集群网关中的回声消除技术

 

什么是回声

如果您曾经用电子通信设备讲话，无论是电脑、手机还是固定电话，您都会体验到回声，您会听到自己的声音通过设备返回给您，有时会出现明显延迟。回声被定义为波形的重复。电信应用中的回声是您说话时在电话听筒中回响的您自己的声音的反射声。如果回声的幅度很低，则不会被注意到，并且在对话中不会有问题；但是，如果回声间隔超过大约 25 毫秒 (ms)，扬声器就会听到。回声可能会对对话造成极大的干扰。它会严重影响语音质量。

声学回声

起源于本地音频环回，当麦克风从扬声器拾取音频信号并将其发送回始发参与者时，该环回发生。然后，发起参与者将在参与者讲话时听到参与者自己的声音的回声。当使用灵敏的麦克风时，当麦克风和/或扬声器的音量调高时，或者当麦克风和扬声器的位置过于靠近时，墙壁和/或物体反射的 都会加剧 这种回声 。这种情况常见于使用音响或者扩音电话的会议中。

线路回声

这种是 PSTN 中最常见的回声，原因是系统线路阻抗不匹配，其中 4 线电话电路转换为 2 线电路。当来自远端扬声器的传入能量被反射回扬声器时，会发生这种电产生的回声，阻抗不匹配导致的轻微改变和延迟复制。每当复制的信号延迟超过 10 毫秒时，就会出现回声，而当延迟超过 16 毫秒时，回声对说话者来说是明显的反射声音。它在远端显示为扬声器原件的复制品。 绝大多数公用电话系统本地环路布线是使用双线连接完成的，其中同一对线在两个方向上传输语音信号。在中心局或办公室 PBX 中，使用混合电路完成 2 到 4 线转换。这时如果阻抗不匹配，就会导致混合回声。PSTN 电话网络本身就是延迟的来源，语音网络上的许多点也是如此：

G.723.1：37 毫秒

G.729：15 毫秒

G.728：2.5 毫秒进程间切换，大约每端 10 毫秒

传输线：通常每 100 英里电缆 1 毫秒

卫星链路：250 到 270 毫秒，多跳可以产生更长的延迟

串行延迟*：从 2Mbps 线路上 128K 数据包的 0.5 毫秒到 128.6 毫秒

对于 64Kbps 线路上的 1024K 数据包

VoIP 网关节点：50 到 100 毫秒

解压延迟：通常为 10 毫秒或更短

需要记住的一点是，任何端到端电话连接都可以沿途多次通过上述许多组件。语音业务路径中引入的延迟在长途和无线电话呼叫中最为明显。

网络回声

随着 IP 网络延迟引入的额外延迟，回声对呼叫者来说变得更容易察觉，也更成问题。分组网络引起的附加延迟可能会导致无法察觉的回声成为问题。这可能不仅包括混合电路引起的回声，还包括来自手机或免提设备的一些残余声学回声。分组网络回声消除器必须能够处理过长的回声延迟。无论有没有回声，它也必须能够很好地运行。事实上，更常见的连接是无回声，因为回声在源头被取消。此外，分组回声消除器必须能够处理 VoIP 网络中存在的语音压缩算法。

为了对抗回声现象，北京德西特科技的集群网关采用了回声消除器。使用在高速数字信号处理器上运行的复杂算法来消除回声。通过对语音信号进行采样，回声消除器可以创建回声路径模型，该模型进而用于估计回声，然后从允许正常语音通过的输入语音信号中减去该估计。北京德西特科技的集群网关具有消除长延迟回声的能力，为客户提供卓越的语音质量。