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远程视频会议中回声的产生及处理方法

时间:2020-03-07| 作者:中科易创|
      当前,无论是基于硬件的还是软件的远程视频会议系统已经大量应用到了众多会议室中,这些会议室中,在本地或远端经常会有回声的问题困扰,这里我们简单的介绍远程视频的回声的产生原理及几种常见的解决方法。


     回声产生原理

     上图是一个最基本的远程视频会议图,红线代表本地话筒到远端音响的音频信号流程,黄线代表远端话筒到本地音响的音频信号流程,黄虚线则是回声音频信号图。通过对回声的音频信号流程图,我们可以了解到回声的产生表象原因。

     远端话筒传到本地音响的音频信号,本地话筒恰好拾取到这个音频信号,然后通过远程视频会议到远端的音响上,这个过程有延时,这个延时超过50ms,在远端讲话的人就可以感受到两个声音,一个是先前自己讲话的声音,一个是现在听到声音。同理近端产生的回声也是同理。
     实际上这个延时是远超50ms的,首先本地音响到本地话筒的延时,其次是视频会议系统中来回的延时。第一个延时较小,可以忽略不计,第二个就比较麻烦了,在网络来回时间完全超过50ms的,实际上网络差的话延迟更加严重。这就是为啥网络越差,回声越严重。

    那么怎么去处理这个回声呢?


    回声问题的解决

    从流程图我们可以看到,解决途径可从两方面入手:
    
第一个方面,从本地音响到本地话筒这段;
    第二个方面,从本地话筒到远端音响一段;


    第一个方面我们有两种解决方法

    1、本地话筒与本地音响开关控制
    本地话筒说完后,立刻关闭话筒,等远端说完再开话筒。

    这样的方案:首先会很不自然,远端完全听不到这边一点的声音,不适应;其次,使用不方便,和对讲机一样,这违背了远程视频会议的初衷。

    2、本地话筒与本地音响物理隔离

    本地话筒背离音响很远,音响的声音极小,本地话筒接收不到信号或被掩蔽掉;或者干脆用耳机代替本地音响;这样对场地的限制比较大,使用也不方便。

   综上,从第一方面解决,比较有限,甚至对场地要求比较明显。


     第二个方面:分离两种信号并消除回声

     如何分离两种信号并清除回声,这比较有难度,想像一下,这个难度好比一滴红墨水倒进一倍杯水里,然后清除红墨水并澄清。那就真没办法了吗,办法还是有的,原理类似于找到一种专门让红墨水消失的东西,中和掉即可。在视频会议中是如何实现回声消除的呢,这里我们简单讲下回声消除的原理。
     在本地话筒与视频会议主机之间增加回声消除设备,选取远端话筒信号及其他不去远端的音频信号作为参考信号,并做反相,本地话筒进入的时候,回声正好与参考信号抵消,避免不必要的声音去往远端。但是一旦位置改变,话筒数量的变化或者周边环境的变化,就需要重新采集了,而回声消除设备正好是实时采集参考信号的,可以有效解决这个问题。

     实际上,市面上所有的视频会议主机均自带回声消除功能,但是有些算法简单,功能单一,并且不能有效采集参考信号,对于环境的要求比较大,不能实时的解决回声的问题。

     最后需要强调,根据回声消除原理,本地的回声设备只能帮助远端去除回声,如果本地出现回声,则需要远端增加回声消除设备。

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