新、调整加权系数,使输出信号序列y(n)与期望输出信号序列d(n)相比较的均方误差为最小,即输出信号序列y(n)逼近期望信号序列d(n)。
以最小均方误差为准则设计的自适应滤波器的系数可以由维纳-霍甫夫方程解得。
B.维德罗提出的一种方法,能实时求解自适应滤波器系数,其结果接近维纳-霍甫夫方程近似解。
这种算法称为最小均方算法或简称LMS法。
这一算法利用最陡下降法,由均方误差的梯度估计从现时刻滤波器系数向量迭代计算下一个时刻的系数向量式中k s为一负数,它的取值决定算法的收敛性,V【ε2(n)】为均方误差梯度估计,自适应滤波器应用于通信领域的自动均衡、回声消除、天线阵波束形成,以及其他有关领域信号处理的参数识别、噪声消除、谱估计等方面。
对于不同的应用,只是所加输入信号和期望信号不同,基本原理则是相同的。
(以上部分可以跳过)上面这段话表明,需要求解的回音路径函数F就是一个自适应滤波器W(n)收敛的过程。
所加输入信号x(n)是fe,期望信号是echo,自适应滤波器收敛后的W(n)就是回音路径函数F。
收敛之后,当实际回音发生,我们把fe通过函数W(n),就可以得到一个很准确的echo,把混合信号直接减去echo,得到实际需要发送的语音speech,完成回声消除任务。
值得注意的两点:1、自适应滤波器收敛阶段,期望信号是完全的echo,不能混杂有speech。
因为speech和fe是没有关系的,会扰乱W(n)的收敛过程。
也就是说要求回声消除算法开始运转后收敛要非常快,最好对方还来不及说话,你一说就收敛好了;收敛好之后,如果对方开始说话,也就是有spee ch混合过来,这个W(n)系数就不要变化了,需要稳定下来。
2、回音路径可能是变化的,一旦出现变化,回声消除算法要能判断出来,因为自适应滤波器学习要重新开始,也就是W(n)需要一个新的收敛过程,以逼近新的回音路径函数F。
基本上来说,上面这两点是两难的,一个需要自适应滤波器收敛后保持系数稳定,以保证不受speech说话干扰,另一个需要自适应滤波器随时保持更新状态,以保证能够追踪变化的回音路径。
这样一来,仅从数学算法层面,回声消除已经是难上加难!简单地说,回声消除自适应滤波器的设计具有两个互相矛盾的特性,也就是快速收敛和高度的稳定性,如何同时实现这两项特性,正是设计上的主要挑战。
经过上面的分析,相信大家对回声消除的原理和技术有了深刻的理解,这是一门即容易理解又难以实现的技术。
本文出从应用平台来看,根据笔者多年的经验,可以把回声消除分为两大类:基于DSP等实时平台的回声消除技术和基于Windows等非实时平台的回声消除技术。
两者的技术难度和重点是不一样的。
三、基于DSP平台的回声消除技术回声消除技术传统的应用领域是各种嵌入式设备,包括各种电信网络设备和终端设备。
网络设备比如交换机,网关等等,终端则包括移动电话终端,视频会议终端等。
现代通讯产品里面大量应用了回声消除技术,包括在我们看得到的终端产品(比如手机)和看不到的局端产品(比如交换机)。
这种嵌入式设备的共同点就是采用各种型号的DSP芯片作为回声消除的载体。
一个有效的回声消除算法需要持续的在一颗DSP芯片上面运行,会遇到以下方面的难点:实时性与高效性,因为DSP芯片资源有限。
虽然自从二十世纪七十年代DSP应用以来,日新月异的硬件芯片技术使许多沉睡在教科书上的信号处理理论算法大规模应用,但是回声消除算法需要的资源还是大得惊人。
以视频会议系统,大规模的会议室可以产生超过512ms的回音,要消除这么长延时的回音,即使按照8k赫兹采样率计算,自适应滤波器W(n)的长度都会达到4096个点,这样一方面需要非常大的存储空间来存储W(n),另一方面,W(n)的更新需要的计算量也是成倍增长,同时,W(n)的收敛难度也在加大,传统自适应滤波器的效率很难保证。
对于电信设备中的应用,虽然回声消除不需要这么长的延时,但是在交换机等设备中,成本和效率就是生命,所有的处理算法都是按路或按线计算的,对算法的优化效率提出了无止境的要求。
相对而言,只有像车载免提这种应用对效率要求不那么高,因为车内空间小,回音延时有限,又不要求多路应用。
传统的回声消除技术是从国外二十世纪七十年代的早期算法发展而来,这类技术的采用一直相当昂贵,提供电信级回声消除硬件应用(包括芯片或者设备)的厂家都是国外的。
对于移动网络用户来说,语音品质一直是他们最关切的议题,对电信业者来说,语音也仍是他们最能获利的服务项目,因此语音的品质是不容妥协的。
为了满足今日与未来的网路需求,回声消除技术的挑战正在于如何有效地降低成本并持续改善语音品质。
算法级的DSP软件解决方案,也是解决嵌入式设备回音问题的一种途径,对用户也有一定的灵活性,用户只需要把回声消除模块集成到自己的DSP软件中,再简单调整几个相关参数,就能达到较好的回声消除效果。
目前基于DSP的回声消除算法已经比较成熟,市场上也有一批专门的算法/芯片公司的能够对外提供已经优化好的基于DSP的软件回声消除模块:如俄罗斯Spririt DSP、加拿大Octastic Semiconductor、瑞典GIPS、国内科莱特斯科技Conatus Technologies以及美国Adaptive Digi tal、和GAO Research、英国CSR等等,另外还有美国Fortemedia、Acoustic Technologie s和日本OKI等可以提供专用的回声消除DSP芯片。
基于DSP的回声消除系统设计与实现
图1 DSP系统设计的一般步骤发流程,极大地提高工作效率。
2 软件设计CCS(Code Composer Studio)是美国德州仪器公司(Texas Instrument,简称TI)推出的代码开发和调试软件。
自适应滤波算法的软件实现流程框图如图4所示。
根据滤波器系数迭代数据以后,并不需要 {sum+=h[j]*x[i+j];}y[i]=sum;error=d[i]-y[i];for(j=0;j<nh;j++){h[j]=h[j]+(miu*error*x[i+j]); }}图2 本文回声消除模块的设计架构图3 回声消除模块的程序设计流程现成一个干扰信号,使得自适应滤波器性能变差,甚至发散。
因此,为了使滤波器适应双端通话的情况,需要在回声消除系统中添加一个双端通话检测器(Double-Talk Detector,DTD)。
通过它来区分单端和双端通话,如果不存在双端通话时,滤波器就实时更新其系数,反之,滤波器系数则停止更新。
目前,最常见的DTD算法有互相关比较法和能量比较法。
4 硬件设计具体硬件设计如图6所示。
整个硬件系统以T M S320F28335型号的D S P为核心,通过编码器T L V320A I C23b与外部进行语音信号的交换(TLV320AIC23b实现语音信号的模拟-数字,数字-7位表示的是寄存器地址,容。
该音频芯片提供了11在本DSP系统设计中为外部引入电源,这样首先就满足了模拟电路供电需求,并且通过LM117DT3-3.33.3 V来给I/O引脚及部分外围电路1.8电源转换芯片将3.3 V主电源转换为核供电。
图4 自适应滤波器算法实现流程图5 缓存机制设计框架行语音通信。
A 说话的声音被计算机的麦克风捕获到,通过网络传到B 房间的计算机中,此时声音从计算机中分为两路输出,其中一路直接输入到回声消除模块的参考通道,另一路则通过扬声器输出,作为远端参与者传输给近端参与者的声音信息。
回波抵消技术
回波抵消技术一、概述回波抵消技术(Echo Cancellation,EC)是一种用于消除通信中回声的技术。
通信中的回声指的是发送方发送信号后,由于传输路径中存在不对称性或者时延等因素,导致部分信号被反射回来,形成重复的信号。
这些重复的信号会影响接收方对原始信号的理解和解码,从而降低通信质量。
EC技术通过对传输路径进行建模和估计,预测出回声信号并加以消除,从而提高通讯质量。
二、基本原理EC技术基于数字信号处理(DSP)算法实现。
其基本原理是在接收端检测到回声后,根据已知的发送信号和接收到的混合信号构建一个模型,并通过该模型预测出回声部分,并将其从混合信号中减去。
这个过程需要在短时间内完成,并且需要保证准确性和稳定性。
三、EC算法1. 时域自适应滤波算法(Time-domain Adaptive Filter)时域自适应滤波算法是最常见的EC算法之一。
该算法通过建立一个自适应滤波器来估计回声路径,并将其从接收到的混合信号中减去。
该算法的主要优点是简单易用,但存在收敛速度慢、滤波器稳定性差等问题。
2. 频域自适应滤波算法(Frequency-domain Adaptive Filter)频域自适应滤波算法是对时域自适应滤波算法的改进。
该算法将信号转换到频域进行处理,可以有效地提高收敛速度和稳定性,并且可以降低计算复杂度。
但是,该算法需要进行频域变换,可能会引入额外的延迟和失真。
3. 双声道卷积模型(Double-talk Convolutive Model)双声道卷积模型是一种基于矩阵运算的EC算法。
该算法通过对发送信号和接收信号进行矩阵分解,并利用卷积模型来估计回声路径,从而实现回声抵消。
该算法具有较高的计算效率和稳定性,但需要对发送信号进行预处理,并且在存在多个回声路径时可能会出现性能下降。
四、应用场景EC技术广泛应用于语音通讯、视频会议、网络电话等领域。
在这些场景下,由于传输路径中存在不同程度的回声,EC技术可以显著提高通讯质量和用户体验。
一种快速回声消除算法及DSP实现
第2 6卷第 6期 20 0 7年 l 2月
声
学
技
术 Βιβλιοθήκη Vo .6, No 6 1 2 . De . 2 0 c, 0 7
Te h c l Ac s i s c ni a ou ta
一
种快速 回声消 除算法及 D P实现 S
王树 恩,宋 彦 ,汪 萌 ,戴礼荣
f t a P S+ b t a s h ws s a s NI M +. u o s o mo e o u t e s t a l r r b s n s n PNI S n d PNI S++ d rn o b e t l o h a M M u i g d u l-a k r
PNL ( t o on Uy P icp e P o o t n t o aie MS) ,hs lg r h MS Orh g - a t rn il - p ri a n r lz d L r o e m . I i a o t m n t o l o v r e a 1 i o ny c n e s s g
( 国科 学技 术 大 学 电 子 工 程 与信 息科 学 系 .合 肥 2 0 2 ) 中 30 7
摘要 :在 回声 消 除 系 统 中 , 们 希 望 回声 消 除 器 不 仅要 收敛 速 度 快 而 且要 鲁棒 性 好 。 N MS和 P L + 算 法 具 人 P L N MS + 有 收敛 速 度 快 的优 势 , 而 在 双端 发 声 情 况 下 , 然 它们 就会 产生 大 的 失 调 , 至 不 能 保 证 滤 波 器 收 敛 。 为 了 克 服 上 述 甚
问题 , 据 正 交 原 理 , 们 提 出 了 O -N MS算 法 , 算 法 不 仅 具 有 P L 根 我 PP L 该 N MS和 P L + 算 法 的 快速 收 敛 性 能 , N MS + 而 且 受 双 端 发 声 和 嘈杂 背 景 噪 声 影 响 极 小 。 即 使 是 在 单 端 发 声 时 ,该 算 法 的性 能也 优 于 N MS以及 P L L N MS和 P L + 算 法 。此 外 , 论 了该 算 法 在 定 点 D P上 的实 现 方 案 。 N MS + 讨 S 关 键 词 : 自适 应 滤 波 ; 回声 消 除 ;数 字 信号 处 理 器 ;双 端 发声
音频工程师如何处理回声和混响问题
音频工程师如何处理回声和混响问题音频工程师在工作过程中常常面临回声和混响问题。
回声和混响是指声音反射和持续反射所引起的问题,会导致原始音频信号的质量受损。
为了解决这些问题,音频工程师需要采取一系列的处理方法和技术。
本文将介绍如何处理回声和混响问题,以及常用的处理工具和技术。
一、回声问题的处理回声是由声波在空间中的反射引起的声音延迟。
处理回声问题的关键在于减少或消除反射声波对原始声音的干扰。
以下是一些常用的回声处理方法:1. 调整麦克风的位置:将麦克风放置在距离声源和反射面较远的位置,可以减少反射声波的引起的回声。
2. 使用声音隔离材料:在录音室或会议室中使用声音吸收材料,如海绵墙板或隔音板,可以减少反射声波的强度,从而减少回声。
3. 使用数字信号处理器(DSP):DSP可以实时检测和处理回声信号。
通过调整DSP参数,可以控制回声的强度和延迟,从而减少回声对音频信号的影响。
4. 使用回声消除器:回声消除器是专门设计用来减少回声的设备。
它通过检测和消除回声信号,来提高音频质量。
二、混响问题的处理混响是指声音在房间内反射、折射和衰减形成的多次声波叠加效果。
处理混响问题的关键在于控制声音的衰减和反射。
以下是一些常用的混响处理方法:1. 使用吸音材料:在房间内使用吸音材料,如地毯、窗帘或声音吸收板,可以减少声音的反射和延迟,从而降低混响。
2. 调整扬声器的位置:将扬声器放置在离听众较近的位置,可以减少声音在空间中的反射,减轻混响效果。
3. 使用数字混响器:数字混响器是一种电子设备,可以模拟不同环境下的混响效果。
通过调整混响器的参数,可以控制混响的时间、空间和强度,从而实现理想的音频效果。
4. 使用混响抑制器:混响抑制器是一种专门设计用来减少混响的设备。
它通过分析混响信号并适当处理,来改善音频的质量。
三、常用的处理工具和技术音频工程师在处理回声和混响问题时,通常使用各种工具和技术来改善音频质量。
以下是一些常用的处理工具和技术:1. 声音均衡器:声音均衡器可以调整不同频率范围内的音量,使声音更加均衡。
回声消除技术介绍
回声消除技术介绍回声是指声音在空间中反射、折射和干扰后产生的重复声波,它会对音频质量和清晰度造成负面影响。
为了消除回声,需要使用专门的回声消除技术。
本文将介绍一些常见的回声消除技术。
1. 自适应滤波器(Adaptive Filtering):自适应滤波器是一种基于数字信号处理的回声消除技术。
它通过计算和消除回音信号与原始信号之间的差异来工作。
自适应滤波器根据回声信号的特征调整其滤波器参数,从而逐渐减少回音的影响。
它比较适用于单声道音频信号。
2. 双向声学回声消除(Acoustic Echo Cancellation, AEC):3. 时域回声抵消(Time Domain Echo Cancellation):时域回声抵消是一种常见的回声消除技术,通过在回音信号和原始信号之间进行延迟补偿来实现。
它根据回声的延迟时间和振幅对原始信号进行相应的调整,从而在接收端消除回响声。
4. 频域回声抵消(Frequency Domain Echo Cancellation):频域回声抵消技术主要用于回音时间较长的场景,通过将输入信号分解为多个频率成分,然后根据回音信号的频率特征对其进行抵消。
这种方法对频率响应线性变化较小的信号效果更好。
5. 混响消除(Reverberation Cancellation):混响消除技术主要用于去除经过多次反射和折射后产生的混响声。
它通过分析和模拟空间中的反射路径来消除原始信号中的混响分量。
混响消除可以提高音频的清晰度和可听性。
6. 环路抑制(Echo Loop Suppression):环路抑制技术主要用于消除回声引起的闭环振荡问题。
它通过检测和抑制回声传输路径中的闭环反馈,从而避免声音在回音和原始信号之间循环放大。
总结:。
DSP课程设计---基于DSP的回波的产生与抵消
DSP课程设计实验报告基于DSP的回波的产生与抵消学院:电子信息工程学院班级:通信0707设计人员:陈军07211195何家琪 07211202指导老师:高海林目录设计任务书 (2)任务设计 (3)设计内容 (3)设计方案及算法原理说明 (4)实验目的 (4)实验原理 (4)关于LMS算法 (5)程序代码 (6)程序设计及调试 (12)结果分析 (19)实验体会及总结 (22)参考文献 (25)一、设计任务书过去,通过卫星打国际电话时,因为同步静止卫星的通话路径较长,引起通话延迟(单跳250ms,双跳500ms),因电路失配所引起的线路回声就很明显,所以从二十世纪80年代起人们就研究回声消除的办法。
由简单的回声抑制器发展到自适应回声消除器,国际电联(ITU)也相应地制订了回声消除器的国际标准,例如G.164、G.165 、G.167等等。
进入90年代之后,通过互联网拨打长途电话,即IP 电话开始流行。
IP电话现在已成为Internet上实现实时传送语音信号的一种新型电信业务。
与传统的PSTN网络采用电路交换技术不同,IP电话采用的是分组交换技术,充分利用Internet来传输数据,使得价格大大降低,因而具有广泛的研究和应用前景。
IP电话以数据包的格式在因特网中与其他数据信息按TCP/IP协议一起传输,从发话端到收话端延时较长,并且是不确定的,IP电话系统的回声源复杂,回声路径的延时和抖动都相当大,这里的延迟包括算法延迟(0.125ms~30ms),处理延迟(≈30ms),网络延迟(70~100ms)等,总延迟在100ms以上,而人耳对大于50ms的回声就能鉴别出来,因此回声消除成了IP电话系统的一个关键问题。
在IP电话系统中,自适应回声消除器成为不可缺少的设备。
自适应滤波的优点在于,它不仅能够选择信号,而且能够控制信号的特性。
自适应滤波器具有跟踪信号和噪声变化的能力,它的系数能够被一种自适应算法所修改。
回声消除器的DSP实现
P n =( - ) ( 一 )+ax ( ) ( ) 1a P n 1 * n 式 中 , n =№ / ( ) 随 时 间 1变 化 的可 变 ( ) P1为 2 2 与传统 电话 相 比 , l 在 P电话 系统 中 , 回声 问题
显得 尤其 突 出 。这 是 固为 l P电话 系 统 中 的 回声 源
a( 十 ) kn kn 1 =a( ) ( ) / () 1 = 2 P n ( ) e n ( - ) n ( )x n k
操 作 , 有 专 J硬 件 乘 法 器 和 特殊 D P指令 , 及 具 } ] S
快 速 的 指 令 J 期 . 行 速 度 达 到 10 P , 满 足 舌 J 运 0 MI S 可 电信 等众多领 域 的实时处 理 要求 。
对I P电话 系统 中不 可避 免 的 回声 问题 进行 必 要 的 回声 消除 处理 I P电话 系统 的 回声 源 复 杂 , 回声 路 径 的延 时和抖 动都 相 当大 , 因此 回声 消 除成 了 I P电
话 系 统 的 一个 关 键 问 题 本 文 介 绍 在 DS P T 3 0 5 x硬 件 平 台 上 研 究 开 发 集 成 于 语 音 处 理 MS 2 C 4 片中的 回占消 除器 。
收敛 步长 因子 , 为初 始 步长 ( ) 远端信号 xn Pn为 () 的平 均功率 估值 , a为平 滑参 数 。 归一化 技术减 少 了收 敛速度 对输 人 信号功 率 的 依 赖性 , 代价是 计算量 增 加 , 信号 功 率估计 和步 其 但
更 复 杂 传送 的 晤音 信 号经 过编码 、 缩 和打包 等一 压 系列 处理后 . 会造成 较 大 的回声 路径 延迟 , 且变化较 大 。 于采用 G 7 31 对 2 . 语音 编码方 案 的 l P电话 系统 . 算 法复 杂 、 算量 大 、 运 占用 存 储 器 多 . 时 较 长 ( 延 达
aec 原理
aec 原理
AEC(自动曝光控制系统)原理是利用反馈机制,检测接收转换介质的表面剂量,如果达到预设剂量要求,就停止曝光。
这样,系统不管路径上如何衰减,只管达到接收转换介质的X线剂量是否达到预设值即可,从而确保X
线的接受转换介质接收到的X线剂量相对恒定,有利于影像质量的稳定控制。
此外,AEC也指声学回声消除技术,主要分为基于DSP等实时平台的回声
消除技术和基于Windows等非实时平台的回声消除技术。
声学回声消除技术主要是通过自适应建模滤波器来消除扬声器播放的声音经不同路径反射后进入麦克风所产生的回声集合,从而提高语音通信质量。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
啸叫的消除方法和应用范围
2、回声消除 技术原理
回音消除的基本原理就是:用一个人为干预的信号波,去 消除通讯过程中产生的回音信号,同时保留其它正常的语 音信号,以达到通讯的正常使用。
从通讯回音产生的原因看:
声学回声
电路回声
声学回声消除
电路回声消除
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 要做的事情相同:在发送时,把不需要的回音从语音流中间去掉。
对应的有: 声学回声消除器
【声学回声消除器介绍】
作用
对B端采集到的声音进行处
理,把采集到的声音去掉 A的声音再传给A,这样,
A就不会听到自己说过的话。
要求
回音路径可能是变化的, 一旦出现变化,回声消
除算法要能自主判断出
来,因为自适应滤波器 学习要重新开始。
注意
传给回声消除器的两个声
音信号,必须同步得非常
的好,如果传给消除器的 两个信号同步得不好,即 两个信号找不到频域相同 的部分,就没有办法进行 消除了。
4、回声消除 的应用范围
基于DSP平台的回声消除技术
各种嵌入式设备 DSP芯片作载体
(较为成熟)
终端设备 手机视频会议电信网络设备 交换机 网关
加拿大、瑞典、国内 科莱特斯科技
基于Windows平台的回声消除技术
条 件
有声源发声
有介质传播声音,比如空气
声音遇到障碍物反射回来 回声到达人的耳朵比原声晚0.1秒 以上
回声分类
声学回声
(空间声学反射产生)
线路回声
(物理电子线路的二四线匹配耦合引起的)
不良效果
使人听到多重声音, 重音,不利于接受 信息。严重时,会 对人体的听觉系 统造成伤害。
在室内(比如晚会,报 告会等场合),回声还会 与麦克风产生自激,造 成“啸音”(尖叫)
基于DSP的语音采集与回音效果的系统实现
基于DSP的语音采集与回音效果的系统实现数字技术的应用几乎已经渗透到现代科技的每一个角落,而数字音频技术则是应用最广泛的领域之一。
现在大量的数字音频设备已相当成熟,利用软件在已有的硬件平台上实现不同的功能已成为一种趋势,软件编程的灵活性给很多设备增加不同的功能提供了方便。
和其它数字系统一样,DSP系统具有许多模拟系统所不具备的优点,如灵活、可编程,支持时分复用,易于模块化设计,可重复使用,可靠性高等。
随着DSP技术的发展,以DSP为内核的设备越来越多。
基于DSP技术的开发应用正在成为数字时代应用技术领域的潮流。
在实际生活中,当声源遇到物体时一般会发生反射,反射的声波和声源声波一起传输,听者会发现反射声波部分比声源声波慢一些从而形成回音。
而现在,在已知一个数字音源后,也可以利用计算机,以数字方式通过计算来模拟回声效应。
简单地讲。
就是在原声音流中叠加延迟一段时间后的声流来实现回音效果。
如此产生的回音,我们称之为数字回音。
1 主要器件介绍本设计选用的TLV320AIC23是TI公司生产的一款高性能的多媒体数字语音编解码器,它的内部ADC和DAC转换模块带有完整的数字滤波器,其数据传输宽度可以是16位、20位、24位和32位,采样频率范围为8~96 kHz,并可通过控制接口来编辑该器件的控制寄存器,同时可支持SPI和I2C两种控制模式。
TLV320AIC23的控制模式由MODEM管脚决定,本系统选用I2C模式。
TMS320VC5509A是TI公司C5000 DSP系列中的新一代产品。
该DSP对C54X 有很好的继承性。
并与C54x源代码兼容,从而有效地保护用户在软件上的投资。
TMS320VC5509A功耗低、成本低,并可在有限的功率条件下保持最好的性能。
2 系统方案设计2.1 系统工作原理该回音系统中的I2C接口模块由串行数据SDA和串行时钟SCL组成,SDA 和SCL均为双向接口。
连接在同一总线上的I2C设备可以工作在多主线工作模式下。
