會議管理S公司會議室音頻會議系統(tǒng)回聲處理方案

1、Sony 公司會議室音頻會議系統(tǒng)回聲處理方案ClearOne XAP800 產品應用實例 北京康泰恒通科技發(fā)展有限公司一、公司簡介1 1 康泰世通公司康泰世通科技發(fā)展有限公司創(chuàng)立于 1998 年，自成立以來就致力于 音、視頻 會議系統(tǒng)設備的銷售和服務。 通過引進國外先進的產品加速了國內通訊系統(tǒng)發(fā)展 的進程。公司擁有豐富的會議室產品系列 ,強大的銷售能力不斷的得到國內外客戶的 肯定和廠商的信賴。 隨著市場業(yè)務的不斷擴展， 康泰世通科技發(fā)展有限公司為了 更好的服務顧客， 2001 年先后在北京、上海、廣州、成都和香港等地成立了銷 售及服務中心。 公司在全力發(fā)展市場的同時， 還全國各地建立了龐大的銷

2、售渠道 , 客戶遍布政府機關、企事業(yè)單位、政法體系、教育和醫(yī)療等領域。公司在不斷完 善自身的同時，還注重于國內外知名的廠商如 FCI、 Polycom、 Sony、 ClearOne 和 Athera 等公司建立了長期密切合作關系。在 2003 年，公司開始致力于音、視頻系統(tǒng)項目的開發(fā)，同全球知名的音頻 會議產品 ClearOne （原名 GENTNER） 攜手合作，全力打造可靠、靈活和廣 泛的解決方案為客戶提供自然、高效、性價比高的通信環(huán)境。1. 2 ClearOne公司ClearO ne公司是美國一家專門為各級組織提供音頻、 視頻和網(wǎng)絡會議產品的 通訊公司。是唯一一家將精密工程會議設備和完

3、整的會議服務結合的公司。ClearO ne公司可 靠、靈活和高性能的產品為用戶創(chuàng)建自然的通訊環(huán)境， 通過更加有效的通訊來節(jié) 省時間和金錢。它的前身叫做Gentner Communication”是高端音頻會議產品的領先者；為 了適應公司發(fā)展和成長的需要，現(xiàn)在它又有了一個全新的名字ClearOneCommu ni catio n,在這里你可以找到任何你需要的簡單易用、可靠靈活的會議通 訊產品。ClearOne公司擁有整套的音頻和視頻會議產品、 會議服務，攝像頭系列以及 相關附件等產品, 使您不僅能夠找到最適合您的解決方案, 而且還提供讓您滿意 的各種服務和支持。ClearO ne領先于市場的回音

4、消除和噪音抑制功能可以為您打造自然、清晰 和高質量的通訊環(huán)境，滿足各種會議需要。從桌面型產品到安裝型產品，從小 型會議室到復雜的大型會議室應用，ClearO ne都擁有合適的產品和技術來實現(xiàn) 您的要求。換句話說，您可以在任何地方看到ClearO ne產品的應用！二、系統(tǒng)設計及實施方案2. 1設計背景眾所周知Sony公司在電子技術的各個領域都有占用一定席位，而且一些方面還保持這 領先的地位，如在視頻通信領域，其產品也占有市場相當大的分額。然而，隨著視頻會議的發(fā)展，系統(tǒng)中的回聲問題也同樣困擾著像Sony公司這樣的專業(yè)集團公司。難道回聲就這么難解決嗎？解決回聲就那么重要嗎？現(xiàn)在，我們在這里簡單的介紹

5、一下回聲的產生，危害和消除。視頻會議和電話會議中發(fā)言人總能從揚聲器中聽到自己的回聲，具體現(xiàn)象就仿佛一個人對遠山高喊，不久后能聽到自己的回聲一樣。這種回聲嚴重影響了會議通信的 質量，讓聽眾聽到發(fā)言人的聲音含糊不清，清晰度明顯下降。這種情況下遠程會議很 難在進行下去了。而這種回聲在系統(tǒng)是怎么產生的呢？回聲產生的原因：視頻系統(tǒng)的音頻通路示意圖示意圖為視頻系統(tǒng)的音頻通路，當會場A發(fā)言時，聲音通過視頻網(wǎng)絡傳送到會場B,被會場B的麥克拾取后又通過視頻網(wǎng)絡將聲音回傳給會場A,從而會場A又從音箱里聽到了自己的聲音，這就是我們所說的聲回聲。同樣， 會場B也存在類似的問題。要徹底解決這個問 題必須在會場添加專業(yè)的

6、回聲消除設備。同樣，要消除會場B的回聲，在會場A也要實施同樣的方案。消除聲回聲主要有以下幾種方法：1、接收到遠端音頻信號時關閉本地麥克? 半雙工? 可能需要人去操作? 話有可能被切掉2、接收到遠端音頻信號時自動抑制麥克音頻? 半雙工? 話可能被切掉? 檢測錯誤可能會引起回聲的爆發(fā)3、回聲消除器? 全雙工 ? 透明上面所述的三種消除回聲方法中前兩種都不是理想的解決方法，只有第三種方法才是最佳的，那就是在系統(tǒng)中添加專業(yè)的回聲消除器，下面我們就介紹一下使用回聲消除器消除回聲的原理?；芈曄硎疽鈭D：SITE B Echo Cajicell erudi o Frw SIT! A如上圖所示，在房間B添

7、加回聲消除器，當回聲消除器接收到房間 A的音頻信號（藍色 實線）時，回聲消除電路中的數(shù)字采樣器將該聲音采樣放到過濾模型中保存，然后再送到房間B中的擴聲系統(tǒng)放音， 房間B中的麥克失去該聲音后 （藍色虛線）后將之回送給回聲消除 器中的比較器和采樣信號進行比較，如果一致就過濾到該聲音，達到消除回聲的目的?，F(xiàn)在市場上有很多種回聲消除設備，它們功能各異，性能差別很大，這里我們著重介紹美國ClearOne公司的分布式回聲消除技術。分布式回聲消除美國ClearOne公司是一家提供音頻、視頻和WEB會議產品的通訊公司，分布式回聲消除是它獨有的專利技術。ClearOne公司的分布式回聲消除有別于單路回聲消除，它

8、在XAP系列產品的每一路麥克輸入都內置了回聲消除器，可以更有效、更徹底地消除回聲。 分布式回聲消除技術和單路回聲消除技術的比較如下：EumCanodHEd AudaDIGITAL ECHOCANCELLER圖3、單路回聲消除圖3顯示了單路回聲消除器是如何消除房間里的回聲的。圖中可以看出來自遠端的音頻信號被采樣并作為回聲消除的參考值，當麥克從揚聲器拾取到來自遠端的音頻信號并傳給回聲消除器；回聲消除器將這個音頻信號與參考值進行比較，如果一致就消除它，這樣就達到了消除回聲的目的。AukIIci fl- cm牛liaier.f ErccTKunE FdixffiI ranr EtT-閒 Aixiki圖

9、4、分布式回聲消除圖4顯示的是ClearOne專有的分布式回聲消除技術，這種技術是在每路麥克輸入放置一 個回聲消除器，顯著地改善了回聲消除功能。圖中可以看出，來自遠端的音頻信號被采樣作為分布式回聲消除器的參考值。當回聲消除器檢測到采樣信號時，回聲就被消除了。ClearO ne產品通過使用專有的分布式回聲消除技術來挑戰(zhàn)回聲所帶來的影響。不像老的系統(tǒng)所有的音源都使用一個單路回聲消除器，分布式回聲消除在每路麥克都放置一個回聲消除器，在消除回聲上更有效、更精確；而且可以更有效地跟蹤房間環(huán)境的變化，保持最高級 別的音質。分布式回聲消除的優(yōu)點：在多變的聲音環(huán)境里更好地消除回聲即插即用式回聲消除快速收斂時間

10、較好的全雙工減少了噪音和抑制增強的增益對房間和音頻電平的改變有較高適應能力分布式回聲消除技術是在每路麥克輸入放置一個回聲消除器，而不是一個單路回聲消除器覆蓋整個房間。在一個八路麥克輸入的房間， 一個分布式回聲消除系統(tǒng)有八個回聲消除器。 每一個回聲消除器只有一個回聲參考值；很明顯，這樣的分布式回聲消除器比具有八個參考點的單回聲消除器更容易消除回聲。分布式回聲消除技術:窯TRI呂U TED EC：HQ CAHUELLATIDH ；Sample (EC Ref)AUDIO AAUDIO AAUDIO AACOUSTIC ECHOAUDIO (A + B)-A = BAUDIO AAUDIO A +

11、B:MIC MIXERECHO CANCELLED * AUDIOAUDkO FROM DISTANT SITE并能夠保證在不損利用分布式回聲消除可以更加精確的消除每一路麥克風拾取的回聲。失音質的情況下完全的消除回聲和噪音問題。比單獨回聲消除器效能更勝一籌。2. 2設計目標.能夠是兩點綜上所述,我們的設計目標為了視頻會議的會場能夠收聽到清晰的音質之間痛苦準確的交流首先，解決本地擴聲缺陷降低系統(tǒng)噪聲首先，人聲所能發(fā)出的聲音是165Hz6K.因此，我們每一個麥克風通道設置一只頻率范圍在1656K的帶通濾波器，就能有效的從麥克風輸入這個途徑，有效的遏制次低 頻和高頻噪聲的產生.ZAF 8D0 0 (

12、Dewice ID 0)XTypActive Filterln.pu± 18 FiltersPhase IAdd FinFiltersRemairiiaD1 60160他12010080£04020芽如-60-30-1 00-120-140-160-160T able-ViewBypass AllRemove Filter其次，對于避免聲壓電平比較恒定的噪聲信號進入系統(tǒng)，我們引入了環(huán)境電平自適應系統(tǒng)它的原理是在高于系統(tǒng)測定的比較恒定的環(huán)境電平一定數(shù)值的信號，系統(tǒng)認為是有效的.才允許通過系統(tǒng)放大，而低于這個數(shù)值的信號將被抑制掉，不再被系統(tǒng)拾取放大.從而達到抑制環(huán)境噪聲的目的.

13、同時，每一個麥克風通道都設置有自動麥克混音功能，當麥克輸入信號電平高于門控電平時麥克風自動開啟，當麥克風輸入信號低于門控電平時，麥克風延遲一定時間后，自動關閉有效的防止了低電平信號進入系統(tǒng)再次，利用信號低電平切換功能，有效的消除了系統(tǒng)中的熱噪聲和由線路產生的微弱噪聲避免信號失真調整壓限器設置來調整輸入信號的動態(tài)范圍，有效抑制音頻信號輸出時產生消頂失真Compressor InputLevel(dBu|BO dB Dynamk2:1CornpresiionRatio40 dBDynamicRrfigp通過,15段均衡調節(jié)，來彌補房間頻響特性曲線和系統(tǒng)特性曲線的變化誤差減少聲音還原的失真度,提高語

14、言的清晰度同時,還可以通過有效的均衡調節(jié)來抑制嘯叫點其次,我們來解決遠程的回聲問題通過分布式回聲抑制功能，有效抑制回聲的產生TvMillX anti Lil袖4 VJip NirMSk通過，PA電平自適應功能有效麥克輸入信號和揚聲器輸出信號的比例從而抑制回聲信號產生電平的強度工程概況a）會議室面積約 60平方米，位于 Sony公司25層的Conference Roomb）會場的會議桌是扇形擺放，共采用 7只鵝頸式會議麥克c）前后場分別有4只音箱吊裝墻面上空，用做擴聲輸出。d）會議室發(fā)言需要做本地擴聲。e）本地會議音頻需要在本地視頻會議終端設備與遠端視頻會議終端之間實現(xiàn)傳送。二、會議室現(xiàn)存問題f

15、）會議系統(tǒng)抑制噪聲能力較弱。現(xiàn)場環(huán)境噪聲會被擴聲系統(tǒng)放大。如投影機，空調等。g）會場的MIC因擺放位置的不同，需要不同的頻響補償。所需要抑制的嘯叫點頻率 也不盡相同。h）與遠程會議通信的時候，遠方的參會者總能聽到自己的回聲，嚴重影響了本地與遠方的交流。三、解決方案解析i）技術分析i. 回聲消除設置1. 分別對7只MIC輸入通道，根據(jù)實際情況設置不同深度的回聲消除功能。 這樣更能有效的完成消除遠端回聲。2. 根據(jù)不同的MIC擺放位置，設置 PA自適應功能，有效的平衡會場聲壓， 使會場人們所感受的語音清晰度不變。3. 所有MIC均抑制由音箱傳出的 DVD，CD等信號源。防止，這些信號在 經過MIC

16、進行2次放大。ii. 噪聲控制方面。功能強大的噪聲門，有效的抑制了外界環(huán)境中的噪聲。從而提高了語音的清晰度。iii.房間聲場均衡和嘯叫點處理方面。內置的15段參量均衡器，通過有效的調節(jié)，處理掉由于聲場不均衡而 產生嘯叫點。2）推薦設備Clear One Xap 800KKPSm在毎平麥窕棒人邯袈供廿優(yōu)去回曲科障期主要功能 每路麥克/線路輸入上的噪音抑制提供咼達15dB的噪音衰減調節(jié) 每路麥克輸入都放置一個回聲消除器以實現(xiàn)分布式回聲消除功能 提供四個虛擬的回聲消除參考值，使用多個信號作為回聲消除參考點來消除回聲而不必損失邏輯輸出 增強型擴展總線，具有 12路雙向音頻線路 互連性一一八個XAP產品

17、互連提供64路麥克輸入 標記所有的輸入、輸出、宏和存儲在系統(tǒng)內的預置 八路麥克輸入的每一路都配有四個輸入濾波器，可編程為參量均衡、全通、低通和高通 八個獨立的音頻處理模塊，每個都包含15段濾波器、延遲器和壓縮器，提供精確的音頻配置 四個內部和四個全局麥克混音器，每個都帶參數(shù)調整 前面板可控制增益和靜音 在不影響其它預置操作的情況下可以在會議進行中動態(tài)地執(zhí)行32個預置選擇 宏腳本語言通過使用方便的點擊來簡化宏的創(chuàng)建 RAMP串行命令 矩陣清除鍵可容易地清除矩陣設置 為每路輸入、輸出和處理器提供可調整的最小和最大增益電平來控制增益范圍 連接XAP TH2可以獲得舉行電話會議的能力由XAP 800組

18、建的會議系統(tǒng)具有如下特點：獨有的分布式回聲消除功能每路麥克輸入都放置了回聲消除器，有效地消除回聲，獲得自然的會議環(huán)境。2、噪音消除技術每路麥克輸入都放置了噪音消除器，過濾周圍的背景噪音，創(chuàng)建清晰的通訊環(huán)境。3、功能變化多、調控方便一般傳統(tǒng)的模擬音響設備組合模式是固定的，不易根據(jù)應用的變化來改動， 就是可以改動，時間也太長，并需要專業(yè)技術人員協(xié)助，因為調控的設備多， 操作時間長，反應速度慢,成本高，調控繁瑣。而 XAP 800高度集成了眾多傳統(tǒng)音頻處理設備，只需要通過G-Ware軟件進行配置、管理，操作簡便（所動的只有鼠標和鍵盤）。4、精度高、信噪比高由于使用數(shù)字總線和計算機控制， 所以調控的精

19、度要遠遠高于普通模擬音響設備， 調控 參量的準確度較高， 能讓各種數(shù)據(jù)均處在最佳位置， 使系統(tǒng)達到最佳的還音效果。 而且使用 DSP技術處理信號只有 A/D、D/A轉換，不存在一般設備的互連問題，所以極少有機會引入 噪聲，不僅連接變得方便，而且信噪比高。5、連接方便、一致性好、設備間傳輸故障率低系統(tǒng)中的各種設備通過 DSP技術處理、軟件跳線互連，節(jié)省了大量的外部連線，不僅降 低了系統(tǒng)成本，而且大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 同時DSP設備都是數(shù)字的，大家在同一水平 的檔次上，一致性好，互補性好。6、體積小、重量輕、占地少設備體積小、重量輕、所需空間較小，便于操作和散熱通風，也便于維護保養(yǎng)。7、科技含

20、量高、損壞率低、受人為因素干擾較小系統(tǒng)通過G-Ware軟件配置及管理，不通過人工直接管理， 因此人為損壞率降到了最低。 比模擬設備能更長、更有效地保持最佳工作狀態(tài)。8、網(wǎng)絡化控制XAP系統(tǒng)可以通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制和管理。9、具有良好地超前技術、升級更新容易、擴展方便設備的調控靠軟件實現(xiàn)， 可以通過固件升級的方式提高功效， 在較長的時間內保持技術 的先進性，今后許多新增的功能都可以通過軟件的升級來改進、完善。3） 具體方案i. Sony北京公司 25層的Conference Room添加一臺 Xap800音頻會議處理器，替代原有的調音臺，壓限器，均衡器，激勵器，這些設備。原因：1.XAP800中包