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《在近端對回傳音訊的檢測和抑制》筆記

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綜述

這個專利是Polycom的一份國際專利,主要是目的是使用訊號匹配的方法在遠端/揚聲器鏈路(farend)在做一次回聲消除。
下面圖2是其結構圖。
專利結構圖
圖2的結構圖比現有的方案圖1多了一個遠端回聲檢測和消音模組。我們知道,揚聲器20放出來的聲音,經過聲學回路11會產生回聲,並且該回聲會被麥克風40採集到。如果經過了回聲消除器30,該回聲沒有被消除乾淨,出於對端16的通話者就會聽到自己的回聲。
現在,這麼考慮一個情況和解決方案。在圖片左邊的人說話,如果對端16,沒法處理好回聲,那麼在左邊的人會從揚聲器20聽到自己的說話聲。為了不讓左邊的說話人聽到自己的回聲(假設對端沒有處理好),在圖2中加入模組50。在模組50中使用可行的方法來檢查該聲音是否是左邊說話人的聲音,並對左邊說話人的聲音進行消除。達到消除回聲的目的。Polycom專利描述的就是這個思想。

遠端回聲檢測和消除

這個方案現在主要問題集中在如何檢測遠端傳回來的回聲。Polycom提出的檢查流程如下:
遠端回聲檢測流程
這個流程在專利中描述的比較詳細,在此簡單描述:
1、獲取近端和遠端訊號,並對其使用濾波器組對其分頻,把48k訊號分成中心頻率為400, 800,1200,1600, 2000hz的訊號;
2、對這幾個頻率做20ms取樣(獲取一個點/是獲取一段能量,沒有理解文中的描述),獲取相關能量;
3、在一定延時內,進行遠近端能量的互相關分析,確定回傳延時和時間。
4、處理回傳回聲(對其做相應的抑制)。

總結

這個方法目的是為了在左邊人說話端做回聲消除,克服一直以來回聲消除只對別人有用的問題。但是這個專利有諸多妨礙它實現的客觀問題。
1、編碼器,解碼器對音訊損耗,這可能導致基於相關性的遠端回聲檢測器失效;
2、如果通過了有損耗的網路,例如丟包,抖動存在,那麼模組50計算的相關性會大打折扣;
3、由於一次端到端的rtt時間通訊時間(GSM 200-300ms, VoIP 400-1000ms)一般比較長,那麼計算相關性的緩衝,和相關性計算精度都會受到限制。
因此,本專利使用應該比較受限。